水相中POPs光化学降解研究进展

综述了近年来12种持久性有机污染物(POPs)在水体中光化学降解行为,从水体中POPs的光解途径、光解机理和定量结构性质关系(QSPR)三个方面探讨了POPs在水体中的光化学行为,展望了水体中POPs光化学行为的研究前景。

应用遗传算法建立云杉针叶表面PCDD/Fs光解半衰期的预测模型

采用量子化学PM3算法计算PCDD/Fs的量子化学参数 ,应用遗传算法 (GeneticAlgorithm ,GA)对所建模型中的变量进行筛选 ,建立了能预测吸附到云杉 [Piceaabies (L .)Karst.]针叶表面的PCDD/Fs光解半衰期 (t1/2 )的定量结构 性质关系(QSPR)模型 ,认为影响PCDD/Fs光解速率的主要因素是分子最高占据轨道能 (EHOMO)、前线分子轨道能量差 (ELUMO -EHOMO)和平均极化率 (α) .随着EHOMO和α的增大 ;其lgt1/2 值增大 ,PCDD/Fs的lgt1/2 值与其 (ELUMO-EHOMO)值呈抛物线关系 ,当ELUMO-EHOMO=7 .84 7时 ,lgt1/2 有最小值 ;当ELUMO-EHOMO≤ 7. 84 7时 ,lgt1/2 值随着ELUMO-EHOMO的增大而减小 ;当ELUMO-EHOMO≥ 7 .84 7时 ,lgt1/2 值随着ELUMO-EHOMO的增大而增大 .

低有机碳含量表层土中Fe_2O_3对γ-666光解的催化作用

考察 5种低有机碳含量天然土中Fe2 O3 光催化降解γ 666的光解动力学 ,γ 666的光解符合准一级动力学方程 .从所得的γ 666光解动力学常数可知 ,随Fe2 O3 质量分数从 0 4 0 %增加到 5 4 0 % ,γ 666的一级光解动力学常数也增大 ,且两者的线性相关系数为 0 95 2 ,其在 5种天然土中的半衰期随Fe2 O3 含量的增加依次为1 33 3h ,82 5h ,4 4 1h ,2 8 5h ,2 0 4h 由此可见 ,低有机碳含量天然土中Fe2 O3对γ

苯酚类化合物光解量子产率与结构性质的定量关系

采用量子化学PM3算法计算得到的苯酚类化合物的量子化学参数,应用偏最小二乘(PLS)算法,建立了能预测苯酚类化合物光解量子产率(Y)的定量结构-性质关系(QSPR)模型.影响苯酚类化合物光解量子产率的主要因素是分子最高占据轨道能(Ehomo)和分子生成热(HOF),logY值随着Ehomo的增大而增大,随着HOF的增大而减小.分子的电负性和(Elumo-Ehomo)2对logY值也有一定的影响,电负性和(Elumo-Ehomo)2较小的分子,其logY值也较大.

影响γ-HCH在辽河沉积物表面上光化学降解行为因素

γ-HCH在14种辽河(新民段)沉积物表面上的光化学降解行为符合准一级动力学.采用偏最小二乘(partialleastsquares,PLS)算法建立了沉积物组成与γ-HCH光解速率常数之间的定量关系模型,应用该模型可以预测γ-HCH在不同沉积物表面上的光解速率常数.该模型说明,沉积物中总碳、有机碳和无机碳质量分数的增多可抑制γ-HCH的光解,而Fe2O3和TiO2质量分数的增多对γ-HCH的光解有促进作用.

北京通惠河水和表层沉积物中氯苯类有机物污染现状

对 2 0 0 3年 11月采自北京通惠河的水和表层沉积物样品中 11种氯苯类有机物进行了分析测定 .结果表明 ,通惠河水中氯苯类有机物的总量范围为 0 . 0 93～ 6 . 6 38μg·L-1,其中DCBs平均占氯苯总量的 88. 8% ;表层沉积物 (干重 )中氯苯的总量范围为 95 . 3～ 182. 7 7ng·g-1,其中DCBs、TCBs、TeCBs、PeCB和HCB分别平均占总量的 15 . 6 %、31. 7%、17. 6 %、2 1 .2 %和13. 9% .与国内外其他区域相比 ,表层沉积物中氯苯类有机物污染较为严重 .水和表层沉积物中的氯苯总量没有显著的相关性 .

