基于金属有机骨架材料复合气凝胶的分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定水中7种苯氧羧酸类除草剂

苯氧羧酸类除草剂(PCAs)在水体中难以降解,对人类健康和生态环境造成严重威胁,因此亟需建立有效测定水体中痕量PCAs的方法。本文以常温干燥法制备的金属有机骨架/海藻酸钠气凝胶材料MIL-101(Fe)-NH 2/SA作为分散固相萃取的吸附剂,对环境水体中的7种PCAs进行吸附和富集,从萃取条件(气凝胶中MIL-101(Fe)-NH 2与海藻酸钠比例、水样pH、萃取时间)、洗脱条件(洗脱溶剂比例、洗脱时间、洗脱体积)、离子强度(盐度)等方面对萃取效果进行优化,以获得最佳的萃取效果。优化结果显示,吸附剂在12 min内可以对目标物进行完全吸附,用总体积为4 mL的含1.5%甲酸的甲醇洗脱30 s,目标物可以充分解吸。在最优条件下,结合超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS),建立了基于金属有机骨架复合气凝胶测定水体中7种PCAs的新方法。该方法可以呈现良好的线性关系(r^(2)≥0.9986),检出限和定量限分别为0.30~1.52 ng/L和1.00~5.00 ng/L。在低(8 ng/L)、中(80 ng/L)、高(800 ng/L)3个水平下进行精密度试验,日内和日间精密度(以RSD计)分别为6.5%~17.1%和7.4%~19.4%。该方法应用于地表水、海水、垃圾渗滤液的检测中,检出量为0.6~19.3 ng/L;在8、80、800 ng/L 3个水平下进行加标回收试验,回收率为61.7%~120.3%。该方法具有良好的灵敏度、精密度和准确度,为环境水体中苯氧羧酸类物质的痕量检测提供了一种新的检测方法。

浅谈化工企业水资源的有效综合利用

随着国家对能耗指标及环境保护的日益严格管控,作为传统的无机氟化盐化工企业,降低能耗、水资源的有效利用及污水的零排放已成为化工生产的主旋律,亟待解决。根据生产实践,以无水氢氟酸(年产6万t)、无水氟化铝(年产8万t)、高纯氟化锂(年产9000t)生产为主线总结分析了传统氟化盐生产过程中水资源的现状及实现水资源有效综合利用降低能耗及逐步实现零排放的相关应对措施。

隧道围岩中黄铁矿的氧化对隧道混凝土衬砌耐久性的影响研究

当隧道工程施工遇到含黄铁矿的地层时,黄铁矿氧化形成的酸性环境以及其引发的一系列化学反应会对隧道混凝土衬砌的耐久性带来不利的影响。利用黄铁矿氧化形成酸性环境水的一系列化学反应和机理,并对隧道混凝土衬砌在酸性环境水条件下的侵蚀过程进行了实验室浸泡试验和理论分析,运用化学热力学对酸性环境下混凝土中不同硅酸盐矿物和铝酸盐矿物侵蚀反应的吉布斯自由能的变化ΔGT0和反应的平衡常数lgKT。计算结果表明铝酸盐抗H+离子侵蚀的能力比硅酸盐差;在酸性水中,高钙硅比、高碱性的是水化矿物一般比低钙硅比、低碱性的水化矿物稳定性差。研究结果结合具体的隧道工点调查,可以为穿越含黄铁矿地层的隧道混凝土病害整治和预防提出了针对性很强的工程措施。

离子色谱法测定环境水体中的卤乙酸和草甘膦

采用新型抑制器和电导检测器,建立了大体积直接进样离子色谱法测定环境水体中草甘膦和氯乙酸的方法。采用大容量IonPacAS9-HC阴离子色谱柱,进样体积为500μL,以25 mmol/L Na2CO3＋2.0 mmol/LNaOH为淋洗液,流速1.0 mL/min,在22 min内可以测定环境水体中的草甘膦、氯乙酸,其中草甘膦、二氯乙酸、三氯乙酸的检出限分别为0.03、0.005、0.014 mg/L（S/N=3）,回收率在92.6%～103.9%。用于测定河水和自来水中的草甘膦、二氯乙酸及三氯乙酸,结果令人满意。

