磁性纳米Fe_3O_4活化过一硫酸盐降解三氯生性能

采用高级氧化技术磁性纳米Fe_3O_4活化过一硫酸盐(Fe_3O_4/PMS)降解水中三氯生(TCS),探讨了Fe_3O_4投加量、PMS浓度、初始p H值、共存阴离子(Cl~-、NO_3~-、CO_3~(2-))和腐殖酸(HA)对TCS降解效果的影响,并对催化剂Fe_3O_4的稳定性和重复利用进行了考察。结果表明:Fe_3O_4/PMS会产生硫酸根自由基(SO_4~(-·))降解水中TCS;适量增加Fe_3O_4投加量、提供适宜的PMS浓度可提高TCS降解率;酸性条件有利于TCS的降解;Cl~-和CO_3~(2-)对TCS降解具有较小的抑制作用,NO_3~-对TCS降解具有较小的促进作用;HA的存在对TCS降解有明显的抑制作用。实际水体中TCS降解效果受到碱度和有机质的抑制。XPS光谱分析结果表明,Fe_3O_4/PMS体系中Fe(Ⅱ)主要参与了激活PMS降解TCS过程。自由基鉴别结果显示,体系中SO_4~(-·)和羟基自由基(·OH)同时存在,其中SO_4~(-·)为参与反应的主要自由基。     

活化过硫酸盐杀灭水中大肠杆菌

通过亚铁离子(Fe~(2+))活化过硫酸氢钾(PMS)产生硫酸根自由基(SO_4~-·),从而杀灭水中大肠杆菌。分析未活化的PMS、亚铁离子浓度、初始pH值、络合剂种类及浓度等因素对系统杀灭水中大肠杆菌效果的影响,并简要分析其杀菌机理。结果表明,未活化的PMS对水中大肠杆菌的杀灭能力有限,当PMS浓度为1 mmol/L时,对大肠杆菌的对数去除率仅为1. 4-lg;加入适量亚铁离子能显著提高杀灭效果,当PMS和Fe~(2+)的浓度均为0. 3 mmol/L时,对大肠杆菌的对数去除率达到6. 3-lg,而亚铁离子过量时则产生抑制效果;系统初始pH值对大肠杆菌的杀灭效果有显著影响,对数去除率随着pH值的升高而降低;在PMS/Fe~(2+)体系中加入柠檬酸及EDTA均可产生抑制效果,加入适量焦磷酸钾则具有促进作用。硫酸根自由基首先破坏细胞结构,使细胞膜破裂,进而对其内容物进行氧化破坏,导致细胞死亡。     

水中常见阴离子对活性炭负载钌去除溴酸盐的影响

通过浸渍法制备了活性炭负载钌催化剂(Ru/AC),分析了水中常见阴离子对Ru/AC催化去除溴酸盐的影响。结果表明,NO_2~-、Cl O_3~-、Cl~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)均会不同程度地抑制Ru/AC对溴酸盐的催化去除。其中,NO_2~-和Cl O_3~-因会被Ru/AC同步催化还原,从而与溴酸盐的还原过程形成竞争;Cl~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)则因占据催化剂表面的吸附位而与溴酸盐的吸附过程形成竞争,且吸附竞争效应比还原竞争效应对Ru/AC催化去除溴酸盐的抑制效果更明显。     

多离子在混凝土中传输及其对SO42-迁移的影响研究

试验研究了混凝土试样在Na_2SO_4、MgSO_4、MgSO_4/NaCl 3种溶液体系中的腐蚀行为,测定了不同离子在混凝土内部的分布,并采用灰色关联法分析Mg~(2+)、Na~+、Cl~-与SO_4~(2-)扩散系数之间的关联度,揭示了混凝土内部多离子传输过程中Mg~(2+)、Na~+和Cl~-对SO_4~(2-)迁移的影响规律。研究表明:(1)Mg~(2+)能够降低SO_4~(2-)在混凝土中的表面离子浓度,但提高了SO_4~(2-)在混凝土中的扩散系数;(2)在Mg~(2+)存在的条件下,同时含有的Cl~-能够提高Mg~(2+)的表面离子浓度和在混凝土中的含量,间接地降低了SO_4~(2-)的表面离子浓度,提高了其在混凝土中的扩散系数。     

探究污泥厌氧消化系统中蓝铁矿生成的干扰因子

在污泥厌氧消化系统可以生成蓝铁矿的试验验证的基础上,进一步通过外加干扰因子(Al~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、S~(2-)、腐殖酸等)的方式,探究干扰因子对蓝铁矿生成的抑制作用(与Fe~(2+)或PO_4~(3-)形成竞争)。结果显示,消化污泥中的Al~(3+)是抑制蓝铁矿生成的关键因子,而且不存在能缓解或者屏蔽Al~(3+)抑制的阴离子。Ca~(2+)、Mg~(2+)虽然也会抑制蓝铁矿的生成,但污泥中CO_3~(2-)和SO_4~(2-)的存在一定程度上可以缓解抑制作用。腐殖酸与S~(2-)亦能抑制蓝铁矿的生成,但可以被Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)等金属离子所屏蔽。干扰因子对蓝铁矿生成的抑制程度顺序为:CO_3~(2-)HAS~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)Al~(3+)。     

