环境科学与技术

  • 微生物群落胞外聚合物在三氯乙烯还原脱氯中的特性及作用

    魏展鹏;罗啸康;刘鑫;吕芳杰;王晴;周燚;宋昕;

    文章从4个受氯代烃污染的场地土壤中分别培养驯化了4组三氯乙烯(TCE)降解菌群,研究了其对TCE的生物转化过程及其菌群胞外聚合物(EPS)的特性。结果表明,4组降解菌群均可通过还原脱氯作用有效降解TCE,50 d内对TCE的去除效率分别为80.2%、87.2%、81.4%和95.3%,且4组菌群的电子转移活性的变化趋势与TCE还原脱氯效果一致。EPS的傅里叶红外光谱和三维荧光光谱表征结果表明,EPS中的羟基、羧基和羰基等官能团在TCE的生物还原脱氯过程发挥了重要作用。光谱表征和电化学分析进一步明确了4组EPS芳香族蛋白质可能促进了电子传递过程,EPS以氧化态的形式发挥电子转移作用,参与TCE的还原脱氯过程。

    2025年06期 v.48 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2064K]
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  • 载铁沸石活化H2O2降解双酚A的影响因素及机理

    颉娇娇;赵保卫;索进苗;

    该文研究了载铁沸石活化过氧化氢降解水中双酚A(BPA)的影响因素及其活化机制,分别以浸渍-液相还原法和浸渍-高温煅烧法制得载铁沸石(Z-nZVI、Z300、Z500和Z700),并对其进行了表征。通过实验,对比了不同催化剂对BPA的降解效果,并分析了溶液初始p H值、催化剂投加量、H_2O_2浓度、BPA初始浓度以及常见阴离子和腐殖酸(HA)等因素对降解效果的影响。结果表明,载铁沸石能够有效激活H_2O_2降解BPA,其中Z300体系降解效果最佳。在酸性条件下,降解效果为佳;对于催化剂投加量,1 g/L是较适宜的投加量;当H_2O_2浓度为5 mmol/L时,明显要比其他浓度效果好;BPA初始浓度增加,其降解程度下降。在最佳条件下,Cl~-、NO_3~-和SO_4~(2-)对降解效果影响较小,而HCO_3~-、H_2PO_4~-和HA的共存会抑制降解,60 min内,在Z300体系中的降解率分别下降了24.02%、28.42%和24.06%。自由基检测实验表明,·OH是降解BPA的主要活性物种。研究结果表明,低温煅烧载铁沸石活化过氧化氢降解BPA具有高效、经济、环保等优点,为水中BPA的去除提供了新的思路。

    2025年06期 v.48 11-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2337K]
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  • 碱熔煤矸石制备及其对Pb(Ⅱ)吸附性能与机理研究

    裴鹏刚;贾铭杨;王腾;向宁;孙约兵;

    为促进大宗工业固体废物煤矸石(SN)的高值化利用,该文以煤矸石为基体,采用“一步碱活化熔融法”制备了Pb~(2+)吸附功能材料(JRKSN),采用批处理试验研究了该材料对水溶液Pb~(2+)的吸附动力学、吸附等温线以及吸附影响因素,采用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱解析了煤矸石改性前后的物化结构特征及其对Pb~(2+)的吸附机理。结果表明,SN和JRKSN对Pb~(2+)的吸附符合拟一级动力学和拟二级动力学模型,表明Pb~(2+)在材料上的吸附是化学吸附与物理吸附共存的过程。Pb~(2+)在SN上的吸附行为符合Freundlich等温吸附模型(R~2为0.902 62),以单层吸附为主;而Pb~(2+)在JRKSN上的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型(R~2分别为0.995 37和0.989 05),单层吸附与非均质表面吸附共存,拟合最大吸附量为268.73 mg/g,为SN(45.24 mg/g)的5.94倍。随着吸附剂添加量(0.25~2 g/L)和pH值(2~6)的增加,SN和JRKSN对Pb~(2+)的吸附容量均增加,而K~+、Ca~(2+)离子共存会抑制材料对Pb~(2+)的吸附,且二价Ca~(2+)的抑制强于一价K~+,表明吸附过程中存在离子交换作用。表征结果显示碱熔后煤矸石表面物理结构破碎化,矿物组成由高岭石转变为偏高岭石,无机Si原子Q_4共振信号消失,羟基红外信号增强。JRKSN对Pb~(2+)的吸附机理主要为化学吸附,包括材料表面羟基官能团、碳酸盐的络合沉淀以及聚合硅酸盐或活化氧化铝的表面络合,同时存在离子交换和静电吸引作用,吸附产物碳酸铅以片状结构填充于JRKSN材料表面。

    2025年06期 v.48 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 3314K]
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  • 铈钇复合物光催化降解洛克沙胂的研究

    徐洋洋;陈祺炜;周亮;

    为解决有机砷化合物的深度去除问题,文章采用水热及煅烧法制备多孔球CeO_2/Y_2O_3复合材料,研究其对洛克沙胂(ROX)的降解性能,并系统地研究了催化剂形貌、催化剂用量、ROX浓度、pH值、共存阴离子和腐殖酸等对降解过程及无机砷吸附的影响。结果表明,该体系在模拟太阳光驱动下可以在70 min内去除100%的ROX,同时表现出强大的无机砷去除能力。猝灭反应和电子顺磁共振实验表明~1O_2和h~+在反应中起主要作用。该催化剂稳定性较好,4次循环下仍能达到100%的ROX降解率,具有较好的实际应用前景。

    2025年06期 v.48 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 4486K]
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