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Enhanced carbon tetrachloride degradation by hydroxylamine in ferrous ion activated calcium peroxide in the presence of formic acid

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2020年第2期14卷 75-85页

作者： Wenchao Jiang Ping Tang Zhen Liu Huan He Qian Sui shuguang lyu State Environmental Protection Key Laboratory of Environmental Risk Assessment and Control on Chemical Process East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Environmental Engineering and Science Program Department of Chemical and Environmental EngineeringUniversity of CincinnatiCincinnatiOH 45221-0071USA

Hydroxyl radicals(HO*)show low reactivity with perchlorinated hydrocarbons,such as carbon tetrachloride(CT),in conventional Fenton reactions,therefore,the generation of reductive radicals has attracted increasing *** study investigated the enhancement of CT degradation by the synergistic effects of hydroxylamine(HA)and formic acid(FA)(initial[CT]=0.13 mmol/L)in a Fe(il)activated calcium peroxide(CP)fenton *** degradation increased from 56.6%to 99.9%with the addition of 0.78 mmol/L HA to the CP/Fe(II)/FA/CT process in a molar ratio o f 12/6/12/*** results also showed that the presence of HA enhanced the regeneration of Fe(II)from Fe(III),and the production of HO*increased one-fold when employing benzoic acid as the HO****,FA slightly improves the production of HO*.A study of the mechanism confirmed that the carbon dioxide radical(C02·),a strong reductant generated by the reaction between FA and HO*,was the dominant radical responsible for CT *** complete CT dechlorination was achieved in the *** presence of humic acid and chloride ion slightly decreased CT removal,while high doses of bicarbonate and high pH inhibited CT *** study helps us to better understand the synergistic roles of FA and HA for HO·and C02·^-generation and the removal of perchlorinated hydrocarbons in modified Fenton systems.

关键词： Calcium peroxide Hydroxylamine Modified Fenton Reactive oxygen species Perchlorinated hydrocarbon

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Screening of indicator pharmaceuticals and personal care products in landfill leachates: a case study in Shanghai, China

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2023年第9期17卷 245-256页

作者： Xiping Kan Xia Yu Wentao Zhao shuguang lyu Shuying Sun Gang Yu Qian Sui State Environmental Protection Key Laboratory of Environmental Risk Assessment and Control on Chemical Process School of Resources and Environmental EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse College of Environmental Science and EngineeringTongji UniversityShanghai 200092China Advanced Interdisciplinary Institute of Environment and Ecology Beijing Normal University at ZhuhaiZhuhai 519087China Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security Shanghai 200092China

Identifying potential sources of pharmaceuticals and personal care products(PPCPs)in the environment is critical for the effective control of PPCP *** leachate is an important source of PPCPs in water;however,it has barely been involved in source apportionment due to the lack of indicator-PPCPs(i-PPCPs)in landfill *** study provides the first systematic framework for identifying i-PPCPs for landfill leachates based on the wide-scope target monitoring of *** number of target PPCPs increased from<20 in previous studies to 68 in the present ***-nine PPCPs were detected,with median concentrations in leachate samples ranging from below the method quantification limit(MQL)to 41μg/L,and 19 of them were rarely reported previously.A total of 29 target compounds were determined to be PPCPs of high concern by principal component analysis according to multiple criteria,including occurrence,exposure potential,and ecological *** with source-specificity and representativeness analysis,erythromycin,gemfibrozil,and albendazole showed a significant difference in their occurrence in leachate compared to other potential sources(untreated and treated municipal wastewater and livestock wastewater)and correlated with total PPCP concentrations;these were recommended as i-PPCPs for *** screening procedure can be used to develop a sophisticated source apportionment method to identify sources of PPCPs from adjacent landfills.

关键词： Landfill leachates PPCPs Indicator Screening criteria Source-specificity

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Simultaneous Degradation, Dehalogenation, and Detoxification of Halogenated Antibiotics by Carbon Dioxide Radical Anions

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Engineering 2024年第6期37卷 78-86页

作者： Yanzhou Ding Xia Yu shuguang lyu Huajun Zhen Wentao Zhao Cheng Peng Jiaxi Wang Yiwen Zhu Chengfei Zhu Lei Zhou Qian Sui State Environmental Protection Key Laboratory of Environmental Risk Assessment and Control on Chemical Process School of Resources and Environmental EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security Shanghai 200092China State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse College of Environmental Science and EngineeringTongji UniversityShanghai 200092China Shanghai Academy of Environmental Sciences Shanghai 200233China

