摘要：本文以海藻酸钠、单宁酸和聚(对苯乙烯磺酸钠)为原料,通过一步共沉淀法制备了一种新型三元复合水凝胶珠状小球(SA/TA/PSS),用于去除水中一种常见抗病毒药物磷酸氯喹(CQ).详细考察了溶液p H、吸附时间、CQ初始浓度、水体中常见的无机和有机共存物及不同实际水体等因素对其吸附性能的影响. SA/TA/PSS能在3.0~10.0 p H范围内保持良好且稳定的CQ吸收去除效率.在初始p H值为7.0时,最大实验吸附量为0.766 mmol/g.共存二价阳离子会因竞争吸附而抑制对CQ的吸附,而腐殖酸对CQ吸附的影响很小. SA/TA/PSS经过六次吸附-解吸循环后,对CQ的吸附量仍保持90%左右. SA/TA/PSS还能有效吸附硫酸羟氯喹和磷酸奥司他韦等其他抗病毒药物.文章通过对吸附剂吸附前后红外光谱和X射线光电子能谱谱图变化进行分析,并结合吸附动力学、等温吸附及吸附热力学分析,深入探究了SA/TA/PSS对CQ的多重吸附机制, SA/TA/PSS可通过静电吸引、氢键、π-π电子供体-受体相互作用(π-πEDA)及螯合作用等与CQ有效结合,实现其在较宽p H范围内对抗病毒药物的高效去除.本文为设计和制备新型绿色高效吸附剂材料提供了一定的有益参考.

摘要：塑料污染日益严重,已成为当今世界最受关注的环境问题之一。环境中的塑料碎片会进一步破碎降解形成粒径小于1μm的塑料颗粒,即纳塑料(nanoplastics)。当前,有关纳塑料的行为效应研究主要集中于海洋生态系统,而对淡水生态系统这一塑料污染重灾区研究较少。有鉴于此,本文梳理了纳塑料对淡水生态系统中生物的毒性效应及主要致毒机制的相关文献,并按照营养级由低到高的顺序(微藻、浮游动物、鱼类)对其生物效应进行概述。已有研究表明,纳塑料能够通过抑制光合作用、促进细胞异质团聚、破坏细胞结构、诱导氧化胁迫等多种途径影响微藻细胞生长。纳塑料还能使浮游动物和鱼类行为活动异常,破坏其能量平衡,引发氧化胁迫与基因毒性,进一步抑制它们的生长发育与繁殖。然而,现有研究依然存在纳塑料及受试生物类别单一,试验纳塑料浓度与真实环境浓度脱节;试验介质多为人工培养基,组成简单,无法准确反映自然体系的复杂性;且试验设计未充分考虑纳塑料的老化、与天然有机质或其他污染物的相互作用等问题。因此,未来的研究应聚焦于环境浓度相对较高的纳塑料和丰度高、敏感性强的生物种群,并设计更贴合真实环境的试验条件,以更好地评估纳塑料的生物效应,为淡水生态系统中纳塑料的污染防治、相关标准的制定提供理论支撑。

摘要：为进一步降低城市污水处理厂出水的氮含量,实验设计了硫自养与异养混合营养反硝化体系,实验将陶粒和硫磺混合,共设置了7个不同的组合F0~F6,硫磺在F0~F6中的占比分别为0、1/6、2/6、3/6、4/6、5/6、6/6,其中F0为异养反硝化对照组,F1~F6为实验组。实验结果表明,实验组中F1、F2的脱氮效果较好,总氮去除率依次为89.96%和93.03%,分别接近和超过F0,且F1、F2相对于F0,体系的pH更加稳定;实验结束时,F1、F2两组的生物量分别为30.32、27.67 nmolP/g,低于F0,若各组的生物代谢速率相同,则F1、F2分别要比F0减少11.4%和19.2%的污泥量,认为F1和F2两种陶粒硫磺比例适合用于硫自养与异养反硝化的耦合,F1、F2中的硫磺占比分别为1/6和2/6,即陶粒∶硫磺(体积比)分别等于5:1和2:1。

