响应面法研究水体中溶解性组分对双酚A光解的复合影响

在紫外光照射条件下,以双酚A(BPA)为模型化合物,采用响应面法(Response Surface Methodology,RSM)研究水环境中代表性可溶组分(腐殖酸(Humic acid,HA)、Fe3+、NO- 3 和Cl-)对BPA光解的复合影响。结果表明,HA、Fe3+是影响BPA光降解的显著因素,其次是NO- 3和Cl-。HA、NO- 3和Cl-对BPA的光解起抑制作用,而Fe3+为促进作用(P < 0.05)。这些代表性可溶性组分共存于水体中时表现出交互作用。作为显著性因素,Fe3+分别与Cl-或HA复合时抑制BPA的光解,HA-Cl-以及HA-NO- 3共存时则表现为促进作用。作为非显著性因素,NO- 3和Fe3+以及NO- 3和Cl-之间显示出拮抗作用。自由基猝灭实验证明,作为最重要的影响因素,HA对BPA光解的影响主要是通过其激发三重态进行的。利用天然水样得到的模型预测值和实验值之间显示较好的一致性,表明该模型可用于估算BPA在所用天然水样中的光解,但也有一定的局限性。     

Fe(Ⅲ)-EDDS体系紫外光降解橙黄Ⅱ

研究了Fe(Ⅲ)-EDDS体系在紫外光照射下对橙黄Ⅱ的光降解过程,对橙黄Ⅱ在不同条件下的降解过程进行了动力学分析,使用响应面分析法(RSA)得出了较佳的降解条件,并考察了氧化性物种·OH和O_2~-·对橙黄Ⅱ降解的影响.结果表明:UV/Fe(Ⅲ)-EDDS体系能有效降解橙黄Ⅱ,紫外光条件下该体系能在pH在3~9范围内对橙黄Ⅱ降解效果保持良好,橙黄Ⅱ在体系中的降解符合拟一级动力学反应规律.通过响应面分析得出了橙黄Ⅱ降解的最优条件为:pH=4.0,c[Fe(Ⅲ)]=0.06 m M,c(EDDS)=0.20 m M.猝灭实验反应产生了·OH和O_2~-·,其中·OH为橙黄Ⅱ光降解主要的反应物种.反应前后FT-IR图显示在光降解过程中,苯环发生开环,橙黄Ⅱ的结构被破坏,生成小分子物质.     

腐殖质与Ca~(2+)、Mg~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)的络合作用及其在农业中的应用

用电位滴定法研究腐殖酸FA和HA与金属离子(Ca2+、Mg2+、Co2+、Ni2+)的络合作用,发现它们与金属离子形成的络合物比较稳定,在溶液中的络合形成常数可通过作图法获得 随着溶液中金属离子浓度的增大,络合形成常数减小,同时发现FA与金属离子的络合形成常数比HA的大 腐殖酸是土壤肥力高低的一个重要标志,在农业应用中具有重要作用     

湖库水体中DMP在主要无机离子和SDS作用下的光降解行为模拟

目的探究近自然水体环境条件下无机离子和十二烷基硫酸钠(SDS)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)光降解的影响。方法以辽宁省大伙房水库库区水体为参照,配置与自然水体组成近似的离子组成溶液、SDS溶液及二者混合液,投入等量邻苯二甲酸二甲酯,利用人工光化学反应仪以自然可达最大紫外光强度照射,用高效液相色谱法测定各混合液中DMP质量浓度。结果DMP能在·NO₂攻击机制下完全降解;SDS由于氧阻碍和光源竞争,导致降解率降低至69.7%;无机离子能通过促进氧化自由基生成,促进DMP降解,阴、阳离子的促进作用从大到小依次为:NO₃^-,SO₄^2-,Cl^-;K⁺,Na⁺,Ca²⁺。无机离子和SDS共同存时,DMP的降解率下降至83.4%,SDS对DM P光解的抑制作用大于无机离子的促进作用。结论氧化自由基攻击氧化是水体中常见DMP降解机制,无机离子及SDS均能通过产生氧化自由基使DMP降解;SDS能弱化无机离子的降...     

