反渗透淡化水调质稳定性及健康性实验研究

反渗透淡化水因矿物质含量低、稳定性差,需进行调质以改善水质。通过研究调质后水体碳酸钙沉淀势CCPP、Ryznar稳定指数R.S.I.、拉森指数LR、氧化还原电位ORP等指标与调质剂(NaHCO₃、CaCl₂)投加量间的关系,为反渗透淡化水调质剂投加剂量提供依据。研究表明：NaHCO₃为50 ~90 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.降低（趋近于6.0~7.0）,水质稳定性改善,NaHCO₃为90~110 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.升高（偏离了6.0~7.0）,水质稳定性变差;随着NaHCO₃投加量的增加,CCPP降低,水质由沉淀倾向变为腐蚀倾向,当NaHCO₃投加量达到70 mg·L^-1时,CCPP趋于稳定,水质稳定;随着NaHCO₃投加量的继续增加,LR降低,水质稳定性改善,而ORP降低,当NaHCO₃投加量达到90 mg·L^-1时,ORP趋于平缓。建议NaHCO₃投加量为90 mg·L^-1。随着Ca²⁺投加量的增加,R.S.I.、CCPP降低,水体稳定性变差;CaCl₂投加量增加,LR增加,水质稳定性变差,ORP增大,水质健康性变差。建议CaCl₂投加量为20 mg·L^-1。     

氧化铁红对印染废水中锑（V）的吸附性能

印染行业锑（Sb）污染严重,常规除锑工艺难以达标,铁氧化物对水中锑及其化合物具有良好的吸附效果,选取氧化铁红110、138与190,分别记为T110、T138、T190,对模拟印染废水中的Sb（V）进行吸附去除。结果表明,当Sb（V）初始浓度为200 μg·L^-1,投加量为0.2 g·L^-1时,T138的除锑效果最佳,去除率可达99.44%。XRD图谱显示,氧化铁红的主要成分为\alpha-Fe₂O₃。TEM与XPS图谱表明,T138的颗粒形状较不规则且相对粗糙,含还原态铁与丰富的羟基位点,有利于吸附Sb（V）。吸附动力学实验显示,Sb（V）吸附过程较符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附热力学结果表明,T110与T138对Sb（V）的吸附较符合Freundlich模型,T190则较符合Langmuir模型。在实际应用中,印染废水中共存的含氧阴离子与染料明显抑制氧化铁红对Sb（V）的吸附。     

复苏促进因子增效PACT处理印染废水

利用复苏促进因子（resuscitation-promoting factor,Rpf）促进活的但不可培养 （viable but non-culturable,VBNC）的细菌复苏和生长的特性,通过序列间歇式活性污泥法（SBR）实验,探究用Rpf增效粉末活性炭活性污泥工艺（powder activated carbon treatmeat,PACT）处理印染废水的最佳工况,同时研究了Rpf对活性污泥的强化机理和对微生物的影响。实验选用302型木质粉末活性炭（PAC）,得到最佳投加条件为PAC 30 mg·L^-1·d^-1,Rpf 6 mg·L^-1·（3 d）^-1。实验表明,PAC和Rpf具有协同作用,可改善污泥的沉降性能,增强传统PACT的生化处理能力,提高活性污泥微生物的多样性,增大种群丰度,使系统稳定高效运行。     

