负载型纳米Pd/Fe对挥发性氯代烃的去除

氯代烃的污染治理已成为当今世界最热门的研究领域之一。以水体中最常见的氯代烃污染物1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、林丹(γ-HCH)为主要目标污染物,探讨了不同条件下负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的去除效果。负载型纳米Pd/Fe采用浸渍→液相还原→还原沉淀的方法制备,透射电镜显示采用该方法制备的负载型金属钯和铁的平均粒径均在纳米级范围内。负载型纳米Pd/Fe具有较高的表面反应活性,当负载型纳米Pd/Fe用量为40 g/L、反应时间达2 h时,1,1-二氯乙烯和林丹的去除率分别达到85%和100%。脱氯率与Pd/Fe投加量、钯含量、初始pH值、反应温度等因素有关,与溶液的初始浓度关系不大。负载型纳米Pd/Fe对1,1-DCE和γ-HCH去除均符合一级反应动力学方程,速率常数分别为0.528 3 h-1及2.012 9 h-1,反应的半衰期t1/2分别为1.31 h和0.34 h。推断在反应过程中,Fe腐蚀产生的H2为主要还原剂,Pd是良好的加氢催化剂,在金属颗粒表面形成高浓度反应相,使反应短时间内完成。

基于GasBench-IRMS的挥发性氯代烃碳氯同位素指纹特征分析

挥发性氯代烃(VCHs)是一种有毒工业原料。近年来,我国地下水VCHs污染日趋严重,而寻找地下水中VCHs的污染源是其污染防治的难点和关键。为了查明国内VCHs的碳、氯同位素组成特征,为地下水VCHs污染源解析提供二维同位素信息,利用一种单体碳、氯稳定同位素分析新技术,对国内3个厂商生产的4种VCHs试剂(TCE、PCE、DCM、CT)进行了测试,并与国外数据进行了对比。结果显示,国内VCHs试剂的δ13CPDB值在-51.09‰^-24.62‰之间,δ37ClSMOC值在-1.23‰~6.73‰之间。生产原料、生产工艺的差异使得不同厂商生产的VCHs试剂具有不同的碳、氯同位素组成,即"同位素指纹"特征,与单一同位素相比,二维同位素能够更好地表征这种特征,可为地下水中VCHs的来源解析提供更加可靠的依据。

两次相平衡/气相色谱法测定水中挥发性氯代烃

本文选择6种水中挥发性氯代烃作为研究对象,提出了两次相平衡/液上气相色谱法测定水中挥发性有机物的方法.系统推导了气液等体积和非等体积平衡,只分析气相就可测定水相浓度的理论关系式,研制了可变相平衡器.实测水中6种挥发性氯代烃的回收率在75—112%之间,相对标准偏差和相对误差小于13%.检出限范围在0.002—7μg·1^(-1).

P&T/GC/MS/SIS法在加氯消毒饮用水中痕量挥发性氯代烃测定中的应用

以吹扫捕集-气相色谱-质谱联用选择离子存储法(P&T/GC/MS/SIS)测定自来水中微量挥发性、氯代烃,确定了最佳定性、定量操作条件,同时探讨了改变原水中加氯量对三氯甲烷形成量的影响。当进样量为5．00mL时,四种氯代烃的线性范围为(0—50)μg/L,相关系数达0．9991以上;相对标准偏差RSD＜9．8%;相对误差＜7．6%,样品加标回收率为88%—128%,检测限在(0．0006-0．26)μg·L^(-1)。操作方法方便,结果令人满意。

挥发性氯代烃在土壤中的吸附行为研究进展

挥发性氯代烃(Volatile chlorinated hydrocarbons,VCHs)是工业污染场地的常见污染物,在非饱和带存在于土壤气相、水相、固相或以高密度非水相液体(Dense non-aqueous phase liquids,DNAPL)的形式存在,形成一个动态平衡系统。土壤对VCHs的吸附不仅影响土壤中的污染物浓度,而且极大地影响VCHs的迁移转化行为。根据VCHs在土壤中的吸附机制,可以对土壤中的VCHs浓度进行预测,优化各种模型参数,指导污染修复及管理工作。本文总结了VCHs在非饱和带土壤中的相间分配特征,吸附机制及其影响因素,特别探讨了土壤有机碳、矿物及水分对吸附的影响,提出了当前研究中存在的问题,并对将来研究进行了展望。

