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污水污泥中重金属在热解过程中行为研究

污水污泥中重金属在热解过程中行为研究

作者：何益得湖南大学

学位级别：硕士

本文以污水污泥为原料,研究了污泥和不同热解温度下热解残渣中铜、锌、铅、镉的总量和形态,考察了热解温度对这些热解残渣中上述重金属形态和滤出性的影响。首先利用原子吸收分光光度法(AAS)分析了污泥和热解残渣中上述四种金属的总量... 详细信息

本文以污水污泥为原料,研究了污泥和不同热解温度下热解残渣中铜、锌、铅、镉的总量和形态,考察了热解温度对这些热解残渣中上述重金属形态和滤出性的影响。首先利用原子吸收分光光度法(AAS)分析了污泥和热解残渣中上述四种金属的总量。污泥中金属锌(2104.8mg/kg)超过了《农用污泥中污染物控制标准》污泥农用土壤标准;金属镉(5.2mg/kg)和铜(312.3mg/kg)的含量超过了该标准污泥农用的酸性土壤标准;铅(119.6mg/kg)低于该标准中污泥农用的酸性土壤标准。热解残渣中这四种金属含量的多少次序和污泥样品中的多少次序是一样的,但是当热解温度升高到700℃时,热解底物中的镉还原成镉单质从而挥发到热解气体当中去了,导致残渣中镉含量减少。其次,使用现在通行的BCR (Community Bureau of Reference)法对污泥和热解残渣中这四种金属形态进行提取,然后利用AAS分析各个形态的含量。污泥中金属铜、镉、铅具有很大的潜在环境风险,因为每种金属的前三种形态分别占总量80%以上,其生物可利用性和环境毒性不可忽视。污泥中的锌的可交换态和可还原态的含量较高但部分可交换态的锌将会被土壤中的无机物晶格封闭而很稳定对环境无毒性,所以其生物有效性可能被高估。这四种金属的四种形态和热解温度的相关系数绝对值都没有超过0.8,有一半以上的相关系数都小于0.5,有些相关系数甚至小于0.3。所以,当热解温度不超过700℃时,能量还不足以打开上述四种金属形态的结合力,所以热解温度对残渣中的金属形态分布影响不大。最后,污泥和热解残渣中的金属的滤出性通过优化的有毒物质滤出性检测方法(TCLP)进行测定。热解残渣中金属镉、铜、铅、锌的TCLP浓度分别在400℃,350℃,500℃,550℃的时候达到最大值0.74mg/L,15.69mg/L,10.25mg/L,85.63mg/L。分别达到这个极值以后,热解残渣中它们的TCLP浓度就会随着热解温度上升而迅速下降,这是因为其一,在污泥中金属大部分是以有机螯合物的形式存在的,当热解温度升高致使有机螯合物的链断裂,金属离子释放出来,所以随着热解温度的增加,金属的滤出性也随着增强。但是达到一定温度以后金属又被晶格化而固定在灰分品格中,所以金属的滤出性极大的降低了。其二,热解过程中pH值随着热解温度升高而升高,其对H+的缓冲性也极大提高,这个也是导致金属TCLP浓度变化的另一个原因。其三,除650℃外,热解残渣的比表面积随着热解温度的升高热解残渣的比表面积逐渐缓慢上升(热解温度是700℃的时候,其比表面积达到33m3/g)。热解残渣中比表面积升高,其对重金属离子吸附能力增强也是热解残渣中的金属TCLP浓度变化的一个重要原因。

关键词：热解残渣重金属形态滤出性 TCLP

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钴催化C—H胺化反应的研究进展

有机化学 2019年第12期39卷 3363-3374页

作者：孙义明丁奇峰于杨何益得黄菲南京工业大学药学院南京211816 南京师范大学食品与制药工程学院南京210023 南京工业大学环境科学与工程学院南京211816

