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城市典型不透水下垫面径流中邻苯二甲酸酯的污染特征

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环境科学 2018年第11期39卷 5007-5014页

作者：刘雨童李田彭航宇同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

在我国属于优先控制污染物的邻苯二甲酸酯(PAEs)应用依然广泛,径流中的PAEs对受纳水体的污染值得高度关注.对上海典型的城市不透水下垫面路面及屋面降雨径流中6种优先控制PAEs的质量浓度进行监测,评价城市不透水下垫面径流中PAEs的污染... 详细信息

在我国属于优先控制污染物的邻苯二甲酸酯(PAEs)应用依然广泛,径流中的PAEs对受纳水体的污染值得高度关注.对上海典型的城市不透水下垫面路面及屋面降雨径流中6种优先控制PAEs的质量浓度进行监测,评价城市不透水下垫面径流中PAEs的污染特征.结果表明,上海市路面及屋面径流中Σ_6PAEs的EMC平均值分别为170. 64μg·L^(-1)和40. 92μg·L^(-1),与国外城市相比污染严重,DEHP为主要PAEs污染物.对不同类型水样中PAEs含量差异的显著性分析发现,不同下垫面径流中低分子量(LMW) PAEs浓度不存在显著性差异,路面径流中高分子量(HMW) PAEs浓度显著高于屋面径流及雨水(P 污染的重要因素.路面径流中PAEs、TSS及COD浓度随降雨历时的变化特征表明,PAEs的变化趋势与TSS及COD相同,初期径流浓度较高,存在初期冲刷效应.不透水下垫面径流中PAEs浓度及其影响因素的相关分析表明,屋面径流中Σ_6PAEs浓度与降雨强度呈负相关,与TSS呈正相关.路面径流中Σ_6PAEs浓度与降雨量、降雨强度呈负相关,与前期晴天数、TSS、COD呈正相关.下垫面径流中Σ_6PAEs浓度与表面累积的颗粒物含量有关. DEHP、DBP为我国《地表水环境质量标准》控制污染物,路面及屋面径流中DEHP的浓度超过8μg·L^(-1)的标准值分别达到32、7倍,路面径流中DBP浓度在多数降雨事件中超过标准值3μg·L^(-1),屋面径流中DBP浓度在多数降雨事件中低于标准值,下垫面径流直接排放对受纳水体,特别是饮用水水源地存在威胁.

关键词：路面径流屋面径流邻苯二甲酸酯(PAEs) 污染特征面源污染

镁改性硅藻土回收废水氮磷产物对水中Pb^(2+)和Zn^(2+)的去除

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环境科学 2022年第12期43卷 5667-5675页

作者：吴盈秋夏鹏李远王学江同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室上海200092

通过使用镁改性硅藻土回收废水中的氮磷营养素,优化制备了一种复合材料(D-MAP),并将其用于废水中重金属Pb^(2+)和Zn^(2+)的去除.研究探讨了材料投加量、反应时间、反应温度和溶液初始pH等因素对Pb^(2+)和Zn^(2+)在D-MAP上吸附的影响.D-... 详细信息

通过使用镁改性硅藻土回收废水中的氮磷营养素,优化制备了一种复合材料(D-MAP),并将其用于废水中重金属Pb^(2+)和Zn^(2+)的去除.研究探讨了材料投加量、反应时间、反应温度和溶液初始pH等因素对Pb^(2+)和Zn^(2+)在D-MAP上吸附的影响.D-MAP吸附去除Pb^(2+)和Zn^(2+)的最优条件为:D-MAP投加量分别为0.25 g·L^(-1)和0.30 g·L^(-1),Pb^(2+)和Zn^(2+)初始浓度分别为300 mg·L^(-1)和60 mg·L^(-1),溶液初始pH为5.0.在此条件下,其对Pb^(2+)和Zn^(2+)去除率分别可达78.67%和89.66%.动力学和热力学的结果表明,D-MAP对Pb^(2+)和Zn^(2+)的吸附更符合准二级动力学模型;其吸附等温线可用Langmuir模型描述,吸附是自发吸热的过程.Langmuir等温拟合结果指出,D-MAP对Pb^(2+)和Zn^(2+)的最大吸附容量分别为901.0 mg·g^(-1)和206.2 mg·g^(-1).使用SEM/EDS、XRD和FT-IR等手段对吸附Pb^(2+)和Zn^(2+)前后的吸附剂进行表征,结果表明,D-MAP是一种鸟粪石-硅藻土复合材料,可通过与Pb^(2+)和Zn^(2+)生成Pb_(10)(PO_(4))_(6)(OH)_(2)和Zn_(3)(PO_(4))_(2)·2H_(2) O去除废水中Pb^(2+)和Zn^(2+).D-MAP对Pb^(2+)和Zn^(2+)的去除效果随着pH的增加而增加,且最终产物形态随pH不同产生变化.

