改性壳聚糖对废水中重金属离子的吸附研究进展

介绍了壳聚糖的结构特点及其在重金属吸附领域中的应用前景,分析了传统壳聚糖存在化学选择性差、吸附容量低、化学性质不稳定、适宜pH值范围小等缺陷,综述了壳聚糖常用的物理、化学改性方法,阐述了改性壳聚糖在工业废水、采矿废水及放射废水等环境水体吸附处理中的应用,并对未来发展方向作了进一步的展望。

两亲性壳聚糖负载膨润土降焦化废水COD的研究

为了高效去除焦化废水中的有机物,制备了一种两亲性壳聚糖负载膨润土吸附剂(C18CS-BT)。利用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对吸附剂的结构和表观形貌进行了表征。通过对比C18CS-BT与未改性壳聚糖负载膨润土(CS-BT)和原始膨润土(BT)对焦化废水中有机物的去除率,探究了疏水改性吸附剂对焦化废水中有机物吸附的作用机制。结果表明,与BT和CS-BT相比,C18CS-BT具有加量低、pH应用范围宽、吸附平衡时间短的性能优势;优化后的处理工艺条件为:吸附剂质量浓度为1.5 g/L,吸附时间为60 min,体系pH为7.0。经过BT、CS-BT和C18CS-BT处理后,焦化废水的化学需氧量(COD)由342 mg/L分别降为264、218、146 mg/L,对应焦化废水中有机物的去除率分别为22.81%、36.26%和57.31%。GC-MS分析结果也证实了C18CS-BT能去除焦化废水中的大部分有机物,尤其是长链烷烃及其衍生物。因此,对吸附材料进行疏水改性,可有效提升其对焦化废水中有机物的去除性能。

PM_(2.5)浓度时空分布特征及驱动因子分析——以华中地区为例

近年来,华中地区极端恶劣天气多发,空气污染程度愈发严重。作为我国重要的经济交通枢纽,针对其空气污染进行研究十分必要。基于多源遥感数据,采用MK检验方法分析2000-2021年华中地区PM_(2.5)浓度时空分布特征,采用地理探测器方法探讨影响该地区PM_(2.5)浓度的因子。结果表明:华中地区PM_(2.5)浓度呈“北高南低,东高西低”分布特征;地区年均PM_(2.5)浓度呈倒“V”形分布特征,2000-2009年PM_(2.5)年均浓度显著上升,2010-2021年显著下降。在所有驱动因子中,相对湿度的驱动力最强(q=0.733),其与碳排放组合为最强交互因子(q=0.84)。交互探测结果显示社会因子和自然因子交互解释效果大于其他因子交互,表明地区PM_(2.5)分布受自然因素和社会因素共同影响。

苔草溶解性有机质对土壤吸附Cu^(2+)影响研究

该文以苔草为研究对象,利用红外光谱、紫外吸收光谱、三维荧光光谱分析了苔草溶解性有机质(DOM)的光谱特性,通过等温吸附平衡试验和吸附动力学试验研究了苔草DOM对土壤吸附Cu^(2+)的影响,分析了苔草DOM与Cu^(2+)反应前后成分变化。研究表明,苔草DOM具有羟基、羧基、羰基、甲基等官能团,由富里酸、类富里酸、类腐殖酸和类色氨酸4种组分组成,以相对分子质量较大的胡敏酸为主。加入苔草DOM会降低土壤对Cu^(2+)的最大吸附量、吸附平衡速率以及吸附亲和力。苔草DOM中的紫外区类富里酸物质和类腐殖酸物质可以通过羧基、羟基等官能团与Cu^(2+)产生络合作用,反应过后苔草DOM不饱和共轭双键结构数量、腐殖化水平、芳香环上取代基中的羰基、羧基、羟基和酯类含量均显著下降。研究结果可为苔草DOM的组成和结构提供基础数据,同时为解决DOM对重金属活性影响争议提供科学依据。

锂云母提锂全生命周期环境影响分析

在电动汽车市场对碳酸锂巨大的需求驱动下,江西宜春丰富的锂云母资源被开采并迅速形成碳酸锂产能。为研究锂云母提锂的环境影响,运用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)工具构建了锂云母在选矿和碳酸锂生产2个阶段的全生命周期模型,基于CML-IA Baseline方法分析了锂云母提锂从摇篮到大门的环境影响。结果表明:在锂云母提锂过程中,主要的原材料投入和污染物排放均发生在碳酸锂生产阶段,非生物消耗、化石燃料消耗、全球变暖等11个类别影响值是选矿阶段的13~25倍;在碳酸锂生产阶段,电力、生石灰和硫酸是各环境影响类别的主要贡献者。锂矿石运输对矿石提锂全生命周期环境影响贡献不大,直接从澳大利亚进口锂辉石精矿是环境影响最小的方案。考虑到锂离子电池只在电动汽车全生命周期环境影响中占15%的比例,因此,采用锂云母生产碳酸锂不会造成额外的环境负担。

苯及苯系物暴露人群尿液的靶向代谢组学手性分析

“三苯”具有强的人体血液毒性和致癌作用,是一类重要的环境污染物.以往常通过代谢组学软件筛查出工作场所中苯及苯系物暴露人群的内源性代谢物与相应的代谢路径,而未考虑机体的立体化学作用对代谢的影响.基于自制的手性固定相,优化色谱分离与尿样的前处理条件后,借助开放平台MetaboAnalyst 5.0软件结合多元统计分析,分析出有显著差异的代谢物和代谢通路的变化.暴露组检测到5种内源性的代谢物即泛酸、酮戊二酸、D-苯丙氨酸、2-羟基-戊二酸、焦谷氨酸与2种外源性的代谢物即D-苯巯基尿酸与D-苄巯基尿酸.6组代谢通路受到显著影响,包括D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、丁酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、柠檬酸循环和嘌呤代谢.结果表明,苯及苯系物暴露人群尿液代谢产物中2-羟基-戊二酸、焦谷氨酸及D-苯丙氨酸会引起明显的升高,苯巯基尿酸与苄巯基尿酸也可能发生由L-型向D-型的手性转化,这为进一步研究苯及苯系物引起血液毒性的潜在机制奠定了基础,也为全面评估苯及苯系物暴露人群的健康风险提供了科学依据.

前湖上覆水溶解性有机质成分及来源分析

南昌市前湖水环境受到多方面影响,为了揭示前湖上覆水溶解性有机质(DOM)组成及来源,对比离心和振荡2种上覆水DOM提取方法,基于紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)分析前湖上覆水溶解性有机质成分及来源,采用相关性分析、聚类分析与主成分分析对DOM进行成分及来源分析,结果显示:2种提取方法差异性并不大,可同时作为水体DOM的提取方式;通过计算a_(440)与E_(3)/E_(4)与E_(2)/E_(3)值,均表明前湖腐殖化程度较高,且a_(440)与E_(3)/E_(4)、E_(2)/E_(3)呈显著正相关关系(P<0.01,P<0.05),同时S_(R)与a_(350)值反映出前湖上覆水水体DOM主要是低分子量、芳香性弱的内源性DOM输入,且贡献较多的是大型水生植物。研究成果对于进一步研究保护前湖水环境提供了科学依据。