胺基化合物在有机化学、药物化学和功能性材料领域中具有广泛的应用,C-N键的高效构筑具有重要的研究意义.传统的胺化反应构筑C-N键需要对底物进行预官能团化,并且不可避免地生成定量的卤代物副产物,而C-H胺化反应直接以碳氢化合物为原料... 详细信息

胺基化合物在有机化学、药物化学和功能性材料领域中具有广泛的应用,C-N键的高效构筑具有重要的研究意义.传统的胺化反应构筑C-N键需要对底物进行预官能团化,并且不可避免地生成定量的卤代物副产物,而C-H胺化反应直接以碳氢化合物为原料,反应具有"步骤"及"原子"经济性高的优点,符合绿色化学理念.过渡金属钴具有低毒、廉价的优势,作为C-H胺化反应的催化剂展示了其独特的催化特性,吸引了化学家们的关注.主要总结近年来钴催化C-H胺化反应的研究进展,同时对该研究领域所面临的挑战和发展前景进行总结和展望.

关键词：钴催化 C-H胺化胺基化合物

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长株潭城市群的环境承载力分析

环境科学与技术 2010年第S1期33卷 401-404页

作者：何益得王腊芳翟云波湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082 湖南大学经济与贸易学院湖南长沙410079

文章在分析了长株潭城市群所面临的资源环境约束,利用可获得的数据,计算了长株潭城市群的环境承载力。结果显示,粮食资源和水资源是影响该地区发展的主要制约因素,该区域生态环境纳污承载力及抗逆承载力相对较好。最后就长株潭城市群"... 详细信息

文章在分析了长株潭城市群所面临的资源环境约束,利用可获得的数据,计算了长株潭城市群的环境承载力。结果显示,粮食资源和水资源是影响该地区发展的主要制约因素,该区域生态环境纳污承载力及抗逆承载力相对较好。最后就长株潭城市群"两型社会"的环境发展战略提出了一些政策建议。

关键词：环境承载力长株潭饱和度

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非环境专业《环境保护概论》课程教学研究

当代教育实践与教学研究 2019年第16期 31-32页

作者：何益得江苏南京工业大学

在非环境专业中开设《环境保护概论》课程可以让高校学生充分认识到保护生态环境的重要性,促使学生积极参加环境保护活动,对于社会的可持续发展具有重要的推动作用。在非环境专业中开设《环境保护概论》课程需要对授课对象、课程性质等... 详细信息

在非环境专业中开设《环境保护概论》课程可以让高校学生充分认识到保护生态环境的重要性,促使学生积极参加环境保护活动,对于社会的可持续发展具有重要的推动作用。在非环境专业中开设《环境保护概论》课程需要对授课对象、课程性质等多方面因素进行了解,从课程教材、课程内容、教学方法等方面对课程进行研究。对《环境保护概论》课程进行概述,探究非环境专业《环境保护概论》课程教学改革措施。

关键词：非环境专业《环境保护概论》课程教学研究

长沙市秋季TSP中重金属形态分布和污染评价

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湖南大学学报（自然科学版） 2010年第5期37卷 78-82页

作者：翟云波陈琳杨芳何益得彭文锋付宗敏湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082

对长沙市师大附中、雨花区和火车站3个采样点秋季的大气颗粒物(TSP)浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu,Zn,Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,并对重金属元素的生物有效性进行了评价.结果表明,不同区域TSP浓度分布差别较大,其中雨花... 详细信息

对长沙市师大附中、雨花区和火车站3个采样点秋季的大气颗粒物(TSP)浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu,Zn,Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,并对重金属元素的生物有效性进行了评价.结果表明,不同区域TSP浓度分布差别较大,其中雨花区最高,师大附中最低;TSP中重金属污染广泛存在,元素Zn,Pb浓度比Cu和Cd浓度要高,其中Zn的平均浓度为2.528μg.m-3,Pb为2.347μg.m-3,Cu为0.187μg.m-3,Cd为0.002μ***化学形态分析结果显示:Cu在前四态中含量非常高,特别是可交换态和碳酸盐态.Zn,Pb和Cd在前4态中分布也较多,表明4种金属元素迁移性高.生物有效性评价结果显示TSP中重金属生物可利用性强,Cu和Cd的生物有效性要高于Zn和Pb.

