紫外辐射强度对土壤中PAHs催化降解的影响

以土壤为介质,菲(Phe)、芘(Pyr)和苯并[a]芘(BaP)为目标污染物,研究了纳米TiO2和Fe2O3为催化剂下,紫外辐射强度对光催化降解多环芳烃及动力学参数的影响.结果表明,随着辐射强度的增加,光催化降解PAHs的速率常数增加,半衰期缩短.当辐射强度从527 μW·cm-2增加到1 071 μW·cm-2,纳米TiO2催化下,BaP光催化降解速率常数从0.0053 h-1增加到0.007 8 h-1,Pyr降解速率常数从0.001 7 h-1增加到0.0037h-1,Phe降解速率常数从0.003 9 h-1增加到0.0060h-1;Fe,2O,3催化下,BaP光催化降解速率常数从0.004 9 h-1增加到0.006 9 h-1,Pyr降解速率常数从0.001 6 h-1增加到0.003 6 h-1,Phe降解速率常数从0.003 8 h-1增加到0.005 3 h-1.随辐射强度的增加,Pyr的光催化降解的速率常数和半衰期变化最大.     

苯噻草胺光催化和直接光解影响因素和降解途径研究

采用微波辅助光催化降解和直接光解实验方法,研究了苯噻草胺在光催化和直接光解两种体系下的降解情况,并考察了初始pH值、腐植酸浓度以及阿特拉津对其光催化降解和直接光解的影响。结果表明,在光照4min内,苯噻草胺直接光解效率为93.3%,较光催化降解效率高出28.9%;初始pH值从1.88增加至10.28时,苯噻草胺光催化和光解速率常数分别提高了250%和58.6%;添加腐植酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐植酸浓度的增加而增加,当腐植酸浓度增加至40mg·L-1时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51.8%和47.5%;10mg·L-1的阿特拉津抑制了苯噻草胺的前期降解,整体直接光解速率降低了46.3%,但整体光催化降解速率没有减小。此外,采用GC-MS对苯噻草胺两种降解体系下的主要中间产物进行鉴定,并提出了主要的光降解途径。     

纳米TiO2催化下表层土壤中BaP的紫外光降解

采用光解试验,研究了紫外照射与纳米TiO2联合作用下,土壤表层中苯并[a]芘(BaP)的降解动力学;同时考察了催化剂的浓度、土壤pH、腐植酸和光质对BaP的光催化降解的影响.结果表明,土壤中BaP的光催化降解表现为准一级动力学.催化剂TiO2可以明显地促进土壤中BaP的光降解,较少量的催化剂(0.5%)使光解的半衰期从363.22 h减少到103.26 h.H+和OH-离子对BaP的催化光解起促进作用,在酸性和碱性土壤中BaP光催化降解高于中性土壤,酸性土壤中的降解速率最快.腐殖质吸收紫外光照射时,产生的活性氧中间产物能够攻击BaP,添加腐植酸能增加土壤表层中BaP的光催化降解.BaP的光解半衰期从无外加腐植酸的89.34 h,减少到添加浓度分别为5、10、20和40 mg·kg-1的29.37、32.69、35.73和38.51 h.BaP的催化降解随波长的增加而降低,在波长254、310和365 nm下,BaP降解的一级动力学常数分别为0.007 8 h-1、0.006 1 h-1和0.005 h-1.     

Ag沉积TiO_2光催化降解腐植酸研究

[目的]为饮用水中腐植酸的去除提供新思路。[方法]采用光还原法对纳米TiO2进行Ag沉积,研究改性TiO2/UV体系对腐殖酸的光降解效率,并探讨TiO2用量及腐植酸初始浓度对光降解效率的影响。[结果]适量Ag沉积可提高TiO2的光催化活性,Ag沉积量为0.8wt%时TiO2的光催化活性最大;焙烧温度为400℃时TiO2的光催化活性最强;增加TiO2用量可提高腐植酸的光降解反应速率;在试验浓度范围内,随着腐植酸初始浓度的增大,其光降解效率降低,光降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k和Langmuir吸附常数K分别为0.173 5 mg/（L.min）和0.421 5 L/mg。[结论]适量的Ag沉积可提高TiO2光催化降解腐植酸的活性。     

