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机械化学法修复石油烃污染土壤及对土壤特性的影响 被引量：8
1
作者 张金永 汪林 +2 位作者 王明新 肖扬 韩莹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4726-4733,共8页
以典型石油烃正十六烷为特征污染物,采用批次实验研究机械化学处理对模拟石油烃污染土壤的修复效果及影响因素;采用GC/MS分析土壤中正十六烷的降解产物,通过XRD、FTIR、SEM和BET对处理前后土壤样品进行表征,并分析土壤有机碳含量的变化... 以典型石油烃正十六烷为特征污染物,采用批次实验研究机械化学处理对模拟石油烃污染土壤的修复效果及影响因素;采用GC/MS分析土壤中正十六烷的降解产物,通过XRD、FTIR、SEM和BET对处理前后土壤样品进行表征,并分析土壤有机碳含量的变化,揭示石油烃污染土壤的机械化学法修复机理。结果表明,在球磨机转速为500r/min,球料比为35∶1,大、中、小钢球配比为2∶5∶3,正十六烷投加量为2.5μL/g时,球磨4h后正十六烷降解率达95.86%。球磨处理过后土壤颗粒表面变粗糙,助磨效果较好的石英含量显著增多。与处理前相比,球磨处理后未检出短链烷烃,表明正十六烷降解较为彻底。土壤有机碳含量和吸附能力显著提高,使得残留低浓度石油烃难以全部去除。机械化学法修复石油烃污染土壤具有快速、高效、彻底等优势,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 土壤 石油烃 机械化学修复 理化性质
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过碳酸钠修复石油污染土壤及其环境效应 被引量：4
2
作者 汪林 蒲思淇 +2 位作者 王明新 薛金娟 韩莹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期2171-2179,共9页
化学氧化可快速高效修复石油污染土壤,但很少关注研究其对土壤质量的影响以及残留污染物的环境风险。本文以过碳酸钠(SPC)为氧化剂,以柠檬酸(CA)/硫酸亚铁[Fe(Ⅱ)]为催化剂,分析了其对柴油污染土壤的修复效率,分析了柴油中不同组分的降... 化学氧化可快速高效修复石油污染土壤,但很少关注研究其对土壤质量的影响以及残留污染物的环境风险。本文以过碳酸钠(SPC)为氧化剂,以柠檬酸(CA)/硫酸亚铁[Fe(Ⅱ)]为催化剂,分析了其对柴油污染土壤的修复效率,分析了柴油中不同组分的降解特征,通过残留初始总石油烃(TPH)有效性和浸提液生物毒性变化提示不同处理的环境风险,通过有机碳和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析修复前后土壤特性变化。结果表明,SPC单独处理效率较低,CA/Fe(Ⅱ)显著提高了TPH去除率。FTIR光谱表明,处理后土壤样品的Si-O-Si、C-H和-OH振动增强。气相色谱-质谱联用(GC/MS)图谱表明,残留TPH组分主要为长链烷烃(C_(16)~C_(21))。羟丙基-β-环糊精(HPCD)浸提液发光抑制率随着浸提液pH的增加而增加,表明SPC投加量过多产生的强碱性对土壤生物毒性具有显著影响。增加CA投加量对TPH去除率的促进幅度大于SPC和FeSO_(4),且有助于降低残留TPH的生物有效性和提升土壤总有机碳(TOC)含量。采用化学氧化修复有机污染土壤应进行环境风险分析并对修复条件进行优化。 展开更多
关键词 过碳酸钠 石油烃 毒性 氧化降解 土壤表征
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固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定斑马鱼暴露体系4种双酚类环境激素的研究 被引量：2
3
作者 韩莹 费雨萌 +3 位作者 杜尔登 王明新 薛银刚 刘宇轩 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期499-507,共9页
为评估双酚类环境激素对水环境可能造成的环境影响,建立固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)法测定斑马鱼暴露体系中的双酚C(BPC)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ).对前处理条件进行优化,斑马鱼样品依次采用6 mL乙... 为评估双酚类环境激素对水环境可能造成的环境影响,建立固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)法测定斑马鱼暴露体系中的双酚C(BPC)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ).对前处理条件进行优化,斑马鱼样品依次采用6 mL乙腈溶液提取,30 min超声萃取及振荡混合,8000 r/min下离心10 min,重复2次,于−80℃冷冻除脂48 h,过滤并用超纯水稀释至500 mL.采用Generik H2P柱萃取上述鱼样及养殖水体样品,依次用10 mL 10%甲醇水溶液(V/V)淋洗,10 mL甲醇溶液洗脱.优化参数确定最佳质谱条件,以甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾电离、负离子选择反应监控(SRM)模式、同位素内标法进行测定.