活化过硫酸盐体系原位模拟去除土壤中多环芳烃

以过碳酸钠活化过硫酸钠,氧化去除土壤中蒽、芘及苯并芘3种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs),耦合表面活性剂考查该体系对PAHs的去除效果,并进行PAHs原位修复模拟实验。结果表明,过碳酸钠活化过硫酸钠的最优配比为0.67∶1,此时土壤中总PAHs去除率为92.3%。在此基础上,添加2%(质量分数)的表面活性剂,PAHs去除率最高,达97.4%,在原位修复土壤中PAHs去除率也较高,持续反应168 h后,上下层土壤中PAHs去除率均达97.0%以上。     

化学氧化剂对多环芳烃污染土壤的修复效果研究

本文通过模拟修复实验,研究了类Fenton试剂和活化过硫酸钠对焦化厂和炼油厂多环芳烃污染土壤的修复效果。结果表明,焦化厂土壤经类Fenton和活化过硫酸钠处理后最佳去除率分别为90%和97%,炼油厂土壤经处理后的最佳去除率则分别为86%和91%。两种土壤均表现为活化过硫酸钠的处理效果优于类Fenton试剂,但达到最佳去除效果时所需的氧化剂剂量不同。且两种氧化剂较安全,不会造成二次污染。氧化剂对NAP、ACY、ACE、ANT和Ba P等PAHs去除效果较好,而FLA、B[b/k]F等PAHs的去除率相对较低。焦化厂土壤经处理后,低环PAHs的去除率比高环高出5%~39%,而炼油厂土壤的高环PAHs去除率比低环高出3%~13%。反应后,土壤中有机质的含量也相应下降。同等剂量下,活化过硫酸钠处理后有机质的降解率比类Fenton试剂高。     

焦化场地PAHs污染土壤的电动-化学氧化联合修复

焦化场地土壤多环芳烃(PAHs)污染严重,目前的修复技术都存在不同程度的弊端。通过研究化学氧化、电动及其联合技术对焦化场地高浓度多环芳烃污染土壤的修复效果,比较了两种技术组合方式对修复效果的影响。结果表明,单一技术及联合技术对焦化场地PAHs均有一定的去除效果。在单一技术处理中,电动处理、芬顿和活化过硫酸钠对多环芳烃的去除率分别为24.86%、10.27%和22.19%;在联合技术处理中,活化过硫酸钠-电动组合、电动-活化过硫酸钠组合、芬顿-电动组合和电动-芬顿组合对多环芳烃的去除率分别为49.65%、41.73%、36.72%和31.39%。电动-化学氧化联合技术对PAHs的去除效果较单一技术提高了6.53%~27.46%。两种技术的组合方式及氧化剂类型均对联合处理效果产生影响,化学氧化-电动处理的多环芳烃去除率较电动-化学氧化处理高5.33%~7.92%,其差异主要由化学氧化去除率差异所引起;应用活化过硫酸钠试剂的组合对多环芳烃的去除率高出应用芬顿试剂的组合12.93%~10.34%。经联合处理后,污染物的残留量及毒性当量浓度均有不同程度降低,说明电动-化学氧化联合技术是一种有效的预处理方法。     

多环芳烃污染土壤表面活性剂清洗及生物柴油强化

针对某焦化厂内高浓度多环芳烃污染土壤,以烷基苷(APG)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和曲拉通X-100(TX100)为表面活性剂代表物,采用静态平衡法和高效液相色谱分析,探索采用单一及混合表面活性剂清洗修复多环芳烃污染土壤,并考察生物柴油对多环芳烃去除效果的影响。结果表明,单一表面活性剂对土壤中多环芳烃去除率顺序为SDBS>APG>TX100。APG/SDBS混合处理及TX100/SDBS为9∶1混合处理提高了土壤中多环芳烃去除率,而APG/TX100混合处理没能提高多环芳烃去除率。生物柴油对TX100及TX100/SDBS去除多环芳烃效果没有明显提高,对APG及APG/TX100去除多环芳烃略有提高。当APG/SDBS为9∶1时,生物柴油可以使多环芳烃去除率从(63.3±2.0)%提高到(75.6±2.0)%。单一表面活性剂、混合表面活性剂、及表面活性剂-生物柴油乳液对多环芳烃各组分去除率比较类似,对菲的去除率最高,茚并[1,2,3-d]芘次之,其余相对较低。因此,建议采用APG/SDBS+生物柴油的混合体系对高浓度多环芳烃污染土壤进行修复。     

