碱激发生土胶凝材料生成产物分析

为开发新型乡村经济建筑材料,大力提倡低碳节能,常温条件下利用自配激活剂激发生土、矿渣,研制成功了一种新型碱激发生土水泥胶凝材料。同时通过SEM、XRD、IR等测试手段对其水化产物进行分析,结果表明:其生成产物主要为低碱性水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶及方沸石。并用MS软件对生成产物进行了三维模拟生成,表明生成的产物具有致密的空间网络键接结构,此种结构必然在宏观上体现出优异的力学性能。

不同变质程度煤自燃产物特性与官能团变化

煤分子结构特性是研究煤氧化自燃过程和煤自燃机理的基础,即煤低温氧化过程中煤分子结构变化规律是解释煤自燃原因的根本途径,不同温度的煤表面官能团变化规律研究对探究煤自燃特性具有重要意义。以雁南褐煤、红阳焦煤与南阳坡无烟煤为研究对象,采用程序升温实验方法,测试煤低温氧化过程中气体产物生成规律,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析不同变质程度煤的微观化学结构特征,并探究温度对煤分子表面官能团的影响,从宏观和微观上揭示、表征煤自燃的内在属性。研究表明:在煤低温氧化过程中,气体产物生成量随温度的升高而逐渐增大,煤分子结构断裂,芳香核缩合;随着煤变质程度的加深,气体产物生成量减小,煤分子表面的含氧官能团含量减少,活性降低,煤自燃能力减弱;随着温度的增加,煤分子表面甲基、亚甲基整体呈增加趋势,羟基整体呈现出先减后增再减趋势,羧基、羰基呈现增加趋势。

高级氧化技术控制消毒副产物生成势的研究进展

饮用水消毒副产物生成势(DBPsFP)及前体物的控制问题一直以来都是饮用水研究领域的热点,而近年来在饮用水中频繁检出的一些更高毒性的新型含氮消毒副产物,更引发了研究者的广泛关注。高级氧化技术是一类能高效降解饮用水中天然有机物等消毒副产物前体物的水处理方法。本文全面阐述了UV/H2O2、TiO2光催化氧化、O3/H2O2、催化臭氧氧化、O3/UV、Fenton法及类Fenton法等高级氧化技术控制DBPsFP的研究进展,并根据现有高级氧化技术控制DBPsFP研究中的一些不足之处,提出了DBPsFP高级氧化处理领域今后研究的主要方向和需解决的问题。

臭氧预氧化对藻细胞及胞外分泌物消毒副产物生成势的影响

以处于对数生长期后期的悦目颤藻为研究对象,研究了藻细胞及胞外分泌物对氯化消毒副产物生成势(DBPFP)的贡献,以及臭氧预氧化对DBPFP的影响规律,即不同臭氧投量及预氧化时间对DBPFP的影响,并探讨臭氧预氧化控制消毒副产物生成势的原因.研究表明,藻细胞和胞外分泌物的三卤甲烷类副产物都主要是氯仿和一溴二氯甲烷,卤乙酸类副产物都主要是二氯乙酸和三氯乙酸.颤藻细胞和其EOM本身及经臭氧预氧化混凝后形成卤乙酸的能力基本都高于形成三卤甲烷的能力,在实际含藻水的处理中,应该更加重视对卤乙酸的控制.臭氧预氧化可以降低胞外分泌物形成氯化消毒副产物(DBP)的能力,且随着反应时间延长,DBPFP降低越多.在本试验条件下,0.975 mg/L臭氧预氧化10min后混凝,可比单纯混凝降低胞外分泌物DBPFP 31%,其中HAAFP降低52.6%,而THMFP却升高12.5%,可见臭氧预氧化控制胞外分泌物DBPFP主要原因是其可以很好地控制卤乙酸生成势.同时臭氧预氧化会使含藻细胞水样的DBPFP大幅度升高,且随着氧化时间延长,各种氯化消毒副产物生成势几乎呈线性增加.在实际水处理中,应在去除藻细胞之后再进行臭氧氧化以控制DBPFP.

