摘要：单原子催化剂(SACs)是一种将金属以原子态负载于载体上的新型材料,具有原子利用率高、催化活性强和易回收等优点,使其在催化降解有机污染物方面备受关注。本文介绍了SACs的催化影响因素,总结了SACs催化降解有机污染物在环境领域中的应用。此外,着重综述了不同过渡金属(Fe、Co、Mn、Cu等)单原子催化剂在基于双氧水或过硫酸盐的高级氧化技术中的催化机理,单原子金属(M)一般与N键合形成活性位点M—N,活化氧化剂生成自由基或单线态氧,高效降解有机污染物。最后,提出未来SACs在催化降解有机污染物的研究方向是合成金属负载量高、稳定性高、pH适用范围更广的SACs,以及根据SACs的结构-性能关系和催化机理,对目标污染物设计特定催化剂。

摘要：近年来,我国河湖底泥中有机污染问题日益突出,底泥中存在大量的有机污染物,如氯酚类、多环芳烃类以及多氯联苯类等,若不及时处理,释放到上覆水环境中会对生态环境、人体健康和社会经济的可持续发展产生严重危害。目前,针对河湖底泥有机污染的修复技术已成为环境治理领域的重要研究方向。当前底泥有机污染的治理技术包括原位修复技术和异位修复技术,而原位修复技术已成为治理河湖底泥有机污染的主要技术手段。主要介绍了底泥原位修复技术中的活性覆盖技术、生物修复技术、化学修复技术以及联合修复技术及其研究进展,并对各种原位修复技术的发展和应用前景提出了展望,以期为后续对原位修复底泥技术的研究与应用提供参考。

摘要：燃煤锅炉产生的烟气除含有SO_(2)、NO_(x)等常规无机污染物外,还包括多种具有较强毒性的有机污染物。利用Aspen Plus模拟软件建立了某630 MW燃煤锅炉烟气湿法脱硫(WFGD)装置的工艺流程,并基于灵敏度分析模块,研究了烟气温度、烟气流速、浆液温度、浆液pH值、SO_(2)浓度和NO浓度等工艺参数对脱硫反应过程中典型有机污染物脱除的影响。模拟结果表明:在设计工况下WFGD的脱硫效率高达99.41%,NO脱除效率约为10.87%,同时对苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘的脱除效率分别可达约70.56%、88.63%、93.24%、93.68%和67.53%,表明WFGD在高效脱除SO_(2)的同时,能够较好地协同脱除上述典型的燃煤有机污染物。

摘要：为研究电芬顿对疏浚底泥同步脱水去污的可能,以自产双氧水碳黑改性碳毡(CB-CF)为阴极、Ti/RuO_(2)-IrO_(2)金属氧化物形稳电极(DSA)为阳极构建了电芬顿(EF)反应装置。在此反应装置中,考察了不同Fe^(2+)浓度、初始电流以及初始pH对疏浚底泥含水率、有机质含量的影响。当ρ(Fe^(2+))为2 mmol/L、初始电流为100 mA、初始pH为7时,反应12 h,底泥中有机质降解率达到53.9%,含水率下降至26%。结果表明:运用自主设计的电芬顿反应装置可在降低疏浚底泥有机污染物的同时达到良好的脱水效果,能够实现对疏浚底泥同步脱水去污。

摘要：为高效去除复杂水体环境中的有机污染物,制备过氧化物模拟酶催化剂,以双氧水为氧化剂,构建环境友好型的仿生催化体系,来催化降解水体中的地塞米松有机污染物。研究催化剂的形貌及结构特征,催化体系的催化性能、循环使用性能、催化机理、催化降解产物及最终产物。结果表明:所构筑的催化体系在温和(室温、中性)及复杂水体环境中(酸性、无机盐)对地塞米松的降解率均为100%,但在碱性条件下,该催化体系对地塞米松的降解率因双氧化水分解过快而降低了28%;该催化体系经过6次循环使用后,对地塞米松的降解率仍达到95%;过氧化物模拟酶在双氧水的作用下产生对水体有机污染物降解起主要作用的高价铁氧活性种,而羟基自由基起次要作用;经过60 min反应,该催化体系将地塞米松降解为对环境不存在二次污染的小分子有机酸。该仿生催化体系的构筑为仿生催化材料在工业废水中的应用提供了新视角。