饮用水源地塑化剂类污染物环境健康风险评估

通过对我国南方某备用水源地枯水期的水质测试分析,发现邻苯二甲酸酯检出,应用美国环境保护署(USEPA)的方法对该饮用水源地邻苯二甲酸酯类有机污染物进行了环境健康风险评估.结果显示,邻苯二甲酸正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP或DOP)均有检出,DOP的最大致癌风险为7.32×10-8,DBP、DEP和DOP的最大非致癌风险分别为3.94×10-5、2.73×10-6和2.62×10-4.该水源地的邻苯二甲酸酯的致癌风险值小于1×10-6,非致癌风险值远小于1,均未超过国际规定,在可接受风险范围内.但相对国内外同类地区,邻苯二甲酸酯的浓度偏高,存在一定的潜在健康风险,需要根据邻苯二甲酸酯的可能来源在水源地环境风险管理中加以防范.

磁性膨润土对四环素的吸附特性

为了有效治理废水中抗生素带来的严重污染,并解决粉状吸附剂的分离回收问题,采用微波固液相合成法原位生成磁性膨润土(Magnetic bentonite,M-Bent),并进行静态吸附实验,考察了M-Bent的投加量、抗生素溶液起始pH、金属Cu2+以及腐殖酸(Humic acid,HA)对M-Bent去除四环素(Tetracycline,TC)废水性能的影响,还对相应的吸附动力学和吸附等温模型进行拟合。结果表明:M-Bent的饱和磁化值是9.41 emu/g,能够成功实现固液分离;M-Bent具有一定的热稳定性,可以在30~700℃内保持结构的稳定;TC起始pH在3~9时M-Bent对其去除率均高达85%以上,说明M-Bent吸附TC有很宽的pH适宜范围;M-Bent在投加量为0.5 g/L时,对质量浓度为20 mg/L的TC溶液的处理效果可以达到91%的去除率;Cu2+浓度的升高会促进M-Bent对TC的吸附,使吸附效率呈现小幅的上升趋势;而HA的共存则会抑制M-Bent对TC的吸附,随着HA浓度的升高,M-Bent对TC的吸附呈现明显的下降趋势;M-Bent吸附TC的过程符合准二级动力学模型,是一个先快速吸附再缓慢达到平衡的过程;吸附等温模型的拟合结果符合Langmuir吸附模型,说明TC在M-Bent的吸附过程是单分子层吸附,吸附容量Qm为147 mg/g。

珠江流域湖库型水源集水区酞酸酯(PAEs)类污染物环境健康风险评估

以饮用水源集水区为中心,沿支流采集水样,采用美国环境保护署(USEPA)暴露风险评价方法,结合该地区的参数计算环境健康风险。结果表明:(1)所有采样点均检出PAEs类污染物邻苯二甲酸正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP),其中DOP高于DBP和DEP。(2)该饮用水源集水区3种PAEs污染物质量浓度均高于流域内其他乡镇饮用水源,在国内外同类地区也属于中上水平。DOP是集水区内需首要控制的PAEs类污染物。(3)在人类活动干扰少的地区河流污染物的环境健康风险水平较低,而在人口密集区和工业集中区风险水平较高。河流上游风险值低,中游高,下游和库区又逐渐回落。该水源集水区的PAEs类污染物环境健康风险值未超过USEPA规定,但与国内外其它地区相比属于中上水平,存在一定的潜在健康风险,需要根据PAEs的可能来源在水源地环境风险管理中加以防范。

高浓度泥浆法(HDS)—铁盐处理工业污酸废水半工业试验

对高浓度泥浆(HDS)—铁盐法处理冶炼企业污酸工业废水进行半工业试验。结果表明,在pH=10条件下,HDS出水的Pb、Zn均可达到国家排放标准,As出水控制在10mg/L以下,再经后续铁盐除砷工序,As排放也可达到国家排放标准。HDS产生底泥固含可达27%左右,显著高于石灰法的水平(2%以下)。