二元酸发酵过程中流加H_2O_2对细胞色素P450酶及产物生成的影响

在二元酸发酵过程中流加H2 O2 对热带假丝酵母发酵生产二元酸有明显的促进作用 ,2mmol L的H2 O2 对产酸的促进作用最为明显 ,比对照提高了 2 6 %。对细胞色素P45 0酶的分析表明 ,流加H2 O2 对细胞色素P45 0酶的活性有明显的促进作用 ,并且细胞色素P45 0酶的活性跟产酸成正相关。此外 ,还进一步分析了流加H2 O2

水华期水体中DOM组成及其消毒副产物生成潜能

以太湖水华期原水为实验水样,初步研究水华期水体中溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成及其消毒副产物生成潜能(DisinfectionBy-Products Formation Potential,DBPFP).利用XAD-8大孔树脂,将水体中DOM分离为亲水性物质(Hydrophilic Substances,HIS)、疏水碱性物质(Hydrophobic Bases,HOB)、疏水酸性物质(Hydrophobic Acids,HOA)、疏水中性物质(HydrophobicNeutrals,HOB).4种DOM组分的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度分布情况为:HIS最高为10.2mg/L,占原水DOC浓度的72.86%.不同DOM组分的DBPFP实验表明,HIS的三卤甲烷生成潜能(Trihalomethanes FormationPotential,THMFP)和卤乙酸生成潜能(Haloacetic Acids Formation Potential,HAAFP)分别占4种DOM消毒副产物生成潜能之和的63%和31.25%,为主要的消毒副产物前体物.由于HIS为水华期水体中DOM的主要组分,且具有DBPFP高、不易在水处理过程中去除的特点.因此进一步考查了不同氯化条件(氯化剂用量、氯化时间、水体pH值)对HIS氯化生成DBPs的影响.研究结果表明:DBPs生成量与氯化剂用量及氯化时间成正相关.pH对HIS氯化生成THMs和HAAs的影响并不相同.在实验所选取的pH范围之内,THMs生成量随pH的升高,呈逐渐增加的趋势,而HAAs产量却表现为先增加后减少.

饮用水处理工艺中臭氧剂量控制消毒副产物生成势研究

依托江苏某自来水厂预臭氧+常规处理+臭氧-BAC深度处理示范工程,在浑浊度、TOC、CODMn、UV254等常规评价指标监测基础上,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对总三卤甲烷生成势(TTHMFP)与总卤乙酸生成势(THAAFP)各类消毒副产物生成势(DBPFP)物质的去除规律与作用机理。结果表明,在预臭氧最佳投加量为1.1 mg·L-1,后臭氧最佳投加量为1.8 mg·L-1时,预臭氧和臭氧-BAC深度处理单元对THMFP的去除以三氯甲烷生成势(TCMFP)为主,其去除量分别占TTHMFP去除量的86.8%和60.2%,对HAAFP的去除在预臭氧单元以三氯乙酸生成势(TCAAFP)为主,占THAAFP去除量的77.2%,在O3-BAC深度处理单元以氯代卤乙酸生成势(Cl-HAAFP)为主,占THAAFP去除量的70.2%。深度处理工艺不同工艺段在最佳臭氧投加剂量下对TTHMFP及THAAFP的平均去除率分别可达21.9%及63.2%,生物可降解溶解性有机碳(BDOC)总去除率达82.49%,说明该优化的深度处理工艺能够较有效地去除DBPFP,保障出水水质生物稳定性。

巢湖水中溶解性有机物分子大小分布、亲疏水性与消毒副产物的生成势

以微污染巢湖原水为研究对象,考察了原水中溶解性有机物(DOM)的分子大小分布模式和亲疏水性分子组成规律,并对其氯化消毒副产物(DBPs)的生成潜能进行了系统研究。巢湖原水中的DOM主要以小分子的形式存在。亲疏水性组分的分布为:强疏水组分占43.48%,弱疏水组分占17.39%,亲水组分占39.13%。在微污染巢湖原水有机物中,分子大小(MS)<1 kDa和10~30kDa的组分具有最大的三卤甲烷(THMs)和卤代酮(HKs)等含碳消毒副产物(C-DBPs)生成潜能;同时,MS为5~10 kDa的有机物具有较高的二氯乙腈(DCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)等含氮消毒副产物(N-DBPs)生成潜能。不同亲疏水性组分的THMs和HKs生成潜能从大到小依次均为强疏水组分>亲水组分>弱疏水组分。同时,强疏水组分生成最多的N-DBPS,弱疏水组分次之,而亲水组分最少。