P&T/GC/MS/SIS法在加氯消毒饮用水中痕量挥发性氯代烃测定中的应用

以吹扫捕集-气相色谱-质谱联用选择离子存储法(P&T/GC/MS/SIS)测定自来水中微量挥发性氯代烃,确定了最佳定性定量操作条件,同时探讨了改变原水中加氯量对三氯甲烷形成量的影响。当进样量为5.00mL时,四种氯代烃的线性范围为0～50ug/L,相关系数达0.9991以上;相对标准偏差RSD<9.8%;相对误差<7.6%,样品加标回收率为88%～128%,检测限在0.0006～0.26μg.L-1。方法操作方便,结果令人满意。

正己烷萃取-气相色谱法测定地下水中5种挥发性氯代烃的方法优化

通过优化传统液-液萃取方法及气相色谱检测条件,建立了一种同时测定地下水中四氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳、三氯甲烷及1,2-二氯乙烷5种混合挥发性氯代烃的方法。结果表明:在萃取剂正己烷与待测样品体积比为5∶1的情况下,涡旋3 min后各污染物质一次萃取率最高;在该最优条件下进行方法优化,表明四氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳、三氯甲烷及1,2-二氯乙烷的检出限分别为2.6、3.0、2.5、3.8、35.9μg/L,空白加标回收率为97.3%~114.6%,低浓度与高浓度样品加标回收率分别为90.8%~113.3%、107.4%~114.5%。该优化方法缩短了传统液-液萃取方法的萃取时间,提高了污染物的一次回收率,对取自于代表场地的地下水样品中5种挥发性氯代烃浓度检测结果与吹扫-捕集气相色谱法检测结果基本一致。

挥发性氯代烃检测管速测技术

在阐述检测管测试原理的基础上,介绍了国内外挥发性氯代烃气体检测管的发展现状,展望了检测管在我国土壤和地下水污染快速诊断方面应用推广的前景及存在的问题。

工业区域土壤和地下水中挥发性氯代烃的污染现状与防治法规

我国城市工业迅速发展,以三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)为代表的挥发性氯代烃(volatile chlorinated hydro-carbons,VCHs)对土壤和地下水的污染也日益显著。城市建设过程中受VCHs污染的工业场址若直接再开发为住宅区、商业区、学校等公众场所将危害公众健康,因此,在这类土地转型利用前对污染场址的环境评价有着重要意义。概述了典型VCHs在国内外的生产使用情况;介绍了VCHs在工业城市土壤和地下水中污染分布的广泛性,以及我国工业污染防治的相关法规和环境质量标准,对我国VCHs排放标准的制定和污染控制有着重要的理论意义。

挥发性氯代烃在湿润土壤中的平衡吸附研究

吸附是挥发性氯代烃(volatile chlorinated hydrocarbons,VCHs)赋存于土壤的主要机制之一.开展动态吸附实验,研究了4种常见VCHs污染物在我国8种典型土壤中的吸附平衡关系.结果表明,土壤在干燥条件下对VCHs气体的吸附能力要远大于湿润条件,且随含水率的升高吸附能力急剧下降,在含水率达到10%以后土壤吸附量趋于稳定.湿润土壤对三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)、1,1,1-三氯乙烷(MC)气体的吸附等温线符合Henry型吸附等温式,而1,1,2-三氯乙烷(1,1,2-TCA)符合Freundlich模型.VCHs在湿润土壤中的吸附量总体上与土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)含量呈正相关,且受SOC类型和化合物极性影响较大.弱极性的TCE、PCE在土壤中的吸附能力与SOC含量呈严格正相关,而极性的MC、1,1,2-TCA在黑土等高碳土壤中不仅与SOC含量有关,还受到SOC物质组成的影响.建立了TCE和PCE在湿润土壤中的平衡吸附量预测模型,预测值与实测值相关性良好(n=80,R2=0.98).