Despite the extensive application of advanced oxidation processes(AOPs)in water treatment,the efficiency of AOPs in eliminating various emerging contaminants such as halogenated antibiotics is constrained by a number of *** moieties exhibit strong resistance to oxidative radicals,affecting the dehalogenation and detoxification *** address these limitations of AOPs,advanced reduction processes(ARPs)have been ***,a novel nucleophilic reductant—namely,the carbon dioxide radical anion(CO_(2)^(·-))—is introduced for the simultaneous degradation,dehalogenation,and detoxification of florfenicol(FF),a typical halogenated *** results demonstrate that FF is completely eliminated by CO_(2)^(·-),with approximately 100%of Cland 46%of Freleased after 120 min of *** detoxification is observed,which exhibits a linear response to the release of free inorganic halogen ions(R^(2)=0.97,p75%)in degrading a series of halogenated antibiotics,including chloramphenicol(CAP),thiamphenicol(THA),diclofenac(DLF),triclosan(TCS),and ciprofloxacin(CIP).The system shows high tolerance to the pH of the solution and the presence of natural water constituents,and demonstrates an excellent degradation performance in actual groundwater,indicating the strong application potential of CO_(2)^(·-)-based ARPs in real ***,this study elucidates the feasibility of CO_(2)^(·-)for the simultaneous degradation,dehalogenation,and detoxification of halog

关键词： Carbon dioxide radical anions Advanced reduction processes Halogenated antibiotics Dehalogenation Detoxification

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气相爆轰波近失效状态的传播模式

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爆炸与冲击 2018年第6期38卷 1435-1440页

作者：颜秉健张博高远吕树光华东理工大学资源与环境工程学院上海200237 上海交通大学航空航天学院上海200240 Department of Mechanical and Aerospace Engineering West Virginia University

选用五种碳氢混合气体,采用高压电火花起爆的方法,利用光纤探针测量爆轰波在管道内的传播速度,研究临近失效状态时爆轰波在管道内的传播模式。实验是在自行研制的爆轰管道中进行的,其包括驱动段及内径分别为1.5、3.2、12.7 mm三种规格... 详细信息

选用五种碳氢混合气体,采用高压电火花起爆的方法,利用光纤探针测量爆轰波在管道内的传播速度,研究临近失效状态时爆轰波在管道内的传播模式。实验是在自行研制的爆轰管道中进行的,其包括驱动段及内径分别为1.5、3.2、12.7 mm三种规格的测试段。实验结果再次验证了爆轰波在管道内传播时可以有六种不同的传播模式:稳态爆轰、快速波动爆轰、结巴式爆轰、驰振爆轰、低速爆轰和爆轰失效。其中C_2H_2+2.5O_2+70%Ar、C_2H_2+2.5O_2+85%Ar两种组分混合气体(具有较低活化能),在爆轰波传播过程中只有稳态、快速波动和失效三种模式;而C_3H_8+5O_2、C_2H_2+5N_2O和CH_4+2O_2三种组分混合气体(具有较高活化能)在传播过程中出现六种不同模式。上述结果表明,除气体组分、初始压力等因素外,混合气体的活化能可能对爆轰波在管道内的传播状态也有影响。

关键词：爆轰波传播模式速度波动活化能

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Fe^(3+)催化过氧化钙体系降解水中三氯乙烯

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环境污染与防治 2018年第4期40卷 392-397页

作者：丁宇张祥吕树光富国新能源科技(阜新)有限公司辽宁阜新123006 华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

采用Fe^(3+)催化过氧化钙(CP)处理水溶液中三氯乙烯(TCE),考察了CP和Fe^(3+)投加量、地下水中常见阴离子和腐殖酸对TCE降解效果的影响。结果表明,Fe^(3+)催化CP体系可以有效降解TCE,但相同药剂投加量下效率低于Fe^(3+)催化H_2O_2体系。... 详细信息

采用Fe^(3+)催化过氧化钙(CP)处理水溶液中三氯乙烯(TCE),考察了CP和Fe^(3+)投加量、地下水中常见阴离子和腐殖酸对TCE降解效果的影响。结果表明,Fe^(3+)催化CP体系可以有效降解TCE,但相同药剂投加量下效率低于Fe^(3+)催化H_2O_2体系。在TCE初始摩尔浓度为0.15mmol/L,CP和Fe^(3+)投加量分别为3.00、6.00mmol/L时,180min时TCE去除率达到了96.1%。常见阴离子Cl^-、HCO_3^-和SO_4^(2-)对TCE的降解有抑制作用,NO_3^-对TCE降解几乎无影响,而腐殖酸对TCE降解有促进作用。自由基清除实验表明TCE降解的主导自由基为HO·,Cl^-的释放效果显示HO·的氧化作用可使降解的TCE完全矿化。因此,Fe^(3+)催化CP技术适用于污染场地地下水中TCE的修复治理。