Fe~0/PDS降解BP-9的影响因素分析与风险评价

采用零价铁(Fe~0)活化过硫酸钠(PDS)高级氧化技术降解水中典型二苯甲酮类防晒剂(BP-9),评估各因素对BP-9去除率的影响。结果表明,Fe~0/PDS工艺对BP-9有良好的去除效果,BP-9去除率随BP-9初始浓度的增加而减小,随PDS投量的增加而增大。Fe~0的最佳投加量为0.5 mmol/L,酸性条件下Fe~0/PDS工艺对BP-9的去除效果明显优于碱性条件,反应体系中Cl~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-、SO_4~(2-)均能抑制BP-9的降解,且HCO_3~-和CO_3~(2-)的抑制效果最明显。生物毒性试验表明,Fe~0/PDS工艺降解BP-9过程中,其毒性并未完全被去除,对生态环境构成潜在威胁。     

海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为

综述了国内外围绕海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为最新研究进展,总结了SO_4~(2-)耦合作用对Cl~-传输规律与扩散系数的影响,探讨了SO_4~(2-)作用下Cl~-的传输与固化机制,分析了现阶段研究存在的不足,给出了未来进一步研究的建议与意见。     

纳米α-Fe_2O_3激活过氧单硫酸氢盐去除水中有机染料研究

为解决基于硫酸根自由基(SO-4·)的高级氧化法中传统离子催化剂回收难度大、毒性高、对反应时的pH要求严格等问题,选用纳米α-Fe_2O_3作为新型催化材料,研究了各影响因素对纳米α-Fe_2O_3活化过氧单硫酸氢盐(PMS)降解金橙Ⅱ效果的影响。结果表明,有机染料金橙Ⅱ的去除率与氧化剂投量、催化剂投量呈正相关,其kobs值随催化剂投量增加而呈线性增大,实际水体中金橙Ⅱ的降解效率受到一定程度的抑制;α-Fe_2O_3/PMS系统对金橙Ⅱ的矿化效果较低,大部分被去除的金橙Ⅱ可降解为中间产物;纳米α-Fe_2O_3是1种催化性能优异、具实用性的新型催化材料。     

亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧对酸性紫FBL降解脱色的研究

以酸性紫FBL为降解目标,采用亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧体系产生的硫酸根自由基(·SO4-)降解酸性紫FBL脱色,比较了不同体系的降解脱色性能,考察了pH值、Fe~(2+)浓度、SO_3~(2-)浓度、空气流量、酸性紫FBL的初始浓度对降解脱色的影响。结果表明,在最佳的实验条件为:pH=7.0,Fe2+浓度为0.75 mmol/L,SO_3~(2-)浓度为1.25 mmol/L,空气流量为0.70 L/min,污染物浓度为128 mg/L。经过40 min的降解脱色,酸性紫FBL溶液的脱色率可达到94%以上。     

在线自动配标-离子色谱法同时测定饮用水中7种阴离子的含量

建立了在线自动配标技术同时测定水样中常见阴离子的电导检测-离子色谱分析方法。以较高浓度7种阴离子混合标准母液,通过万通多思(Disino)在线加液单元定量进样4～200μL,7种阴离子进样质量浓度与其峰面积呈良好的线性关系,相关系数均在0.999 9以上。水样加标回收率93.6%～106%,测定结果相对标准偏差(RSD)在1.5%～2.8%(n=6)。在线自动配标方法操作简单,准确度好,能够降低在绘制工作曲线中配制梯度浓度的标准样品出现的误差,提高分析效率,能够满足水样中F~-、Cl~-、NO_2~-、Br-、NO_3~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)7种阴离子的测定要求。     

Fe_3O_4/rGO催化臭氧和过硫酸盐高级氧化降解磺胺嘧啶的研究

系统考察了Fe_3O_4/rGO复合材料催化臭氧和过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能与机制。研究发现两种高级氧化体系中GO与Fe_3O_4质量占比为15%的催化剂(Fe_3O_4/rGO_(15wt%))对SDZ的降解效率最佳,并观察到Fe_3O_4和GO之间在对O_3和PS催化中的协同作用。同时,研究了水环境共存阴离子(Cl~-,SO_4~(2-)和NO_3~-)对SDZ降解效果的影响。通过淬灭实验明确了该催化剂在O_3体系中SDZ降解中的活性氧化物种,既羟基自由基(·OH),超氧自由基(O_2·~-)和单线态氧(~1O_2)。在PS体系中,活性氧化物种为硫酸根自由基(SO_4·~-)和~1O_2。通过实际水环境的模拟实验和稳定性实验发现,与PS体系相比,该催化剂在O_3体系对含SDZ的水体表现出较强的降解效能与更稳定的特性。     