滤池反冲洗水回用对消毒副产物生成势的影响

对比研究了4种预氧化剂在给水厂滤池反冲洗水(FBWW)回用条件下,对消毒副产物生成势(DBPFP)的影响。结果表明,尽管FBWW回用可有效提高浊度去除效率,但由于部分颗粒状有机物在预氧化阶段被氧化为更加难以去除的溶解态有机物,致使溶解态有机物去除率降低,从而影响后续消毒过程中消毒副产物(DBPs)生成量.在FBWW回用体积比10%条件下,使用NaCIO对原水进行预氧化处理可大幅削减三卤甲烷生成势(THMFP,28.5%),使用KMnO4可显著降低卤代硝基甲烷生成势(HNMFP,43.6%),使用ClO2可有效减少卤乙腈(HANs.38.3%)和三氯丙酮的生成量(9.7%),使用O3也可以减小卤乙腈生成势(HANFP,21.2%)。以氯胺作为消毒剂时的DBPFP较NaClO作为消毒剂时的DBPFP含量大幅降低。

原水输水管道中消毒副产物生成势的影响因素

研究太湖流域某水厂原水输送管道沿程消毒副产物的生成势变化,并利用皮尔逊相关性分析其影响因素。结果表明:三氯甲烷生成势最高,二氯乙醛生成势最低;总生成势由高到低依次为三卤甲烷类、卤乙酸类、卤乙醛类;氯代副产物生成势的质量浓度约为溴代副产物的6.25倍;除二氯乙酸外的消毒副产物生成势出水相较于进水升高了18.61%~664.22%。此外,预氯化管段中各类副产物生成势及沿程升高比例基本高于未加氯管段,两管段变化趋势基本一致。温度与除一氯二溴甲烷外的三类甲烷类副产物生成势呈正相关;氨氮与各类副产物总生成势呈负相关;DOC与三卤甲烷类副产物生成势呈良好正相关,但与卤乙酸和卤乙醛类副产物生成势相关性不强,因而其可能适宜作为三卤甲烷生成势的指标;管道停留时间与大多数消毒副产物生成势正相关性良好。

净水厂消毒副产物生成势沿工艺流程变化规律研究

以北方某资源型缺水城市采用臭氧-生物活性炭深度处理工艺的净水厂为研究对象,围绕净水厂饮用水消毒副产物沿净水工艺流程的生成规律开展研究,提出相应控制措施建议。生产性试验结果表明:净水工艺对三卤甲烷生成势的平均去除率为39.23%,臭氧氧化对氯代三卤甲烷生成势有较好的控制效果,沿净水工艺流程,氯代三卤甲烷生成势占比大幅降低,溴代三卤甲烷生成势占比大幅升高;净水工艺对二氯乙酸前体物去除效果不明显,对三氯乙酸生成势平均去除率可以达到20.24%;试验期间对净水厂各净水工艺单元进行取样,结果均未检测出溴酸盐和甲醛。

预氧化剂投加方式对北江原水消毒副产物生成情况的影响

本试验通过改变预氧化剂的投加种类、投加方式、投加量、投加顺序,探讨其对北江原水消毒副产物前体物的去除情况影响,进而指导水厂生产实践。结果表明:三氯甲烷含量先随时间的增加有所上升,在20h左右升至最高,随后呈现下降趋势;预氧化效果优于预混凝效果,部分消毒副产物前体物在预氧化阶段反应比较充分;当二氧化氯投加量较低时,不能抑制三氯甲烷的生成,随着投加浓度的增加,对消毒副产物的去除效果得以提升;三氯甲烷生成潜能随腐殖酸浓度的增加而出现不同程度的增加;北江原水中三卤甲烷类消毒副产物前体物含量较低,投加过量次氯酸钠,反应较长时间,检测结果均低于国标限值。

