《高毒污染物去除水处理技术》

  • 来源专题:水体污染与防治领域信息门户
  • 编译者: 徐慧芳
  • 发布时间:2012-03-22
  • This book is the outcome of the NATO Advanced Research Workshop on "Water Treatment Technologies for the Removal of High-Toxicity Pollutants" which was held on 13-16th September 2008 in Kosice, Slovakia.High toxicity pollutants are a major concern in environmental security and the information in the book covers this area effectively. The book is a valuable resource of information to everyone dealing with related aspects.
  • 原文来源:http://www.springerlink.com/content/978-90-481-3497-7#section=617445&page=1
相关报告
  • 《过硫酸盐氧化技术在水处理与高风险污染物去除中的应用》

    • 来源专题:水环境治理与保护
    • 编译者:王阳
    • 发布时间:2023-04-26
    • 化学氧化是去除水中难处理高风险有机污染物的重要方法。近年来,基于多活性物种的氧化技术成为污水深度处理和风险控制的发展趋势,其关键是高效持续生成氧化活性高和抗干扰能力强的新型活性物种。过渡态金属催化过硫酸盐(PMS)可同时生成羟基自由基(?OH)、硫酸根自由基(SO4?-)、单线态氧(1O2)、超氧阴离子自由基(O2?-)和高价金属氧物种等多种活性物种。其中,高价金属氧物种具有较高的还原电位、较长的半衰期和较强的水质干扰抗性,但面临生成速率慢、生成选择性弱、过硫酸盐利用率低等问题。 近日,清华大学深圳国际研究生院吴乾元、王文龙团队利用氧/氮共掺杂策略调控钴原子配位结构,率先识别并制备出CoNxOy高效活化过硫酸盐的优势结构CoN5O1,研发了以高价钴氧物种为核心活性物种和多自由基共同作用的新型催化氧化技术CoN5O1/PMS,显著提高了钴单原子催化PMS氧化去除典型污染物效率。研究成果以模拟-实验组合的方法,提出了原子配位结构调控和过硫酸盐催化强化的新思路与新途径,拓展了过硫酸盐氧化技术在水处理与高风险污染物去除中的应用。 研究利用同步辐射和密度泛函理论计算,确定了氧/氮共掺杂钴单原子配位构型为CoN5O1。CoN5O1/PMS可高效降解典型药品污染物,动力学常数是传统氮掺杂钴单原子的4.9倍,也高于大多数报道的金属单原子催化PMS氧化过程。CoN5O1/PMS具有pH适应广、循环稳定和适用多种药品污染物降解等优点。利用光谱观测、掩蔽动力学和竞争动力学,建立了氧化活性物种识别方法,发现新型高价钴氧物种是CoN5O1/PMS的主要活性物种,浓度比传统活性物种(?OH和SO4?-)高3个数量级以上,对药品污染物的氧化贡献率大于95%。利用密度泛函理论,发现氧掺杂增强钴中心Bader电荷转移、提高PMS吸附能、降低Co(IV)=O生成能垒是Co(IV)=O强化生成和药品污染物高效降解的主要原因。利用碳毡材料的多孔性和渗透性,研发出碳毡负载钴单原子材料催化PMS氧化技术,实现了多种典型药品污染物的高效连续去除。 相关成果以“氧掺杂钴单原子配位强化过氧单硫酸盐催化和高价钴氧物种生成”(Oxygen doping of cobalt-single-atom coordination enhances peroxymonosulfate activation and high-valent cobalt–oxo species formation)为题,发表在国际期刊《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)上。清华大学深圳国际研究生院长聘副教授吴乾元为第一作者,清华大学深圳国际研究生院助理教授王文龙为通讯作者,清华大学深圳国际研究生院18级硕博连读生杨正委为学生第一作者。论文作者还包括清华大学深圳国际研究生院19级博士生王志威。该研究项目得到了国家自然科学基金委员会、深圳市科技创新委员会等部门的资助。 论文链接: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2219923120
  • 《去除草甘膦污染的水处理方法》

    • 来源专题:水环境治理与保护
    • 编译者:王阳
    • 发布时间:2023-10-30
    • 草甘膦是一种广泛使用的除草剂,由于其能有效控制杂草、入侵物种和农业害虫等有害植物的生长,因此在全球范围内得到了广泛的应用。然而,草甘膦可以通过多种途径进入水体,如农业灌溉、雨水冲刷和工业废水排放等,导致水质污染。研究表明,草甘膦及其代谢物具有潜在的致癌性。此外,由于草甘膦的水溶性较高,过量使用或不当处理都可能导致其在水体中的积累。在水环境中,草甘膦不仅会影响水质,还可能对水生生物产生毒性效应。一些研究甚至指出,随着转基因大豆的生产扩张,草甘膦引起的水质污染可能导致婴儿死亡率大幅增加,同时,婴儿出生体重偏低和早产的可能性也提高。巴西圣保罗州立大学(UNESP)的研究人员开发了一种从水中去除草甘膦的策略,草甘膦是世界上最常用的除草剂之一。在可持续发展理念和循环经济概念的启发下,研究人员利用甘蔗渣这种制糖和乙醇工厂产生的废料作为原料,经过分离和化学处理后,利用甘蔗渣纤维作为有效的草甘膦的吸附材料。本研究以pH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent为题目,发表在《纯粹与应用化学》(Pure and Applied Chemistry)。文章的第一作者Maria Vitória Guimar?es Leal表示,草甘膦由于其成本低和提高作物产量的潜力大,被广泛用于控制杂草、入侵物种和农业害虫等有害植物的生长,但科学研究表明,草甘膦可能危害人类健康,特别是可能造成癌症风险。奥地利、保加利亚、哥伦比亚、哥斯达黎加、丹麦、萨尔瓦多、德国和希腊等国限制或禁止使用含草甘膦的产品。在巴西,草甘膦的年使用量平均为17多万公吨,其中一部分被雨水带到了河流、水井和其他水生环境中。研究团队研究利用将分散在液体或气体介质中的分子附着在固体不溶性表面(通常是多孔的)的吸附原理,以废弃物甘蔗渣作为吸附原料,使草甘膦附着在其表面,从而实现通过过滤、脱液或离心工艺,最终去除水体污染物。 原文链接: Leal, Maria Vitória Guimar?es, Gomes, Andressa Silva, Tolosa, Gabrieli Roefero, Dognani, Guilherme and Job, Aldo Eloizo. "pH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent" Pure and Applied Chemistry, vol. 95, no. 9, 2023, pp. 991-1000. https://doi.org/10.1515/pac-2022-1205