云冈石窟区域水样中的阴离子测定

本文建立了离子色谱法测定云冈石窟窟区水样中阴离子的方法。采用戴安Ion Pac AS14阴离子柱(4×250 mm)分离,以3.5 mmol/L Na_2CO_3-1.0 mmol/L NaHCO_3混合溶液为流动相,流速为1.2mL/min。在最佳色谱条件下,4种阴离子F^-、Cl-、Cl^-、NO_3-、NO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)于15 min内完全分离,且各阴离子的峰面积和浓度之间有良好的线性关系,线性相关系数r>0.9990,F(2-)于15 min内完全分离,且各阴离子的峰面积和浓度之间有良好的线性关系,线性相关系数r>0.9990,F^-、Cl-、Cl^-、NO_3-、NO_3^-、SO_4-、SO_4^(2-)的RSD分别为0.49%、0.91%,0.60%,1.41%。根据水样测试结果进行水循环化学特征分析,为云冈石窟文物保护工作提供基础数据的支持。     

光促零价铁/亚硫酸盐降解X-3B的效能研究

零价铁/亚硫酸盐体系在有氧气存在时可通过铁离子缓释而构成Fe-O_2-S(Ⅳ)体系,进而通过系列反应产生具有高氧化能力和选择性的硫酸根自由基(SO_4~(·-))。光照可以促进FeSO_3~+分解生成亚硫酸根自由基(SO_3~(·-)),进而促进SO_4~(·-)在后续系列反应中的生成,因此模拟自然光对零价铁/亚硫酸盐体系降解染料废水有着良好的促进效果。该体系降解X-3B时,零价铁和亚硫酸盐最佳投加量分别为0.5和1mmol/L。该体系在4~6的pH值范围内均能有效降解污染物,明显优于传统Fenton体系。该体系降解X-3B的效能受溶解氧和反应温度影响显著,增加体系溶解氧或提高温度均可显著提高X-3B的降解速率。     

高炉粒化矿渣对混凝土孔溶液离子浓度的影响

通过离心和高压萃取法提取水泥-高炉粒化矿渣体系1 h和10～24 h液相,采用电感耦合等离子体发射光谱仪和pH计测试液相离子浓度和pH值,研究了高炉粒化矿渣掺量对体系液相离子浓度和pH值的影响。结果表明:随水化时间延长,水泥-高炉粒化矿渣体系早龄期液相中K~+、Na~+、SiO_4~(4-)浓度和pH值逐渐增大,Ca~(2+)和SO_4~(2-)浓度先增大后减小,10 h左右均达到峰值,AlO_2~-浓度呈类似变化;随高炉粒化矿渣掺量增加,液相中K~+、Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)和AlO_2~-浓度及pH值逐渐减小,SiO_4~(4-)浓度逐渐增大,40%高炉粒化矿渣掺量对Ca~(2+)浓度影响程度最显著。     

温敏热可逆凝胶堵调体系的研制及应用

为了研究温敏热可逆凝胶在高含水油井堵水调剖方面的应用效果,本文优选精制棉花纤维为主要原料制备温敏热可逆凝胶体系,通过红外光谱分析确定了体系结构,热重分析表明,体系的热分解温度大于350℃。考察不同添加剂对体系的影响,结果表明无机盐可降低体系的凝胶点温度,且影响能力阳离子以Fe~(3+)、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Al ~(3+)的顺序依次增大,阴离子以NO_3~-、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)的顺序依次增大;实验时加大乙醇、丙二醇等有机物添加剂用量可使其对体系凝胶点温度的影响更明显,但不同结构有机添加剂对体系的凝胶点温度降低或升高的影响没有明显规律。研究形成的以2%~5%无机盐、2%~5%稳定剂为添加剂的温敏热可逆凝胶体系,其质量分数为2%时,凝胶点温度为62~70℃和80℃时,封堵率为99.51%;该体系在胜利油田草20区块、陈373块等区块高含水水平井应用,平均单井增油350t,降低综合含水8.0%以上,堵水调剖效果明显。     

