磺化酞菁铁的合成与光催化降解染料废水的研究

采用邻苯二氰方法合成了酞菁铁(FePc)配合物,后又经磺化得磺化酞菁铁(FePcSx),以其作为催化刺利用过氧化氢(H2O2) 时模拟染料废水活性艳红X—3B进行光催化降解脱色试验(λ>320nm),结果染料废水的降解脱色率较高。并且通过与单独用过氧 化氧降解进行对照,表明磺化酞菁铁具有很好的催化活性与优良的化学结构。

高级氧化过程降解X-3B染料的比较研究

实验室研究了多种高级氧化过程对模拟染料废水X-3B的降解,并对降解效果作了比较。结果表明,各种高级氧化过程的效率虽各有不同,但当2种过程组合起来处理时,其效果优于某种单一过程。

粉煤灰合成沸石同步脱氨除磷特性的研究

利用粉煤灰合成沸石，研究其在同步去除氮、磷方面的特性．合成沸石对氨氮和磷酸盐的吸附净化均随时间增加而变化，但均在24h后基本达到平衡．随合成沸石投加量的增加，同步去除污水中氮磷的效果越好，但在投加量为8g·L^-1以上时去除率的增加明显放慢．在pH为7～9时氨氮去除率最高（约60％），超过此pH范围时去除率降低．在pH7～9范围磷去除率达最低（约为85％），超过此pH范围时去除率增加（最高达到近100％）．合成沸石对氨氮的吸附为放热反应，对磷的吸附为吸热反应．不同阳离子饱和的合成沸石对氨氮的吸附顺序依次为：Al〉Mg〉Ca〉Na〉Fe，对磷的吸附顺序则为：Al〉Fe〉Ca〉Mg〉Na．合成沸石的氨氮吸附机理为阳离子交换作用，对磷的去除除化学沉淀作用外尚有吸附机制．

沸石的改性及其对氨氮吸附特征

为研究不同改性方法及其组合顺序对天然沸石吸附NH4+效率的影响及其吸附特征,选择盐、高温、酸3种改性方法进行不同组合.结果显示,改性组合顺序对天然沸石的吸附性能影响较明显,最佳改性组合顺序为"盐+酸+高温",其改性后的沸石在初始ρ(NH4+)为15、30和50 mg/L下对NH4+的去除率分别为87%、92%和94%.采用Langmuir和Freundlich 2种方程来拟合"盐+酸+高温"改性后沸石的吸附行为,表明其更符合Langmuir模型,R2为0.998 5,其最大吸附量(qmax)为8.23 mg/g,并且其吸附过程符合一级动力学方程,R2为0.998 1.扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)分析结果表明,沸石经最优组合改性后表面形态明显变化,比表面积增大.

厦门湾海域沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属生态风险评价

本研究测定了厦门湾海域沉积物中的AVS(acid volatile sulphide)、TOC(total organic carbon)和重金属SEM(simul-taneously extracted metals),并利用Spearman秩相关系数分析了SEM和TOC、AVS的关系,结果表明TOC不是该区沉积物中AVS含量的主要控制因素,该区域∑SEM的分布模式主要由SEMZn、SEMCu的分布模式决定。利用AVS归一化的方法评价沉积物中有毒金属化学活性,结果表明大多数站点∑SEM/AVS>1,沉积物∑SEM-AVS的差值均0<(∑SEM-AVS)<5,说明该区存在潜在的重金属生态风险。

以浮游生物为指示生物的苏州河生态安全评价

采用斜生栅藻,羊角月牙藻和大水蚤对苏州河主要几种重金属以及不同河段河水及底泥进行了生态影响实验,得到了以大水蚤EC50为指标的苏州河主要几种重金属生态安全阈值。同时结果还表明,与郊区黄渡段相比,苏州河市区河段河水对供试浮游生物呈现了一定的抑制作用,某些点位的生态影响甚至达到统计学显著性水平。黑泥层底泥抑制作用大于浮泥层底泥。因此,尽管苏州河经过二期整治后,水环境质量的景观指标有明显改善,但市区段河水和底泥对生物定居仍有一定的抑制作用,对苏州河生态安全构成一定的影响。