关键词：三氯乙烯过氧化钙 Fe3+ 化学氧化地下水修复

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纳米零价铁协同Fe(Ⅱ)活化过碳酸钠降解含吐温-80水体中的三氯乙烯

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环境工程学报 2021年第2期15卷 688-698页

作者：吕言臣李明章长松吕树光华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海亚新建设工程有限公司上海200436

在表面活性剂吐温-80(Tween-80)存在下,采用纳米零价铁(nZVI)协同Fe(Ⅱ)共同活化过碳酸钠(SPC)体系去除污染场地水相中的三氯乙烯(TCE),验证了SPC/Fe(Ⅱ)/nZVI体系降解TCE的有效性,探究了Tween-80浓度、无机阴离子以及溶液初始pH对TCE... 详细信息

在表面活性剂吐温-80(Tween-80)存在下,采用纳米零价铁(nZVI)协同Fe(Ⅱ)共同活化过碳酸钠(SPC)体系去除污染场地水相中的三氯乙烯(TCE),验证了SPC/Fe(Ⅱ)/nZVI体系降解TCE的有效性,探究了Tween-80浓度、无机阴离子以及溶液初始pH对TCE降解效果的影响,并确定了该体系中活性氧自由基的类型。结果表明:nZVI协同Fe(Ⅱ)共同活化SPC能够高效持续降解TCE,在TCE和Tween-80初始浓度分别为0.15 mmol·L^(−1)和13 mg·L^(−1)的溶液中,SPC、Fe(Ⅱ)和nZVI的投加量分别为0.6 mmol·L^(−1)、0.6 mmol·L^(−1)和25 mg·L^(−1)时,在60 min内,TCE的降解率可达97.3%;Tween-80的存在会抑制TCE的降解,Tween-80浓度越高,抑制效果越明显;溶液中Cl−的存在对TCE的影响不明显,而HCO_(3)^(-)的抑制效果较明显;当溶液初始pH为2.0~5.2时,SPC/Fe(Ⅱ)/nZVI体系可有效去除TCE;化学探针实验证明体系中产生了·OH和O_(2)^(-)·,自由基淬灭实验证实了降解TCE起主导作用的是·OH。综上所述,SPC/Fe(Ⅱ)/nZVI体系可以有效地去除含吐温-80的水相中的TCE,本研究成果可为污染土壤场地修复工程提供参考。

关键词：污染场地修复过碳酸钠纳米零价铁三氯乙烯吐温-80 Fe(Ⅱ) 协同活化

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垃圾渗滤液中微塑料分析的消解方法评价

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中国环境监测 2021年第1期37卷 136-141页

作者：徐子茜隋倩吕树光华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

微塑料(MPs)是近年来国内外关注度极高的新兴污染物,建立实际环境样品中MPs的分析方法是开展相关研究的基础。对于复杂污水样品而言,样品的消解过程至关重要,将极大地影响MPs的准确分析。选择垃圾渗滤液为典型复杂污水样品,采用样品浊... 详细信息

微塑料(MPs)是近年来国内外关注度极高的新兴污染物,建立实际环境样品中MPs的分析方法是开展相关研究的基础。对于复杂污水样品而言,样品的消解过程至关重要,将极大地影响MPs的准确分析。选择垃圾渗滤液为典型复杂污水样品,采用样品浊度和色度变化、残余悬浮固体量、MPs在颗粒物中的占比为评价指标,对盐酸消解、30%过氧化氢消解及芬顿试剂消解3种常用消解方法的消解效果进行了比较。结果表明,30%过氧化氢对垃圾渗滤液样品的消解效果最佳,MPs在全部颗粒物中的占比达63.7%,极大地缩减了后续MPs定性分析的时间,降低了分析难度,且对渗滤液中MPs的回收率也高达(103±3)%。在此基础上,讨论了消解效果与过氧化氢投加量/样品浊度(V_(H_(2)O_(2))/T_(1))的关系。当V_(H_(2)O_(2))/T_(1)为0.15~0.20 mL/NTU时,样品残余悬浮固体量最低,消解效果最佳。

关键词：微塑料新兴污染物消解方法比较投加量

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柠檬酸强化纳米零价铁活化过硫酸钠体系降解水溶液中的三氯乙烯

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环境工程学报 2020年第3期14卷 569-578页

作者：李明孙勇顾梦斌吕树光华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

采用螯合剂柠檬酸(CA)强化纳米零价铁(nZVI),活化过硫酸钠(PS)体系,降解水溶液中的三氯乙烯(TCE),分别考察了PS、CA、nZVI投加量、溶液初始pH和无机阴离子对TCE降解效果的影响,确定了在TCE降解过程中起主导作用的活性氧自由基,并验证了P... 详细信息