雾霾多发地区绝缘子自然积污成分及其来源分析

在河南省境内的特高压交、直流输电线路采集绝缘子表面的自然污秽物并测定了污秽物中可溶性物质的化学成分,分析了试验绝缘子表面自然积污可溶性物质金属阳离子的富集程度。研究发现,河南省地区特高压交、直流输电线路绝缘子自然积污的可溶性物质中均含有金属阳离子Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Zn~(2+),均含有阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、F~-;雾霾天气可能是造成绝缘子表面SO_4~(2-)和NO_3~-浓度较大的一个原因,但雾霾天气与绝缘子污秽物可溶性物质中金属阳离子的沉积没有直接关联;在试验所在地区,绝缘子自然积污可溶性物质中富集的金属阳离子主要来源于人为污染源,其中,Zn~(2+)和Ca~(2+)与取样杆塔周围工业污染源的排放物关系密切。     

离子色谱法测定大同市辖区饮用水中4种阴离子

应用离子色谱法检测大同辖区水源水、末梢水及出厂水中的F^-、Cl-、Cl^-、NO_3-、NO_3^-、SO_4-、SO_4^(2-)4种阴离子,以3.5 mol/L的Na_2CO_3和1.0 mol/L的Na HCO_3溶液为淋洗液,等度洗脱。采用戴安ICS1100离子色谱仪及Ion Pac AS14分离柱,流量为1.2 m L/min。4种离子的质量浓度与其色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.999 14(2-)4种阴离子,以3.5 mol/L的Na_2CO_3和1.0 mol/L的Na HCO_3溶液为淋洗液,等度洗脱。采用戴安ICS1100离子色谱仪及Ion Pac AS14分离柱,流量为1.2 m L/min。4种离子的质量浓度与其色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.999 14⁰.999 99,检出限为0.10.999 99,检出限为0.1⁰.4μg/m L,加标回收率均为98.3%0.4μg/m L,加标回收率均为98.3%¹03.8%,测定结果的相对标准偏差为0.2088%103.8%,测定结果的相对标准偏差为0.2088%⁵.0873%。该方法测定结果准确可靠,并且操作简便快捷,一次进样可同时测定多种阴离子,适用于水中F5.0873%。该方法测定结果准确可靠,并且操作简便快捷,一次进样可同时测定多种阴离子,适用于水中F^-、Cl-、Cl^-、NO_3-、NO_3^-、SO_4-、SO_4^(2-)的测定。     

固化硫酸盐渍土水盐迁移的试验研究

盐渍土地基中毛细水上升必然带动土体内盐分向上迁移聚集。采用土柱毛细水上升试验,模拟全开放自然条件下盐渍土的水盐迁移特征,测量不同时间梯度迁移后含水率、Cl~-和SO_4~(2-)的变化,比较在蒸馏水和复合盐迁移液下的压实盐渍土和石灰粉煤灰水玻璃固化硫酸盐渍土毛细水盐迁移特征。试验结果表明:固化盐渍土中的毛细迁移速率和Cl~-、SO_4~(2-)的迁移速率均小于压实盐渍土,说明固化盐渍土有减缓毛细水上升和阻碍盐分迁移的作用;毛细水迁移稳定后,压实土中含水率沿高度呈线性减少趋势,固化土中含水率沿高度先线性增大后保持不变,说明固化土具有稳定持水作用;在迁移过程中,含水率、Cl~-和SO_4~(2-)迁移规律具有一致性,Cl~-迁移速率大于SO_4~(2-)。试验说明固化硫酸盐渍土不仅具有强度上的提高,同时可以阻滞盐分,尤其是硫酸离子的向上运移。     

太原西山煤田酸性煤矿废水特征及形成机理研究

本文在对太原西山煤田地下水和煤矿废水大量调查采样分析的基础上,研究了西山煤田酸性煤矿废水水质特征,表现为pH低,SO_4~(2-)、F~-等阴离子浓度高,Fe、Mn、Zn、Gr等重金属离子含量高,且随pH值的降低硫酸根、总硬度、重金属等离子含量增大,并从水文地质和水文地球化学的角度探讨了其形成机理。     

UV/H_2O_2降解水中痕量NDMA的效能研究

采用UV/H2O2降解水中的痕量NDMA,考察了水中NDMA初始浓度、H2O2投量、pH、天然有机物及常见阴离子等因素的影响,并分析了NDMA的降解产物。结果表明,在UV辐照度为1 000μW/cm2、NDMA初始浓度为0.1 mmol/L、H2O2投量为20 mg/L、pH值为4的条件下,UV/H2O2对NDMA的降解效果较好(反应5 min后对NDMA的去除率接近100%);水中的天然有机物和Cl-、SO42-、NO3-、HCO3-等阴离子对NDMA的降解均有抑制作用,腐殖酸浓度越大其抑制作用越强,阴离子的抑制作用由大到小依次为HCO3-、NO3-、SO24-、Cl-;NDMA的主要降解产物为二甲胺和硝酸盐,此外还有少量亚硝酸盐、甲酸盐和甲胺生成。