挥发性氯代烃在干燥土壤中的平衡吸附研究

吸附是挥发性氯代烃(volatile chlorinated hydrocarbons,VCHs)污染土壤的主要机制之一.采集长三角地区3类典型水稻土,用静态平衡吸附实验进行干燥土壤对6种VCHs的平衡吸附研究.结果表明,干燥土壤的平衡吸附等温线难以用Langmuir方程和BET方程描述,但用Dubinin-Astakhov方程拟合良好(R2>0.95).Dubinin-Astakhov方程参数受土壤和VCHs特性的影响.亲和系数β与VCHs分子体积之间没有发现明显的相关性,但β随VCHs分子极性的增大有变大的趋势;参照化合物(四氯乙烯)的吸附能E0与土壤小于平均孔径的孔体积(V<平均孔径)成正相关,但与土壤的平均孔径关系不大;干燥土壤对VCHs的最大吸附体积W0与孔径<10 nm的孔体积(V<10 nm)呈线性关系,但与土壤比表面积相关性较差.干燥土壤的平衡吸附量可以用与V<平均孔径、V<10 nm和β相关的Dubinin-Astakhov方程进行预测.预测值与实测值拟合良好,判定系数R2=0.98.

MIP系统在某挥发性氯代烃污染地块调查中的应用

针对我国挥发性有机污染地块调查评估中存在的采样缺失、成本高及周期长等问题,选择华北地区某挥发性氯代烃污染地块为研究对象,采用现行调查方法与基于膜界面探针(MIP)系统快速调查技术联合使用的方式,现场完成场地钻探调查点位4个(土壤样品36个),MIP系统调查点位11个(验证点位4个),以研究MIP验证点位检测电信号值与其对应场地钻探点位的地层信息、实验室检测数据之间的相关性,以及使用MIP电信号值模拟地块地层和污染空间的分布特征。结果表明,MIP系统检测的土壤电导率电信号值(EC)能够更为详尽地表征地块的地层结构信息;在地块范围内的同一种土质中,MIP系统的专用卤素检测器电信号值(XSD)与实验室检测数据拟合度相对较高(R^(2)>0.99);MIP系统快速调查技术与现行调查方法联合使用能够快速且高效表征调查地块内VCHs的污染空间分布特征。本研究结果可为MIP系统快速调查技术在挥发性有机污染地块调查评估中的应用提供参考。

地下水中氯代烃的格栅水处理技术

挥发性氯代烃是地下水中检出率较高的有机污染物 ,同时也是饮用水氯气消毒的副产物 ,而它对人体的危害也已经得到了USEPA等机构的认同。文中主要从格栅材料、降解机理、影响还原性脱氯效率的因素、实际工程中应注意的问题以及发展方向等方面 ,对地下水中挥发性氯代烃的处理技术进行了阐述 ,介绍了格栅处理地下水中挥发性氯代烃的最新进展和实际意义 ,提出了格栅系统的实际应用潜力和存在的问题 ,特别是双金属系统的催化机理和催化剂失活问题 ,给国内这方面的研究者提供思路。

