强电场电离放电治理船舶压载水有害微生物入侵性传播

在强电离放电电场作用下,H2O、O2分子进行电离、分解电离和电荷交换反应,在分子层次上加工成高浓度羟基溶液,加入压载水输送管道内,仅距加入点4 m长度地方取样检测,压载水的羟基比值浓度达到0.63 mg/L时,原生动物、浮游植物、细菌浓度分别从4.4×104/mL、6.0×104/mL、1.9×105/mL均减少到低于检测方法的最低限;剩余羟基药剂分解成H2O、O2等,无残留物.羟基溶液是治理压载水有效、廉价、无残留物的理想方法.     

气体放电/高效混溶协同制取·OH的pH影响

羟基自由基(·OH)对海洋微小生物有很强的杀灭效果,因此可以用来预防由船舶压载水引发的外来生物入侵性传播对海洋环境造成的危害.为提高·OH的产量以及提高压载水处理的效果,采用·OH探针化合物法研究了去离子水、海水中pH变化对强电场电离放电/高效混溶协同制取·OH的影响.结果表明:OH-是臭氧分解链反应的引发剂和促进剂,适当提高pH值能够提高系统·OH的产量.以亚心形扁藻(Platymonas subcorodiformis),小新月菱形藻(Nitzschia closterum)为处理对象,进一步研究了水体pH值对压载水处理效果的影响.pH值越高,藻的杀灭率越高.     

强氧化自由基对裸甲藻的影响

用强电场放电方法把O2、H2O加工成强氧化羟基自由基水溶液,投加于裸甲藻藻液中,研究其对裸甲藻的杀灭情况以及对裸甲藻叶绿素a和类胡萝卜素含量的影响.海水羟基比值浓度达到0.68 mg/L时,裸甲藻从0.89×104/mL减少到未检测出;羟基水溶液比值浓度为0.6 mg/L时,裸甲藻的叶绿素a、类胡萝卜素含量均低于检测方法的最低限值.实验结果表明,羟基在较低的质量浓度下便能完全杀灭裸甲藻、彻底分解叶绿素a和类胡萝卜素,有望成为治理赤潮新的绿色、有效方法.     

羟基对压载水中三态氮影响的实验研究

在强电离电场作用下,利用H2O和O2制成高浓度羟基溶液,处理压载水取得明显效果．针对处理后的水质问题,模拟低浓度羟基溶液处理船舶压载水过程,检测了其中三态氮的变化情况．实验结果显示,当羟基比值浓度达到0．68mg／L,亚硝酸盐含量降低了69％,氨氮含量也有所降低,硝酸盐的含量略微增加,并且在培养24h和48h后含量很稳定,表明了羟基溶液对压载水中的无机氮在三个价态上的分布更趋于无害,改善了水质,进而说明了羟基治理压载水的方法是可行的．     

羟自由基快速灭活压载水中藻类模拟研究

应用强电场电离放电方法产生羟自由基溶液,对基于国际海事组织<控制和管理船舶压载水及沉积物国际公约>第D-2条的羟自由基快速灭活海藻进行了模拟实验研究.结果表明.羟自由基对模拟压载水中初始浓度分别为1.1×1 04、5.0×104、4.0×104和2.4×104 cell/mL的球等鞭金藻、聚球藻、小新月菱形藻以及上述3种海藻混合藻都表现出良好的杀灭效果.在模拟处理压载水系统中.在羟自由基浓度为0.62 mg/L条件下.同时在输送管道中接触时间达到6 S时.藻类的致死率均达到99.96%以上,24 h后检测无活藻再生现象.满足<公约>第D-2条排放标准.同时监测的排放压载水水质情况表明.海水的pH值、盐度、电导率几乎不变;浊度明显下降,总固体悬浮物含量降低85%,化学需氧量降至未检出程度:磷酸盐和无机氮总含量等检测均符合海洋水质标准.     

