饮用水处理过程中溶解性有机物表征方法的研究进展 被引量：9

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作者 柳婷 杨海燕 +2 位作者 董慧峪 强志民 李翼 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期263-273,共11页

溶解性有机物(DOM)结构、组分复杂,传统水处理工艺(混凝、沉淀、过滤、消毒)、深度处理工艺等对DOM去除有限,在消毒过程中可能生成消毒副产物.DOM的结构、组分影响其在饮用水处理过程中的去除效果.为了深入了解DOM在饮用水处理过程中的... 溶解性有机物(DOM)结构、组分复杂,传统水处理工艺(混凝、沉淀、过滤、消毒)、深度处理工艺等对DOM去除有限,在消毒过程中可能生成消毒副产物.DOM的结构、组分影响其在饮用水处理过程中的去除效果.为了深入了解DOM在饮用水处理过程中的结构、形态变化,需采用多种检测方法对其变化进行表征.本文围绕DOM在不同饮用水处理工艺中的分子量、馏分、芳香性及荧光组分等性质的变化,综述了当前饮用水研究较为广泛的预处理分级(物理分级-超滤膜过滤、化学分级-树脂吸附)、紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱等表征方法的研究进展,对不同表征方法的优点及局限性进行了详细探讨,以期为准确评估水处理过程中DOM的变化提供科学依据. 展开更多

关键词 溶解性有机物(DOM) 表征方法 饮用水 水处理

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生物碳基纳米钯铜催化剂的优化制备及脱硝研究

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作者 莫晓馨 张立浩 +3 位作者 吴雨晴 董翼 朱宗强 朱义年 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2460-2472,共13页

针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中... 针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中的硝酸盐污染物.探究了催化剂制备的前驱液浓度、初始硝酸盐氮浓度、电流强度、催化剂投加量和初始pH值对电催化还原NO_(3)-N的影响.结果显示,通过浸渍还原的方法可以将钯铜双金属成功负载在毛竹生物碳载体上,获得纳米钯铜双金属催化剂.在前驱液为0.60g/LPdCl_(2)和0.15g/LCuCl_(2)的溶液组合,初始硝酸盐氮(NO_(3)-N)浓度为100mg/L、电流强度为220mA、初始pH值为7,催化剂投加量为0.80g/L的条件下,反应180min后硝酸盐氮去除率可达99.68%,N_(2)选择性约为44.25%;Nano-PdCu-BC电催化还原NO_(3)-N的反应符合一级反应动力学,反应动力学常数k值为0.034/min;经3次循环使用后,NO_(3)-N去除率仍维持在95%以上,N_(2)选择性保持在40%以上;揭示了纳米钯铜双金属催化剂电催化还原硝酸盐的机理,纳米零价Cu位点吸附NO_(3)-N后被氧化为CuO,提供电子促进NO_(3)-N还原为NO_(2)-N,协同纳米零价Pd,通过为吸附激活原子氢H*间接还原NO_(3)-N,达到将NO_(3)-N还原为NH_4和N_(2)的目的. 展开更多

关键词 毛竹生物碳 硝酸盐 纳米钯铜催化剂 电催化还原 原子氢自由基

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UV/H2O2技术对上海青草沙水源水砂滤后溴酸根和三卤甲烷的生成控制 被引量：9

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作者 李伟伟 许可 +2 位作者 董慧峪 陈卫平 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期615-622,共8页

针对含溴离子(Br-)的上海某水厂滤后水的高级氧化处理,考察了紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)技术对UV254和总有机碳(TOC)的削减效率、控制消毒副产物溴酸根(Br O-3)和三卤甲烷(THMs)的生成情况,同时研究了水中溴离子(Br-)浓度的改变对UV/H_2... 针对含溴离子(Br-)的上海某水厂滤后水的高级氧化处理,考察了紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)技术对UV254和总有机碳(TOC)的削减效率、控制消毒副产物溴酸根(Br O-3)和三卤甲烷(THMs)的生成情况,同时研究了水中溴离子(Br-)浓度的改变对UV/H_2O_2处理效果的影响.结果表明,UV/H_2O_2处理工艺不产生Br O-3;500 m J·cm-2的UV剂量和5 mg·L-1H_2O_2投加量下,出水UV254和TOC分别降低了35%和21%;后续氯消毒过程中的THMs生成势随H_2O_2投加量的增加显著降低,500 m J·cm-2的UV剂量下,H_2O_2投加量为5 mg·L-1和10 mg·L-1时,THMs生成势的削减率分别为49.4%和79.9%;水中Br-浓度的改变不影响UV/H_2O_2工艺的运行效果;相比UV,UV/H_2O_2还可使9种农药的降解率提高50%—85%.因此,UV/H_2O_2在含Br-水源水深度处理方面有着较好的应用前景. 展开更多