混凝法处理印染-生活混合型城市污水

综合评价新开发的药剂Y280用于处理以印染废水为主的混合型城市污水。在Y280加药量为520mg/L时,处理后的水所有指标都能达到排放标准。与常规混凝剂的水处理性能比较及经济评价表明,达标时虽然Y280的用量分别是硫酸铝(AS),聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS)的1.15,1.21和1.58倍,但达标处理每吨废水的药剂成本却只有AS,PAC,PFS的66%～77%,27%～32%和29%～36%。

Fenton氧化-混凝法处理含活性染料废水的研究

运用Fenton试剂对含活性染料废水进行混凝前的预处理。通过预处理前后废水吸光度曲线的变化 ,探讨其作用机理。试验表明 ,直接混凝法处理含活性染料废水时 ,脱色率仅为 10 %～ 30 % ,吸光度曲线几乎不变。当Fenton试剂对其预处理后 ,吸光度曲线中的吸收峰消失 ,继续混凝处理 ,脱色率可达 96 .77%。

铈的淡水水质基准研究及其生态风险评估

稀土元素作为一种新兴的污染物,对生态环境存在潜在风险。目前已有的水质标准中无铈的限值,为建立其水质基准及评估其生态风险,收集筛选了铈的毒性数据,运用物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)法和评价因子法推导水质基准,并比较了2种推导方法的结果差异。同时,收集了赣南典型离子吸附型稀土矿周边地表水铈的环境暴露浓度,应用商值法(risk quotient, RQ)定性地评估其长期潜在的生态风险水平。利用Hill和sigmoidal-logistic分布模型分别拟合毒性数据,其中sigmoidal-logistic分布模型表现出更佳的拟合效果,以此模型构建SSD曲线,推导出急性水质基准(acute water quality criteria, AWQC)值为125.16μg·L^(-1),结合急慢性比(acute to chronic ratio, ACR),推导出慢性水质基准(chronic water quality criteria, CWQC)值为11.69μg·L^(-1)。应用评价因子法计算的水质基准值为0.52μg·L^(-1)。考虑水质基准的实际可行性,选择使用SSD法推导的AWQC和CWQC作为铈的急性和慢性基准值。RQ评估结果显示,受到稀土矿开采的影响,矿区周边地表水存在不同程度的风险,部分水体呈现出中高风险水平,稀土资源流失现象以及矿区周边水环境的稀土污染问题应引起重视。

稀土元素镱和钕对大型溞的毒性效应研究

考察典型稀土元素镱和钕对大型溞的急性和慢性毒性,结果表明,钕对大型溞的24 h半数致死浓度(LC_(50))为37.72 mg·L^(-1),95%的置信区间为30.49~58.56 mg·L^(-1);48 h-LC_(50)为12.98 mg·L^(-1),95%的置信区间为10.56~15.84 mg·L^(-1)。镱对大型溞的24 h和48 h的LC 50分别为24.57 mg·L^(-1)和7.91 mg·L^(-1),95%的置信区间分别为12.64~66.01 mg·L^(-1)和6.73~10.39 mg·L^(-1)。研究含钕暴露液对大型溞的21 d慢性毒性,发现大型溞的繁殖能力和正常生长能力均受到抑制,表现在蜕壳时间与产溞时间延长,产溞数量下降和内禀增长率降低。综合考虑分析得出钕元素对大型溞21 d的最低可观察效应浓度(LOEC)为0.3 mg·L^(-1),无可观察效应浓度(NOEC)为0.12 mg·L^(-1),95%的置信区间为0.08~0.14 mg·L^(-1)。

锂的淡水水质基准推导与宜春区域流域生态风险评价

为实现碳中和目标,满足碳达峰和碳中和的战略需求,在新能源市场逐渐占据主体的可充电锂离子电池(LIBs)不断普及,导致我国锂矿资源开发日趋严重,不可避免地致使锂通过各种途径进入水生生态系统,对环境的影响越来越大.目前缺乏锂相关的水质标准,尚未建立相关的水质基准和生态风险评估体系.因此,本研究通过收集锂对淡水水生生物的毒性数据,运用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution,SSD)法的4种拟合模型分别拟合急、慢性毒性数据,选择最优的拟合结果,推导锂的淡水水质基准.研究得出锂的短期水质基准值(Short-term water quality criteria,SWQC)为0.66 mg·L^(-1),长期水质基准值(Long-term water quality criteria,LWQC)为0.06 mg·L^(-1).同时,根据商值法(Risk quotient,RQ)对江西宜春范围内的两条主要河流(锦江和袁河)中锂浓度进行生态风险评价.RQ评估结果表明,受人为活动影响,宜春大部分河流区域短期评价结果为低风险,长期评价结果为中风险,对此应重视锂的生态环境影响.

