焦化厂土壤中PAHs的热脱附行为及其对土壤性质的影响

采用滚筒式间接加热设备,在50~450℃加热温度和30 min停留时间实验条件下,测试了焦化厂污染场地低含量(S1)和高含量(S2)PAHs污染土壤中16种PAHs的热脱附效率和残留量的变化,并初步分析了热脱附处理对土壤有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、比表面积(SA)和粒径分布的影响,结果表明:加热温度、污染物含量和污染物分子量对PAHs的脱附效率均存在极显著影响(p0.01),其中加热温度影响程度最大。S1和S2土壤中各类PAHs在加热温度达到其熔点附近开始有效脱附,LPAHs(低分子量PAHs)与HPAHs(高分子量PAHs)之间的热脱附效率仅在不超过300℃(S1土壤)和400℃(S2土壤)加热条件下存在明显差别。土壤中各类PAHs的脱附与其有效态密切相关,S1和S2土壤中有效态PAHs分别在200~250℃和250~300℃加热条件下几乎全部脱附。450℃加热温度条件下,S1和S2土壤中∑PAHs(总PAHs)脱附效率能够达到91.3%和98.4%,其中8种目标PAHs的含量范围分别为0.07~0.71 mg·kg-1和0.26~40.20 mg·kg-1,土壤中部分PAHs仍超过相应的北京市《场地土壤环境风险评价筛选值》住宅用地筛选值;450℃加热温度下,S1和S2土壤中TOC含量分别下降51.4%(p0.05)和23.1%(p0.05),S1和S2土壤中DOC变化趋势相反,SA的下降、较粗颗粒比例略有增加和电镜扫描中土壤颗粒团聚现象相吻合。     

原位热脱附土壤修复技术的关键影响因素研究

为探究原位热脱附修复技术的关键影响因素,以硝基苯和萘为目标污染物,就加热时间、加热温度、土壤含水率、污染物初始浓度、土壤类型等因素对热脱附去除效率的影响开展研究。结果表明,加热时间、加热温度、对污染物的热脱附去除效率具有重要影响,土壤含水率对去除效率有一定影响,而在加热时间较长的情况下,初始浓度和土壤类型对污染去除效率影响较小。     

静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附特性

通过批量平衡法系统研究了静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附行为,包括脱附的动力学、等温线及影响因素。结果表明,石油污染物在水-土壤体系中达到脱附平衡的速度很快,40 min可达到平衡。脱附等温线符合Freundlich模型,温度、酸碱度、离子强度（Ca2+）、有机质含量、沙含量、不同土壤粒径等都对脱附有一定的影响。     

有机溶剂脱附法处理高浓度石油污染土壤的研究

对有机溶剂脱附法处理高浓度石油污染土壤进行了研究.选用若干种溶剂对采油区典型的高浓度石油污染土壤进行脱附实验,考察了不同溶剂对石油污染土壤的脱油效果.结果表明复合溶剂TU-A是一种良好的脱附溶剂.通过考察该复合溶剂在温度、时间和溶剂用量条件下对脱油率的影响,得出在室温下,洗涤20 min后脱油率可以达到95%左右,洗涤2次后脱油率可以达到98%以上.     

响应面法在热脱附修复上海某石油烃污染场地上的应用

本文采用响应面法研究针对上海石油烃污染场地土壤的热脱附修复，拟获得石油烃脱附效率与各研究因子的数学关系和条件最优解，进而指导工程现场修复施工。结果表明：试验组符合quadratic模型(R²=0.892)，且残差符合正态分布，模型具有较好的预测能力；土壤石油烃脱附效率与温度、加热时间呈正相关，与筛孔目数呈负相关即土壤粒径越小脱附效果越差，其中加热时间和筛孔两因子存在良好的交互影响；当筛孔目数为37目、温度为329℃、停留时间为19 min时，土壤中的石油烃可达到近100%的脱附效率，为模型预测最优解。     

污泥热解过程中多环芳烃排放规律

研究了不同温度（350~1050℃）下污泥热解过程液、气、固三相产物中16种多环芳烃（PAHs）排放规律。结果表明,PAHs趋向富集于液相产物中,其次为气相产物,在液相产物中检测到所有16种PAHs,650℃液相产物中16种PAHs（∑₁₆PAHs）总质量比最高,为96%;750℃气相产物中∑₁₆PAHs质量比最高,为21.3%以上;固相产物中PAHs含量极少,仅在650℃时达1%。所有温度下液相产物中2、3和4环PAHs均占据主导地位,∑_2,3,4环PAHs质量比达95%以上,850℃时液相产物中∑EPA-PAHs含量最高,达15.25 mg·kg^-1。气相产物主要以萘（NaP）、苊烯（Acp）、芴（Flu）和蒽（Ant）PAHs为主,未检测到高环PAHs。在高温热解阶段,污泥大分子结构裂解到达高峰,伴随产物的二次断裂、合成、环化等反应,气相产物中∑_低PAHs生成含量达到最高7.248 mg·kg^-1。不同温度下污泥热解产物中PAHs的毒性当量（TEQ）变化规律与其生成量变化基本一致,在850℃时液相产物中PAHs的TEQ最高达1.129。     