关键词 溴离子 溴酸根 三卤甲烷 饮用水 高级氧化 UV/H2O2

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高锰酸钾氧化降解水中微量有机污染物的研究进展 被引量：9

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作者 许可 贲伟伟 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-26,共11页

由于微量有机污染物(Micro-organic pollutants,MCs)在饮用水源中被频繁检出,MCs微污染日益受到水处理行业的关注.高锰酸钾(Potassium permanganate,PM)具有氧化性强、适用p H范围广、操作简便安全等优点,其在我国饮用水厂预氧化工艺中... 由于微量有机污染物(Micro-organic pollutants,MCs)在饮用水源中被频繁检出,MCs微污染日益受到水处理行业的关注.高锰酸钾(Potassium permanganate,PM)具有氧化性强、适用p H范围广、操作简便安全等优点,其在我国饮用水厂预氧化工艺中的应用已日趋广泛.本文综述了PM对多类代表性MCs(包括内分泌干扰物、药物、农药等)的降解效能,讨论了MCs结构特点、p H和水中共存物质(腐植酸、无机离子)对PM与MCs反应动力学的影响、反应机理以及反应溶液的毒性变化,以期为饮用水厂PM预氧化工艺的优化提供参考. 展开更多

关键词 微量有机污染物 高锰酸钾 动力学 机理 毒性

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高锰酸钾/亚硫酸氢钠氧化嗪草酮后消毒副产物的生成趋势及毒性研究 被引量：4

5

作者 杨海燕 柳婷 +4 位作者 董慧峪 强志民 叶桂洪 李翼 孙晓博 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期999-1004,共6页

本文研究了不同pH条件下高锰酸钾/亚硫酸氢钠(PM/BS)对农药嗪草酮(MET)的氧化降解,预氧化后续氯化过程中消毒副产物(DBPs)的变化和毒性评估,同时高锰酸钾(PM)氧化作为对照组.研究表明,PM/BS预氧化较PM预氧化能加大污染物质MET的降解效率... 本文研究了不同pH条件下高锰酸钾/亚硫酸氢钠(PM/BS)对农药嗪草酮(MET)的氧化降解,预氧化后续氯化过程中消毒副产物(DBPs)的变化和毒性评估,同时高锰酸钾(PM)氧化作为对照组.研究表明,PM/BS预氧化较PM预氧化能加大污染物质MET的降解效率,两种预氧化过程中MET的降解率在酸性条件下最大且随着pH的升高而降低,DBPs的生成量和毒性都随着pH的升高而增大.碱性条件下降解率低却生成了大量的二氯乙腈,导致DBPs的生成量和毒性大幅增加,值得引起重视和注意,本文对此种现象产生的原因进行了详细探讨.PM/BS系统降解污染物需要控制在酸性条件下进行,既能增大降解效率,又能降低DBPs的毒性. 展开更多

关键词 高锰酸钾/亚硫酸氢钠(PM/BS) 嗪草酮(MET) 消毒副产物(DBPs) 毒性评估

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水源水Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对天然有机物的组成特征及消毒副产物生成势的影响 被引量：1

6

作者 韩港胜 侯嫔 +8 位作者 储文斌 王艳 段书乐 强志民 刘丁伟 许谦 蒋菱 蒋才芳 董慧峪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1138-1149,共12页

溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下... 溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下对水样进行预氧化后,水样DOM的荧光光谱特性、荧光特征参数和荧光组分等的变化情况,及氯化后消毒副产物(DBPs)的生成情况.结果表明,水源水水样DOM的来源主要为陆源与内源混合且具有一定的腐殖质化程度,Mn(Ⅶ)和Fe(Ⅵ)预氧化不仅对荧光DOM具有较好的降解效果,对腐殖质类DOM也具有一定的降解作用.在DBPs的生成势方面,Mn(Ⅶ)预氧化对三氯甲烷(TCM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象,对二氯乙腈(DCAN)的生成势具有一定的减弱作用.而Fe(Ⅵ)预氧化对三氯丙酮(1,1,1-TCP)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)和DCAN的生成势均具有明显的降低作用,对二氯一溴甲烷(DCBM)、二溴一氯甲烷(DBCM)和三溴甲烷(TBM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象.研究结果推动了水源水氧化消毒工艺的发展并为相关研究提供理论指导. 展开更多

关键词 溶解有机物 三维荧光光谱 预氧化 氯消毒 消毒副产物

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次氯酸钠氧化—磷酸铵镁沉淀法处理草甘膦废水并回收磷 被引量：8

7

作者 李永峰 王欢 +2 位作者 朱利军 贺子良 刘锐平 《化工环保》 CSCD 北大核心 2017年第6期627-631,共5页

针对草甘膦废水处理与磷回收难题,研究了次氯酸钠氧化草甘膦与磷酸铵镁沉淀法回收磷工艺的可行性。实验结果表明,次氯酸钠氧化草甘膦的最佳工艺条件为:次氯酸钠加入量109 g/L,溶液pH为9.0,氧化时间20 min。次氯酸钠氧化草甘膦的主要降... 针对草甘膦废水处理与磷回收难题,研究了次氯酸钠氧化草甘膦与磷酸铵镁沉淀法回收磷工艺的可行性。实验结果表明,次氯酸钠氧化草甘膦的最佳工艺条件为:次氯酸钠加入量109 g/L,溶液pH为9.0,氧化时间20 min。次氯酸钠氧化草甘膦的主要降解途径为:C—N键断裂生成羟基乙酸和乙酸;C—P键断裂生成磷酸(主要反应)。正交实验得到的磷酸铵镁沉淀法回收磷的最佳工艺条件为溶液pH 9.0、镁磷摩尔比1.2、氮磷摩尔比1.4、反应时间15 min,在此条件下磷酸盐回收率达99.3%。XRD图谱证实所得固体主要成分为磷酸铵镁。 展开更多

关键词 草甘膦废水 次氯酸钠 磷酸铵镁 磷回收

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羟胺促进臭氧氧化降解阿特拉津 被引量：5

8

作者 许可 贲伟伟 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期207-213,共7页

臭氧(O_3)能有效氧化去除废水中的微量有机污染物,但其较高的成本限制了在我国废水处理中的应用.因此,开发新型的O_3高级氧化技术以提高O_3的利用率,已成为亟待解决的问题.本研究发现,羟胺(NH_2OH)可大幅提高连续流O_3氧化去除农药阿特... 臭氧(O_3)能有效氧化去除废水中的微量有机污染物,但其较高的成本限制了在我国废水处理中的应用.因此,开发新型的O_3高级氧化技术以提高O_3的利用率,已成为亟待解决的问题.本研究发现,羟胺(NH_2OH)可大幅提高连续流O_3氧化去除农药阿特拉津(ATZ)的效率.与单独臭氧氧化体系相比,当[NH_2OH]0∶[O_3]s(摩尔浓度比)=0.25时,反应3 min时的ATZ去除率([O_3]s∶[ATZ]0=10,p H 7.0)由37.9%提高至83.8%.当[NH_2OH]0∶[O_3]s=0.25—0.75时,反应前3 min内的加速程度随NH_2OH初始浓度的升高而降低,随后在0.75比例下的加速程度升高,这与[NH_2OH]∶[O_3]s在反应过程中的持续降低及二级氧化剂生成的变化有关.二级氧化剂的生成种类和浓度主要受[NH_2OH]0∶[O_3]s影响,有羟基自由基生成.反应3 min后,在0.25比例下二级氧化剂主要通过攻击ATZ的烷基等含碳基团加速其降解,0.75比例下二级氧化剂对含氯基团的攻击加剧.本研究将为利用NH_2OH开发新型的O_3高级氧化技术提供依据. 展开更多