马銮湾养殖区生物体重金属含量特征与安全性评价

调查测定了马銮湾养殖区海水、不同生物体重金属含量,阐述了水域污染水平并着重分析了贝类、虾类、蟹类和鱼类体内重金属富集特征,同时根据有关标准中重金属元素的限量值,对海洋生物体内的重金属污染程度进行单因子评价。结果表明:马銮湾水体受到一定程度的重金属污染;彩虹明樱蛤(Moerella iridescens Benson)对Se具有很高的富集性,与水体中的Cu、Ni与Cr含量分别具有极显著(p<0.01)与显著(p<0.05)的正相关关系,可潜在的作为Cu、Ni与Cr污染的良好指示生物;贝类、虾类和蟹类等杂食性甲壳类生物体重金属的含量明显高于鱼类;目前马銮湾被调查的生物体中Cu,Cd和Pb的含量均未超标准,但Se和部分生物体内的Zn,Cr则超过了限量标准。

组合式水生植物净化系统对Cu、Pb和Cd的去除与生物富集特征

选取再力花、美人蕉、水烛、旱伞草、梭鱼草、慈姑、菖蒲、水葫芦和大藻9种植物作为实验植物，构建成以高效净化重金属污染水体为主要功能的组合式水生植物高效净化系统（人工湿地＋生态浮床＋水生植物塘3个处理单元串联而成），研究不同处理单元中水生植物对重金属Cu、Pb和cd的去除能力及富集特征。结果表明，该净化系统经过为期60d的连续运行，对Cu、Pb和Cd的去除率较为稳定，可分别达到Cu93．5％～96．1％、Ph94．5％～95．2％和Cd95．6％～97．4％，3种重金属出水浓度均可达到GB3838-2002Ⅲ类水排放要求；其中人工湿地单元对重金属去除贡献率最高，Cu、Pb和Cd分别为54．15％、33．61％和44．84％，其次为生态浮床处理单元，Cu、Pb和Cd的去除贡献率分别为38．61％、51．42％和38．56％，而水生植物塘主要起到深度处理作用，对Cu、Pb和cd的去除贡献率分别为7．24％、14．97％和16．6％。9种植物在系统运行期间，生长状况良好，且重金属累积量较高，尤其是生物塘系统中的水葫芦和大藻，实验期间其重金属生物富集系数（BCF）均在200以上。所选植物不同部位对3种重金属的吸收富集能力均表现为根最强。

太湖不同富营养化水域砷的分布特征及其环境影响因素

对夏季与冬季太湖不同营养水平湖区(竺山湾、梅梁湾、贡湖湾和南太湖)上覆水的砷含量及水质参数进行调查,运用多元分析技术分析砷的空间与季节分布特征及其与水质参数之间的关系.结果表明,北部湖区(竺山湾、梅梁湾和贡湖湾)水体中总砷(TAs)、砷酸盐[As(Ⅴ)]、亚砷酸盐[As(Ⅲ)]及甲基砷(MMA+DMA)的平均含量(2.58~3.34、1.37~2.34、0.53~0.64和0.16~0.36μg·L-1)均高于南太湖(1.73、1.10、0.31和0.10μg·L-1),显示了砷在太湖北部与南部的空间分布差异.此外,夏季TAs、As(Ⅴ)、As(Ⅲ)和甲基砷的平均含量分别为3.40、2.06、0.73和0.25μg·L^(-1),均高于冬季(1.78、1.10、0.30和0.17μg·L^(-1)),呈现明显的季节分布特征.因子分析与冗余分析结果进一步表明,总磷(TP)、总铁(TFe)和叶绿素a(Chl-a)是影响太湖水体砷时空分布的关键环境因子.其中,TP、TFe与太湖水体中TAs和As(Ⅴ)的分布存在显著正相关;Chl-a含量对As(Ⅲ)和甲基砷的分布有显著影响,推测浮游植物(Chl-a)对砷还原和生物甲基化具有一定的调控作用.