水体中营养盐离子及溶解性有机质对磺胺二甲基嘧啶光解的影响

为了评价水体中溶解性离子对污染物光解过程的影响,本研究考察了水中营养盐离子(NO_3~-、NH_4~+和PO_4~(3-))以及溶解性有机质黄腐酸对磺胺二甲基嘧啶(SMZ)光解的影响.研究结果表明,SMZ在水体中的紫外光解过程符合准一级动力学模型,不同溶解性离子对SMZ紫外光解动力学过程会产生不同程度的影响.NO_3~-对SMZ光解的影响具有两面性,随着NO_3~-质量浓度的增加,SMZ光解120,min时SMZ的降解率先增大后减小;由于NH_4~+具有光稳定性,共存NH_4~+对SMZ光解影响很小;PO_4~(3-)离子抑制SMZ降解,随着PO_4~(3-)离子质量浓度的增加,SMZ光解速率显著降低.水体中溶解性有机质对SMZ光解的影响也存在两面性,其中黄腐酸质量浓度低(1,mg/L)时对SMZ光解起促进作用,但随着质量浓度的增加(10,mg/L),反而对SMZ的光解显现出抑制作用.HPLC-MS分析表明,紫外光解过程中SMZ可能发生了脱硫、开链和分子重组.由此可见,当水体污染富营养化严重时,水体中有机污染物的光解去除过程也受到不同程度的影响.     

水中离子对超声降解2种有机磷农药的影响机理

考察了水中离子对超声降解2种有机磷农药(乐果、对硫磷)的影响。在试验研究的条件范围内,超声降解对硫磷以及乐果均符合拟一级动力学模型。随着离子强度的增大,对硫磷以及乐果的降解速率先增大后减小。当离子强度为0.01 mol时,对硫磷和乐果的降解速率分别提高了7.2%和18.6%,离子强度对超声降解乐果的影响比对硫磷显著。Fe2+、Mn2+在0.1 mmol水平即对2种有机磷农药的降解均产生促进作用,且Fe2+的催化效果更加明显。Fe2+、Mn2+的促进作用随2种离子浓度的增大呈现出先增大后减小的趋势。CO-3,HCO-3以及Cl-在1 mmol水平即对超声降解两种有机磷农药具有抑制作用,且抑制作用的强弱表现为:CO-3HCO-3Cl-。0.1 mmol Br-对超声降解2种有机磷农药均存在促进作用,且随Br-浓度的增大而增强。     

铜暴露对中华鲟幼鱼的生长、消化酶活性和组织中铜积累的影响

研究了中华鲟幼鱼经不同浓度铜(Cu2+)水体(低浓度组(0.40μg/L)、中浓度组(0.89 μg/L)、高浓度组(2.00 μg/L)、对照组(0.00 μg/L))暴露60 d后,铜在幼鱼不同组织中的积累以及对幼鱼生长、消化酶活性的影响.结果显示,随着水体Cu2+浓度的增加,幼鱼体质量显著减轻,低浓度组与对照组(无Cu2+水体)无显著性差异(P＞0.05),中高浓度组与对照组均有显著性差异(P＜0.05).对照组中华鲟幼鱼8种组织中铜含量的顺序从高到低依次为肝脏＞鳃＞背骨板＞肌肉＞皮肤＞脊索＞软骨＞消化道;经不同浓度Cu2+水体暴露60 d后,随着Cu2+浓度的升高,8种组织中铜含量与对照相比均显著增加(P＜0.05),肝脏中铜的含量仍最高;消化道中铜含量增加最多,低浓度组是对照组的21.41倍,高浓度组是对照组的58.58倍;表明肝脏和消化道是Cu2+主要的累积和代谢器官.随着Cu2+浓度升高,消化道蛋白酶、淀粉酶的活性与对照组相比显著下降(P＜0.05);脂肪酶活性则随着Cu2+浓度的升高而升高,低浓度组与对照差异不显著,中高浓度组与对照组均有显著性差异(P＜0.05).表明Cu2+对蛋白酶和淀粉酶的活性有抑制作用,对脂肪酶活性有促进作用.代谢酶活性的变化可以灵敏地反映Cu2+的胁迫程度和毒性.     

环境阴离子与胡敏酸对铀在氧化石墨烯上的吸附影响研究

利用批实验方法,研究CO_3~(2-)、HPO_4~(2-)、SO_4~(2-)、Cl~-和腐殖酸(HA)对U(Ⅵ)在氧化石墨烯(GO)上吸附的影响。结果表明U(Ⅵ)在GO上的吸附强烈地受pH值影响。体系中CO_3~(2-)会与U(Ⅵ)离子相互配合生成可溶性配合物,使U(Ⅵ)离子在GO的吸附降低。HPO_4~(2-)会与GO以及铀酰离子络合产生三相配合物,从而对吸附有促进作用。SO_4~(2-)在吸附体系中与U(Ⅵ)离子在GO表面的吸附位点上产生竞争,并在低浓度时与铀酰络合形成可溶性络合物抑制了U(Ⅵ)在GO上的吸附。Cl~-对U(Ⅵ)离子吸附无显著影响。HA对U(Ⅵ)离子在pH<7.0时在GOs上的吸附有促进作用,而在碱性条件下有抑制作用。不同的吸附影响归因于环境离子与U(Ⅵ)的络合,以及与GOs结合能力有关。     