三峡水库主要支流沉积物的磷吸附／释放特性

以三峡水库主要支流寸滩、小江、大宁和香溪表层沉积物为对象,通过连续提取法分析4种沉积物磷的赋存形态,模拟研究了pH和温度对不同沉积物磷吸附/释放的影响.结果表明,寸滩、小江、大宁和香溪表层沉积物磷赋存形态均以无机磷为主(占总磷含量的59.29%～78.82%),其中钙结合态磷(Ca-P)含量大于铁/铝结合态磷(Fe/Al-P).上覆水pH值对沉积物磷释放有明显的影响,中性条件下磷释放量最低,酸性条件下由于占优势的Ca-P大量溶解导致磷释放量大于碱性条件,因此,水体酸化易增加三峡主要支流(寸滩、小江、大宁和香溪)的磷释放风险.pH值变化亦明显影响沉积物对于磷的吸附,pH在6～8范围内,4种沉积物对于磷的吸附量保持在较高的水平,吸附量从大到小的顺序为:小江>大宁>寸滩>香溪.偏酸性条件(pH<6)下过多的H+与固体表面竞争溶解态活性磷(SRP);偏碱性条件(pH>8)下大量的OH-与SRP竞争沉积物表面的吸附位,故这一pH值范围内(pH<6或pH>8)磷的吸附量明显减少.磷在4种沉积物上的吸附为吸热过程,不同温度下(278K、293K、303K)沉积物对P的吸附均符合修正后的Langmuir模型,标准吸附热为18.92～46.63kJ·mol-1,其中,磷从水体分配到大宁河沉积物中的标准吸附热最大.

长江水系武汉段典型有机氯农药的生态风险评价

通过采集并测定长江水系武汉段30个不同样点水样中3种典型有机氯农药(OCPs)(p,p′-DDT、艾氏剂、γ-HCH)的浓度,依据OCPs对44～68种水生生物的无可见效应浓度(NOEC),分别应用商值法、概率密度函数重叠面积和联合概率曲线3种风险评价方法对长江水系武汉段p,p′-DDT、γ-HCH、艾氏剂的生态风险进行了评价.结果表明,3种风险评价方法得到的结果基本一致,长江水系武汉段3种OCPs残留均存在一定的生态风险.其中,p,p′-DDT的生态风险最大,艾氏剂次之,γ-HCH的生态风险最小.此外,对风险评价过程中存在的不确定性进行了分析,通过对不同方法及评价结果的分析表明,联合概率曲线方法更适合于长江水系武汉段OCPs的风险表征.

超声-光催化降解水中有机污染物

超声-光催化是一项近年发展起来的废水处理的新型高级氧化技术。该技术利用超声的空化效应、自由基效应以及机械效应强化光催化的催化效能,实现超声和光催化对水中有机污染物的协同降解,从而提高有机污染物的降解效率。超声-光催化技术简单、环境友好、适用范围广,显示了较好的发展潜力和应用前景。本文从水中有机污染物的超声-光催化降解机理、降解动力学、影响因素(光催化剂类型和投加量、超声频率和强度、溶液pH值、温度、反应物初始浓度、溶解性气体和离子强度)和反应器类型(悬浮型、固定床型)4个方面介绍了相关研究进展,提出了目前存在的主要问题,并展望了超声-光催化降解水中有机污染物的发展方向。

环境中有害金属植物修复的生理机制及进展

重金属和放射性核素是污染土壤和水体的两大类有害金属 ,有关它们的传统治理方法不太理想。依赖于植物的修复技术是近年来发展起来的一种非常有前途的污染治理技术 ,笔者就其修复有害金属污染土壤和水体的生理机制、研究方向及进展、合适植物的选取等方面作了详细介绍。

长江水系武汉段水动力过程三维数值模拟

为了考察长江水系武汉段河床的冲淤变化,基于EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code)建立了河道三维水动力学模型,并利用2004年6月到9月的实测水位数据对模型进行了校准和验证。在此基础上,对2004年6月至9月洪水期间武汉段进行了模拟,发现天兴洲右岸天兴洲大桥上游1.75公里处河床冲刷最大;而天兴洲左岸前端的河床淤积最大。此外,汉江河口断面的流速矢量分析表明,河口处对长江右岸的冲刷大于左岸,武昌深槽内的冲刷比较剧烈。

邻苯二甲酸酯类化合物正辛醇-水分配系数的QSPR研究

采用PM3算法计算邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)的量子化学参数,应用偏最小二乘(PLS)算法建立了PAEs的正辛醇-水分配系数(KOW)的定量结构-性质相关(QSPR)模型.模型的结果表明,用量子化学参数建立的QSPR模型相关性显著,具有较好的稳健性和预测能力,因此,利用该模型可对其他PAEs分子的lgKOW值进行初步预测.模型的结果表明,影响lgKOW的主要量子化学参数是分子总能量TE、相对分子质量Mr、平均分子极化率α和分子生成热ΔHf.lgKOW随着Mr和α的增大而增大,随着TE和ΔHf的增大而减小.

城市生态经济系统模型构建与分析

根据城市生态经济系统(UrbanEco-economicSystem,UEES)运行规律和系统调控的目标,建立了UEES指标体系.以宁波市为例,采用偏最小二乘算法构建了UEES模型.本例中,模型的Q2cum值为0·996,表明其具有较好的稳定性和预测能力.计算结果表明,到2007年、2012年和2020年,宁波市国内生产总值将分别达到2588×108元、3250×108元、5261×108元;万元国内生产总值能耗、城市化水平与产业结构是影响经济规模扩大的主要因素,万元工业产值废水排放量和SO2排放量与经济规模呈显著的负相关关系.在此基础上,提出了宁波生态市建设过程中经济发展的若干建议.