摘要：生产单元是企业内部环境风险防控的最小节点。生产企业内部存在风险节点数量繁多、属性差异大且互相存在联级放大效应等问题,使得企业环境风险一直存在较大的不确定性,给企业环境风险事故源头防控带来很大困难。传统的企业环境风险量化评估方法侧重整体的环境风险评估,精细度不足,缺乏对生产单元间相互影响等复杂情况的考量,评估结果准确性较低,且评估成本高、效率低。针对企业内部生产单元层级事故风险难以厘清的问题,梳理了上万条环境风险重点关注行业的历史环境事故,创新性地构建了考量“群发/链发”情况的事故情景与概率矩阵;考量企业生产单元与风险物质复杂属性、事故情景特性、周边扩散条件、环境风险受体等多维因素,集成设计了一套企业环境风险事故全过程模拟模型。通过从事故情景构建到事故损害结果分析的全链路自动化模拟,实现对企业生产单元环境风险的量化评估,达到精准识别企业内高风险节点,提升企业风险防控能力的目的;最后,研究通过对比真实历史环境事故调查结果,验证模型模拟具有较高准确性。

摘要：一氧化碳(CO)是一种广泛存在于工业烟气和机动车尾气中的大气污染物,其过量排放会严重影响人体健康。目前,催化氧化技术广泛应用于CO的排放控制,但工业烟气和机动车尾气中普遍存在的二氧化硫(SO_(2))等有毒组分通常会对CO氧化催化剂造成不可逆的毒害,导致催化剂严重失活。因此,如何提升CO氧化催化剂抗SO_(2)中毒性能已经成为环境催化领域的热点问题。目前,研究人员在设计高抗SO_(2)中毒的催化剂方面取得了丰富的研究成果。通过总结当前主流的CO氧化催化剂的SO_(2)中毒机制,概括了催化剂表面硫物种数量和存在状态的检测分析方法,评述了提升不同种类CO氧化催化剂抗SO_(2)中毒性能的主要策略,深入揭示了SO_(2)在催化剂表面的吸附、转化过程,并揭示了SO_(2)与催化剂表面活性中心的相互作用机制,同时指出了抗SO_(2)中毒CO氧化催化剂的发展瓶颈,以期为设计合成具有优越抗SO_(2)性能的CO氧化催化剂提供重要参考。

摘要：膜结垢是反渗透脱盐工艺应用中存在的难题之一.添加阻垢剂是抑制无机盐结晶控制膜结垢的有效手段之一.本文以纤维素为原材,采用醚化与接枝共聚两步法,合成了一种阻垢性能优良且环境友好的改性纤维素阻垢剂(CMC-g-P(AA-co-SAS)),并详细考察了CMC-g-P(AA-co-SAS)的分子结构、投加量及共存阴离子等因素对其在反渗透系统中对硫酸钙垢抑制效果的影响.实验结果表明,适当投加量下,CMC-g-P(AA-co-SAS)可显著延长硫酸钙结晶诱导时间,抑制硫酸钙垢的形成,大大缓解由于反渗透膜表面结垢造成膜污染并导致膜通量下降等问题,有效提高膜滤效率.结合静态阻垢实验以及扫描电子显微镜、光学显微镜、X射线衍射、电导测量及分散性实验等结果,CMC-g-P(AA-co-SAS)的阻垢机理主要归因于引入的阴离子阻垢功能基团的络合与分散稳定效应,且羧基相比于磺酸基对硫酸钙垢具有更为显著的抑制作用.适量地引入磺酸基,可改善聚合物阻垢剂水溶性,有利于稳定溶液中的成垢物质,进一步提高阻垢性能;但磺酸基含量过高,羧基含量下降,络合分散作用相应减弱,导致阻垢性能降低.研究结果为开发和设计新型高效绿色阻垢剂提供了新思路.

摘要：工业园区废水中污染物种类复杂、毒性大、去除难,在处理出水水质达标的情况下仍可能存在生态健康风险,因此,有效评估园区废水的处理效率具有重要意义.采用斑马鱼胚胎毒性实验和基于液相色谱-质谱的非靶标污染物筛查方法分析了两家典型工业园区污水处理厂的处理效率.研究结果表明,生物毒性检测和非靶标化学分析可从不同侧面解释废水中毒害污染物在水处理过程中的沿程变化情况,两者的研究结果相互支撑.两类分析方法都发现,生化处理工艺无法有效去除工业废水中斑马鱼胚胎发育毒性物质.高级氧化技术、吸附技术和膜生物反应器技术等可以进一步有效削减污染物丰度及毒性,市政污水的混入提升了工业废水中毒害污染物的去除率及生物毒性的削减率.本研究结果证实了斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析可用于确定工业废水处理的效率,对工业废水处理过程的设计和调控具有指导意义.