结果表明:①固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法的检出限为0.019~0.60μg/L,定量限为0.06~1.89μg/L,BPS在0.5~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9990,BPZ、BPF和BPC在1~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数在0.9989~0.9998范围内.②在1.5、4.5、15μg/L双酚类环境激素的添加浓度下,养殖水体中目标物的回收率为91.45%~102.91%,相对标准偏差为1.47%~11.04%,斑马鱼体内目标物的回收率为85.95%~97.45%,相对标准偏差为4.63%~16.36%.③高浓度暴露组中,鱼体内BPF、BPS、BPC含量约是低浓度暴露组的10倍,而BPZ含量在两组间无明显差异.研究显示,BPC、BPF、BPS、BPZ短时间内在斑马鱼体内产生了富集,通过分析斑马鱼全鱼样品、养殖水样及实际景观水体样品,证明固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法样品回收率高、检出限低、灵敏度高、重现性好,具有较好的实用性. 展开更多
关键词 固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS) 双酚类环境激素 斑马鱼 养殖水体 暴露
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活化过硫酸盐修复苯胺污染地下水及其环境风险 被引量：6
4
作者 李坡 张珊珊 +2 位作者 施锦秋 高航 王明新 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2753-2760,共8页
采用砂柱实验对模拟苯胺(AN)污染地下水进行连续处理,研究了碱(NaOH)活化、铁(Fe^(2+))活化和过氧化氢(H_(2)O_(2))活化三种过硫酸盐(PS)活化方式对AN的去除效果及环境风险。结果表明,H_(2)O_(2)活化PS处理对AN去除效果最好,4天内AN累... 采用砂柱实验对模拟苯胺(AN)污染地下水进行连续处理,研究了碱(NaOH)活化、铁(Fe^(2+))活化和过氧化氢(H_(2)O_(2))活化三种过硫酸盐(PS)活化方式对AN的去除效果及环境风险。结果表明,H_(2)O_(2)活化PS处理对AN去除效果最好,4天内AN累计去除率达到了60%。当H_(2)O_(2)浓度递减注射时,4天内AN累计去除率达到了83%,克服了恒定浓度注射时的氧化剂浪费问题。各处理的总有机碳(TOC)矿化率远小于AN去除率,表明大量AN不完全降解。GC/MS分析表明,降解产物主要有对苯醌、偶氮苯和直链烷烃。碱活化显著提升了体系pH,其他反应体系均为中性,反应后pH均下降。H_(2)O_(2)活化PS处理的氧化还原电位稳定保持较高水平。处理后的水质急性毒性均高于处理前,主要源于过硫酸钠分解后残留的硫酸盐,使修复后地下水饱和带形成高盐区。因此,采用活化PS原位注射修复时,需对二次污染风险进行严格地评估和防控。 展开更多
关键词 活化过硫酸盐 原位化学氧化 地下水修复 生态风险评价 毒性分析
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过硫酸钠缓释胶囊反应带修复苯胺污染地下水 被引量：4
5
作者 李坡 蒲思淇 +2 位作者 李劲松 韩莹 王明新 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5718-5727,共10页
针对有机污染地下水原位化学氧化修复中普遍存在的氧化剂过量使用、污染物反弹和二次污染问题,以苯胺(AN)为特征污染物,以活化过硫酸盐为氧化剂,采用硬脂酸为胶结剂,制备过硫酸钠(PS)和硫酸亚铁(FeSO_(4))缓释胶囊,构建基于PS和FeSO_(4... 针对有机污染地下水原位化学氧化修复中普遍存在的氧化剂过量使用、污染物反弹和二次污染问题,以苯胺(AN)为特征污染物,以活化过硫酸盐为氧化剂,采用硬脂酸为胶结剂,制备过硫酸钠(PS)和硫酸亚铁(FeSO_(4))缓释胶囊,构建基于PS和FeSO_(4)缓释胶囊的可渗透反应屏障(PS-FeSO_(4)-PRB),考查了缓释胶囊组分、地下水流速对PRB中活性物质释放和AN去除的影响.结果表明,当缓释胶囊中活性物质/硬脂酸为1/2,地下水流速为0.1mL/min时,48h后PRB中PS和Fe^(2+)累计释放率分别为43.18%和14.98%.当PRB中FeSO_(4)/PS为1/9时,AN累计去除率达到95.37%,TOC累计去除率为57.07%.采用砂柱模拟AN污染地下水,比较了直接注射PS和FeSO_(4)与PS-FeSO_(4)-PRB两种处理方式的修复性能,4d内两者的AN累计去除率分别为35.22%和69.74%,TOC累计去除率分别为15.83%与14.88%.PS-FeSO_(4)-PRB修复效果明显高于直接注射处理.GC/MS分析表明,处理后产生了对苯醌、偶氮苯以及长链烷烃等产物,导致AN矿化率不高.pH值和Eh连续记录结果表明,PS-FeSO_(4)-PRB处理能够保持反应体系氧化还原电位和酸碱性的相对稳定.相比直接注射氧化剂,基于PS和FeSO_(4)-缓释胶囊的PRB处理中地下水的急性毒性更低,二次污染风险更小. 展开更多
关键词 活化过硫酸钠 可渗透反应栅 缓释材料 环境影响评价