关键词 臭氧 阿特拉津 降解 羟胺 促进

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张家口坝下地区高氟地下水成因分析与健康风险评价 被引量：11

9

作者 宋晓光 芦岩 +1 位作者 梁仕凯 胡斌 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期240-250,259,共12页

为了明晰张家口坝下地区高氟地下水的成因,探究其对当地居民饮用水安全的潜在影响,采集了391组潜水样品(井深≤100 m),通过水化学分析法、图解法、离子比例法、饱和指数计算法等对高氟地下水的分布与成因进行了分析,并利用美国EPA非致... 为了明晰张家口坝下地区高氟地下水的成因,探究其对当地居民饮用水安全的潜在影响,采集了391组潜水样品(井深≤100 m),通过水化学分析法、图解法、离子比例法、饱和指数计算法等对高氟地下水的分布与成因进行了分析,并利用美国EPA非致癌健康风险评价模型对四类受体人群进行健康风险评价。结果表明,研究区高氟地下水(ρ(F^(-))>1.5 mg/L)主要分布在地势低洼、高氟岩浆岩下游的山前地带、封闭式小盆地、沿河两侧的径流滞缓区等地区,其主要机制主要包括矿物风化溶解作用、碱性环境下的晶格置换作用和阳离子交换作用;盐效应会影响研究区地下水中F^(-)富集,但不是高氟地下水的主要成因;农业活动与地下水中F^(-)的富集无关。此外,坝下地区分布的电厂、钢铁厂等是永定河水系的潜在污染源,对高氟地下水形成的影响不容忽视。研究区婴儿、儿童、成年男性和成年女性的平均健康风险指数依次为1.20,0.74,0.69,0.56,呈现出受体年龄越小,风险越高;女性对含氟地下水的抗风险能力优于男性的特征。建议针对高风险区发展多水源联合供水模式,提升退氟改水工程效率,保障区域供水安全。 展开更多

关键词 高氟地下水 水岩相互作用 离子交换作用 健康风险 坝下地区

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华北平原某区农村供水水质与健康风险评估 被引量：14

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作者 刘子奇 仇付国 +3 位作者 李红岩 董慧峪 方怡蕾 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2054-2063,共10页

在饮用水水质的评价中,国标法和综合水质指数(WQI)均以《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)为评价依据,能够定性、定量反映供水水质的评价方法。健康风险评估则把污染物负荷与人类健康相关联,进而评估饮用水中的污染物对人类健康的潜... 在饮用水水质的评价中,国标法和综合水质指数(WQI)均以《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)为评价依据,能够定性、定量反映供水水质的评价方法。健康风险评估则把污染物负荷与人类健康相关联,进而评估饮用水中的污染物对人类健康的潜在危害。通过上述3种方法对华北某区农村饮用水水质进行评估,可从不同维度评估水质供水水质情况,并对水质评估方法提出可行的改进建议。对比国标法和WQI,健康风险评估不受国标限值影响,指出了限制之下指标的潜在健康风险。WQI与健康风险评估两者共同运用于饮用水水质评估,可定量、全面以及客观的展示水质优劣,明确主要污染物,并可以根据污染贡献程度明确亟待解决的供水水质问题,可在我国饮用水水质与健康风险量化评估中推广使用。 展开更多

关键词 综合水质指数 健康风险 水质 农村饮用水

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全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)非靶向筛 查水源地中微量有机污染物 被引量：7

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作者 张博超 章丽萍 +3 位作者 王大伟 王艳 董慧峪 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1109-1117,共9页