N-油酰基谷氨酸水基润滑添加剂的合成及其摩擦磨损特性研究

将油酸酰氯和谷氨酸在碱性溶液中反应得到N-油酰基谷氨酸,用红外光谱仪对其结构进行表征;用四球摩擦磨损试验机考察了N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐在水溶液中的摩擦磨损性能,并用俄歇电子能谱仪分析其磨斑表面边界膜的化学组成和元素分布.结果表明,当N-油酰基谷氨酸三乙醇胺添加量为0.25%时,其水溶液表现出较好的抗磨和减摩特性.这可能是由于N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐中的极性基团吸附在钢球表面、长碳链疏水性烃基在金属表面形成较厚的保护膜、在较高载荷条件下发生化学反应并形成高强度摩擦化学反应膜的缘故.当添加剂的添加量为2.00%时,N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐的防锈性较好,经细菌性试验表明其具有一定的抗菌能力.

川贵地区长江干支流河水主要离子含量变化趋势及分析

收集整理了川贵境内长江干流及某些支流近３０年来河水主要离子含量资料，发现该地区河水主要离子含量有以下变化趋势：Ｃａ２＋、ＳＯ２－４含量及总硬度与总碱度的比值均有升高趋势，某些站点的ｐＨ值和ＨＣＯ－３含量还有下降趋势。通过对上述离子含量变化与当地酸沉降、氮肥施用量的关系分析，初步认为当地河水水质变化趋势是环境酸化过程在酸不敏感地区对陆地水水质影响的一种表现。

直接进样超高效液相色谱-三重四极杆质谱法快速测定环境水样中草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦及乙烯利残留

建立了一种简便、直接进样的超高效液相色谱-三重四极杆质谱法(UPLC-MS/MS)快速测定环境水样中草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦及乙烯利的残留。环境水样经0.22μm滤膜过滤或冷冻离心去除杂质后,滤液无需衍生化直接进行定量分析。4种农药通过Metrosep A Supp 5柱(150 mm×4.0 mm,5μm)分离,以碳酸氢铵-氨水溶液为流动相进行梯度洗脱,在负离子模式下以MRM方式进行检测。结果表明,4种农药在0.50~50.0μg/L范围内相关系数(r)均大于0.999,线性关系良好,方法检出限为0.05~0.09μg/L。实际水样在低、中、高3种加标浓度水平下,回收率分别为76.3%~108%、83.0%~107%和87.0%~105%,相对标准偏差分别为2.0%~12.3%、2.4%~5.6%和2.7%~6.8%。使用该方法对海南省34个水样进行测定,其中30个饮用水源地水样中均未检出4种农药,槟榔园附近3个水样均检出草甘膦和氨甲基膦酸,香蕉园附近的1个水样检出草铵膦和氨甲基膦酸。与传统的衍生化方法比较,该方法操作简便,重现性好,准确性高,不受基体干扰,适用于环境水样中草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦及乙烯利的残留检测。

大辽河表层水中邻苯二甲酸酯分布特征及环境健康风险评价

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了大辽河表层水中邻苯二甲酸酯类(PAEs)有机污染物的浓度水平,分析其分布特征,并对PAEs类有机污染物的环境健康风险进行了评价。结果表明,大辽河表层水中共检出4种PAEs,其质量浓度范围为n.d.#0.754μg·L^(-1)。4种PAEs类中质量浓度平均值最高的为邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)(0.36μg·L^(-1)),最低的为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)(0.01μg·L^(-1))。4种PAEs浓度贡献大小依次为:邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。DBP浓度基本符合国家地表水环境质量标准(GB3838—2002)。与国内其他水域相比,大辽河表层水中PAEs的污染程度处于较低水平。DMP和DEP的最高值均出现在营口市区最主要的工业和生活污水排污口之一——纱厂潮沟采样点,DBP和DIOP的最高值则分别出现在牛庄大桥和港监潮沟采样点。总PAEs类有机污染物分布趋势为:在工业分布较多的区域及主城区附近水域PAEs浓度较高,大辽河上游区域PAEs浓度相对较低。利用US EPA健康风险评估模型粗略估算,大辽河表层水中PAEs类污染物的非致癌风险指数值低于1。