关键词：硅藻土鸟粪石氮磷回收重金属吸附

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厌氧消化过程氨抑制的生物学机理

环境工程 2023年第9期41卷 156-165页

作者：刘超张学萌陈闯殷玥黄海宁陈银广同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

厌氧消化作为有机废物无害化处理与能源物质回收的一种有效手段,在实际工程中得以广泛应用。然而厌氧消化过程中产生的高浓度氨氮严重抑制了底物降解和沼气生产,被认为是导致系统性能下降甚至反应体系崩溃的重要因素。厌氧消化的本质是... 详细信息

厌氧消化作为有机废物无害化处理与能源物质回收的一种有效手段,在实际工程中得以广泛应用。然而厌氧消化过程中产生的高浓度氨氮严重抑制了底物降解和沼气生产,被认为是导致系统性能下降甚至反应体系崩溃的重要因素。厌氧消化的本质是水解酸化菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌等多种微生物利用有机物生产甲烷的过程,故从微生物的角度解析氨抑制机制有助于从源头查明失稳原因,但少有文献对厌氧消化氨抑制的生物学机理进行系统阐述。基于此,首先归纳总结了氨胁迫下微生物菌群结构重塑特征,再着重阐述了高氨氮对细胞关键表型的影响,最后分别探讨了氨抑制下酶和脂质的演变规律,以拓展对厌氧消化氨抑制行为的理解,并提出了氨胁迫下微生物间相互作用和基于氨抑制机理的解抑方法等面向未来的研究方向。

关键词：厌氧消化氨抑制菌群结构细胞膜酶脂质组学

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高地下水位地区透水停车场的水文控制效果

环境科学 2017年第9期38卷 3689-3695页

作者：金建荣李田王圣思陈子隽周佳雯同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

为确定高地下水位地区透水铺装对路面径流的水文控制效果,在上海市区建造了4个实验性透水铺装单元与1个不透水铺装对照,其中3个为设有防水衬底的不透型设施分别为透水混凝土铺装(设施Ⅰ)、水泥稳定碎石基层/缝隙透水砖面层(设施Ⅱ)、碎... 详细信息

为确定高地下水位地区透水铺装对路面径流的水文控制效果,在上海市区建造了4个实验性透水铺装单元与1个不透水铺装对照,其中3个为设有防水衬底的不透型设施分别为透水混凝土铺装(设施Ⅰ)、水泥稳定碎石基层/缝隙透水砖面层(设施Ⅱ)、碎石基层/缝隙透水砖面层(设施Ⅲ),1个普通缝隙透水砖铺装(设施Ⅳ),以及1个不透水混凝土对照(设施0).历时1年监测了实际降雨条件下4种实验设施的表面径流、排水管出流流量及表面渗透速率,考察不同设施的径流总量削减率、峰值削减及峰现延迟能力.结果表明,缝隙透水砖面层的表面稳定渗透速率明显小于透水混凝土面层,使用1年后,2种面层表面稳定渗透速率均明显下降;4种设施的表面产流均无显著差异;3种不透型设施的就地消纳水量能力均较弱,年径流总量控制率分别为24.2%、28.5%、28.4%,排水管不发生出流的控制降雨量分别为5.2 mm、7.8 mm、7.8 mm;设施Ⅰ的峰值削减与峰现延迟效果弱于设施Ⅱ及设施Ⅲ,且3种设施的峰值削减率和峰现延迟时间与降雨强度呈现显著负相关性.

关键词：透水铺装设施构造径流削减率水文效应海绵城市建设

污泥蛋白质和多糖成分分析与结构解析研究进展

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中国环境科学 2023年第4期43卷 1601-1609页

作者：金旖玮平倩李咏梅同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

随着污泥产量的逐年增加,污泥资源化受到了越来越多的关注,其中厌氧消化是当下应用最广泛的技术之一.目前,针对强化污泥厌氧消化效果的研究较多,而涉及污泥有机质对厌氧消化影响的机理研究仍在发展.本文从污泥中占比最高的有机质——蛋... 详细信息

随着污泥产量的逐年增加,污泥资源化受到了越来越多的关注,其中厌氧消化是当下应用最广泛的技术之一.目前,针对强化污泥厌氧消化效果的研究较多,而涉及污泥有机质对厌氧消化影响的机理研究仍在发展.本文从污泥中占比最高的有机质——蛋白质和多糖入手,讨论了其对厌氧消化过程的影响,并从成分和结构两个角度归纳了对蛋白质和多糖的主要解析技术,其中对于污泥中蛋白质与多糖高级结构的解析方法仍处于起步阶段,这也是限制污泥厌氧消化过程中有机质转化机制研究的因素之一,在未来需要更深入地探索.