水中五氯酚钠对发光细菌毒性测定的影响因素

应用发光细菌检测法 ,考察了不同的影响因素对水体中典型的有机污染物五氯酚钠的生物毒性测定结果的影响 .结果表明 ,五氯酚钠对发光细菌的EC50 值随着 pH值和硬度的增加而增加 ;五氯酚钠的 15minEC50 和 2 0minEC50 基本相符 ;与水体中相同浓度的常规有机污染物相比 ,五氯酚钠表现出更强的毒性 ,实验中常规有机污染物的存在对五氯酚钠毒性测定的结果影响较小 .原水毒性检测实验显示一定毒性 (相对发光率降低 14 % ) ,原水水质对测定结果影响程度与去离子水相似 .

基于遗传-支持向量机和遗传-径向基神经网络的有机物正辛醇-水分配系数QSPR研究

基于遗传算法(GA)的因子筛选和支持向量机(SVM)的非线性回归,提出了1种改进的有机物定量结构-性质相关(QSPR)建模方法——遗传-支持向量机(GA-SVM),并将其用于38种食品工业常用有机物正辛醇-水分配系数(Kow)的QSPR建模.结果显示,QSPR模型选取了分子量、Hansen极性、沸点、含氧率和含氢率5种参数;模型的预测值与实测值间的误差平方和(SSE)、均方差(RMSE)和决定系数(R2)分别为0.048、0.036和0.999,表明模型具有较强的预测能力;同时,交叉验证的结果(SSE=0.295,RMSE=0.089,R2=0.995)也表明,模型具有良好的稳健性,因此,GA-SVM算法适用于对有机物正辛醇-水分配系数的QSPR建模.此外,将基于GA-SVM的QSPR模型分别与基于遗传-径向基神经网络(GA-RBFNN)和基于线性算法的模型进行了比较,结果表明,应用GA-SVM建立的QSPR模型无论从稳健性还是预测能力上都优于应用其它2种算法建立的模型,因此,GA-SVM算法比GA-RBFNN和线性算法更适合于对有机物正辛醇-水分配系数进行QSPR建模.

土壤有机质和活性铁组分对γ-666光解动力学的影响研究

研究了γ 6 6 6在有机碳含量分别为 <0 0 8% ,0 40 %± 0 0 6 %和 1 0 0 %± 0 2 8%而铁含量依次增加的三组土样中的光解动力学 ,γ 6 6 6的光解符合准一级动力学方程 .当土样中的铁含量相对不变时 ,γ 6 6 6的光降解动力学常数与有机质含量成负相关 ;而当土样中的有机碳含量相对不变时 ,光解动力学常数与铁含量成线性正相关 .为进一步验证土壤有机质对γ 6 6 6的光解的作用 ,采用土壤化学逐级分离法将一土样中的碳酸钙和有机质逐一去除而得到一级和二级土样 ,发现γ 6 6 6在这两级土样中的光解动力学常数依次为 0 0 12 9h-1和 0 0 2 31h-1,再次证明土壤有机质对γ 6 6

氯代有机化合物污染土壤的修复技术

大多数氯代有机化合物具有较高的沉积物—水分配系数 ,故在环境系统中其主要存在于土壤和沉积物中。因此土壤中氯代有机化合物的修复技术研究对于减少其在环境中的存量是十分重要的。氯代有机化合物污染土壤的修复技术主要可分为分离浓缩技术、转化分解技术和植物修复技术三大类。

长江武汉段不同粒径沉积物中多环芳烃(PAHs)分布特征

将采自长江武汉段的沉积物湿筛分成5个粒径的组分（〉200μm，200～125μm，125～63／an，63～25μm，〈25μm），分别测定其中多环芳烃（PAHs）的含量．结果表明，不同粒径沉积物中PAHs组成基本相同，均以3环以上PAHs为主，但是∑PAHs浓度相差很大，范围为26．1～7135．9ng／g．其中，〉200μm沉积物中∑PAHs浓度最高，为7135．9ng／g；63～25μm沉积物中∑PAHs浓度最低，为26．1ng／g．占沉积物38．6％质量分数的〈25肛m沉积物富集了沉积物中约75％的∑PAHs．总有机碳是影响PAH。在不同粒径沉积物中分布的主要因素，不同粒径沉积物中PAHs与总有机碳呈显著正相关（p〈0．01）．此外，有机质类型、结构也是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的重要因素．

C_(60)甲苯介质聚结动力学研究

给出在室温C_（60）－甲苯溶液聚结速率与浓度的关系为二级。在温度为25℃～35℃范围，C_（60）－甲苯饱和溶液的聚结动力学可用Smoluchowski快速聚结动力学描述，求得输运活化能为11．2kJ·mol^（-1）。