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环境工程学报
中国科学院生态环境研究中心
环境工程学报

中国科学院生态环境研究中心

曲久辉

月刊

1673-9108

cjee@rcees.ac.cn

010-62941074

100085

北京市2871信箱

环境工程学报/Journal Chinese Journal of Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊的办刊宗旨为：“积极促进国内环境污染治理技术与设备的研究、开发与应用”。本刊正在成为连接国内外环境污染治理技术与设备领域科研人员、技术开发与推广人员以及广大用户的信息纽带与桥梁。
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    光电氧化降解饮用水中有机污染物的效能

    敖钰洁黄星星李世颖卢金锁...
    409-417页
    查看更多>>摘要：针对地表水中普遍存在的有机污染物现状和常规水处理工艺无法去除有机污染物的问题,以紫外光电氧化技术为基础,提出了以"分质供水"为目标的末端深度水处理工艺.与单独电解和光解相比,电化学氧化与紫外耦合技术可以将布洛芬、阿特拉津、三氯乙酸、乐果的降解率在15 min内分别提高到92.5％、98.1％、71.0％和94.6％,并且能耗有所降低.电流和光强对光电氧化降解有机污染物有促进作用,但污染物初始质量浓度、Cl-、HCO3-和天然有机物(HA)和污染物去除率呈反比关系.在此基础上,以布洛芬为污染物代表,测定了布洛芬的中间产物,并计算了降解中间体的毒性变化,发现光电氧化明显降低了布洛芬的毒性.

    光电氧化饮用水处理有机污染物布洛芬毒性计算

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    Pd-ZnIn2S4-PVA-浮石负载型催化剂制备及其光催化降解水中PhACs性能

    蔡天雨卜龙利张萌罗长科...
    418-429页
    查看更多>>摘要：光催化是降解水体中痕量医药类物质卡马西平(CBZ)、双氯芬酸(DCF)等的有效技术,负载型光催化剂的开发可解决粉末催化剂不宜回收且易造成二次污染的问题.本研究采用水热合成-超声浸渍法制备浮石负载型催化剂,证实聚乙烯醇(PVA)粘合效果好于中性硅溶胶(ZS-30)、磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)和聚乙二醇400(PEG-400),超声振荡测得0.1％Pd-ZnIn2S4-PVA-浮石催化剂的脱落率为4％.在碘镓灯和太阳光照射下,1.5 g·L-1的0.1％Pd-ZnIn2S4-PVA-浮石催化剂对50 mL、初始质量浓度100 μg·L-1 CBZ的降解率为100％和88.8％,CBZ的光催化降解遵循伪一阶动力学.PVA与0.1％Pd-ZnIn2S4之间以氢键连接,并成功为负载型光催化剂引入了晶格缺陷,溶液中的CBZ和DCF被催化剂表面光照产生的·OH和O2·-自由基氧化降解.以上研究结果 可为光催化技术净化水中痕量药物的实际应用提供参考.

    负载型催化剂光催化医药活性物质机理表征

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    水平渗滤系统的污染物去除效果及动力学分析

    廖俭霞黄智高澍宿程远...
    430-440页
    查看更多>>摘要：基于人工快渗(CRIS)和水平潜流人工湿地(HSSFCWs)构建了水平流人工渗滤系统(HFCIS),研究了该系统对耗氧有机物(以COD计)、氨氮(NH4+-N)的沿程去除情况和污染物在系统内的垂向分布情况,并进行了动力学分析.结果表明,在水力负荷为0.083 m·d-1、进水耗氧有机物(以COD计)浓度为220～630 mg·L-1、NH4+-N质量浓度为13～47mg·L-1时,COD、NH4+-N的去除率分别为88.6％和91.9％以上.在水力负荷为0.25 m·d-1的条件下,进水耗氧有机物(以COD计)和NH4+-N质量浓度分别为613～690 mg·L-1和36～48 mg·L-1时,总去除率分别为95.5％和78.2％以上.水平方向沿程污染物质量浓度呈现逐渐衰减的趋势,污染物降解符合一阶动力学模型,去除速率常数在CRIS和HSSFCWs的速率常数范围内并处于较高水平.该HFCI系统填料简单,复氧效果好,污染物去除性能优异,提高了土地利用率,建造位置选择较为灵活,在分散式污水处理中有独特的优势.