长距离调水水源中溶解性有机物特征及消毒副产物生成势的变化解析

水体中溶解性有机物(dissolved organic matter, DOM)是消毒副产物的重要前体物,本研究考察了季节变化对长距离输水干渠中DOM特征及消毒副产物生成势(disinfection by-products formation potential, DBPsFP)的影响。发现类芳香蛋白和类富里酸是主要荧光类物质,而夏季类可溶性微生物产物组分的比例显著上升,且自生源指标表明夏季样本具有更强的内源特性。体积排阻色谱耦合有机碳检测器(high-performance size exclusion chromatography coupled with an organic carbon detector, HPSEC-OCD)分析显示输水过程中水质稳定,腐殖质(humic substances, HS)组分在总有机碳中所占比例超过60%,而分子质量大于20 kDa的生物大分子聚合体(biopolymers, BP)在夏季有所增加。不同季节DOM的氯反应活性也不同,夏季反应性更强,导致更高的DBPsFP。夏季温度升高,间接促进浮游生物繁殖和微生物活动,进而改变了DOM的组成结构和反应性。此外,由于HPSEC-OCD几乎可以表征所有类型的有机碳,因此它所表征的组分与DBPsFP的相关性更好,其中三卤甲烷生成势与BP组分呈高度正相关,卤乙酸生成势则与HS组分关联更紧密。了解DOM的时空变化特征及其与DBPsFP的相互关系,将有助于更好地优化水处理方法以获得更稳定的水质。

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究,并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明,疏水酸占有机物总量的24%,疏水中性物质占41%,疏水性有机物占67%;对于三卤甲烷类消毒副产物生成势,疏水酸所产生的最多,疏水碱次之,亲水酸最少;对于卤乙酸类消毒副产物生成势,疏水碱产生的三卤乙酸最多,其次为疏水酸,亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同,氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好,其次是疏水碱和亲水碱;对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱,对亲水酸的控制效果最差;氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好,其次是疏水碱,控制效果最差的为疏水中性物质。

氯胺消毒对卤乙酸类消毒副产物的控制研究

对影响氯胺消毒副产物的因子进行了研究,结果表明:降低氯与氨氮的比值能够降低卤乙酸消毒副产物生成总量,当氯与氨氮比降至5:1时,氯胺消毒产生卤乙酸的总量比氯消毒能够减少69.1%;消毒副产物的生成量与氯胺的投加量呈很好的线性关系;延长接触时间对氯胺消毒副产物的生成量影响小;pH升高能够减少卤乙酸类消毒副产物的生成量;升高温度对卤乙酸生成量的影响很小。采用氯胺取代氯消毒能够很好控制卤乙酸类消毒副产物。

植物内生真菌次生代谢产物的多样性及潜在应用价值

近些年来,植物内生真菌由于能够产生丰富多样的具有多种生物活性的次生代谢产物,在自然界中具有重要的生态学作用,受到了全世界的广泛关注并取得了极大进展。本文主要从生物活性角度综述了植物内生真菌次生代谢产物的主要类型,包括植物生长调节(赤霉素等)、杀虫(黑麦草碱)、抑菌(环已烷类等)、抗肿瘤活性物质(紫杉醇等),侧重介绍了一些产活性物质的植物(如红豆杉、长春花、雷公藤、苦皮藤等)内生真菌,并就植物内生真菌次生代谢产物生成的机理"内生共生理论"进行了分析。最后,还对他们在新医药和新农药等药物开发应用中的潜在价值作了探讨。