苯噻草胺在液相中的光化学降解研究

对高压汞灯下,苯噻草胺在甲醇、乙腈、异丙醇和水中的光化学降解以及丙酮对其在水中光解的影响进行研究.结果表明,在甲醇、乙腈、异丙醇和水中,苯噻草胺光降解显著,半衰期分别为5.34、5.03、30.26和5.73 min;在水中,丙酮对其光解有敏化作用,且敏化作用与丙酮的剂量有关,在低浓度时敏化不明显.     

丝瓜络固定化微生物对土壤多环芳烃吸附-降解作用

以假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4,简称S4)、毛霉真菌(Mucormucedo sp.SDR1,简称S1)为研究对象,采用微生物固定化技术,研究了其对土壤多环芳烃的吸附和降解动力学,并探讨了固定化微生物对土壤多环芳烃的吸附机理及吸附降解关系。结果表明:试验60 d,改性丝瓜络(CK)、死体固定化S1(S1-D)、死体固定化S4(S4-D)、死体固定化S1与S4混合菌(S1+S4-D)对菲(Phe)的动态平衡吸附量分别为5.28、6.82、5.73、7.46μg,对芘(Pyr)的动态平衡吸附量分别为4.17、4.72、4.53、5.00μg,死体固定化微生物对Phe与Pyr的吸附过程均服从于准二级动力学;活体真菌S1、细菌S4、混合菌S1+S4对Phe的动态吸附量分别为2.32、2.01、2.76μg,对Pyr的动态吸附量分别为2.79、2.41、3.14μg,活体固定化微生物对土壤中Phe与Pyr的准一级动力学与准二级动力学拟合结果R2相差较小;S1、S4、S1+S4对Phe的降解率分别为54.34%、61.45%、64.23%,对Pyr的降解率分别为38.42%、35.02%、42.43%;经S1、S4、S1+S4处理后,Phe的降解半衰期分别为38.88、29.41、25.63 d,Pyr的降解半衰期分别为64.76、69.02、59.28 d。研究表明,化学作用是控制丝瓜络固定化微生物对多环芳烃吸附速率的主要因素;提高微生物的降解能力能增加对土壤中PAHs迁移的影响;混合菌中真菌与细菌存在协同作用,能提高Phe与Pyr的降解效率。     

腐植酸对水溶液中丁草胺光化学降解的影响

采用采用紫外光照射的方法研究了腐植酸对丁草胺光降特性的影响.结果表明,潮土腐槙酸对丁草胺的光降解具明显的抑制.潮土腐植酸浓度较低(<10mg·L-1)时,随腐植酸浓度的增加对丁草胺光降解的抑制作用越强,丁草胺光降解速率越低:当潮腐植酸的浓度≥10mg·L-1时,腐植变化对丁草胺光降解的抑制作用影响不大,20mg·L-1腐植酸与10mg·L-1腐植酸对丁草胺光降解的影响相近.不同腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用不同,商品腐植酸对丁草胺降解抑制作用较强,潮土腐植酸和黑土腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用则相对较弱.这种现象可能是由腐植酸的纯度和腐植酸本身结构我的差异造成的.     

土壤堆制系统中多环芳烃降解作用的研究

用实验室模拟的方法研究了在堆制条件下污染物的初始浓度及堆制材料的C／N质量比对污染土壤中难降解的四环到六环的多环芳烃的降解作用。以超声波萃取－高效液相色谱法对堆制材料中多环芳烃的浓度进行了测定。结果表明，堆制法对6种难降解的多环芳烃都有不同程度的降解作用，降解能力随着环数的增加而降低；多数多环芳烃的去除率随污染物浓度的增加而降低；相同的污染浓度下，堆制材料的C／N质量比为25：1时比40：1时去除率高。在堆制的升温期和高温期，多环芳烃的浓度有所提高，在降温期和腐熟期又有不同程度的降低。     

