碳纳米管活化过硫酸盐降解污染物的研究进展

概述了碳纳米管（CNT）活化过硫酸盐降解水中污染物的研究进展。从N原子掺杂、含氧官能团调控、缺陷程度调控、与金属复合等方面系统总结了CNT材料激活过一硫酸盐（PMS）和过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物的性能及其构-效关系,针对CNT材料循环稳定性不佳的问题,提出了可能的原因和再生方法,并详细讨论了CNT材料去除有机污染物的可能反应机理和鉴别方法,最后提出了CNT材料在环境修复领域的应用潜力和未来研究方向。     

双金属催化过硫酸盐降解偶氮染料

采用置换法制备Cu/Fe催化剂,并通过X射线衍射(XRD)对其进行表征.考察了Cu/Fe催化过硫酸钠(PS)降解金橙Ⅱ的效果及其影响因素,并对降解反应机理进行探究.结果表明,Cu/Fe能够催化PS降解金橙Ⅱ废水,并且其催化效果优于零价铁,其中当pH=3、PS的质量浓度为2.0 g/L、Cu/Fe催化剂的质量浓度为0.2...     

邯郸西部岩溶地下水集中式开采对水环境的影响

根据区域内岩溶地下水供-需现状,特别是通过对岩溶地下水最新开采动态的数值模拟,认为邯郸市西部岩溶水区具有一定的开发潜力。本研究可以为地方经济持续发展提供决策依据,也可为北方类似岩溶地区所借鉴。     

邯郸西部岩溶地下水集中式开采对水环境的影响

根据区域内岩溶地下水供一需现状，特别是通过对岩溶地下水最新开采动态的数值模拟．认为邯郸市西部岩溶水区具有一定的开发潜力。本研究可以为地方经济持续发展提供决策依据，也可为北方类似岩溶地区所借鉴。     

铜非均相催化过硫酸盐降解废水

在酸化后的活性炭上负载氧化铜制备CuO/AC催化剂,采用XRD对催化剂的组成进行表征,并在非均相体系中催化过硫酸盐降解活性艳蓝废水。通过控制变量法探索各影响因素对降解效率的影响,确定反应体系的最佳条件,并验证了反应体系中的自由基。室温时,当CuO/AC催化剂投加量为0.9g/L、K_2S_2O_8投加量为0.7g/L,在溶液初始pH的条件下处理活性艳蓝3.5h时,脱色率达到90%;升高温度有利于活性艳蓝的脱色,70℃时活性艳蓝的脱色率接近100%。结果表明,CuO/AC催化剂可活化过硫酸盐降解废水,提高其降解效率。     

紫外激活过硫酸盐降解水中双氯芬酸钠

为解决传统工艺难以有效去除水中有机污染物的问题,采用紫外激活过硫酸盐工艺去除水中典型PPCPs类物质双氯芬酸钠,考察双氯芬酸钠初始质量浓度、过硫酸盐(PS)投加量、溶液pH、阴离子质量浓度和腐殖酸(HA)投加量多种因素对紫外(UV)激活PS去除双氯芬酸钠的影响,并分析反应后中间产物可能的降解路径.结果表明:该工艺降解双氯芬酸钠与准一级动力学模型相符(R~2≥0.95),准一级反应速率常数随双氯芬酸钠初始质量浓度增加而减小,但随PS投加量的增加双氯芬酸钠的降解速率快速增大.不同的pH环境对双氯芬酸钠的降解有一定影响,溶液pH从酸性到碱性的过程中,反应速率常数的总体趋势增大.溶液中的阴离子会对系统降解双氯芬酸钠产生影响,碳酸氢根离子总体呈促进作用,氯离子呈抑制作用.HA的存在对系统去除双氯芬酸钠有较强抑制作用.SO_4~-·可能与双氯芬酸钠分子发生去羧基、去羟基等反应,主要生成N-苯基-2,6-二氯苯胺、1-(2,6-二氯苯基)-2吲哚酮、2-二氢吲哚酮及醛类物质等中间产物.     

官能团改性CNT增强过硫酸盐活化降解染料AO7

为了提升碳纳米管对过硫酸盐的催化活性,通过化学处理分别得到表面氨基化、羟基化和羧基化改性的碳纳米管材料(CNT-NH₂、CNT-OH、CNT-COOH)。采用SEM和XPS对材料结构进行了表征,并测试了其激活过硫酸盐(PDS)降解偶氮染料酸性橙(AO7)的性能。结果表明：氨基和羟基改性能够显著增强CNT的催化活性,其中,CNT-NH₂在60 min内能够降解超过95%的AO7溶液(0.1 mmol/L,100 mL),反应速率远高于原始CNT以及CNT-OH和CNT-COOH,这是由于氨基改性提高了CNT表面的正电性,从而促进PDS和AO7在CNT-NH₂上的吸附和反应;机理研究表明,非自由基电子转移是CNT-NH₂/PDS体系的主要氧化途径,因此,该催化体系在pH值为3～11的范围内保持稳定的催化活性且对于实际水体具有较好的适应能力。     