采用螯合剂柠檬酸(CA)强化纳米零价铁(nZVI),活化过硫酸钠(PS)体系,降解水溶液中的三氯乙烯(TCE),分别考察了PS、CA、nZVI投加量、溶液初始pH和无机阴离子对TCE降解效果的影响,确定了在TCE降解过程中起主导作用的活性氧自由基,并验证了PS/nZVI/CA体系降解实际地下水中TCE的效果。结果表明:投加适量的CA可以明显提高PS/nZVI体系对TCE的降解效果,但当CA浓度过高时,TCE降解反而受到抑制,过量或不足的PS、nZVI均会降低TCE的降解率;当溶液初始pH为3~9时,PS/nZVI/CA体系可有效降解TCE;溶液中存在的Cl^-和HCO3^-会抑制TCE的降解,其中HCO3^-的抑制作用大于Cl^-;自由基清除实验和电子顺磁共振实验表明PS/nZVI/CA体系中产生了HO·、SO4^-·和O 2^-·活性氧自由基,其中HO·、SO4^-·对TCE降解起主导作用;CA的加入有利于实际地下水中TCE的降解,PS/nZVI/CA体系相比PS/nZVI体系,更适应实际地下水中各种水质条件的冲击,具有实际应用前景。

关键词：纳米零价铁过硫酸纳活化柠檬酸三氯乙烯(TCE)降解自由基清除

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基于过硫酸盐的多环芳烃污染场地原位修复技术研究进展

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环境污染与防治 2023年第1期45卷 105-112,121页

作者：孙勇张祥吕树光上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092 华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

多环芳烃(PAHs)作为土壤和地下水中常见的有机污染物,严重威胁了人类健康。近年来,基于过硫酸盐(PS)的原位修复技术由于高效快速且成本适中被广泛用于PAHs污染场地修复。介绍了PS的活化方式及机理,分析了4种PS原位注入技术的优缺点及应... 详细信息

多环芳烃(PAHs)作为土壤和地下水中常见的有机污染物,严重威胁了人类健康。近年来,基于过硫酸盐(PS)的原位修复技术由于高效快速且成本适中被广泛用于PAHs污染场地修复。介绍了PS的活化方式及机理,分析了4种PS原位注入技术的优缺点及应用条件,综述了土壤环境对PS氧化技术应用的影响,总结了PS在PAHs污染场地修复的实际工程应用,以及基于PS的联合修复技术的发展现状,并对PS氧化技术在实际场地修复的应用和发展进行了展望,以期为PAHs污染场地原位修复提供理论依据和技术支撑。

关键词：过硫酸盐多环芳烃活化方式原位注入原位修复

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硫化亚铁活化过一硫酸盐降解含表面活性剂水溶液中三氯乙烯的效果与机制

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环境工程学报 2023年第2期17卷 431-441页

作者：王岽王鹏吕树光刘靖杰中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013 华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

采用硫化亚铁(FeS)活化过一硫酸盐(PMS)降解含表面活性剂吐温-80(TW-80)水溶液中的三氯乙烯(TCE),考察了PMS和FeS投加量、TW-80浓度、溶液初始pH、无机阴离子(Cl–和HCO3–)对TCE降解的影响,确定了PMS/FeS体系中的主导自由基及TCE降解机... 详细信息

采用硫化亚铁(FeS)活化过一硫酸盐(PMS)降解含表面活性剂吐温-80(TW-80)水溶液中的三氯乙烯(TCE),考察了PMS和FeS投加量、TW-80浓度、溶液初始pH、无机阴离子(Cl–和HCO3–)对TCE降解的影响,确定了PMS/FeS体系中的主导自由基及TCE降解机理,验证了PMS/FeS体系处理实际地下水中含TW-80的TCE效果。结果表明:增加PMS或FeS投加量有利于TCE的降解,但当其投加剂量分别超过0.8 mmol·L^(-1)和0.6 g·L^(-1)时,TCE降解反而受到抑制,且TCE的降解率随TW-80浓度的增加而下降;PMS/FeS体系对pH有较宽的适用范围,在pH=11时受到抑制,Cl^(–)和HCO_(3)^(–)对TCE降解有抑制作用;通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振实验确定了SO_(4)^(–)·、HO·和O_(2)^(–)·是PMS/FeS体系中的主导自由基;相比于其他氯代烃,该体系对四氯乙烯和四氯化碳也有较好的降解效果;实际地下水的处理结果证实PMS/FeS体系在实际应用中具有潜力和优势。

关键词：三氯乙烯表面活性剂过一硫酸盐硫化亚铁地下水修复

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