热处理对土壤中多环芳烃的影响

[目的]为了对多环芳烃在土壤中的行为进行研究。[方法]利用一种温度辅助解吸-气流式液相微萃取装置结合溶剂超声萃取,研究了热处理(温度为50~300℃)对土壤中多环芳烃(苊、菲、芘、苯并[a]芘)存留的影响。[结果]在该温度范围内进行热处理时只有极少部分的多环芳烃从土壤中释放出来,大部分被保留于土壤中;200℃以上的处理温度明显降低了土壤中多环芳烃的溶剂可提取性,对多环芳烃起锁定作用。[结论]该研究可以为受多环芳烃污染的土壤修复和生物有效性提供指导。     

水溶液性质对泰乐菌素光降解的影响

自然水体中的泰乐菌素的光降解通常受水溶液性质影响,以紫外灯作为光源,考察了水中泰乐菌素(TYL)的光降解特性及影响因素。结果表明,初始浓度为10 mg·L-1的TYL水溶液的6 h后光降解效率在50%左右。碱性条件有助于TYL的光解,酸性和中性条件下TYL的光解情况相似;溶液的初始浓度、NO-3浓度和腐植酸浓度的增大均可抑制TYL的光解。直接光降解可能是水体中泰乐菌素光降解的主要途径。     

紫外光和光氧化剂对水中氯仿及三氯乙烯和四氯乙烯的光降解作用

为了探讨明紫外光和光氧化剂对卤烃光降解的影响，以H2O2和H2O2／草酸铁络合物为光氧化剂，研究了紫外光对氯仿、三氯乙烯和四氯乙烯的降解。结果表明，紫外光，紫外光／H2O2体系能有效地加速水溶液中三氯乙烯和四氯乙烯的光降解，但不能降解氯仿；而紫外光／H2O2／草酸铁或紫外光／草酸铁络合物体系能有效地使水溶液中氯仿，三氯乙烯和四氯乙烯烃迅速光解脱氯；溶液PH值对卤烃光解有显著影响，PH值为2．5－3．5时光解速率最快，随着H2O2质量浓度的增加，卤烃光解速率提高，但H2O2增大到一定质量浓度时，其脱氯量反而降低。     

钙、钠饱和处理的次生硅酸盐矿物对多环芳烃(菲)吸附与光解行为

分别对高岭石、蒙脱石和实验室合成水钠锰矿进行金属离子(Na~+和Ca~(2+))饱和处理,比较三种矿物及其金属离子饱和处理矿物对多环芳烃的吸附能力。以发射波长为254nm的氙灯为光源,在上述矿物表面分别进行菲光化学降解实验,探讨不同矿物及其金属离子饱和处理矿物对菲光化学降解能力的区别。比较多环芳烃光化学降解后不同矿物表面的傅里叶变换红外光谱,分析不同矿物表面官能团的变化。利用气相色谱-质谱联用仪分析矿物表面多环芳烃光化学降解中间产物,并推测其降解途径。结果表明金属离子饱和处理的高岭石、蒙脱石、水钠锰矿对多环芳烃(菲)吸附能力均比其未加离子矿物的吸附能力强,但光化学降解速率则相反;降解过程分别会产生酯类、羧酸类、醇类、烷烃类等物质,且随着光解时间的延长最后可能彻底被矿化为水和二氧化碳等小分子物质。     

紫外光下,卤离子对TiO_2/斜发沸石光降解酸性桃红的影响

本文研究了添加Cl-和I-后,在紫外光照射下,对TiO2/斜发沸石和P25光催化降解酸性桃红的影响.紫外可见光谱结果表明对于TiO2/斜发沸石催化剂,添加Cl-和I-后,反应速率变小;对于P25催化剂,添加Cl-后,反应速率变大,添加I-后,反应速率变小.COD测试结果表明对TiO2/斜发沸石和P25,添加I-后,矿化速率均变慢.还进行了H2O2和ESR(电子顺磁共振,Electron Spin Resonance)测试,与反应机理相联系,解释了反应现象.TiO2/斜发沸石寿命实验结果表明该催化剂循环使用4次以上,催化剂活性才开始下降,而且它更加易于从分散体系中沉降分离,是1个有应用前途的催化剂.     