纳米α-Fe_2O_3/H_2O_2异相Fenton催化降解酸性橙7

以水热法制备纳米α-Fe_2O_3,并应用于异相Fenton体系中催化降解酸性橙7。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征样品的结构;在异相Fenton催化体系中,通过优化初始p H、初始底物浓度、双氧水添加量、α-Fe_2O_3添加量、温度,探究合适的催化降解条件,通过多次循环催化对催化剂稳定性进行研究,并通过催化过程中产生的自由基,分析其催化机理。结果表明,α-Fe_2O_3为长约70 nm,宽约20 nm的均匀单一纳米棒。在异相Fenton催化体系中,最佳催化条件为初始p H=3.0,初始底物质量浓度200 mg/L,反应温度为30℃,双氧水的添加量为w(H_2O_2)=1.5%,催化剂α-Fe_2O_3添加量为500 mg/L,在反应120 min时脱色率为98.74%,COD去除率为73%;稳定性良好,铁离子溶出量低于0.8 mg/L,循环实验5次脱色率始终在90%以上;此外,对自由基的研究表明,·OH在本体系降解过程中占主要作用。

基于长江三角洲地表水典型土壤铜、锌环境容量探究

我国水污染日益严重,Ⅰ类地表水地区较少,目前可供饮用的Ⅲ类水成为研究土壤地表水体系污染状况的热点。选取具有代表性的长江三角洲地区4种母质(河相、湖相、海相沉积物和沟沟堆积物)发育而成的土壤,通过加入不同量的外源铜、锌金属培育污染土样,使其分别达到国家土壤环境质量三级标准的0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5倍。在此基础上研究雨水和模拟酸雨条件下,对模拟污染的土样进行解吸,并对解吸曲线进行拟合,在基于地表水Ⅲ类水质标准的铜、锌环境容量的基础上,计算了4种土壤在不同情况下的土壤环境容量,并通过探讨国家土壤标准的吻合性,提出针对不同母质的土壤,对其重金属的土壤污染临界值进行适当的调整,以达到Ⅲ类水标准,保障人类的安全与健康。结果表明,在模拟雨水情况下,基于地表水Ⅲ类标准的4种土壤的环境容量分别为:SEBC-06:铜10002mg·kg-1,锌848.1mg·kg-1;SEBC-19:铜1162mg·kg-1,锌612.9mg·kg-1;SEBC-20:铜9796mg·kg-1,锌1047mg·kg-1;SEBC-25:铜720mg·kg-1,锌180.2mg·kg-1。

钴/锰印迹谷氨酸-壳聚糖对低浓度Mn^(2+)和Co^(2+)的选择性吸附

以硝酸锰和硝酸钴为印迹分子,采用反相悬浮和溶胶凝胶法结合制备了双印迹交联壳聚糖微球(Co/MnCCTS),并与谷氨酸的氨基接枝合成钴/锰双印迹谷氨酸-壳聚糖吸附剂(Glu-Co/Mn-CCTS)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜对其结构进行了表征,并进行了低质量浓度Co2+和Mn2+的静态吸附实验。结果表明,溶液的p H、温度和初始质量浓度、吸附时间、干扰离子对Glu-Co/Mn-CCTS的吸附性能均有较大影响,Glu-Co/Mn-CCTS对Co2+、Mn2+的吸附过程符合Lagergren准二级动力学以及Freundlich和Langmuir等温吸附模型;303 K下,当p H=4~7时,对Co2+和Mn2+的去除率均在98%以上;303 K下,当p H约为5.5时,对Co2+和Mn2+的去除率在吸附4 h后均在96%以上;干扰离子存在下,吸附剂对Co2+的选择吸附性能和抗干扰能力优于Mn2+。

