Ni/Fe二元金属对对氯苯酚废水的催化降解作用

采用自制的Ni/Fe对含有对氯苯酚(p-CP)的废水进行脱氯处理,并研究了Ni/Fe配比、添加浓度、pH、反应温度及氯原子取代数目对Ni/Fe催化降解氯代苯酚的影响。结果表明,Ni/Fe对p-CP的脱氯效率在其配比为2.95%时达到最高,此时Ni/Fe催化剂的比表面积为11.671 m2/g,是酸洗过Fe0的4.33倍;Ni/Fe添加浓度为3~12.0 g/L,p-CP的脱氯效率随Ni/Fe添加浓度的增加而升高;Ni/Fe对p-CP的脱氯效率随pH值的升高而降低;在温度≤43℃时,Ni/Fe的脱氯效率随温度升高而升高,反应为吸热反应;Ni/Fe对氯代苯酚的催化特性随Cl原子取代数目的增加而增强。Ni/Fe对含氯代苯酚废水有非常有效的催化降解效果。     

纳米Fe0/Fe3O4复合体系对溶液中PCB77的降解研究

研究了纳米Fe0与纳米Fe3O4单一与复合体系对溶液中PCB77的降解动力学,以及影响降解效率的不同因素.结果表明,投加纳米Fe0对PCB77有显著的降解效果,反应240 min后PCB77残留率为8.94％;投加纳米Fe0同时配以不同比例的纳米Fe3O4能明显影响PCB77的降解速率,纳米Fe0/Fe3O4投加比例为1∶0.1、1∶0.2和1∶1时,PCB77的残留率分别为6.46％、10.23％和38.20％.溶液pH对纳米Fe0/Fe3O4复合体系降解PCB77具有较大的影响,当溶液pH为6.8时,纳米Fe0/Fe3O4复合体系降解PCB77的效果最好.纳米Fe0Fe3O4复合体系对PCB77的降解是一个还原脱氯的过程,随着PCB77残留率的减小,氯离子浓度不断增大,同时反应体系中氧化还原电位不断降低.研究结果将为环境中残留PCBs提供一种高效去除方法,并为PCBs污染水体和土壤的修复提供理论依据.     

Fe3O4纳米颗粒细胞毒性的研究

为了研究Fe3O4纳米颗粒在突变细胞系的中的毒性问题，采用不同浓度Fe3O4纳米颗粒处理含有核苷酸剪切修复基因XPF突变的原代XPF细胞与HeLa细胞.细胞集落形成实验证实了Fe3O4纳米颗粒对XPF细胞的生长有显著的抑制作用，表现出了一定的细胞毒性，说明Fe3O4纳米颗粒不适合应用于有核苷酸剪切修复基因突变的人群.RT-PCR的结果发现CHEK1，RPA1，RPA2和RPA3的转录在XPF细胞内较明显地增加，说明了Fe3O4纳米颗粒通过改变XPF细胞内这些基因的转录，从而抑制其分裂和生长.     

纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用纳米Fe2O3悬浮体系成功地进行了光催化还原Cr(Ⅵ)，提出了光催化还原Cr(Ⅵ)的最佳条件，确立了在溶液中H2SO4浓度为0．5mol/dm^3，在质量浓度为80mg/dm^3的50cm^3Cr(Ⅵ)溶液中，催化剂用量为0.2g，光照时间5h，Cr(Ⅵ)的光还原率达87％以上。同时，还探讨了无机离子对光催化还原Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明：纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)是可行的，符合一级反应速率方程：InC=-0．3623t 3．908。     

火焰原子吸收法测定夏枯草根中七种微量元素含量

[目的]测定夏枯草根中Cr、Ag、Zn、Ni、CA、Fe、Cu的含量。[方法]利用火焰原子吸收光谱法对夏枯草根中的Cr、Ag、Zn、Ni、Cd、Fe、Cu7种微量元素进行测定。[结果]除Ag元素未检出外,夏枯草根的微量元素Cr、Zn、Ni、Cd、Fe、Cu含量分别为1．416、1．064、4．880、0．010、4．992、12．936μg／g,各元素含量Cu〉Fe〉Ni〉Cr〉Zn〉Cd,加标回收率为98．6％～116．7％。[结论]夏枯草根中的Cu、Fe、Ni的含量较高。     