全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)由于其检测限低、分离效果好等优势已广泛应用于环境领域研究中.通过使用此技术对我国东南地区水库中有机微污染物进行非靶向定性筛查,在2个水体样本中分别检测出1780、1861个质... 全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)由于其检测限低、分离效果好等优势已广泛应用于环境领域研究中.通过使用此技术对我国东南地区水库中有机微污染物进行非靶向定性筛查,在2个水体样本中分别检测出1780、1861个质谱峰,通过谱库匹配,分别匹配到958、961个化合物,其中与谱库保留时间指数偏差在±10%以内的物质185、177种,±2%以内的物质114、117种,通过对保留时间指数进行控制,提升了非靶向识别的准确性.全部5个采样点中保留指数偏差在±10%以内共识别出255种有机物,包括脂肪族化合物115种、芳香族化合物96种、脂环族化合物44种;元素组成为CH和CHO的化合物占比83.33%—89.73%,占检出物质的绝大多数.全二维气相色谱-飞行时间质谱技术能够准确地定性筛查出环境水体中大量未知有机微污染物,为识别水质特征提供重要依据. 展开更多

关键词 全二维气相色谱-飞行时间质谱 有机组分 非靶向分析 水源

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水中溴代消毒副产物的生成综述 被引量：5

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作者 顾允轩 仇付国 +5 位作者 刘子奇 方怡蕾 尚添顺 张君枝 董慧峪 强志民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1934-1946,共13页

溴代消毒副产物(Br-DBPs)由于其高细胞毒性和基因毒性被广泛关注.本文介绍了饮用水中多种已知Br-DBPs(溴代甲烷、溴代乙酸、溴代乙腈、溴代乙酰胺、溴代硝基甲烷、溴代乙醛、溴代芳香族DBPs)的检出浓度、结构与毒性.综述了常用消毒方式... 溴代消毒副产物(Br-DBPs)由于其高细胞毒性和基因毒性被广泛关注.本文介绍了饮用水中多种已知Br-DBPs(溴代甲烷、溴代乙酸、溴代乙腈、溴代乙酰胺、溴代硝基甲烷、溴代乙醛、溴代芳香族DBPs)的检出浓度、结构与毒性.综述了常用消毒方式(氯和氯胺消毒)过程Br-DBPs的生成机理,输配过程对Br-DBPs的生成影响.此外,还讨论了未知Br-DBPs的识别进展以及Br^(-)浓度、pH值、温度、天然有机物等对Br-DBPs生成的影响.由于海水入侵、地质结构变化等原因,水源中的Br^(-)浓度升高会使Br-DBPs增多,溴化物的去除能够有效控制Br-DBPs.本文为今后对Br-DBPs的种类、检测等研究提供了参考,以更好地评估暴露在饮用水中的Br-DBPs的健康风险. 展开更多

关键词 溴代消毒副产物 饮用水消毒 生成 影响因素

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拉林河流域地下水中稀土元素质量浓度及分异特征 被引量：4

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作者 王慧群 胡斌 +2 位作者 滕彦国 詹燕红 翟远征 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第1期158-167,共10页

为了解拉林河流域地下水中稀土元素(REE)的地球化学特征,通过稀土元素质量浓度测试和北美页岩(NASC)归一化分析研究区域地下水系统中稀土元素的质量浓度和分异特征,利用软件PHREEQC模拟计算研究稀土元素沿流向的形态分布特征。结果表明... 为了解拉林河流域地下水中稀土元素(REE)的地球化学特征,通过稀土元素质量浓度测试和北美页岩(NASC)归一化分析研究区域地下水系统中稀土元素的质量浓度和分异特征,利用软件PHREEQC模拟计算研究稀土元素沿流向的形态分布特征。结果表明:拉林河流域地下水中稀土元素总质量浓度(ΣREE)较低,范围为0.030~2.649μg/L(均值0.328μg/L);轻稀土元素(LREE)相对亏损,而重稀土元素(HREE)相对富集,具有显著Eu正异常和轻度Ce负异常;地下水中稀土元素主要以LnCO_(3)+和Ln(CO_(3))2-形态存在;随径流距离增加,地下水中ΣREE质量浓度明显下降,Eu正异常程度增大,LnCO_(3)+和Ln(CO_(3))2-形态质量浓度分别呈下降和上升趋势,稀土元素形成二碳酸配合物是造成重稀土元素相对富集的主要原因。 展开更多

关键词 拉林河 地下水 稀土元素 配分模式 Eu/Ce异常 稀土元素形态

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