不同氧化体系去除污染土壤中多环芳烃的对比研究

采用类Fenton(芬顿)、高锰酸钾、过硫酸钠3种氧化体系去除污染土壤中的多环芳烃(PAHs),在最优实验因素配比条件下,其对污染土壤中PAHs的最高去除率分别为96.5%、94.0%和95.6%。在此基础上,进一步开展放大反应,改变水土质量比为0.6∶1,反应温度为25 ℃,3种氧化体系对PAHs的最高去除率分别为63.2%、72.1%和70.8%。以化学计量的氧化剂需求指数(SOD)评价3种氧化体系对PAHs的氧化效率,结果表明,高锰酸钾体系的氧化效率最高。由经济核算可知,高锰酸钾体系在实验条件下对PAHs污染土壤的修复成本最低。     

高锰酸钾氧化修污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

施肥对苏丹草修复石油污染土壤的影响

采用盆栽试验,研究了苏丹草修复石油污染土壤的效果,在有、无氮磷钾肥的条件下,对苏丹草的生长发育和石油的组分进行了分析。结果表明,经过90 d的修复,施肥处理的石油烃去除率比无施肥处理的对照高10.31%;苏丹草的株高、地上干重和地下干重也得到了显著提高,而叶绿素a/b和叶绿素a/类胡萝卜素均有所降低;芳烃(16种多环芳烃)的去除率和烷烃(C8~C40)的去除率分别提高了7.39%和6.44%。不论是对照还是施肥处理,烷烃的去除效果均优于芳烃。     

苏丹草对土壤中菲芘的修复作用

采用盆栽试验法.研究了苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及植物和微生物在去除土壤菲、芘中的交互效应.结果显示,在试验浓度范嗣(0-322.06mg·kg-1)内,土壤一苏丹草系统(TR3)对菲、芘的去除效果明显.种植苏丹草60 d后,土壤菲、芘去除率分别为73.07%～83.92%、63%～77.62%;平均去除率分别比对照1(无植物,不加0.1%NaN3)高55.58%、50.71%,比对照2(无植物,加0.1%NaN3)高72.71%、66.57%,说明种植苏丹草可以促进微生物对土壤中芘、菲降解.土壤酶活性测定结果也显示,酶活性越高,污染物降解率越高,反之亦然.因此,植物-微生物间的交互效应是土壤中多环芳烃降解的主要途径.     

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。     

多环芳烃污染土壤的微生物修复研究进展

多环芳烃(PAHs)由于其毒性、致癌性和致畸性成为环境中一类重要的污染物。微生物对多环芳烃的降解是去除土壤中多环芳烃的主要途径。阐述了多环芳烃污染土壤中微生物修复的原理、优缺点、影响因素、强化措施及国内外研究进展,并对微生物修复的发展进行了展望。     

生物质聚氨酯硬质泡沫材料的发泡工艺及结构表征

为了研究沙柳液化产物和异氰酸酯混合发泡制备聚氨酯硬质泡沫材料的最佳发泡工艺,以沙柳液化产物和异氰酸酯为主要原料,纳米有机蒙脱土(OMMT)为形核剂,辛酸亚锡为催化剂,水为发泡剂进行发泡试验。探讨异氰酸酯、OMMT、辛酸亚锡和水的用量对泡沫材料表观密度和压缩强度的影响,并应用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、热重分析等手段对泡沫材料的结构特征进行表征。结果表明:影响发泡试验因素的主次顺序为催化剂、发泡剂、异氰酸酯、成核剂;在优化工艺条件下制得的泡沫材料的表观密度为0.094 g/cm3、压缩强度为0.416 MPa;适量的OMMT能够以插层和剥离态分散在泡沫材料中,显著提高其力学性能、热稳定性和阻燃性能。      

生物质炭对土壤中PAHs总量及有效性的影响研究

通过24周的土壤培养实验,研究了生物质炭添加量(0.1%、1.0%、2.0%)对土壤中菲和芘的化学可提取总量、挥发量及基于聚甲醛膜(POM)提取的生物有效性含量的影响。结果显示:与对照相比,添加生物质炭使土壤中菲和芘的总量分别下降了15.6%~25.0%和12.8%~30.3%,有效性分别下降了14.7%~37.3%和23.4%~49.8%;培养前6周,添加生物质炭使土壤中菲的挥发量显著减少了70.4%~72.4%,芘的挥发量减少了36.2%~48.9%,此后土壤中菲、芘挥发量趋于稳定,各处理间无显著差异(P0.05)。研究表明,生物质炭在降低土壤中PAHs的总量及有效性含量方面具有剂量效应,但对PAHs挥发量的抑制作用的剂量效应与PAHs的种类有关。     