微波辐射合成纳米Ni粉及其催化性能研究

采用微波协助加热的联氨还原工艺快速合成了纳米Ni粉,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面仪(BET)等测试方法对其结构、形貌和比表面积进行了表征,并用差热分析法(DTA)研究了纳米Ni粉对高氯酸铵(AP)热分解的催化效果。结果表明,微波合成工艺法不仅速度快、反应条件简单、重现性好,而且所得的纳米Ni粉结晶好、分散性好,比表面积大。当其质量分数5%时,可使AP的高温分解峰温度降低了99.25°C,表观分解热增加了960 J/g,表现出对AP热分解具有显著的催化性能,明显优于传统水浴加热法所制得的纳米Ni粉催化剂。     

ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响

【目的】研究ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响,以揭示ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮系统的影响机制。【方法】向模拟的4LSBR反应器内投加1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液,以未投加ZnO纳米颗粒的反应器为对照(CK),测定不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理的活性污泥NH+4-N和总氮(TN)、硝化速率的变化;最后采用荧光原位杂交技术(FISH),对不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理下活性污泥中硝化细菌(氨氧化细菌(Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB)和亚硝酸氧化菌(Nitrite Oxidizing Bacteria,NOB))的丰度水平进行检测。【结果】1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液短期(6h)暴露下对活性污泥脱氮效果没有明显影响;活性污泥经10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液长期接触(30d)后,TN去除率由投加前的81.4%,80.5%分别下降至66.1%,47.4%,NH+4-N去除率由投加前的80.4%,84.3%分别下降至62.1%,53.4%。随着ZnO纳米颗粒质量浓度的增加,硝化速率也明显下降。FISH定量分析表明,长期(30d)暴露于10~20mg/L的ZnO纳米颗粒环境中,活性污泥中的AOB和NOB丰度水平大幅降低,60d后略有回升。【结论】10~20mg/L ZnO纳米颗粒悬液对脱氮菌群生长和代谢活性均产生较明显的抑制作用,这是活性污泥脱氮效果明显降低的主要原因。     

厌氧颗粒污泥还原脱氯与降解五氯酚（PCP）的研究

在分批培养条件下研究了颗粒污泥降解五氯酚(PCP)的过程特性。结果发现PCP可序列还原脱氯形成2,4,6-TCP，2,4-DCP，4-CP或苯酚，其过程可用Monod方程来拟合,通过分析降解产物，指出了PCP厌氧脱氯降解的历程。外加碳源如丁酸和葡萄糖可有效地刺激PCP的厌氧脱氯降解，丁酸诱导颗粒污泥产生新的脱氯活性，降解过程遵循一级反应动力学，降解速度常数随外加碳源浓度的增加而增大     

纳米Fe3O4协同微生物对除草剂2,4-D的降解

 【目的】采用纳米Fe3O4协同微生物降解水溶液中2,4-D,提高2,4-D的降解效率,为有机氯农药污染环境的生物修复提供理论基础。【方法】利用纳米Fe3O4的还原作用脱去2,4-D环上的氯原子,使其毒性降低或消除;再利用微生物的共代谢作用,引入降解菌,协同降解2,4-D。通过分析纳米Fe3O4与微生物之间的相互关系,揭示纳米Fe3O4与微生物降解的协同作用机理。【结果】纳米Fe3O4对2,4-D有还原降解作用,投加纳米Fe3O4体系中2,4-D浓度降低、氯离子浓度升高,纳米Fe3O4对2,4-D的降解是一个还原脱氯过程;微生物能以2,4-D为C源,投加降解菌体系中2,4-D浓度降低、微生物生长的OD600值增大,2,4-D为微生物生长提供营养;纳米Fe3O4/微生物联合体系能明显加快2,4-D的降解,7 d时2,4-D的残留率降至35.7%,远低于纳米Fe3O4或微生物单独降解体系中2,4-D的残留率。采用微生物对中间产物2,4-DCP进行降解,反应5 d时,2,4-DCP 的残留率为50.1%,相应地,降解菌生长的OD600值为3.29。【结论】纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D的降解效率显著高于单一纳米Fe3O4或微生物体系;纳米Fe3O4能够刺激微生物的生长,2,4-D还原降解的中间产物2,4-DCP比2,4-D更易于被微生物降解。     