羟基自由基致死小新月菱形藻的生化机制

 船舶压载水中悬浮微藻的去除一直是一个难题。本文以小新月菱形藻（Nitzschia closterium minutissima）为压载水代表生物,研究了羟基自由基致死小新月菱形藻的生化机制。结果表明,当小新月菱形藻的浓度为1.2×106/mL时,致死小新月菱形藻的羟基溶液浓度范围为0.81~0.91mg/L。羟基自由基对小新月菱形藻的致死机制是对细胞蛋白质、藻糖和叶绿素等大分子的破坏,使其无法再生,从而达到压载水排放的生物量要求。     

·OH氧化降解高质量浓度苯酚废水的研究

利用气体放电协同高效混溶技术制取羟基自由基溶液,进行初始质量浓度为8853 mg/L的苯酚废水溶液氧化处理实验.羟基自由基质量浓度从0增加到1700 mg/L时,苯酚去除率为48.43%,在这一范围内,除去1 g苯酚需羟基自由基0.37 g.叙述并解释了废水pH值和电导率与羟基自由基质量浓度之间的变化关系.随着羟基自由基质量浓度的增加,废水酸碱性由接近中性逐渐转为酸性,质量浓度越大,酸性越强,而电导率先减小后增大.结合降解中间体产物和实验现象,对羟基自由基氧化降解苯酚过程进行了分析.     

OH(.)对扁藻光合色素的影响强度

研究不同比值浓度的羟基溶液对赤潮藻类中扁藻光合色素的影响.溶液中羟基的比值浓度分别为0、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L,检测不同时间时叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量.当羟基在水中的比值浓度低于0.2 mg/L时,扁藻光合色素当时受到抑制,但过一段时间后继续增殖;当比值浓度达到0.4 mg/L,扁藻光合色素开始减少,但是效果不太明显;当比值浓度达到0.6 mg/L时,即时测量叶绿素a、b含量分别减少了73.91%和74.85%,类胡萝卜素含量减少了70.29%,而在24 h、48 h、72 h时检测,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均减少到低于检测方法的最低限.说明羟基对藻类具有很强的杀灭作用,是治理赤潮有效、可行、理想的方法.     

加工羟基的等离子体化学反应过程

采用了强电场(E/n＞400 Td)电离辉光放电方法,在分子层次上加工成羟基.论述了加工高浓度羟基(质量分数＞20%)方法及其等离子体反应过程.它必将成为一种有效治理赤潮、解决外来生物入侵船舶压载水危害等国际难题的方法,是环境时代的理想支柱技术之一.     

原生海水模拟船舶压载水的电解试验

用原生海水模拟船舶压载水进行了电解处理的试验研究,直接电解处理船舶压载水,以4.0 mg/L初始余氯处理, 能杀灭99.99%的细菌和72%的藻类及部分原生动物;理论计算证明, 通过直接电解以5.0 mg/L初始余氯处理1 000 m3船舶压载水交流电耗仅为35 kW*h. 并还提出了解决腐蚀问题的两种方案,即压载时处理保持低余氯和充氮脱氧后排放时电解.     

船用碳钢在电解压载水中的初期腐蚀行为

为研究压载水电解处理技术对压载舱腐蚀的规律,采用静态挂片失重、电化学测试以及扫描电镜(SEM)等方法研究低碳钢在电解压载水中的初期腐蚀行为.结果表明:低碳钢在余氯质量浓度为7.5、17和28 mg/L的压载水中的腐蚀速度分别约为其在天然海水中的1.25、1.46和1.7倍,且余氯质量浓度越高,温度对腐蚀加速的影响越大;试样在电解压载水中的腐蚀过程由阴极反应中的传质过程控制;碳钢在余氯质量浓度为7.5和17 mg/L压载水中的腐蚀形貌留有剥蚀、断裂的特征.腐蚀产物能谱分析表明:电解压载水腐蚀产物中的氯元素含量降低,产物层对氯离子的渗入具有较强的阻碍作用.     