食品蛋白质泡沫及其研究概况

本文论述了食品蛋白质泡沫的基本概念及形成泡沫的方法。还讨论了蛋白质的发泡能力和泡沫稳定性的评价方法及其影响因素。     

复杂地表气田集输管道的泡沫排液技术

针对气田集输管道易发的积液问题,将井筒中常用的泡沫排液技术创造性地应用至集输管道。通过环道测试、高速摄像、数据分析等方法探究发现,泡沫排液技术在起伏管道内表现出排液和减阻两种效果,并进一步研究了入口条件、管道起伏角度及发泡剂加注浓度等因素对上述效果的影响。试验发现:相比井筒,管道的起伏坡度更小,会影响管内泡沫的发泡程度,使流体的泡沫质量处于泡沫分散区或泡沫干扰区,而促使泡沫流体进入稳定泡沫区是保证泡沫排液技术在地面起伏管道内有效应用的前提。当工况为低含液率、大倾角起伏管道以及高于临界胶束浓度的加注浓度时,泡沫排液技术表现出更好的排液和减阻效果。建议现场作业改变原有的加注方式,提高发泡剂注入量,并采用有效手段提高地面起伏管道内流体的泡沫质量。     

竹粉苯酚液化物制备酚醛泡沫塑料技术研究

[目的]以苯酚为液化剂,3%浓硫酸作催化剂,对竹粉进行液化,获得的液化产物树脂化后用于制备酚醛泡沫塑料。[方法]研究了表面活性剂吐温-80、混合固化剂对甲苯磺酸和磷酸、发泡剂正戊烷以及发泡温度对酚醛泡沫塑料性能的影响。[结果]吐温-80为树脂用量的2%～8%,对甲苯磺酸为树脂用量的12%～28%,磷酸为树脂用量的12%～28%,正戊烷为树脂用量的10%～20%时,黏度为2000～4000MPa·s,在70℃发泡可以达到发泡和固化同步的效果。竹粉液化产物制备的酚醛泡沫塑料密度为20.78～81.51kg/m3,压缩强度为18～57N/cm2,并对液化物树脂和酚醛泡沫进行了红外光谱分析。[结论]自制的发泡酚醛树脂可为酚醛泡沫塑料的制备提供新的基础原料。     

氮磷养分对荧蒽污染土壤修复的应用研究

为探究污染土壤中氮、磷养分添加对土壤中多环芳烃(PAHs)去除的影响,通过室内土壤培养试验,以荧蒽为PAHs代表,研究外加氮磷(0、150、300、450、600 mg·kg^-1)对土壤中PAHs污染消减的影响,并通过污染土壤中外加氮磷对相关土壤酶活性的影响,探讨氮磷养分对土壤中荧蒽去除的机理。结果表明:外加氮磷有利于污染土壤中荧蒽的去除,外加氮磷可将土壤中荧蒽的半衰期缩短最多达78.4%。在100 mg·kg^-1荧蒽污染下,外加300 mg·kg^-1氮对土壤中荧蒽的消除速率常数提高了388.9%;外加150 mg·kg^-1磷对土壤中荧蒽消除速率常数提高了477.8%。外加氮磷可显著影响土壤中相关酶活性,外加磷能够显著提高土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性;外加氮显著提高了低荧蒽污染土壤中酸性磷酸酶活性;外加氮磷均可显著提高土壤多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性的提高与土壤中荧蒽的去除具有显著正相关性。研究建议,污染黄棕壤中外加氮、磷的范围为150~300 mg·kg^-1,外加的氮磷通过有效改变污染土壤的酶活性,从而促进土壤中PAHs的去除。     

单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

为探究单壁碳纳米管（SWCNTs）对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃（PAHs）降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应。结果表明：添加0.5 g·kg^-1和5 g·kg^-1 SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43%和6.98%（P<0.05）,SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs。添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg^-1时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照（不添加SWCNTs）相比分别显著增加了21.44%、49.13%和100.00%（P<0.05）。qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成。较高添加量的SWCNTs（5 g·kg^-1）显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度。研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物。