氯前列烯醇不同处理方法对受体牛同期发情效果和黄体质量的影响

氯前列烯醇4组处理结果表明，试验各组的同期发情率分别为：86.7%(26/30),55.2%(16/29),81.6%(31/38)和84.4%(27/32)可移植率分别为：40．0％（12／30），37．9％（11／29），44．7％（17／38）和59．4％（19／32），各组A组黄体比率分别为：58．3％（7／12），36．4％（4／11），64．7％（11／17）和73．7％。统计结果表明：PG2次处理明显优于1次宫注组。PG与LRH－A3配合使用后，受体牛的黄体质量较好。     

负载型纳米零价铁对硝基苯的还原及铁形态变化

以短孔道有序介孔氧化硅材料Zr-Ce-SBA-15为载体,采用等体积浸渍-气相还原法制备铁硅摩尔比为0.15的纳米零价铁复合材料NZVI/Zr-Ce-SBA-15。以硝基苯(NB)为目标污染物考察复合材料对环状硝基化合物的还原性能,并对复合材料中铁粒子的存在形态进行分析。结果表明,复合材料比未负载纳米零价铁对NB具有更好的还原性能。NB溶液初始浓度为20 mg/L,复合材料投加量为1 g/L,反应12 h时溶液中NB的去除率可达93.6%,苯胺为最终还原产物。反应前材料中的铁以α-Fe0的形式存在,反应后大部分以非晶态铁氧化物的形式附着在材料的铁颗粒表面。     

纳米零价铁在污染土壤修复中的应用与展望

近年来,纳米零价铁因其大的表面积和高的表面反应活性,在生态环境保护和污染控制中的作用与贡献越来越大;同时,作为在污染土壤和水体修复与治理方面可以提供具有成本-效益解决方案的一项新技术,已经受到越来越多的关注.关于纳米零价铁在污染水体和地下水修复方面的报道已有很多,但极少是有关纳米零价铁在污染土壤修复方面的.本综述中,对近期纳米铁及其在环境修复特别是土壤修复中的研究进展作了概括和展望,总结了提高纳米零价铁的活性、稳定性及迁移性的改性技术,如聚合物包覆、活性炭负载、CMC稳定等.这些纳米零价铁可以去除/转移环境中广泛的污染物,如重金属、无机盐及有机物.随后对纳米零价铁及其改性材料在污染土壤修复中的研究进展进行了较为详细的概述,并对影响反应效率的因素加以讨论;另外,还对零价纳米铁在环境中的稳定性、迁移性及其潜在生态毒性效应做了简要的探讨.对其未来的应用方向进行了展望,以期为今后研究纳米零价铁作为参考.     

活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究

实验采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁材料(nZVI/AC),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对其结构进行表征.考察了不同反应条件下nZVI/AC对BrO3-的去除效率,并研究其去除机理.结果表明nZVI/AC具有很高的表面反应活性,且nZVI和活性炭(AC)之间存在协同作用. BrO3-的去除效率随 pH 值的减小而增大, 共存离子NO3-和SO42-对其去除率影响不大但降低了去除速率.机理分析表明BrO3-被nZVI/AC吸附而使局部BrO3-浓度升高,并被nZVI迅速还原为无毒的Br-.     

纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津降解的研究

采用纳米Fe3O4/微生物联合体系降解溶液中2,4-D和阿特拉津,考察了不同2,4-D和阿特拉津初始浓度、微生物接种量、纳米Fe3O4投加量、溶液pH值等对降解效果的影响。结果表明,纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津的降解率显著高于纳米Fe3O4和微生物单一体系;2,4-D和阿特拉津初始浓度在0～10mg·L-1、微生物接种量在0～12mg·L-1、纳米Fe3O4的投加量在0～200mg·L-1范围内,2,4-D和阿特拉津的降解率随其初始浓度、微生物接种量和纳米Fe3O4投加量的增大而增加。溶液pH3.0左右、2,4-D和阿特拉津初始浓度10mg·L-1、微生物接种量12mg·L-1、纳米Fe3O4投加量200mg·L-1,是反应的最佳条件,此实验条件下反应7d,2,4-D和阿特拉津的残留率分别降低至35.7%和54.0%。     