吸附挥发性有机化合物树脂的高效微波再生过程

主要研究应用微波辐射再生高聚物吸附树脂.论述了微波加热的优点和微波脱附的原理,以乙醇为吸附质研究了吸附和微波辐射再生吸附剂过程.进行了正流微波辐射脱附和逆流微波辐射脱附实验,测定了微波脱附流出曲线和床层的温升曲线,并与传统的热脱附流出曲线和在不同加热速率下得到的床层温升曲线进行比较.实验结果表明：微波脱附比热脱附脱附速度更快,效率更高;高聚物吸附树脂类吸附剂对微波是半透明的,它对微波的吸收能力随着温度的升高而下降,因此,在微波辐射下,吸附剂床层吸收微波的能力也随着床层温度的升高和吸附质的脱附而减弱,床层最终温度不超过84℃,可使吸附剂的结构和性能不会被破坏和受影响,这有利于吸附剂的循环使用.微波在脱附和吸附剂再生中有很好的应用前景.     

复合功能树脂NXD-2对水中邻苯二甲酸单丁酯的去除性能

酞酸单酯是水体环境中一类新型的环境激素污染物。以含叔胺基的复合功能树脂NXD-2为吸附剂,以邻苯二甲酸单丁酯（MBP）为目标污染物,通过吸附等温线、热力学、动力学和柱吸附脱附实验,考察了NXD-2对MBP的吸附性能。研究结果表明,NXD-2对MBP的吸附以氢键作用为主,在288～313 K的温度范围内,平衡吸附量随温度的升高而升高;升高温度有利于加快NXD-2对MBP的去除速率。柱吸附脱附研究表明,在进水浓度为300 mg·L^-1的高浓度条件下,吸附出水的前100 BV中,溶液中MBP的浓度低于检测限（10 mg·L^-1）,说明NXD-2对MBP具有较高的处理深度;同时NXD-2具有较好的脱附效果,脱附体积达到20 BV时,脱附率接近100%。因此,复合功能树脂NXD-2作为一种吸附剂,在水体中酞酸单酯的去除方面具有良好的应用前景。     

土壤-有机溶剂体系中石油污染物的脱附过程研究

采用批实验法考察了土壤-有机溶剂体系中高浓度石油污染物的脱附行为.包括脱附动力学、脱附等温线和平衡参数.结果表明土壤中石油污染物的脱附过程是一个快速反应过程,在5 min内大约80%的污染物得到脱附,30 min达到平衡,脱附平衡过程符合Freundlich模型,烷烃类有机溶剂的脱附效果更佳.     

原位热脱附技术——适用于低渗透性土质的 土壤修复技术

通过加热方式、共晶沸点、修复目标、系统构成等要素介绍了原位热脱附技术,并分析了国外工程案例的应用情况。同时总结了原位热脱附技术在各种土质的适用条件、限制条件和对环境的影响。通过热脱附的热值计算可进一步优化系统,提高能源利用率。原位热脱附由于其通过热量传递,解决了药剂在低渗透性土质中传递难的问题,在低渗透性土质中具有较广的应用空间。本文对于原位热脱附的土壤修复应用具有参考价值。     

微藻/核桃壳混合热解需热量及制备芳烃研究

利用热重分析仪（TG）、气相色谱-质谱联用仪（GC/MS）与固定床反应器,考察了微藻、核桃壳及混合物主要热解阶段的需热量特性,以及混合比、温度、催化剂种类对二者混合热解制备芳烃的影响规律。结果表明：在不同升温速率下,核桃壳热解在180～270℃和380～485℃处存在两个吸热峰,整体表现为吸热效应（378.56～596.45 kJ·kg^-1）;微藻热解在280～450℃处存在一个放热峰,整体表现为放热效应（-814.76～-1191.52 kJ·kg^-1）。微藻/核桃壳热解呈现较低的放热效应（-99.05～-158.04 kJ·kg^-1）,表明二者混合热解可以实现一定程度的热量耦合。微藻/核桃壳热解在制备芳烃上表现出明显的协同效应,且芳烃相对含量在600℃、混合比1：1下达到最大值,为20.51%;加入Cu/HZSM-5可进一步提高混合热解的芳烃相对含量,达到35.74%。为微藻与核桃壳的高值化利用提供了新思路。     