零价铁去除水中Ni2+及对有机氯脱氯的催化作用

为考察零价铁（Fe⁰）修复Ni²⁺污染水体的效果及同步修复Ni²⁺和有机氯的可能性,考察了Fe⁰对水中Ni²⁺的去除效果及Ni²⁺对有机氯脱氯的催化作用.实验结果表明,Fe⁰除镍反应符合拟一级反应动力学特征,表观反应速率常数(k_obs)随铁粉颗粒粒径的减小而增大,铁粉颗粒粒径由2.000~0.425,0.425~0.150,0.150~0.075减小到<0.075 mm时,k_obs值相应由0.022 3,0.053 8,0.104 8增加到0.155 0 min^-1;在考察的pH范围(2.5~10.0)内,零价铁对Ni²⁺保持着较高的反应速率,在酸性条件下,反应速率随着pH值的升高而降低.Fe⁰同步修复Ni²⁺和含氯有机物时,含氯有机物的存在并没有对Ni²⁺的去除产生很大影响,但镍的存在对Fe⁰脱氯具有较好的催化作用. 同时,在考察的280 h内铁粉填充柱对水中的Ni²⁺保持着较高的去除效率（>80%）,这为Fe⁰修复技术的实际应用奠定了基础.     

重金属胁迫对宽叶泽苔草生长、重金属及养分吸收的影响

盆栽试验以宽叶泽苔草(Caldesia grandis Samuelsson)为材料,采用500 μmol·L^-1 Cd、500 μmol·L^-1Cr、500 μmol·L^-1 Pb、1 000 μmol·L^-1 Cu溶液处理,研究重金属胁迫对宽叶泽苔草生长、重金属及养分吸收的影响.结果表明:宽叶泽苔草对重金属毒害具有很强的抗性,各种重金属胁迫下植株地上部并未表现出失绿或坏死等中毒症状;重金属Cd、Cr、Pb和Cu处理,分别显著提高根和地上部茎叶中Cd²⁺、Cr⁶⁺、Pb²⁺和Cu²⁺质量分数;Cu处理显著增加植株Mn²⁺质量分数,减少地上部Fe³⁺质量分数;Pb处理显著增加根系Mn²⁺质量分数;但对Zn²⁺质量浓度无显著影响.相关分析表明,植株地上部中Fe³⁺和Mn²⁺呈显著负相关,而Mn²⁺和Cu²⁺呈显著正相关;地下部中Pb²⁺与Mn²⁺呈显著正相关,Cr⁶⁺与Zn²⁺呈显著负相关.     

离子色谱法同时测定植物生长调节剂中氯化胆碱、甲哌鎓及N-甲基哌啶

建立了一种离子色谱-抑制电导同时测定植物生长调节剂中主要活性成分氯化胆碱、甲哌鎓以及杂质N-甲基哌啶的快速检测方法。 样品经稀释过膜后直接进样分析, 采用阳离子交换色谱柱thermo scientific ionpac CG17 （50 mm×4 mm） + CS17 （250 mm×4 mm）,以10 mmol·L^-1甲烷磺酸溶液等度淋洗,可在10 min内完成以上目标分析物的检测,且常规阳离子（Li⁺、 Na⁺、 NH₄⁺、 K⁺、 Mg²⁺和Ca²⁺）不会干扰对3种化合物的测定。 在优化后的最佳色谱条件下,氯化胆碱的线性范围为0.1~500 mg·L^-1,甲哌鎓的线性范围为0.5~500 mg·L^-1,N-甲基哌啶的线性范围为0.4~200 mg·L^-1,3种化合物线性相关系数（r）均大于0.999 4,线性关系良好。 3种目标分析物的检出限（信噪比S/N = 3）为28.0~112.5 μg·L^-1,定量限（信噪比S/N = 10）为93.5~375.0 μg·L^-1,峰面积的相对标准偏差（RSD, n = 6）均小于0.47%,表明方法具有较好的重现性。 该检测方法简单方便,已成功应用于商品化植物生长调节剂中3种成分质量浓度的测定,实际样品加标回收率为96.0%~103.6%。 可应用于相关植物生长调节剂原料及成品的质量控制。     