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环氧树脂/改性β-环糊精复合材料的热降解和阻燃性能 被引量：3
6
作者 单雪影 韩骥 +2 位作者 宋艳 蒋军成 李锦春 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期84-91,共8页
环氧树脂(EP)的易燃性限制了其应用,因此提高EP的阻燃性能对提高EP的火安全性能,拓展其应用有重要的现实意义。生物质阻燃EP能够满足人们对环保的需求。文中利用生物质材料β-环糊精(β-CD)的分子活性,采用反应活性中间体磷酸酯二酰氯... 环氧树脂(EP)的易燃性限制了其应用,因此提高EP的阻燃性能对提高EP的火安全性能,拓展其应用有重要的现实意义。生物质阻燃EP能够满足人们对环保的需求。文中利用生物质材料β-环糊精(β-CD)的分子活性,采用反应活性中间体磷酸酯二酰氯对其进行改性,然后将改性后的β-CD(mβ-CD)添加至EP中制备EP复合材料。结果发现,mβ-CD的加入能明显增加EP的成炭量,且EP的阻燃性能有明显的提高。当mβ-CD质量分数为25%时,氧指数(LOI)增加到28.7%、垂直燃烧测试(UL-94)等级达到V-0级别。EP/mβ-CD复合材料燃烧时能形成质量较高的稳定炭层,使材料燃烧时产生的热量和有毒烟气释放量得到有效抑制。 展开更多
关键词 环氧树脂 Β-环糊精 热降解 阻燃性能
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PRB活性介质球磨硫铁矿去除硝基苯
7
作者 廖雅萍 张珊珊 +2 位作者 吴超 袁迁 王明新 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4639-4649,共11页
采用机械化学法制备了球磨硫铁矿粉末(BMP),采用批次实验研究了BMP对硝基苯(NB)的还原性能,采用砂柱实验考察BMP用于填充可渗透反应屏障(PRB)以修复硝基苯污染地下水的可行性.X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(... 采用机械化学法制备了球磨硫铁矿粉末(BMP),采用批次实验研究了BMP对硝基苯(NB)的还原性能,采用砂柱实验考察BMP用于填充可渗透反应屏障(PRB)以修复硝基苯污染地下水的可行性.X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对BMP反应前后的形态、晶体结构和元素组成进行表征分析.结果表明,BMP可以有效地去除NB,去除率达98.8%,主要还原产物为苯胺(AN).准一级动力学模型较好地拟合了NB的降解过程,降解动力学常数为59.03×10^(-3)min^(-1).GC-MS分析未检出除AN外的其它污染物.砂柱实验结果表明,BMP-PRB可以连续高效去除模拟地下水中的NB,地下水成分保持稳定,急性毒性显著降低.表征分析表明,BMP对NB及其还原产物有一定的吸附作用.BMP表面持续产生具有还原性的Fe^(2+)和S^(2-)等活性物质,可与NB的强吸电子基团硝基反应生成AN和Fe^(3+),而Fe^(3+)氧化硫铁矿会产生Fe^(2+)并促进Fe^(2+)-Fe^(3+)循环. 展开更多
关键词 硝基苯 球磨硫铁矿 急性毒性 地下水 砂柱实验
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NaHSO3和KMnO4组合可渗透反应栅对苯胺的去除特性
8
作者 叶倩 王城晨 +2 位作者 王明新 韩莹 薛金娟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2960-2969,共10页
采用亚硫酸氢钠(NaHSO3)强化高锰酸钾(KMnO4)去除苯胺(AN).通过批次处理实验研究了AN去除率与反应条件的关系,分析了KMnO4投加量、NaHSO3投加量、初始pH值和反应时间之间的交互作用;以石蜡为胶结剂分别制备基于NaHSO3和KMnO4的可渗透反... 采用亚硫酸氢钠(NaHSO3)强化高锰酸钾(KMnO4)去除苯胺(AN).通过批次处理实验研究了AN去除率与反应条件的关系,分析了KMnO4投加量、NaHSO3投加量、初始pH值和反应时间之间的交互作用;以石蜡为胶结剂分别制备基于NaHSO3和KMnO4的可渗透反应栅(PRB),对模拟AN污染地下水进行连续处理,研究不同PRB的释放规律和组合PRB对AN的去除特性.结果表明,NaHSO3可显著强化KMnO4对AN的降解速率,当AN初始浓度为5mg/L,NaHSO3/KMnO4/AN为5/5/1时,AN去除率达99.2%,高于单独KMnO4处理的85.6%.AN去除率与KMnO4投加量、NaHSO3投加量和反应时间线性正相关,与溶液初始pH值线性负相关.采用二次多项式和逐步回归法拟合了AN去除率与反应条件间的关系,模拟值与验证实验结果相近,模型精度较好.PRB中NaHSO3溶出速率显著大于KMnO4.当Na HSO3和KMnO4混合的可渗透反应栅(SB/PM-PRB)质量为5g,进水流速和AN浓度分别为0.1m L/min和10mg/L时,168h内AN的去除率保持在99%以上,且克服了KMnO4单独处理出水色度过高的问题.傅里叶变换红外光谱分析表明,反应前后PRB成分没有显著变化,PRB稳定性较好.紫外光谱扫描结果表明,AN和苯环特征峰强度均显著下降,表明SB/PM-PRB能使AN开环降解和破坏氨基结构. 展开更多
关键词 高锰酸钾 亚硫酸氢钠 响应面法 可渗透反应栅
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