    水平渗滤系统动力学去除速率常数分散式污水处理

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    碳纳米管电极强化电催化臭氧降解西玛津

    黄星星王耀龙敖钰洁卢金锁...
    441-449页
    查看更多>>摘要：传统的电催化技术受限于阴极原位电生H2O2的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差.为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴定了反应体系内的活性物质及对西玛津的降解性能.结果表明,当气体流量为0.2L·min-1,电流密度为7.5mA·cm-2时,HO·生成量为1.024 μmol·L-1.与单独电催化和单独臭氧技术相比,电催化臭氧技术可以在6 min内完全去除初始质量浓度为5 mg·L-1的西玛津.当臭氧质量浓度10mg·L-1,电流密度7.5mA·cm-2时,电催化臭氧技术的矿化效率最高,120 min后TOC去除率为62.25％,相比于电催化氧化、臭氧氧化能耗分别下降了 55％和31％,但电催化臭氧技术没有明显降低西玛津中间产物的毒性.经过10次循环使用后,CNT/TBAQ阴极仍然保持对污染物的去除能力.以上结果表明,以CNT/TBAQ电极为阴极的电催化臭氧技术可以有效提高污染物降解效率,为微量污染物去除提供了一种有前景的技术.

    蒽醌农药羟基自由基生物毒性电催化臭氧

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    SDS促进复配酶水解排水管网沉积物

    李一兵白珺张彦平邱文韬...
    450-460页
    查看更多>>摘要：采用SDS协同复配酶水解排水管网沉积物,分别考察了 SDS投加量、反应时间、pH、温度4个影响因素对沉积物水解效果的影响,并通过SEM、EPS、三维荧光光谱以及粒径等表征方法进行机理分析.结果表明,投加5％(w:w)SDS与8％(w:w)复配酶,在原泥pH(7.28±0.3)、25℃、反应时间为2h时,沉积物水解效果最好.此时SCOD、多糖和氨氮分别由初始的 5 686.9、1 913.75和87.32 mg·L-1 增加到 8 192.9、3 561.29 和 153.37 mg·L-1,有机质含量由56.32％下降到55.59％.在SDS+复配酶处理管网沉积物后,其内部紧实结构被破坏,TB-EPS向S-EPS转移,腐殖酸类物质荧光强度增强,表明溶解性EPS增多,且沉积物粒径向＜300 μm转变.高通量测序分析结果表明,SDS+复配酶对管网沉积物微生物种类的丰富度和多样性影响不大,但在一定程度上会改变微生物的功能菌群,减少CH4和H2S的产生.以上研究结果可为延缓排水管网淤堵问题提供数据支持.

    SDS复配酶排水管网沉积物水解微生物群落

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    活性炭预涂动态膜处理船舶含油废水过程中溶解性有机物的分子组成特征

    周毅黄武林谭冠新陈敏...
    461-470页
    查看更多>>摘要：动态膜技术以其高效、低成本等优点,在船舶含油废水深度处理领域展现出重要的应用潜力.然而船舶含油废水中有机物组成极其复杂,其在动态膜处理过程中的分子特征及变化尚需进一步研究.采用超高分辨质谱研究船舶含油废水中溶解性有机物(DOM)在动态膜过滤过程处理不同时间的分子组成特征.结果表明,船舶含油废水经动态膜处理前有超过2200种DOM分子式,其主要由CHOS、CHONP等含杂原子类物质组成.动态膜处理过程中,前10min由于活性炭的较强的吸附能力,对大部分有机物显示出良好的去除率,废水的COD和DOC去除率均在80％以上,此阶段对大分子质量、不饱和氧化性DOM去除效果较好.随后活性炭吸附能力下降,动态膜对COD和DOC的去除率逐渐衰减,60 min时均下降至50％左右.60 min后船舶含油废水中DOM的分子组成未观察到明显变化.本研究揭示了船舶含油废水在动态膜处理过程中DOM分子层面的组成和变化特征,为动态膜技术高效处理难去除船舶含油废水提供一定的工艺参考.

    动态膜船舶含油废水溶解性有机物超高分辨质谱

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    丰水期长荡湖入湖河流微生物群落结构特征及影响因素

    闵嵩傲徐志鹏巫丹汪金辉...
    471-480页
    查看更多>>摘要：为探究长荡湖入湖河流微生物群落结构特征及与环境因子的响应关系,在综合考虑主要入湖河流和污染源类型等因素的基础上进行分组,分析入湖河流中溶解氧(DO)、pH、氮磷比(TN/TP)、水温(WT)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)共7个理化因子的分布特征.基于16S rRNA高通量测序技术并结合Circos、ANOSIM和冗余分析(RDA)等方法分析微生物群落结构特征的差异以及微生物群落与理化因子的关系.结果表明:不同污染类型的长荡湖入湖河流中优势菌门、菌属种类相似,但相对丰度却有所差别.优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);优势菌属包含 hgcI clade、CL500-29 marine group、Acinetobacter、Comamonadaceae-Unclassified和Hydrogenophaga.ANOSIM分析表明长荡湖入湖河流微生物群落结构特征与污染源类型相关.冗余分析(RDA)结果显示pH、TP与长荡湖入湖河流的优势菌门呈显著相关(P＜0.05);DO、pH与长荡湖入湖河流的优势菌属呈显著相关(P＜0.05).入湖河流的微生物群落在门、属分类水平上具有较高多样性且与污染源类型和理化因子相关,这为长荡湖入湖河流污染防治和生态修复提供了数据支撑.