MIEX~?树脂联合混凝工艺去除消毒副产物效能研究

以强碱性阴离子吸附树脂-MIEX■树脂为吸附剂,研究了该树脂联合混凝工艺(下称组合工艺)对原水中有机物及氯代消毒副产物生成势(DBPsFP)的去除效果。吸附动力学试验拟合结果表明,MIEX■树脂吸附过程更符合Elovich吸附动力学模型,R^2大于0.99;与常规混凝工艺相比,组合工艺可以提高10%20%的消毒副产物生成势(三卤甲烷生成势THMsFP、三氯乙醛生成势CHFP、可吸附有机尚素生成势AOXFP)去除率。有机物分子质量分级结果表明,组合工艺对MW>5000的有机物去除效果最好,而DBPs前驱物的分子质量主要集中在MW<1000和MW〉5000。组合工艺对于控制DBPs FP有较好的效果,对生产具有实际意义。

中试紫外/氯工艺对饮用水中微量有机污染物及消毒副产物的削减

针对水源微污染等问题,在某饮用水厂开展紫外/氯高级氧化工艺深度处理滤后水的中试研究,探究不同工艺条件下水中微量有机污染物(TrOCs,traceorganiccontaminants)的去除及消毒副产物(DBPs,disinfectionbyproducts)的控制机制。结果表明,紫外/氯工艺可高效去除滤后水中的异丙甲草胺、多菌灵、吡虫啉等农药,上述基础工况下其总体去除率为87.1%。提高紫外剂量对各类农药去除率的提升效果优于增大加氯量。水中全氟化合物(PFCs,perfluorinated compounds)的去除效率一般,其中全氟辛酸(PFOA,Perfluorooctanoic acid)去除率(46.4%)相对最高,而部分工况下全氟己酸(PFHxA,perfluorocaproic acid)等出现浓度升高的情况,说明在紫外/氯高级氧化过程中可能存在长链PFCs向短链PFCs转化的降解途径。紫外/氯高级氧化过程伴随着一定量的三氯甲烷(TCM,trichloromethane)等DBPs的生成(≤8.8μg·L^(-1)),但工艺出水的消毒副产物生成势(DBPsFP,formation potential of DBPs)下降明显,且加氯量越高消毒副产物的生成势越低,其最低值(12.9μg·L^(-1))相较于处理前降幅达到66.3%。对滤后水中常规有机物指标进行分析,发现紫外/氯工艺可以强化去除滤后水中的芳香性和荧光性有机物,工艺出水的比紫外吸光度(SUVA)降至1.0 L·(mg·m)^(-1)以下,3类荧光组分的去除率在41.8%~71.6%。相关性分析结果表明,紫外/氯处理过程中DBPs的生成及后续DBPsFP的大小主要取决于水中荧光性/芳香性有机物组分的含量。

界面上红曲霉的生长及Monacolin K的产生

采用界面培养方法 ,对红曲霉的生长及其代谢产物的生成进行了研究。结果表明 ,采用界面培养方法 ,红曲霉的生物量、产量与温度的关系 ,同以大米为基质的固态发酵过程相似。这说明以界面培养法来简化传统的固态发酵过程是合理的。在界面上 ,红曲霉仍表现为顶端生长 ,在恒温条件下可获得比变温培养多的菌体量及色素 ,但变温培养可获得较多的MonacolinK。

污水中溶解性有机物组分特性及其氯消毒副产物生成潜能

以城市污水厂二级出水为研究对象,采用大孔吸附树脂将污水中溶解性有机物分离成亲水性物质、疏水酸性物质、疏水中性物质和疏水碱性物质4个组分,分析了各组分的有机物特性、三维荧光光谱特征和氯消毒副产物生成潜能.结果表明,亲水性物质和疏水酸性物质分别占水样中溶解性有机碳的33%和30%,其中亲水性物质相对含有较多的生物源腐殖质类物质,疏水酸性物质相对含有更多的芳香族蛋白质和溶解性微生物代谢产物类物质.氯消毒后,亲水性物质的三卤甲烷生成潜能分别为630.4μg.L-1,占污水三卤甲烷生成潜能的73.7%.亲水性物质和疏水酸性物质的卤乙酸生成潜能分别为644.6μg.L-1和123.2μg.L-1,是污水氯消毒副产物的主要前体物.