柠檬酸工业废水强化镉污染土壤的电化学法修复

通过批量解吸附实验和电化学修复实验,研究利用柠檬酸工业废水作为电化学修复的增效剂从高缓冲容量的天然土壤中去除镉的可行性。批量实验结果表明,当加入柠檬酸工业废水时,85%以上的镉能在土壤pH≤5.0的条件下从土壤中溶解到溶液中;在pH5.0～8.0范围内镉的解吸附率比用去离子水增加20%～45%。电化学修复实验结果表明,与相同pH值的HNO₃相比,该废水作为电极溶液可使镉在土壤中发生明显迁移;在距离阳极0～4 cm及8～10 cm处土壤镉含量由282 mg·kg^-1降低至167～200 mg·kg^-1,而在距阳极4～8 cm处土壤镉含量升高至约400 mg·kg^-1。经过514 h的电化学修复,约84.7%的镉可以从土壤中去除,其中约94.6%从土壤中去除的镉富集在阴极溶液中。可见柠檬酸工业废水是一种非常有前景的重金属污染土壤电化学修复增效剂。     

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤（A土和B土）为研究对象,探讨了三种异位修复工艺（淋洗、稳定化、湿法解毒）去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr（Ⅵ）的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果为湿法解毒 > 稳定化 > 淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr（Ⅵ）的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr（Ⅵ）、酸溶态Cr（Ⅵ）的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤pH,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr（Ⅵ）仍然残留736.6 mg·kg^-1,B土Cr（Ⅵ）仍然残留245.47 mg·kg^-1,酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr（Ⅵ）效果受限的主要原因。     

不同来源污泥热解油中多环芳烃分布特征

分析了4种不同来源污泥的热解油中16种EPA-PAHs生成分布,并探讨了污泥原样中自由赋存PAHs和污泥泥质特性（碳含量、H/C摩尔比、O/C摩尔比及挥发分含量等）的影响。结果表明,4种来源污泥热解油中均不同程度包含16种EPA-PAHs,∑EPA-PAHs含量分布次序为：工业印染污泥热解油（21.72 mg·kg^-1）>生活污泥热解油（14.10 mg·kg^-1）>造纸污泥热解油（13.72 mg·kg^-1）>食品污泥热解油（5.48 mg·kg^-1）,且以低环（2R）和中环（3R和4R）PAHs为主,其总量占∑EPA-PAHs的95%以上。热解油中PAHs含量高低与污泥自身赋存的自由PAHs含量具有一定关联;泥质特性对热解油中EPA-PAHs含量分布也呈现了不同程度影响,随着污泥泥质特性变化,3R和4R-PAHs含量变化规律较相似,均在碳含量为30.96%、H/C摩尔比为1.1、O/C摩尔比为0.33和挥发分为35.5%时达到最高水平;2R-PAHs含量在碳含量为20.75%、H/C摩尔比为1.44、O/C摩尔比为0.6和挥发分为46.3%时达到最高水平。     

焦化厂土壤中PAHs的累积、垂向分布特征及来源分析

引言多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在环境中普遍存在,由于具有强烈的诱变、致癌和致畸作用而受到越来越多的关注。以煤为主要原料的焦化行业,是环境中人类活动产生PAHs的主要来源之一,其各个生产车间内化石燃料的不完全燃烧及焦油、煤气等化工产品的加工过程都可能导致PAHs的排放。土壤是PAHs累积和迁移的重要介质,环境中的PAHs可由大气     

n-Hexadecane and pyrene biodegradation and metabolization by Rhodococcus sp. T1 isolated from oil contaminated soil

The high-molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) pyrene and typical long chain alkane nhexadecane are both difficult to degrade. In this study, n-hexadecane and pyrene degrading strain Rhodococcus sp. T1 was isolated from oil contaminated soil. Strain T1 could remove 90.81% n-hexadecane(2 vol%) and 42.79% pyrene(200 mg·L~(-1)) as a single carbon within 5 days, respectively. Comparatively, the degradation of pyrene increased to 60.63%, but the degradation of n-hexadecane decreased to 87.55% when these compounds were mixed. Additionally, identification and analysis of degradation metabolites of Rhodococcus sp. T1 in the above experiments showed that there were significant changes in alanine, methylamine, citric acid and heptadecanoic acid between sole and dual substrate degradation. The optimal conditions for degradation were then determined based on analysis of the pH, salinity, additional nutrient sources and liquid surface activity.Under the optimal conditions of pH 7.0, 35 °C, 0.5% NaCl, 5 mg·L~(-1) of yeast extract and 90 mg·L~(-1) of surfactant,the degradation increased in single or dual carbon sources. To our knowledge, this is the first study to discuss metabolite changes in Rhodococcus sp. T1 using sole substrate and dual substrate to enhance the long-chain alkanes and PAHs degradation potential.     