    丰水期长荡湖入湖河流微生物群落影响因素

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    钙改性玉米芯生物炭对水中氮磷吸附特性

    常思露高茜魏佳宇刘凤旭...
    481-491页
    查看更多>>摘要：以玉米芯为原材料,在500 ℃条件下高温热解制备生物炭,使用CaCl2对其进行改性,通过SEM、EDS、BET-N2、FTIR、XPS等手段对生物炭结构与组成进行了测定.通过吸附实验研究了改性生物炭对水中氮磷的吸附性能和影响因素,分析探讨其吸附机理,为生物炭在水处理中的应用提供参考依据.结果表明:CaCl2改性使玉米芯生物炭比表面积提高了 137.57％,微孔和介孔数增加,并产生Ca2+、Cl-离子有效附着.氮磷初始溶液质量浓度、固液比、吸附时间均会对生物炭的吸附性能产生影响.CaCl2改性后的生物炭对氮磷吸附量分别提高了 46.6％和78.4％.改性后的生物炭(Ca-BC)对水中氮磷的吸附更符合准二级动力学;Ca-BC对氨氮和磷酸盐的等温吸附更符合Langmuir模型,吸附过程更接近物理吸附为主,化学吸附为辅的单分子层吸附.Ca-BC通过范德华力静电相互作用、离子交换和化学沉淀过程去除水中氮磷.

    玉米芯生物炭氮磷吸附

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    生物炭和碳纳米管固定化漆酶去除水体雌二醇

    王旺民豆杨徐乐天秦文秀...
    492-502页
    查看更多>>摘要：漆酶是一类具有高效的催化氧化能力的含铜多酚的氧化酶,而固定化漆酶技术在有机废水处理领域受到了越来越多的关注.通过比较吸附法和包埋法利用木炭(WB)、竹炭(BB)和碳纳米管(CNT)固定游离漆酶去除水体雌二醇(E2).在25 ℃、pH=5条件下,固定化漆酶经120 h贮存仍保留80％的活性.经过5次循环研究,固载的漆酶仍保留了 27％～58％的剩余活性.结合扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱,证实了漆酶成功地负载在碳基材料上.仅在8h内,50mg·L-1 E2通过吸附法制备的WB、BB、CNT固定化漆酶去除了 42.92％、47.66％、43.92％,而包埋法制备的WB、BB、CNT固定化漆酶分别去除84.08％、87.20％、87.86％.结果表明,包埋法固定化漆酶对E2的去除效率更优,这是由于包埋固载在生物炭和CNT的漆酶更为稳定.此外,K+和Mn2+离子可能通过干扰漆酶的电子传递过程影响漆酶的活性,从而抑制E2的去除.本研究旨在为固定化漆酶在有机废水处理的实际应用提供指导.

    生物炭碳纳米管固定化漆酶雌二醇金属离子

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    DNA磁性纳米颗粒对水中菲的吸附性能

    姜辉李军生马纪黄国霞...
    503-512页
    查看更多>>摘要：多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为一种致癌污染物,在水体中分布广泛且容易在生物体内富集,对人体健康有着严重的威胁.本研究将DNA与磁性纳米颗粒结合作为吸附剂,利用DNA与多环芳烃化合物的嵌入结合原理去除水体中的菲,分别考察了时间、菲的初始质量浓度、温度等因素对DNA结合菲的影响,以及对DNA磁性纳米颗粒去除菲的影响.结果表明:在35 ℃、pH=7.4、时间为50 min的条件下,在DNA的质量浓度为0.1mg·mL-1、菲的初始质量浓度分别为150、200、250μg·L-1时,结合率分别为95.47％、93.46％、91.14％.在相同条件下,DNA磁性纳米颗粒用量为1 mg、菲的初始质量浓度分别为100、150、200、250 μg·L-1时,去除率分别为96.47％、95.61％、93.46％、88.03％,吸附量分别为96、143、187、220μg·g-1.DNA磁性纳米颗粒对菲的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,热力学参数表明吸附过程是自发和吸热的.DNA磁性纳米颗粒作为吸附剂可用于去除污水中的菲,以上研究结果可为基于PAHs-DNA嵌入结合作用处理污水中的菲提供参考.

    多环芳烃菲DNA磁性纳米颗粒吸附性能

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