离子色谱法同时测定植物生长调节剂中氯化胆碱、甲哌鎓及N-甲基哌啶

建立了一种离子色谱-抑制电导同时测定植物生长调节剂中主要活性成分氯化胆碱、甲哌鎓以及杂质N-甲基哌啶的快速检测方法。 样品经稀释过膜后直接进样分析, 采用阳离子交换色谱柱thermo scientific ionpac CG17 （50 mm×4 mm） + CS17 （250 mm×4 mm）,以10 mmol·L^-1甲烷磺酸溶液等度淋洗,可在10 min内完成以上目标分析物的检测,且常规阳离子（Li⁺、 Na⁺、 NH₄⁺、 K⁺、 Mg²⁺和Ca²⁺）不会干扰对3种化合物的测定。 在优化后的最佳色谱条件下,氯化胆碱的线性范围为0.1~500 mg·L^-1,甲哌鎓的线性范围为0.5~500 mg·L^-1,N-甲基哌啶的线性范围为0.4~200 mg·L^-1,3种化合物线性相关系数（r）均大于0.999 4,线性关系良好。 3种目标分析物的检出限（信噪比S/N = 3）为28.0~112.5 μg·L^-1,定量限（信噪比S/N = 10）为93.5~375.0 μg·L^-1,峰面积的相对标准偏差（RSD, n = 6）均小于0.47%,表明方法具有较好的重现性。 该检测方法简单方便,已成功应用于商品化植物生长调节剂中3种成分质量浓度的测定,实际样品加标回收率为96.0%~103.6%。 可应用于相关植物生长调节剂原料及成品的质量控制。     

4种重金属离子对海水青鳉胚胎发育及仔鱼的急性毒性研究

为研究重金属对海洋生物的毒性影响及敏感性, 本文以海水模式鱼—–海水青鳉(Oryzias melastigma)为对象, 分析4种代表性海水重金属污染物铜、镉、铅、汞对其胚胎发育和仔鱼生长期的24h急性毒性. 结果显示: 海水青鳉发育阶段对4种重金属离子都很敏感, 且都产生明显毒性影响. Hg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺对海水青鳉胚胎发育期24h LC50最低值分别为2.34μg?L^-1 (I期)、0.72mg?L^-1 (IV期)、22.65μg?L^-1 (I期)、27.32μg?L-1 (I期), 对青鳉胚胎发育毒性大小的排序为Hg2+>Pb2+>Cd2+>Cu2+. Hg2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+对海水青鳉仔鱼期24h LC50最低值分别为0.018 mg?L^-1 (7日龄)、0.48mg?L^-1 (8日龄)、1.87mg?L^-1 (6日龄)、1.86mg?L^-1 (5日龄), 对青鳉仔鱼毒性大小的排序为Hg²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Pb²⁺. 由此得出重金属对海水模式鱼的胚胎和仔鱼发育的敏感期, 并经实验得到其最低敏感浓度, 也为进一步开展海水重金属的生物监测提供了参考依据.     

基于多种协同机制的镁-铝酸三钙捕获水体泛浓度氨氮和磷酸根研究

选择Mg²⁺为掺杂离子,通过固相反应法制备镁-铝酸三钙(Mg-C₃A)用于泛浓度氨氮和磷酸根的同步捕获。静态去除实验结果表明,Mg-C₃A对氨氮去除能力随着初始氨氮浓度的增加而增加,磷酸根去除几乎不受影响(20.2 mg·g^-1)。动力学结果揭示Mg-C₃A对氨氮和磷酸根去除分别在8和2 h达到平衡,且去除过程符合准二级动力学模型(R²>0.99)。X射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS)对固体产物表征结果说明Mg-C₃A水化释放Mg²⁺,Ca²⁺,Al³⁺和OH^-对氨氮和磷酸根去除起重要作用。低氨氮浓度(200 mg·L^-1)下,氨氮去除主要通过与Mg-C₃A释放OH^-结合生成NH₃;磷酸根则与Mg²⁺,Al³⁺     