Identification of complex aromatic molecules in individual interplanetary dust particles

Seventeen stratospherically collected particles-eight of which are classified as interplanetary dust particles (IDPs), seven of which are classified as probable terrestrial contaminants, and two of which have uncertain origins-were studied with a microprobe two-step laser mass spectrometer. Many polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) and their alkylated derivatives were identified in two of the eight IDPs. The PAHs observed include a high-mass envelope not found in meteorites or terrestrial contaminants and prominent odd-mass peaks suggestive of nitrogen-containing functional groups attached to aromatic chromophores. In addition, the complexity of the IDP mass spectra has no precedence in previous studies of meteorite samples or their acid residues. Extensive checks were performed to demonstrate that the PAH signals are not caused by terrestrial contaminants.     

稻瘟酰胺在水溶液中的光解研究

该文研究了稻瘟酰胺在高压汞灯和紫外灯下的光解动力学,并以高压汞灯为光源,研究了稻瘟酰胺初始浓度、溶液pH、以及硝酸盐、色素等共存污染物对稻瘟酰胺光化学降解的影响。结果表明：在高压汞灯和紫外灯照射下,稻瘟酰胺在水溶液中的光解符合一级动力学反应。稻瘟酰胺在高压汞灯下的光解速率明显比紫外灯下快,其光解半衰期分别为144.4min和239.0min;随着稻瘟酰胺初始浓度的增大,其光解速率逐渐减小;随着溶液pH的增大,稻瘟酰胺的光解速度加快;硝酸盐、甲基橙、亚甲基蓝等共存污染物对稻瘟酰胺的光解均有不同程度的光猝灭效应。     

恶唑菌酮在液相中的光化学降解研究

研究恶唑菌酮在甲醇、乙腈、异丙醇及水溶液中,以及不同光源下和不同pH缓冲溶液中的光化学降解.结果表明,在太阳光下,恶唑菌酮水溶液光解缓慢,半衰期为51.7h;在甲醇、乙腈、异丙醇溶液中恶唑菌酮降解效应显著,高压汞灯下的半衰期分别为1.70、1.36和1.83min;此外,溶液体系pH值越高,光解越迅速.     

不同环数多环芳烃对土壤白符跳（Folsomia candida）的毒性差异

为了解不同环数多环芳烃（PAHs）对无脊椎动物的毒性效应以及对比不同类型土壤中PAHs毒性差异,通过滤纸接触实验、土壤和食物暴露实验,对比分析了三环、四环和五环3种多环芳烃菲（Phe）、芘（Pyr）、苯并芘（BaP）对模式生物白符跳（Folsomia candida）的急性、慢性毒性效应及差异。研究结果表明：滤纸实验中跳虫在不同浓度Phe和Pyr溶液浸透的滤纸上暴露3 d和7 d后死亡现象均比BaP明显。土壤暴露实验中Phe在江西红壤（以下简称红壤）和黑龙江黑土（以下简称黑土）土壤中对跳虫生存和繁殖的影响均大于BaP。基于可提取PAHs实测值推导的繁殖率的EC₅₀（半数效应浓度）,Phe在红壤和黑土中的毒性阈值分别是BaP的5倍和10倍; Pyr在红壤和黑土中的毒性阈值均为BaP的10倍。食物暴露实验中Phe、Pyr和BaP处理下跳虫成虫均无明显死亡,Phe、Pyr对跳虫繁殖的28 d-EC₅₀分别为278 mg·kg^-1（186~336 mg·kg^-1）和363 mg·kg^-1（298~427 mg·kg^-1）。以上结果表明,Phe、Pyr会对跳虫的生存和繁殖产生较大影响,而BaP相对Phe和Pyr,对跳虫的影响较小。受试暴露浓度下,不同类型土壤中PAHs对跳虫的毒性大小具有显著差异,红壤中PAHs对跳虫的生态毒性和黑土相比最大差别超过3倍,表明不同理化性质对PAHs生态毒性具有显著影响,因此在后续评估PAHs生态毒性效应时要充分考虑土壤理化性质对其毒性的影响。