填埋场覆盖土对典型氯代烃的吸附特性

覆盖土吸附能力的有效评估对填埋场中挥发性氯代烃(VCHs)污染物的控制有重要意义.全面考察了二氯甲烷(DCM)、三氯甲烷(TCM)、1,1,2-三氯乙烷(1,1,2-TCA)、四氯化碳(CT)、顺-1,2-二氯乙烯(c-1,2-DCE)、三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)和氯苯(CB)8种VCHs在填埋场覆盖层中的吸附特性.结果显示,氯代烷烃和氯代芳烃在覆盖层土壤中吸附等温线符合Freundlich模型(R^2=0.65~0.87),氯代烯烃在覆盖层土壤中吸附等温线符合Langmuir模型(R^2=0.87~0.96).基于拟合结果预测了覆盖土对VCHs的吸附能力,结果表明VCHs的吸附速率随氯取代数的增多而增大;具有相同氯原子取代数目的氯代烃,覆盖土对氯代烯烃和氯苯的吸附量大于氯代烷烃.因此,在填埋场运行管理中,VCHs中浓度较高的氯代烷烃应该是优先治理的污染物之一.覆盖土中VCHs的吸附平衡时间约为20h,吸附速率变化范围为26~250μg/(gsoil·h),远高于文献报道中覆盖土对VCHs的最大降解速率.可以推断,强化覆盖土的生物氧化活性可更有效减少VCHs对环境的不利影响.

22种氯代烃标准气体的瓶内均匀性研究

分子量大的氯代烃在气瓶内可能出现分层、沸点高的氯代烃可能在气瓶内吸附,从而引起挥发性氯代烃混合标准气体出现瓶内不均匀的现象。研究确定了氮气中22种挥发性氯代烃标准气体瓶内均匀性的实验方法,并通过考察量值随样品压力的变化来评价样品在瓶内的均匀性。根据实验结果分别计算了22种氯代烃瓶内不均匀性所引起的不确定度,结果显示在样品压力<2 MPa时,1,1,2,2-四氯乙烷、间二氯苯、对二氯苯、邻二氯苯的量值显著变大,其瓶内不均匀性所引起的不确定度>2%。样品压力<2 MPa,22种挥发性氯代烃标准气体会出现不均匀现象,因此样品的最低使用压力为2 MPa。

水资源中氯代烃污染物的去除方法

随着工业化的发展 ,氯代有机溶剂使用越来越广泛 ,并且难于去除。在 2 0世纪 90年代初期 ,人们就已认识到用Fe0 恢复污染的地下水的潜力。国外正在研究和使用的几种还原挥发性氯代烃的还原反应介质 ,尤其要提到的是双金属反应系统 ,反应速度快 ,而且脱Cl中间难降解产物少 ,目前国外也只停留在实验室研究阶段 ,个别做了地上反应器的验证实验 ,它的脱Cl机理。

电子鼻预处理装置的开发及适用性研究

针对气敏传感器的信号响应受气体湿度影响较大的问题,开发了一套用于快速检测和实时监测土壤中挥发性氯代烃污染的电子鼻的预处理装置.优选了干燥剂的材质,评价了最适干燥剂的除湿性能和对氯代烃化合物的吸附情况;把预处理装置与电子鼻联用,通过与气相色谱(GC)检测结果的比较,评价了其用于土壤通风净化过程监测的适用情况.结果表明:①以无水氯化钙和卤代烃分离管搭配组合的干燥装置效果最佳,湿度去除率达99%以上,电子鼻各传感器的基线值与对照组接近;②上述干燥剂连续通入湿度为75%的空气,90 min内湿度几乎可完全去除,120 min内湿度去除率保持在95%以上,对传感器的基线影响较小.③预处理装置未造成检测气体的吸附损耗,通入干燥预处理装置前后的挥发性氯代烃气体浓度差异只有3%～5%;④在土壤通风脱附过程的检测中,通气湿度98%以上的情况下,预处理装置在120 min内对湿度去除率达99%以上;电子鼻与GC对四氯乙烯污染物的检测结果线性拟合判定系数R2>0.99(n=18),表明配以干燥预处理装置的电子鼻能够较好地适用于土壤修复过程监测.

土壤和地下水污染快速诊断和高效修复技术的合作研究

项目针对国内近年来大量重污染企业关停并转迁，带来的工业企业遗留场地的土壤污染与治理问题而开展。旨在研究开发土壤和地下水中挥发性氯代烃（VCHs）污染的速测技术，以及基于该技术的土壤真空抽取净化工艺运行条件优化方法。