电对 Fe(phen)_3~(3+)/Fe(phen)_3~(2+)和 Cu(phen)_3~(2+)/Cu(phen)_2~+的标准电极电位的测定

本文利用“补偿法”测定了电对 Fe(phen)3_-~(3+)/Fe(phen)3_-~(2+)和 Cu(phen)3_-~(2+)/Cu(phen)_-2~+(phen 为邻菲绕啉)的标准电极电位。前者1. 0636伏,后者为0. 0144伏,说明经邻菲绕啉络合后,提高了 Fe(Ⅲ)的氧化能力,相反降低了 Cu(Ⅱ)的氧化能力。由于 Fe 电对的测定值基本与文献报导相近,故方法是可靠的。对于半反应 Fe(phen)_3~(3+)+e≒Fe(phen)_3~(2+)的标准电极电位数据,已有报导,但对半反应 Cu(phen)_3~(2+)+e≒Cu(phen)_2~+的标准电极电位及测定方法尚未见报导。本文应用“补偿法”测电动势的方法,验证了铁离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位,同时测定了铜离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位。     

微量金属的间隙水化学

本文初步研究了厦门港微量金属的间隙水化学,在含S(Ⅱ)间隙水中,用Berner成岩数学模式估算了Fe(Ⅲ)去除反应的速率常数,用热力学方法计算了Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Pb(Ⅲ)、Cd(Ⅲ)、Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅲ)、游离态S(Ⅱ)各无机形态的平衡浓度,结果表明:Cu(Ⅰ)、Cd(Ⅱ)在沉积物和间隙水中的主要无机形态是Cu_2S、CuS_4S_5~(3-)和CdS(greeno-ckite)、Cd(HS)2,间隙水中Fe(Ⅱ)和游离态S(Ⅱ)主要以Fe~(2+)和HS~-形式存在。     

天然水体中阿特拉津的光解行为初探

光解是有机污染物在天然水体中非生物转化的重要过程之一。除草剂阿特拉津由于在环境中相对稳定且具有较高的渗透性,在地表水和饮用水中经常被检测到,是一种内分泌干扰剂。本实验研究了天然水体中普遍存在的腐殖酸(Hu-mic Acid,HA)和铁对阿特拉津光降解的影响。     

紫外光降解水中磷酰基乙酸的特性研究

采用紫外光降解水中磷酰基乙酸,研究了光源、磷酰基乙酸初始浓度、溶液初始pH值以及不同形态氮对磷酰基乙酸光降解的影响。结果表明,紫外光照射下磷酰基乙酸发生直接光解和·OH,~1O_2参与的自敏化光解。紫外光辐射强度的增加有助于磷酰基乙酸的去除,1 000 W高压汞灯照射150min后,0.1mmol/L磷酰基乙酸溶液完全降解,降解速率为0.016 5min~(-1),光解半衰期为42min.随着初始浓度和溶液初始pH值升高,磷酰基乙酸的降解速率呈现下降趋势,NH_4~+,NO_3~-均对磷酰基乙酸光解有抑制作用。     

铜离子胁迫对小球藻生物量、蛋白质、多糖及MDA含量的影响

用不同浓度Cu2+(0,0.1,0.4,0.7 mmol·L-1)处理小球藻,通过测定其生物量、蛋白质、多糖以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量来反映小球藻的生长状况.结果表明,在不同浓度Cu2+的胁迫下,0~2d高浓度Cu2+促进小球藻的生长,2~6d则表现为低浓度促进小球藻的生长,而高浓度抑制其生长.蛋白质含量随着Cu2+浓度的增加而明显降低,说明低浓度的Cu2+促进而高浓度Cu2+抑制小球藻合成蛋白质.在Cu2+胁迫下小球藻多糖明显高于对照组,但随着Cu2+浓度的增加,含量依次降低.MDA含量在无Cu2+影响下,无明显的变化,在0.7 mmol·L-1时,MDA含量最高.     

2,4,6-三氯酚的UV/H2O2光化学降解

采用UV/H2O2工艺降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究H2O2投加量、pH、阴离子、阳离子、叔丁醇和腐殖酸对降解效果的影响,并利用LC-HESI-MS-MS探讨UV/H2O2降解2,4,6-TCP的降解机理.研究结果表明:UV/H2O2降解2,4,6-TCP的过程符合拟一级反应动力学.随着H2O2投加量的增加,2,4,6-TCP的去除率和反应速率增加,当H2O2投加量为10 mmol/L时,反应速率常数K达到0.109 4 min-1.酸性条件更利于UV/H2O2降解2,4,6-TCP.水中各种离子的存在对2,4,6-TCP的光解速率有较大的影响,其中阴离子CO32-对反应均存在明显的抑制作用,阳离子Fe3+促进效果显著.2,4,6-TCP的UV/H2O2反应速率随叔丁醇浓度的增加而下降,腐殖酸在低浓度时促进反应进行,在高浓度时,2,4,6-TCP的降解受到抑制.水中2,4,6-三氯酚在UV/H2O2作用下主要发生脱氯反应,生成二氯邻二苯酚或二氯对二苯酚,未得到彻底矿化.     

Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2协同催化氧化降解甲基橙

考察pH值、温度、H2O2、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)添加量对Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化氧化降解甲基橙(MO)的影响。提出了羟基自由基降解甲基橙的机理,并通过数据处理得到了甲基橙的降解动力学模型。研究结果表明:Cu(Ⅱ)和Fe(II)对甲基橙的降解存在协同催化效应,处理200 mL质量浓度为1.5 g/L的甲基橙模拟废水的最佳催化氧化条件为:pH 3.0,温度60℃,过氧化氢(体积分数30%)10 g/L,硫酸铜4.0 g/L,硫酸亚铁0.1 g/L,反应速率常数0.943 min-1;Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化体系对甲基橙的降解速率高,5 min即可实现对甲基橙的完全降解。     

含邻苯二酚基团N-炔丙基酰胺螺旋聚合物对金属离子的吸附研究

设计合成了一类侧链上含有邻苯二酚基团的N-炔丙基酰胺螺旋聚合物,研究了其对水溶液中的Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ) 3种金属离子的吸附行为。结果表明,两种金属离子共存时存在竞争吸附,三者的竞争吸附关系为Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ);共聚物吸附Fe(Ⅲ)的动力学过程可用准一级动力学模型来描述;吸附后所形成的Fe(Ⅲ)络合物中,聚合物的二级结构随Fe(Ⅲ)的吸附量变化而变化,两者之间存在定性关系。     

水中磺胺类抗生素的光降解及富里酸对其光降解的影响

磺胺类抗生素是水环境中广泛存在的抗菌药物,光化学降解是其消减的重要途径.通过对两种磺胺类抗生素磺胺二甲基嘧啶和磺胺甲噁唑的光化学降解动力学研究,考察了其在纯水中的自敏化光降解过程以及溶解性有机物富里酸对其光化学降解的影响.结果表明,这两种磺胺类抗生素在纯水中的光化学降解反应均符合准一级动力学,但两者的自敏化光化学降解机理不同.水环境中富里酸浓度的大小会对其光化学降解产生重要影响:对于磺胺二甲基嘧啶,水中富里酸浓度较高(20,50,100mg/L)时会促进它的光降解,浓度较低时(2mg/L)不利于其光降解;对于磺胺甲噁唑,低浓度富里酸(0.2,2mg/L)会促进其光降解,高浓度富里酸(20,50,100mg/L)则抑制其光降解.     

Cu2+对UV-nTiO2光催化降解抗生素的影响研究

Cu2+是环境中常见二价金属离子,但其对光催化降解抗生素废水的影响有待探明.为此,构建UV-nTiO2体系并探究Cu2+共存下三类抗生素(磺胺类抗生素、氯霉素类抗生素及四环素类抗生素)的光催化降解特性.结果表明,Cu2+可显著影响抗生素光催化降解且呈"低浓度促进,高浓度抑制"效应.当Cu2+浓度介于0.001～0.03...     

铁-草酸盐配合物光催化降解对苯二酚的研究

Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物在光照条件下,能产生有活性的强氧化剂H2O2和OH自由基以氧化水中的有机化合物.研究了在高压汞灯(λ≥300nm)照射下,对苯二酚在Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光催化降解.结果表明:溶液pH值、对苯二酚初始浓度、铁与草酸盐浓度比和光照强度均对降解结果产生影响.在pH=4.0,Fe(Ⅲ)溶液浓度为10.0μmol/L,草酸盐浓度为100.0μmol/L的实验条件下,10.0mg/L的对苯二酚的降解率为99.0%.     

无机离子对Fe(III)体系光降解罗丹明B的影响

进行了光/Fe(III)体系降解染料罗丹明B水溶液的研究,考察了无机阴离子(Cl^-、HCO^-₃和SO^2-₄)对罗丹明B光降解的影响。结果表明,当Fe(III)的初始浓度为0.5 mmol·L^-1,溶液的初始pH=3.6,经氙灯(λ>290 nm)照射60 min后,罗丹明B(5 mg·L^-1)去除率达到91%,而反应105 min时去除率几乎达到100%。Cl^-的存在对罗丹明B的降解具有抑制作用,并且浓度越高抑制作用越明显;SO^2-₄的存在也会降低罗丹明B的去除效率;而HCO^-₃的存在对罗丹明B的去除率影响不大,且具有一定的促进作用。