电化学/过硫酸盐耦合体系降解水中有机药物卡马西平

采用电化学/过硫酸盐耦合体系（E-PS过程）降解水中的有机药物卡马西平（CBZ）。实验采用了分批模式进行,研究了温度、过硫酸钠浓度、初始pH值、电压等因素对E-PS过程降解CBZ的影响。反应100 min后,单独过硫酸钠、电解和E-PS过程对卡马西平的降解率分别为25.5%、59.3%、78.1%,TOC去除率分别为8.25%、23.48%、26.68%。升高温度可以有效提高CBZ的降解率。反应100 min后,在288 K,CBZ降解率为60.2%;在298 K,CBZ降解率达到78.1%;而在308 K,CBZ降解率为90.1%。CBZ的降解率随着过硫酸盐浓度的增加而提高。当过硫酸盐浓度为40 g/L时,反应100 min,CBZ降解率达94.7%。初始pH值对CBZ降解率的影响为pH 3.0 >pH 5.0 >pH 7.0;电压对CBZ降解率的影响为6 V >5 V >4 V。     

厌氧条件下硫酸盐废水中硫化物生成的影响因素

采用实验室模拟废水进行实验,研究了硫酸盐转化为硫化物的条件,包括厌氧环境中有菌和无菌情况下硫酸盐(SO2-4)的浓度,反应时间,pH和温度对转化结果的影响,以出水硫化物的生成量为测定指标。得出结论:废水中硫酸盐含量为1 500mg·L-1,时间36h,pH介于6.8~7.0,温度在30~35℃之间,硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)的生长活性较高,硫化物的生成量最大,为14.6mg·L-1。     

岳庄水源地地下水中高含量硫酸盐之来源

根据水质分析及古地理研究，作者认为兖州矿区岳庄水源地地下水中高含量硫酸盐主要是由于奥陶纪灰岩中含ＳＯ２－４的膏盐类矿物溶解产生的。     

阴极电场活化过硫酸盐原位再生饱和活性炭纤维

针对传统电再生活性炭过程中存在的高能耗、再生液二次污染严重等问题,采用阴极电场活化过硫酸盐原位再生苯酚饱和活性炭纤维(ACF),考察ACF的再生效能以及再生液中污染物的降解效能.通过Langmuir和Freundlich吸附等温模型对ACF吸附的过程进行拟合;探究电流密度、过硫酸盐浓度、再生时间对电阴极/过硫酸盐再生体...     

硫酸盐还原对氨氧化的影响及其抑制特性研究

通过化学热力学分析和试验,探讨了厌氧环境中硫酸盐的还原对氨氧化的影响.热力学分析表明:厌氧条件下,废水中的氨和硫酸盐可以彼此作为电子供体和受体进行同步脱氮除硫反应.试验结果表明:适当的条件下可以获得与热力学分析相同的结果.如果条件不当,硫酸盐过度还原产生的硫化物对厌氧氨氧化过程产生抑制.系统中硝酸盐的存在,可以使硫酸盐还原过程减弱,硝酸盐对硫酸盐还原过程的抑制表现为可逆的竞争性抑制,但受到抑制的厌氧氨氧化难以恢复.硫化物对氨的厌氧氧化过程表现为不可逆抑制.     

硫化纳米零价铁活化过二硫酸盐降解废水中四环素

硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛。将硫化零价铁与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解。论文以硫脲为硫源制备高活性硫化纳米零价铁,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素的高效降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法对S-nZVI的组成结构和表面形貌进行分析,考察硫铁摩尔比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁共振实验（EPR）探究自由基和非自由基活性物质对TC的降解作用,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析TC降解的可能路径。试验结果表明：纳米零价铁(nZVI)经硫化改性后,比表面积增大,铁(Fe)和硫(S)均匀地分布在材料表面;S/Fe对TC降解的影响作用较小,TC降解率与S-nZVI投加量和PDS浓度呈正相关,但随着硫化时间升高呈现降低趋势;S-nZVI/PDS体系在较宽pH范围内(pH=5~9)均具有较优的TC降解效果;反应溶液中存在不同阴离子时,TC降解率受到不同程度抑制作用,其中HCO3-抑制作用最为显著;当S/Fe为0.028、硫化时间为2 h、S-nZVI投加量为1 g/L、PDS浓度为2 mmol/L,不调节初始溶液pH时,反应120 min后TC降解率可达94.6%;S-nZVI/PDS体系的活性物种除常见自由基(SO4?-和HO?)外,还包括非自由基活性物质Fe(IV),但Fe(IV)对TC的降解作用较小;TC降解的可能路径主要是通过特定官能团裂解和开环反应进行,最终氧化降解成CO2和H2O。     