摘要：有机污染物在复合衬垫中的运移以扩散方式为主。目前关于运移参数不确定性及其对衬垫性能影响的研究还不多,复合衬垫厚度的设计也没有考虑不确定性的影响。总结了运移参数已有的成果,采用蒙特卡罗法研究了半无限条件下运移参数的变异性对衬垫底部污染物质量浓度和通量的影响,并对衬垫厚度进行了设计。研究表明:土工膜中有机污染物的分配系数和扩散系数的变异性对质量浓度和通量的影响可以忽略,而土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数的变异性对其影响则非常显著。确定性方法计算的结果偏于危险,有必要加强对土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数概率特性的研究。以甲苯为例进行黏土衬垫厚度设计,结果表明:概率计算方法得到的黏土衬垫厚度约为确定性方法的1.71～1.81倍,采用概率方法进行衬垫设计更合理。

摘要：以半胱氨酸为配体,采用一锅法简便合成了亲水性的FePt纳米颗粒(NPs).超小的FePt NPs对水中常见有机污染物表现出良好的催化降解性能,以NaBH 4为还原剂时可实现对染料罗丹明B(RhB)和有害物质4-硝基苯酚(4-NP)的有效还原;以H 2O 2为氧化剂时可实现亚甲基蓝(MB)的高效降解.实验结果表明,FePt NPs对3种有机污染物的降解率均高于90%.对FePt原子对之间的协同催化机理进行了探讨,揭示了不同反应体系中微观反应历程和催化机理的区别.磁性测试结果表明,FePt催化剂可以通过外加磁场进行收集并重复利用,解决了催化剂二次污染问题.该研究为设计合成绿色环保催化剂提供了思路.

摘要：土工膜和下伏压实黏土组成的复合衬层已被广泛用作填埋场的防渗屏障系统。有机污染物在复合衬层中迁移时,其主要运移机制是扩散作用。假设有机污染物在土工膜中稳态扩散,并假设在下伏衬层中扩散系数为迁移距离的线性函数,且考虑降解作用的影响,建立了有机污染物在复合衬层中的一维扩散模型,针对零浓度下边界条件,获得了模型解析解。基于该解析解,分析讨论了相关参数的敏感性。结果表明,相关参数对计算结果影响很大,降解半衰期对污染物运移同样存在较大影响。该解析模型仅适用于有机污染物在两层复合衬垫中的迁移问题,可为填埋场的初步设计提供参考。

摘要：为了研究热强化条件下有机污染物自土中挥发去除规律及挥发过程的影响因素,设计了室内挥发模型试验,研究了不同温度、不同初始污染物浓度的挥发去除规律。研究结果表明,有机污染物自土中的挥发过程曲线可分成三个阶段:快速挥发期,稳定增长期和平衡挥发期;另外,初始污染物浓度越大,自由相污染物分子的比例越高,挥发速率越大;温度由40℃升高至80℃时,砂土的平均挥发速率提高了4.0~4.8倍;综合考虑拟合方程的相关性发现,有机污染物自土中的挥发去除过程符合一级动力学模型。

摘要：为了拓展农业院校应用化学和材料化学专业高年级学生的学科视野,提高化学实验课程的高阶性、创新性和挑战度,通过科教融合,设计了一个创新性实验—利用汉麻废弃物制备多孔氮掺杂生物炭及对四环素吸附性能。实验内容包括氮掺杂多孔生物炭的制备、形貌结构和性质表征、吸附性能和稳定性的测试以及吸附动力学拟合与机理探索等。该实验具有化学、材料学与农业科学和生物科学相结合的特点,创新性强、操作简便,可供同类高校的同行借鉴。将农林废弃物的回收利用的科研成果应用于教学实践,可以突出专业特色,提升化学类专业学生的科技创新思维、环境保护意识和综合实践能力。