Fe/Zn双金属对地下水中PCBs的还原脱氯研究

[目的]研究Fe/Zn双金属对地下水中PCBs的还原脱氯效果。[方法]以Fe、Zn构建二元金属还原体系,以PCBs降解率为考察指标,研究了添加羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)时,Fe/Zn双金属对PCBs的降解效果,同时考察了负载率、金属投加量对PCBs脱氯的影响。[结果]合成的HP-β-CD对PCBs有很好的增溶作用,PCBs表观溶解度随HP-β-CD浓度增加而线性增加,形成1∶1的包结物;10℃下,当混合金属投加量为10 g,Zn质量分数为7%时,321μg/L PCBs降解7 d后的去除率为47.6%。[结论]该研究为PCBs污染的地下水原位修复提供了理论指导。     

零价铁去除三氯乙烯研究

[目的]研究零价铁（Fe0）对三氯乙烯（TCE）的去除作用。[方法]通过分批试验,利用廉价铁粉对水中TCE进行还原脱氯,研究了Fe0的纯度、粒径、投加量、酸洗预处理及不同的pH值条件对TCE去除的影响。[结果]Fe0的纯度越高,粒径越小,TCE的去除效果越好;在试验范围内,Fe0的投加量越大,TCE的去除效率越高;酸洗预处理可以明显提高Fe0对TCE的去除率;在试验范围内,不同pH值下Fe0去除TCE的效率为：pH值6〉pH值7〉pH值8,说明偏酸性的条件有利于Fe0对TCE的去除。[结论]研究的结果将为地下水TCE污染的场地修复技术提供理论基础。     

纳米Fe0降解溶液中3，3′，4，4′-四氯联苯及其产物分析

采用振荡培养实验研究了纳米Fe0对溶液中3,3′,4,4′-四氯联苯（PCB77）的降解情况,结果表明, PCB77起始浓度为5mg/L、溶液初始pH值为6.8,反应64 h后,纳米Fe0投加量为10.0g/L时,PCB77残留浓度最低,残留率仅为29.3%;纳米Si0投加量为0.5g/L时,PCB77残留浓度最低,残留率为67%;纳米Si0投加量为1.0g/L,即纳米Si0：纳米Fe0=1∶10时,PCB77残留浓度最低,残留率仅为22.2%。溶液中PCB77降解产物中除联苯外未发现其他降解产物,可能是PCB77在纳米Fe0表面连续脱氯的原因造成的。     

Cu／Fe双金属去除四氯化碳的研究

[目的]探讨Cu／Fe双金属去除四氯化碳的性能。[方法]以四氯化碳（cT）为靶污染物,采用分批试验研究了Cu／Fe双金属去除CT的可行性,并研究了铜化率、投加量及pH对CT去除效果的影响;采用柱试验考察了Cu／Fe双金属去除CT的长效性。[结果]Cu／Fe双金属对cT有良好的去除性能,CT终去除率可达97．90％;在试验条件下,铜化率越高、投加量越大,Cu／Fe双金属对cT去除效果越好;偏酸性环境有利于Cu／Fe双金属对cT的去除;对于CT的去除,Cu／Fe双金属比零价铁更具有长效性,其寿命是零价铁的2倍以上。[结论]为双金属脱氯研究提供了理论依据。     

纳米Fe3O4对红壤微生物数量、酶活性及2,4-D降解的影响

 【目的】从磁致效应的角度考察纳米四氧化三铁(Fe3O4)对红壤微生物数量和酶活性的影响,研究纳米Fe3O4处理对红壤中2,4-D的降解效果,为纳米磁处理技术用于污染土壤修复提供依据。【方法】采用不同剂量的纳米Fe3O4处理红壤,用稀释平板法和化学比色法测定处理前后微生物数量和酶活性的变化;利用高效液相色谱(HPLC)测定土壤中2,4-D浓度的变化。【结果】纳米Fe3O4对细菌和放线菌有激活效应,但对真菌存在抑制作用,且当纳米Fe3O4投加量为80 g•kg-1时磁致效应最显著;同样,纳米Fe3O4对淀粉酶、脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶也具有激活效应,但对不同酶活性的影响程度存在差异;经纳米Fe3O4处理后红壤中2,4-D的降解率明显高于未处理组,7 d内2,4-D的降解率可达84%。【结论】纳米Fe3O4处理后红壤中的微生物数量和酶活性显著增加,且红壤对2,4-D的降解能力明显增强。