TNF-α联合H2O2诱导对大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤的影响

为探究TNF-α联合H₂O₂诱导对大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤的影响，建立更贴近于心肌细胞氧化应激和炎症损伤模型，采用200μmol·L^-1 H₂O₂作用1 h联合80 ng·mL^-1 TNF-α作用H9c2细胞12 h,通过CCK-8、ELISA以及流式细胞术等实验，发现氧化应激指标MDA水平增高，抗氧化酶SOD降低，NF-κB信号通路下游炎症相关的蛋白表达和mRNA表达增强。说明200μmol·L^-1 H₂O₂作用1 h联合80 ng·mL^-1 TNF-α作用12 h共同刺激H9c2细胞，可诱导大鼠心肌细胞氧化应激和炎症损伤，其作用机制可能与靶向调控NF-κB信号通路有关。     

活性炭吸附饮用水中三卤甲烷的实验研究

采用活性炭吸附方法控制饮用水中的三卤甲烷（THMs）。对筛选的活性炭进行动态和静态吸附实验。在ACL₁,ACL₂,ACY,ACM 4种活性炭中,椰壳活性炭ACL₁对THMs的平衡吸附量最高;吸附行为更符合Freundlich经验模型。静态吸附实验结果表明,前1 h ACL₁对THMs的吸附效率较高,4 h内达到吸附平衡,当温度为27~36 ℃时,温度变化对活性炭吸附THMs的影响较小;当THMs的初始浓度为200 μg·L^-1时,ACL₁对THMs的去除率大于90%;ACL₁对THMs的吸附效率依次为CHBr₃>CHClBr₂>CHCl₂Br>CHCl₃。动态吸附实验结果表明,当进水的THMs浓度为200 μg·L^-1时,出水THMs达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）所需的最大吸附时长分别为：CHCl₃ 8.1 h,CHCl₂Br 15.3 h,CHClBr₂ 15.6 h,CHBr₃ 16.5 h。     

羟基含量对Ru(bpy)32+/CDs@H2O2体系检测多巴胺的影响

以2B铅笔芯为原料,用电氧化法在水相中制备荧光碳点(CDs),再通过H₂O₂氧化得到CDs@H₂O₂,利用透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱、Fourier变换红外光谱(FT-IR)与X射线光电子能谱(XPS)对CDs和CDs@H₂O₂进行表征。结果表明,相对于CDs,CDs@H₂O₂表面具有更丰富的羟基官能团。将CDs与CDs@H₂O₂分别用作Ru(bpy)₃²⁺阳极电化学发光(ECL)的共反应剂,Ru(bpy)₃²⁺/CDs@H₂O₂体系的ECL信号强度是Ru(bpy)₃²⁺/CDs体系的8.2倍,证实羟基是CDs作Ru(bpy)₃²⁺共反应剂的活性...     

丙烷选择氧化制丙烯酸Mo-V-Te-Nb-O催化剂的Sb掺杂研究

通过共沉淀法和两段焙烧的方式制备了丙烷选择氧化制丙烯酸的Mo₁V_0.3Te_0.23Nb_0.12Sb_xO_y催化剂，并通过XRD、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征手段探讨了Sb元素的引入对催化剂相结构、表面酸碱性、氧化还原性等的影响。实验结果表明，适量Sb元素的掺杂使得催化剂相结构中活性相M1和M2的相对量发生明显变化，催化剂表面酸性降低，氧化能力减弱，催化剂表面Mo⁶⁺和V⁵⁺物种量减少，提高了丙烯酸的选择性。当Sb/Mo为0.01 时，其丙烯酸选择性高达78.6%，得率可达48.5%。     