摘要：针对城市污水处理厂脱氮能力的不足,设计了2种不同体积比的陶粒-硫磺混合生物填料反应器(陶粒与硫磺的体积比分别为2∶1和5∶1),并用其对城市污水处理厂尾水进行了深度处理。结果表明,陶粒与硫磺体积比为2∶1的混合生物填料反应器(R2,高硫耦合组)在C/N为4,HRT为4 h的条件下处理模拟废水时脱氮效率最高,TN平均去除率和平均出水质量浓度分别为(92.62±1.36)%和(2.39±0.22) mg·L^(-1)。相比于R1(异养对照组),R2在保证脱氮效率的同时,碳源投加量更少;此外,R2在最佳条件下促进了体系内反硝化微生物群落Thauera(陶厄氏菌属)和Thiobacillus(硫杆菌属)的生长,二者的相对丰度之和为39.13%。

摘要：日益提升的环境生态和人体健康理念对市政污水处理厂综合毒性减排提出了挑战,其中特征毒害污染物的识别是出水安全性评估的难点.腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)是生物细胞中有毒物质的外排泵,在细胞外源性防御系统中扮演关键角色,但关于污水中ABC转运蛋白抑制剂类污染物的认知仍十分有限.本研究应用ABC转运蛋白活性导向的效应导向分析方法,对长江流域33个采用不同污水处理主体工艺的市政污水厂的进出水开展了毒性评价和关键致毒物质筛查研究.结果表明,大部分市政进水具有转运蛋白抑制效应,但绝大多数市政出水不具有抑制效应.对于工艺脱毒能力,厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O)、改良氧化沟和改良序批式反应器(SBR)稳定削减了大部分ABC转运蛋白抑制效应,多级串联A^(2)O及其与膜生物反应器(MBR)的组合将整体工艺脱毒率提升至100%,但厌氧-好氧工艺(AO)和倒置A^(2)O的工艺脱毒率不佳.A^(2)O处理后主要生成低极性低毒小分子化合物,而倒置A^(2)O工艺处理后生成以中低极性化合物为主的有毒副产物.对武汉、南京和上海的代表性市政进出水的非靶向分析共识别到1431种可疑化合物,药物类相对丰度最高(42.3%~46.5%),其次是农药、工业化学品和个人护理品.化工医药有机原料或中间体、激素、心血管药物和杀虫剂是与市政污水ABC转运蛋白抑制削减密切相关的关键物质类别.本研究可为全面评估长江流域污水处理厂的出水水质提供基础毒理学信息,并为污水处理厂毒性减排工艺设计和新污染物风险管控提供理论指导.

摘要：设计了腐殖土固定床串联缺氧SBR多级反应器对填埋场臭气与渗滤液进行协同处理,以气体表面负荷、水力负荷、污染物负荷为影响因素进行正交实验,探究腐殖土固定床对氨气与硫化氢的处理效能与去除机理,并运用物料衡算的方法对腐殖土固定床去除氨气的机理进行分析。结果表明:腐殖土固定床对氨气与硫化氢的平均去除率分别为95%与98%,各因素对氨气去除率的影响大小的依次顺序为气体表面负荷>污染物负荷>水力负荷,各因素对硫化氢去除率的影响大小的依次顺序为污染物负荷>气体表面负荷=水力负荷,最佳实验条件为气体表面负荷为7 m·h^(-1),水力负荷为0.12 m·d^(-1),氨气负荷为10 mg·(m^(3)·h)^(-1),硫化氢负荷为2 mg·(m^(3)·h)^(-1)。机理分析的结果表明多级串联腐殖土固定床对氨气去除主要是靠气相与液相的分压差(浓度差),传质受进口氨气浓度、即氨气气相分压影响,此过程中气膜阻力远大于液膜阻力,近似于气膜控制过程,且各级液相氨氮等效形成的分压差距较小、气相与液相的分压差(浓度差)与气液有效传质面积逐级减。本研究结果可为现有的填埋场臭气处理技术上发展腐殖土固定床协同处理臭气渗滤液工艺提供参考。