聚丙烯酸/聚乙烯吡咯烷酮/坡缕石黏土复合吸附剂的制备

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,以丙烯酸(AA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及酸化坡缕石黏土(PGS)作为原料,通过自由基聚合反应制备出PAA/PVP/PGS(PAPP)复合吸附材料,通过单因素实验优化了各原料间的比例。运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对复合材料进行了形貌和结构表征,结果表明,坡缕石黏土表面羟基与单体发生了接枝共聚,在复合材料中黏土分散良好。通过对亚甲基蓝废水的吸附发现,该材料对亚甲基蓝的吸附量可达968.69 mg/g,具有良好的吸附能力,因此,该复合材料可以作为一种有潜力的吸附剂用于除去废水中的阳离子染料。

长江三峡库区江水和武汉地区地面水中PFOS和PFOA污染现状调查

为了弄清我国重要水系长江三峡库区水中的全氟有机物污染现状,从重庆上游至宜昌的不同江段和武汉地区采集江水样品,采用固相萃取-高效液相色谱/质谱仪联机系统选择离子法(HPLC/MS-SIM,PFOSm/z=499,PFOAm/z=413),测定了水样品中的PFOS和PFOA含量。调查结果表明,长江三峡库区江水和武汉地区地面水中均广泛存在着PFOS和PFOA污染。个别地区水样品中PFOS含量大于10ng·L-1,PFOA含量甚至高达111ng·L-1和298ng·L-1。这些结果提示,该水系局部地区可能存在着PFOS或PFOA污染源。

分散碱性基质法处理闭坑煤矿酸性矿井水试验研究

贵州凯里鱼洞河区域多数关闭煤矿产生大量酸性矿山排水,造成严重水环境污染。为探讨石灰石和木屑构成的分散碱性基质系统处理闭坑煤矿酸性矿井水的效果,共进行50 d酸性矿井水处理模拟试验。采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定不同时间反应进出水中Fe、Al、Mn、Zn、Cd金属离子浓度,滴定法测定酸碱度,便携式测定仪测定pH、氧化还原电位ORP和温度等。结果表明,试验结束时,分散碱性基质处理柱可有效提高酸性矿井水的pH,使出水pH维持在6以上。随着时间推移,系统的反应区段不断下移,反应结束时,可有效释放碱度的区段已移至系统的最深层,此时对应Al、Fe、Zn各元素去除效率分别可达98.58%、51.51%、35.45%,但对Mn、Cd无明显去除效果。由反应柱中固体沉淀物的X射线衍射仪(XRD)矿物成分分析、扫描电子显微镜(SEM)微观形貌分析和能量色散X-射线光谱(EDX)微观化学成分分析可得,Fe^(2+)经过氧化后形成Fe^(3+),再通过水合或沉淀作用形成氢氧化铁,氢氧化铁不稳定导致一部分会转为其水解产物(针铁矿,纤铁矿等),一部分则会通过与SO_4^(2-)的络合作用形成纤铁矾等从溶液中去除。通过对不同深度下各金属离子矿物形式的饱和度计算可得,系统表层0~8 cm还可能存在Al的相关矿物沉淀,如羟矾石,一水软铝石,一水硬铝石等。

煤矿采煤生产过程对地下水的影响与防治

煤层开采后处于氧化环境,硫铁矿与矿井水和空气接触后,经过一系列的氧化、水解等反应,使水呈酸性,形成酸性矿井水。该文对酸性矿井水的危害、形成原因进行了简单的阐述,并提出了防治措施。

衍生化-液液萃取气相色谱法测定环境水体中苦味酸

建立衍生化-液液萃取气相色谱法测定环境水体中的苦味酸。环境水体中的苦味酸经次氯酸钠氯化衍生后,用正己烷提取后进行气相色谱分析。对萃取溶剂、衍生化反应温度和时间、衍生试剂(次氯酸钠)的加入量、色谱柱的选择以及色谱分析条件进行了优化,采取正己烷作为萃取试剂,加入次氯酸钠溶液2.0 mL,选择衍生化反应温度为35℃,反应时间为50 min,DB-5细管柱(30 m×0.32 mm,0.25μm)作为分离柱,当取样体积为10 mL时,方法检出限为0.2μg/L。用该方法对实验用水做了高、中、低质量浓度水平的加标回收试验,回收率为85.5%~105.6%,相对标准偏差为2.93%~4.49%(n=6)。