杭州市2017年冬季一次重灰霾过程中PM2.5水溶性离子特征、来源及成因分析

利用在线监测仪测量了杭州市一次重灰霾过程（2017年12月29日至2018年1月3日）中PM_2.5主要水溶性离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Na⁺、Ga²⁺、Mg²⁺）及主要气态污染物（SO₂、NO₂、O₃、NO、CO、HCl、NH₃、HNO₂、HNO₃）的小时浓度。结合混合受体模型和国控监测分析,研究了2017年12月30-31日重灰霾事件的污染特征、来源和成因。研究结果表明：PM_2.5浓度高达318 μg·m^-3; NO₃^-/SO₄^2-最大值为2.68,说明移动源污染是杭州市PM_2.5形成的重要来源; PM_2.5/CO最高达到0.19,说明二次细颗粒物对PM_2.5贡献很大;NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺的浓度总和占PM_2.5平均浓度的64.3%,说明二次无机细颗粒物是杭州重灰霾形成的重要原因,且NO₃^-的贡献最大,占33.5%。混合受体模型分析显示,杭州市重灰霾污染的潜在源区主要位于安徽、江苏、河南、山东四省交界处,以及安徽省中东部、蚌埠、芜湖等工业污染较为严重的城市。夹杂着大量污染物的北方干冷空气远距离传输叠加部分局地源是杭州此次重雾霾形成的根本原因。因此,为了改善杭州市空气质量,不仅需控制当地的污染物排放,而且还需对整个长三角地区甚至跨区域采取大气联防联控策略。     

杭州市2017年冬季一次重灰霾过程中PM2.5水溶性离子特征、来源及成因分析

利用在线监测仪测量了杭州市一次重灰霾过程（2017年12月29日至2018年1月3日）中PM_2.5主要水溶性离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Na⁺、Ga²⁺、Mg²⁺）及主要气态污染物（SO₂、NO₂、O₃、NO、CO、HCl、NH₃、HNO₂、HNO₃）的小时浓度。结合混合受体模型和国控监测分析,研究了2017年12月30-31日重灰霾事件的污染特征、来源和成因。研究结果表明：PM_2.5浓度高达318 μg·m^-3; NO₃^-/SO₄^2-最大值为2.68,说明移动源污染是杭州市PM_2.5形成的重要来源; PM_2.5/CO最高达到0.19,说明二次细颗粒物对PM_2.5贡献很大;NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺的浓度总和占PM_2.5平均浓度的64.3%,说明二次无机细颗粒物是杭州重灰霾形成的重要原因,且NO₃^-的贡献最大,占33.5%。混合受体模型分析显示,杭州市重灰霾污染的潜在源区主要位于安徽、江苏、河南、山东四省交界处,以及安徽省中东部、蚌埠、芜湖等工业污染较为严重的城市。夹杂着大量污染物的北方干冷空气远距离传输叠加部分局地源是杭州此次重雾霾形成的根本原因。因此,为了改善杭州市空气质量,不仅需控制当地的污染物排放,而且还需对整个长三角地区甚至跨区域采取大气联防联控策略。     

改性核桃壳炭负载的碳化钼催化剂的制备及其在玉米油加氢脱氧反应中的应用

将核桃壳等可再生资源转化为能源或化工产品，是双碳目标的指引方向之一。核桃壳炭是核桃壳快速热解制备生物油的固体残渣，由于其低比表面积和较差的孔隙率，难以直接使用。用FeCl₃活化剂对核桃壳炭进行改性，并将其与常用的KOH改性做对比，通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、BET方法、拉曼光谱、N₂等温吸脱附曲线等系列表征，发现相较核桃壳炭，改性核桃壳炭的石墨化程度有所提高，其中，用FeCl₃改性的核桃壳炭的比表面积由1.6 cm²·g^-1提高至377 cm²·g^-1，孔容由0.004 6 cm³·g^-1提高至0.074 cm³·g^-1，呈现丰富的海绵状孔结构，且收率(61.2%)高于用KOH改性的核桃壳炭(35.8%)。将用FeCl₃改性的核桃壳炭负载的碳化钼催化剂用于玉米油加氢脱氧反应，玉米油转化率和烃类产率分...     