紫甘薯膳食纤维的提取及对自由基的清除作用

以紫甘薯为材料,设计4因素3水平的正交实验,酶法提取膳食纤维。结果表明紫甘薯粉中膳食纤维提取的最佳工艺参数为0.7%的混合酶(其中α-淀粉酶∶糖化酶为6∶1),酶解温度70℃,处理时间80min,0.6%蛋白酶。以体外实验研究不同质量浓度(20~140mg/mL)的膳食纤维鲜样对1,1-二苯基-2-苦味酰基自由基(DPPH)、超氧阴离子自由基(O-2·)、羟自由基(·OH)的清除效果。结果表明紫薯膳食纤维对DPPH O-2·、·OH都有明显的清除效果,在20~140mg/mL的膳食纤维的浓度范围内,其清除自由基的效果随着膳食纤维的浓度增大而增强,但当浓度增加到一定程度后,对DPPH、超氧阴离子自由基的清除能力趋于平缓,对·OH的清除效果呈直线上升;其清除能力顺序为:DPPH自由基超氧阴离子自由基羟自由基。     

一种新的羟自由基生成方法及其在亚甲基蓝降解中的应用

对苯二甲酸是一种羟自由基捕获剂,它与羟自由基作用后生成有荧光的羟基对苯二甲酸,通过测定超声前后对苯二甲酸荧光强度的变化间接测定超声所产生的羟自由基的量.对时间、功率、pH等因素进行初步的研究,考察它们对超声产生羟基自由基的影响,发现超声时间越长、超声功率越大,产生的羟自由基的量越多,在超声时间为10min、超声功率为100W时250mL对苯二甲酸溶液中产生羟自由基浓度31.14μmol/L,且羟自由基产生量与时间呈现出一定的量化关系;此外,pH值对羟自由基的产生量影响不大.本方法可检测到超声产生的羟自由基最短时间为2min,最低检出限达到0.063μmol/L,稳定性好、操作简便,测定快速.采用超声处理亚甲基蓝溶液,亚甲基蓝逐渐被降解,进一步证实羟自由基的产生,为超声降解提供理论依据.     

高级氧化技术研究现状及其发展趋势

 中国面临环境保护的重大压力,高级氧化技术(AOT)是解决环境污染的理想绿色技术,而高级氧化技术是指·OH制备以及诱发一系列的攻击污染物及微生物反应,从源头上解决了治理污染过程中再污染的问题。高级氧化技术规模制备·OH是其标志性核心关键问题。基于此,学术界进行了一系列羟基自由基制备研究工作。本文介绍了在水中制备·OH的方法,主要介绍O₃/H₂O₂、O₃/UV、H₂O₂/UV、Fenton、光催化氧化、电子辐射和水激励等方法;也介绍了在气体中制备·OH的方法,主要有脉冲电晕放电法、电子束和强电离放电法等。强电离放电法有望同时解决在水、气中规模制备·OH过程中存在的问题。     

原花青素体外清除自由基活性的研究

从葡萄籽中提取高纯度的原花青素 ,测得其对稳定自由基 1 ,1 -联苯 -β-苦基偕腙肼( DPPH)的半数抑制浓度 ( EC50 )为 44mg/L ;又利用 2 -脱氧 - D-核糖法产生· OH,在原花青素浓度为 1 0 g/L时可清除该体系中 80 %的· OH,表明原花青素是一种天然有效的自由基清除剂     

活性粒子注入烟气同时脱硫脱硝实验

采用强电场电离放电技术制取高浓度活性粒子和引发剂,并注入烟气中氯化脱硫脱硝,副产物为硫酸和硝酸,整个过程无催化剂和吸收剂.实现了干法同时脱硫脱硝.并研究了活性粒子注入量、气体温度和气体含水量对同时脱硫脱硝的影响.结果表明,活性粒子注入量是影响脱硫脱硝效率的决定因素,NOx优先SO2脱除,该方法脱硝率可达100%,脱硫率高于60%.温度是影响同时脱硫脱硝效率的另一个主要因素,烟气温度的增高不利于SO2和NOx的脱除.水在羟基自由基形成以及脱硫脱硝过程中起着重要作用,适当增大含水量,可促进SO2、NOx脱除.