关键词：总悬浮颗粒物重金属形态生物有效性

长沙市夏季大气颗粒物中重金属的形态及其源解析

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环境工程学报 2010年第9期4卷 2083-2087页

作者：陈琳翟云波杨芳何益得彭文锋付宗敏湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

对长沙市高开区、经开区、开福区以及马坡岭4个采样点夏季的大气颗粒物（TSP）浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Mn、Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,利用污染因子（Cf）对重金属元素的可保持能力进行了评价,并利用因子分析... 详细信息

对长沙市高开区、经开区、开福区以及马坡岭4个采样点夏季的大气颗粒物（TSP）浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Mn、Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,利用污染因子（Cf）对重金属元素的可保持能力进行了评价,并利用因子分析方法（PCA）分析TSP中重金属元素的主要来源。结果显示长沙市夏季TSP平均浓度为220.7μg/m3,表明长沙市颗粒物污染较严重。TSP中重金属元素浓度大小顺序为：Zn〉Pb〉Cu〉Mn〉Cd。从形态分布来看,大约63.3%~89.0%的Cu主要存在于可氧化态（F3）,而Mn在这一态中分布最少。元素Zn、Cd则主要分布在弱酸提取态,分别占了70%和35%。Pb主要分布在残渣态,大约为24%~43%。由污染因子计算可知Cu、Cd和Zn比Mn、Pb有更高的迁移性。

关键词：重金属总悬浮颗粒物 BCR顺序分级提取污染因子源解析

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磺胺类抗生素对水环境的污染及生态毒理效应

环境科学与技术 2018年第S1期41卷 62-67页

作者：李秀文何益得张巍徐会黄其林周子凡许灵均南京工业大学环境科学与工程学院江苏南京210000 长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410114 江苏润环环境科技有限公司江苏南京210009 安徽含山环境保护监测站安徽含山238100

磺胺类抗生素是一类人工合成的药物,在其生产、使用等过程中会经不同途径进入环境,虽然其半衰期不长,但由于频繁使用并不断进入环境,导致其在水体、沉积物和土壤等环境介质中的浓度逐渐升高。文章主要综述了磺胺类抗生素的物理化学性质... 详细信息

磺胺类抗生素是一类人工合成的药物,在其生产、使用等过程中会经不同途径进入环境,虽然其半衰期不长,但由于频繁使用并不断进入环境,导致其在水体、沉积物和土壤等环境介质中的浓度逐渐升高。文章主要综述了磺胺类抗生素的物理化学性质、使用情况、来源及归趋、其在国内外水环境中残留情况,以及对水生生物的生态毒理效应。虽然水环境中低浓度的磺胺类抗生素对生物不产生明显的急性毒理效应,然而其累积效应会对水生生物产生潜在的健康威胁。

关键词：磺胺类抗生素累积效应水环境生态毒理效应

《两栖动物变态发育试验》（OECD 231）的改进研究

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《两栖动物变态发育试验》（OECD 231）的改进研究

中国毒理学会第十次全国毒理学大会

作者：何益得周威秦占芬南京工业大学环境科学与工程学院中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室中国科学院大学

目的目前,筛查甲状腺干扰物(TDCs)的两栖动物变态发育试验(AMA)(OECD 231)存在暴露时间长(21天)、假阳性率高且特异性低等缺陷,因此需要建立能够快速准确筛选TDCs的新方法。在前期工作的基础上本课题组开发出了T3诱导非洲爪蛙变态试验方...