热化学复合吸附储热循环的理论及实验

对一种基于固-气可逆化学反应的热化学复合吸附储热循环的储热特性以及能量品位提升性能进行了理论分析,并以MnCl₂/SrCl₂/NH₃作为工质对进行了实验研究。理论分析表明,热化学复合吸附储热循环不仅可以降低外界驱动热源的温度并保证输出热能温度稳定,而且能大幅度地提升输出热能的温度品位。在MnCl₂和SrCl₂都参与放热的实验工况下,获得的储热效率为93.31%。MnCl₂复合吸附剂的总储热密度按单位质量反应盐MnCl₂和单位质量的固化吸附剂计量分别为4393.36和3734.36 kJ·kg^-1;SrCl₂复合吸附剂的总储热密度按单位质量反应盐SrCl₂和单位质量的固化吸附剂计量分别为1947.28和1655.19 kJ·kg^-1。结果表明,热化学储热是一种相当有潜力的储热方式,可为低品位热能的高效回收利用提供强有力的技术支持。     

Static and dynamic adsorption of fluoride using La(Ⅲ)-loaded chitosan beads crosslinked with EGDE

利用乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)替代戊二醛对壳聚糖微球进行交联,然后负载稀土镧离子La(Ⅲ),制备得到新型的除氟剂（CEB-La）。研究了CEB-La对F^-的静态和动态吸附性能。静态吸附实验结果表明：该除氟剂的静态吸附条件为pH7.0、温度50℃、吸附时间60 min、振荡频率120 r·min^-1;当CEB-La用量3 g·L^-1时,对浓度10 mg·L^-1含氟水的除氟率可达92.9%;CEB-La对F^-的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,饱和吸附容量为25.7 mg·g^-1;拟二级动力学方程能较好地描述CEB-La对F^-的吸附动力学过程;CEB-La吸附饱和后,经NaOH溶液处理后再与镧离子螯合,可有效再生;共存阴离子特别是CO ^{2 -}₃ 和HCO^-₃对CEB-La的除氟性能有不利影响。动态吸附实验结果表明：进水流量3 ml·min^-1时,CEB-La适于处理F^-浓度2～15 mg·L^-1的含氟水;利用Thomas模型可较好地描述CEB-La对F^-的动态吸附特征,动态饱和吸附容量为3.67 mg·g^-1。因此,CEB-La的除氟性能优越,再生方法简单,使用成本较低,具有较好的应用前景。     

Distribution and degradation kinetics of cyhalodiamide in Chinese rice field environment

Cyhalodiamide is a novel agrochemical which is effective against Lepidoptera pests, including Cnaphalocrocis medinalis, Chilo suppressalis, Pieris rapae, Plutella xylostella, Helicoverpa armigera, etc. In the study, a fast and accurate analytical method was developed to detect cyhalodiamide in Chinese typical rice field environment by a modified QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) method with UPLC-MS/MS (ultra-high performance chromatography-tandem mass spectrometry). The mean recoveries of cyhalodiamide varied from 73.5% to 107.5%, with the RSDs from 1.2% to 10.7%. The limits of determination (LODs) were 0.0005 mg·kg^-1, and the limits of quantitation (LOQs) were from 0.002 to 0.01 mg·kg^-1 in all five matrices. This method was used to determine cyhalodiamide residues for studies of the distribution and degradation kinetics in rice field environment. The field trials results showed that cyhalodiamide was easily degradable and the half-lives were 4.2-13.6 d in rice straw, 8.77 d in paddy soil and 5.37-8.45 d in paddy water, respectively. The final residues of cyhalodiamide in brown rice were below 0.35 mg·kg^-1. The used dosage of 33.75 g·hm^-2 with pre-harvest interval (PHI) of 21 d and the maximum residue limit (MRL) of cyhalodiamide in rice at 0.1 mg·kg^-1 were recommended, which would be safe to human health and environment. The developed analytical method will be useful to monitor cyhalodiamide residues and safety evaluation in rice environment.