中国北方某湖泊底泥污染分析及重金属潜在生态风险评价

以中国北方某湖泊(以下称A湖)为例,开展了底泥中氮磷污染及重金属生态风险评价研究,探讨多种评价方法的相关性,并分析底泥中氮磷元素向上覆水迁移造成水体富营养化的风险。选取A湖中心区域的10个底泥监测点位数据,对其总氮、总磷及重金属(Pb、Cr、As、Cd、Ni)含量进行分析,并采用有机污染指数法评价总氮污染,单因子指数法评价总磷污染,SEM/AVS比值法、地累积指数法与潜在生态风险指数法综合评价重金属潜在生态风险。结果表明:10个底泥监测点位的有机氮指数介于0.0037~0.1116之间,平均值为0.0674,总氮污染程度为中度污染;磷污染指数介于0.86~1.64之间,平均值为1.24,总磷污染程度为中度污染;底泥中氮磷元素较为丰富,造成水体富营养化的风险较大;SEM/AVS值均<1,地累积指数值均<0,潜在生态风险指数值均<150,SEM/AVS比值法与地累积指数法显示无重金属污染,潜在生态风险指数法显示重金属潜在生态风险程度为最低级。

氮改性生物炭活化过一硫酸盐降解水体中2,4-二氯酚的机制研究

以玉米秸秆为原料,以三聚氰胺为氮源,在高温热解条件下制备氮改性生物炭(nitrogen-doped straw biochar,NSBC),用于活化过一硫酸盐(PMS)氧化降解2,4-二氯酚(2,4-DCP),并对其进行表征。结果表明,NSBC呈现出密集且发达的孔隙结构,比表面积为1172.865 m^(2)/g。2,4-DCP降解的最佳条件为:NSBC用量0.1 g/L,PMS浓度1 mM。此外,中性和酸性环境条件下2,4-DCP的去除率明显高于碱性环境,在体系中存在HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)时,2,4-DCP的去除均受到少量抑制。在最佳反应条件下,2,4-DCP的去除率在40 min内达到98.45%。PMS活化产生的O_(2)^(·-)和^(1)O_(2)是引起2,4-DCP降解的主导活性氧(ROS)物质。研究表明,NSBC是PMS降解水中氯酚类有机污染物的有效活化剂。

改性生物炭去除地下水中2,4-二氯苯酚的效能研究

针对地下水环境中的2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)污染,制备了具有高效吸附和催化能力的氮硫共掺杂生物炭(S,N-BC)材料。相比于原始BC催化剂,S,N-BC催化剂具有丰富且均匀的孔隙结构、较高的比表面(比表面积可达980.824 m^(2)/g)、较大的I_(D)/I_(G)(0.84)值和丰富的表面官能团。吸附实验和降解实验表明S,N-BC具有良好的吸附能力与较好的活化过一硫酸盐的能力,在10 min内,2,4-DCP去除效率为94.19%,其降解过程符合一级动力学模型,条件实验证明S,N-BC/PMS体系具有良好的抗干扰能力。淬灭实验表明,2,4-DCP的降解过程遵循以超氧为主导的非自由基氧化途径,为氮硫掺杂的生物炭在吸附和催化PMS去除地下水中有机物提供理论依据。