离子色谱法同时测定3种有机膦酸类阴垢缓蚀剂

建立了同时测定有机膦酸类阻垢缓蚀剂羟基亚乙基叉二膦酸（HEDP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）和乙二胺四亚甲基膦酸钠（EDTMPS）的离子色谱检测方法.该方法以Shodex IC NI-424为阴离子交换柱,4 mmol·L^-1 H₂SO₄为流动相,流速为1.0 mL·min^-1,非抑制电导进行检测,方法的线性范围为5~200 mg·L^-1,HEDP、ATMP和EDTMPS的平均加标回收率分别为101.15%、95.48%和92.41%,检出限分别为0.80、4.30和4.27 mg·L^-1;对50 mg·L^-1标准溶液分别进行8次平行测定,相对标准偏差（RSD%）分别为0.83,1.91和1.18.该方法具有简单、快速、灵敏、抗干扰等优点,用于HEDP、ATMP和EDTMPS的质量监控,结果令人满意.     

改性磁铁矿/H_2O_2非均相类Fenton体系催化降解橙黄Ⅱ的研究

为了提高非均相类Fenton体系的催化效率,采用浓硫酸对磁铁矿粉进行表面改性,得到改性磁铁矿(M-Fe_3O_4).探究以M-Fe_3O_4为催化剂的非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ的氧化降解效果,并考察M-Fe_3O_4投加量、H_2O_2投加量、反应初始pH值等因素对橙黄Ⅱ脱色率和TOC去除率的影响.XRD、TEM和FT-IR表征结果表明,表面改性后M-Fe_3O_4粒径减小,比表面积增加,且表面覆盖硫酸铁混盐等活性组分.与磁铁矿/H_2O_2和FeSO_4/H_2O_2两体系相比,M-Fe_3O_4/H_2O_2非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ(初始浓度为500mg·L~(-1))的降解效率明显提升.在最佳反应条件(pH=6,M-Fe_3O_4投加量为0.25g·L~(-1),H_2O_2投加量为4mL·L~(-1))下,橙黄Ⅱ脱色率达到92%,TOC去除率达到47%,为实际废水处理应用提供了实验支撑.     

丙烷选择氧化制丙烯酸Mo-V-Te-Nb-O催化剂的Sb掺杂研究

通过共沉淀法和两段焙烧的方式制备了丙烷选择氧化制丙烯酸的Mo₁V_0.3Te_0.23Nb_0.12Sb_xO_y催化剂,并通过XRD、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征手段探讨了Sb元素的引入对催化剂相结构、表面酸碱性、氧化还原性等的影响。实验结果表明,适量Sb元素的掺杂使得催化剂相结构中活性相M1和M2的相对量发生明显变化,催化剂表面酸性降低,氧化能力减弱,催化剂表面Mo⁶⁺和V⁵⁺物种量减少,提高了丙烯酸的选择性。当Sb/Mo为0.01 时,其丙烯酸选择性高达78.6%,得率可达48.5%。     

热改性红黏土的光催化产氢机理

利用太阳能驱动的光催化产氢技术是解决能源短缺和环境污染的重要途径。选用天然矿物红黏土(R-Clay)为前驱体,将其在氮气氛、400℃热处理后(标记为R-Clay₄₀₀),用于可见光(λ≥420 nm)条件下分解水制备氢气。结果表明,R-Clay经热改性后,其结构及微观形貌发生了改变,比表面积增大,表面羟基(—OH)显著减少,氧空位增多,带隙能减小,且其产氢活性显著提升,R-Clay₄₀₀的产氢效率(28.634μmol·g^-1·h^-1)是R-Clay(12.620μmol·g^-1·h^-1)的2.27倍。X光电子能谱证实热改性后R-Clay的氧空位相对含量增加了13.2%,荧光光谱及电化学阻抗谱结果显示R-Clay₄₀₀电子-空穴复合率及界面电荷阻力均较R-Clay降低,因而其光催化产氢性能得到提升。