岩溶地下水中总有机碳测定结果的不确定度评定

建立了高温催化氧化-非分散红外吸收法测定岩溶地下水中总有机碳（TOC）测定结果不确定度的评定方法,采用不确定度连续传递模式,对TOC测定结果的不确定度进行评定。结果表明,测定结果的不确定度主要来源于标准溶液引入的不确定度、曲线拟合产生的不确定度和测定过程产生的不确定度三部分。采用双误差回归方式对标准曲线进行拟合,实验结果计算表明,TOC含量越低,其相对不确定度越大,且标准曲线在拟合过程中所引入的不确定度对其测定结果的总不确定度具有较大的贡献率,与实际测定情况相吻合。     

热激活过硫酸盐降解水中典型氟喹诺酮抗生素分析

近年来水体中残留的氟喹诺酮类抗生素已经引起了研究者的关注,采用基于热激活生成硫酸根自由基的方式氧化降解水中的典型氟喹诺酮抗生素环丙沙星,研究了温度、过硫酸盐浓度、p H及水中常见离子等影响因子对反应的影响。研究发现在拟一级动力学氧化模型的基础上,建立的二级反应动力学模型具有较好的相关性。随着初始过硫酸钠浓度及反应温度的升高,环丙沙星的降解速率得到升高,而随着反应p H的变化则呈现相反作用,研究得出该反应活化能为(105.25±14.43)k J/mol。水中的Cl-在低浓度时具有抑制作用,在较高浓度的时候具有促进作用,NO3-及PO43-在较高的浓度下会对反应产生抑制作用,而CO32-则在0.01 mol/L的浓度下起到了较大抑制作用。     

磁改性海泡石催化过二硫酸盐降解双酚A

为有效去除水中内分泌干扰物,采用共沉淀法合成海泡石负载纳米Fe_3O_4催化剂,催化过二硫酸盐去除水中双酚A(BPA).通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸脱附仪等对催化剂进行表征,考察不同温度和溶液pH对催化剂吸附性能的影响,研究催化剂和过硫酸盐投量对BPA去除效果的影响.结果表明,高比表面积的催化剂可对BPA有效吸附,平衡吸附量随着温度升高而降低,室温下可达11.6 mg/g.当催化剂投量为2 g/L、过硫酸钾(PDS)投量为4 000 mg/L、溶液pH为5时,体系可在20 min内完全降解30 mg/L的BPA.催化剂可通过外加磁场进行回收,且重复使用5次之后,60 min降解率仅下降了2.7%.机理推断认为体系内BPA的降解过程由吸附-氧化耦合反应实现,被吸附的BPA分子可在催化剂表面被生成的自由基原位降解.本研究首次将磁改性海泡石作为催化过硫酸盐的高级氧化体系催化剂使用,并认为吸附-氧化耦合式的降解途径可以有效提高自由基利用率,为去除水中痕量有机污染物的催化氧化体系设计提供了新的思路和方向.     

重庆酉阳县龙潭河流域岩溶地下水供水研究

为了利用岩溶地下水缓解重庆市酉阳县龙潭镇和麻旺镇的水资源短缺状况,在水文地质调查的基础上,选定钻井靶区(单井设计),布置了8口水井,进行稳定流抽水试验,分析了水文地质参数和供水井的最大出水量,并对水质进行评价。研究表明,8口井的出水量均达到成井要求,建议可开采水量总计为2 050 m3/d;除ZK8外,其他钻井的出水经处理后均可作为饮用水水源。     

油页岩原位开采中地下水保护技术研究进展

油页岩地下原位开采是目前研究与工业发展的趋势,原位开采过程中产生的有害物质会造成地下水水质变化.在系统搜集资料和调研后,对国内外油页岩原位开采地下水保护技术研究现状进行了归纳总结.目前,有3种主要的地下水保护技术：冷冻墙技术、注浆帷幕技术、气驱控制技术.冷冻墙技术适用于低品位、储层较深（500～1 000 m）的油页岩开采;注浆帷幕技术适用于地表下百米内的浅层储藏以及工程量较小的开采条件;气驱控制技术适用于开采范围在百米以内、地层较为坚固的开采区域.针对3种技术的优缺点以及适用条件,进行技术比选,提出应用思路,以期为实际工程实施提供相关的理论基础.     

综合电法在贵州岩溶地区地下水勘查中的应用

贵州省是典型的喀斯特岩溶地区,缺水严重制约了该省的经济发展。针对缺水问题,贵州省2013~2015每年水井施工超过1 000口,为了节约成本,提高成井率,使用物探方法进行地表勘查显得尤为重要。首先分别介绍了超高密度电法和EH-4大地电磁法在解决农村饮用水和工业用水方面的实例;然后总结两种物探方法在遇到岩溶水和裂隙水时等值线的形态特征(岩溶水表现为串珠状、椭圆状圈闭形态,裂隙水呈"V"字形中-低阻形状);最后结合方法原理和实例总结了两种方法的优缺点和适用范围,指导了找水工作,取得了较好的勘查效果。