目的目前,筛查甲状腺干扰物(TDCs)的两栖动物变态发育试验(AMA)(OECD 231)存在暴露时间长(21天)、假阳性率高且特异性低等缺陷,因此需要建立能够快速准确筛选TDCs的新方法。在前期工作的基础上本课题组开发出了T3诱导非洲爪蛙变态试验方法(TiXMA)以快速准确筛查TDCs。材料与方法使用甲状腺激素(TH)合成抑制剂甲巯咪唑(MMI)和高氯酸钠(SP)来验证其准确性及敏感性:选取形态大小一致的NF52期非洲爪蛙蝌蚪,随机分配至装有4L去氯水的玻璃缸中,设置处理组为对照组,T3组(1 nmol/L),T3与MMI共暴露组(0、5、25、125 mg/L),T3与SP共暴露组(0、20、100、500 mg/L),每组三个平行。暴露时的光照条件为明暗光照周期12h/12h,暴露期间水温保持在22±1℃,每24 h换一次水。暴露24h后检测肠中TH响应基因的表达,以确定测试化学品是否与甲状腺激素受体或甲状腺激素(TH)信号中其他因子相互作用干扰TH信号通路;暴露96h后检测体重、形态学终点(包括头部面积(HA)、嘴宽(MW)、单侧脑宽/脑长(ULBW/BL)、后肢长/吻泄长(HLL/SVL)和体重(BW))、脑中基因tshb以及甲状腺细胞组织学。结果从形态学上分析,MMI和SP对T3诱导发育有显著性抑制作用;当T3和MMI/SP共同暴露时,与单独T3暴露相比,MMI/SP暴露显著上调了tshb基因的表达,促进作用显著,可能是因为TSH的分泌受到了TH的反馈调节;甲状腺细胞组织学结果显示,与单独T3暴露相比,MMI/SP暴露显著缩小了甲状腺组织胶质面积,抑制作用显著。结论 1 nmol/L浓度的T3能够诱导非洲爪蟾蝌蚪变态,TH拮抗剂甲巯咪唑(MMI)和高氯酸钠(SP)能够在个体形态水平和分子水平抑制T3诱导的变态发育。本模型选取的分子指标及形态学指标可以准确评估污染物的TH信号干扰作用,且能够大大缩短了药物暴露时间,使暴露时间从21天缩短到4天,是对OECD 231测试方法的优化。

关键词：

来源： cnki会议评论

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基于两栖动物的甲状腺干扰物测试方法分析

生态毒理学报 2024年第3期19卷 131-139页

作者：彭九妹李圆圆秦占芬何益得张永军南京工业大学环境科学与工程学院南京211816 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院大学北京100049

两栖动物经历一个主要由甲状腺激素(TH)调控的变态发育过程,表现为外部形态和内部组织器官乃至TH靶基因表达的剧烈变化,这为研究和测试甲状腺干扰物提供了一个良好的模型。自2009年以来,经济合作组织(OECD)相继发布了3个基于两栖动物的... 详细信息

两栖动物经历一个主要由甲状腺激素(TH)调控的变态发育过程,表现为外部形态和内部组织器官乃至TH靶基因表达的剧烈变化,这为研究和测试甲状腺干扰物提供了一个良好的模型。自2009年以来,经济合作组织(OECD)相继发布了3个基于两栖动物的甲状腺干扰物测试方法导则,即两栖动物变态试验(amphibian metamorphosis assay,AMA)导则TG 231、两栖动物幼体生长和发育试验(larval amphibian growth and development assay,LAGDA)导则TG 241和爪蛙活动胚胎甲状腺试验(X enopus eleutheroembryo thyroid assay,XETA)导则TG 248。目前这些方法已被纳入OECD的内分泌干扰物测试和评估概念框架,用于筛查测试甲状腺干扰物。不同于以自然变态发育为基础的AMA和LAGDA,国内学者发展了筛查甲状腺干扰物的T3诱导爪蛙变态试验(T3-induced Xenopus metamorphosis assay,TiXMA)。为促进对这些方法的理解和应用,本文综述了各方法的原理、终点指标、结果解释和应用现状,初步比较了各方法测试甲状腺干扰物的敏感性和特异性,并提出通过开展更多化学物质测试以对方法进行验证的必要性。

关键词：甲状腺干扰物两栖动物变态发育测试方法

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