关键词：污泥厌氧消化蛋白质多糖解析方法

高盐有机废水真空膜蒸馏处理中膜污染的微纳米气泡控制研究

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环境工程技术学报 2022年第4期12卷 1333-1341页

作者：黄超刘倪佺叶宇兵徐晨翱李攀于水利同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室同济大学

为探究真空膜蒸馏处理高盐废水过程中有机物和盐类对膜污染的贡献以及微纳米气泡对不同类型膜污染的控制作用,选取腐殖酸、牛血清蛋白、海藻酸钠为典型有机污染物代表,分别考察单一有机物、有机物与盐共存对膜污染的影响以及采用微纳米... 详细信息

为探究真空膜蒸馏处理高盐废水过程中有机物和盐类对膜污染的贡献以及微纳米气泡对不同类型膜污染的控制作用,选取腐殖酸、牛血清蛋白、海藻酸钠为典型有机污染物代表,分别考察单一有机物、有机物与盐共存对膜污染的影响以及采用微纳米气泡曝气对上述情况产生的膜污染的控制作用。结果表明:3种有机物中,海藻酸钠造成的膜污染最严重,当海藻酸钠浓度为100 mg/L时,真空膜蒸馏系统运行7 h后,相对膜通量降至67.07%;腐殖酸与盐共存造成的复合污染最严重,当进料液腐殖酸浓度分别为10、50和100 mg/L时,系统运行7 h后,相对膜通量分别降至36.33%、33.15%和20.59%;3种有机物与盐共存时,造成的膜污染比单一有机物与盐共存时更严重;微纳米气泡可以有效控制有机物与盐共存时对真空膜蒸馏系统造成的复合污染。

关键词：微纳米气泡真空膜蒸馏膜污染控制高盐有机废水

石墨烯包覆氮化碳掺杂铁酸铜活化PMS同步去除水中抗生素抗性菌、抗性基因并抑制抗性基因水平转移的机制

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环境科学 2024年

作者：周见卓孙秋楠李澳王学江赵建夫同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室

抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs)作为新兴污染物，严重威胁着人类健康和生态安全。通过冷冻干燥法制备了还原性氧化石墨烯(rGO)包覆的g-C3N4掺杂铁酸铜催化材料(rGO-CNCF)，通过XRD、FTIR、XPS、SEM-EDS、TEM和DRS等分析手段对复合... 详细信息

抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs)作为新兴污染物，严重威胁着人类健康和生态安全。通过冷冻干燥法制备了还原性氧化石墨烯(rGO)包覆的g-C3N4掺杂铁酸铜催化材料(rGO-CNCF)，通过XRD、FTIR、XPS、SEM-EDS、TEM和DRS等分析手段对复合材料进行了表征，并构建了可见光助rGO-CNCF活化PMS系统，用于水中ARB和ARGs的去除。结果表明，在催化剂投加量为0.2 g·L–1，PMS投加量为0.3 g·L–1，溶液初始pH值为7.0时，30 min内Vis-rGO-CNCF/PMS高级氧化系统可实现对8.01 log SA-ARB的完全灭活。该系统能够有效的降低SA-ARGs的水平转移能力，对于胞内和胞外游离态的SA-ARGs具有良好的破坏能力。同时，该高级氧化体系可以实现对水体中磺胺类抗生素及其ARB和ARGs的协同处理。该系统可以破坏ARB的细胞膜结构，使细胞破碎，淬灭实验表明，起主要作用的活性物质是单线态氧(1O2)。研究结果可以为处理水中的ARB和ARGs污染及控制ARGs的水平转移提供一种有前景的方法。

关键词：过硫酸盐活化铁酸铜复合材料单线态氧抗生素抗性基因(ARGs) 基因水平转移

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同方期刊数据库

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多孔纳米材料改性水处理超滤膜的研究进展

化工进展 2022年第1期41卷 264-276页

作者：陈简素璇戴若彬田晨昕王志伟同济大学环境科学与工程学院上海200092 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

基于压力驱动的超滤膜面临渗透性和选择性的制衡及膜污染问题。多孔纳米材料是高性能超滤膜改性制备中一类重要的添加剂,是新型水处理功能膜的研究热点之一。多孔纳米材料的添加为膜提供了额外水通道,其可调的孔尺寸又为在膜内构建出具... 详细信息

基于压力驱动的超滤膜面临渗透性和选择性的制衡及膜污染问题。多孔纳米材料是高性能超滤膜改性制备中一类重要的添加剂,是新型水处理功能膜的研究热点之一。多孔纳米材料的添加为膜提供了额外水通道,其可调的孔尺寸又为在膜内构建出具有高度选择性的纳米通道提供了潜在有利条件,进而突破膜渗透性和选择性的Trade-off效应。同时,亲水性多孔纳米材料的添加有利于提升膜的抗污染性能。本文综述了近年来多孔纳米材料对超滤膜的改性方法,总结了微孔沸石分子筛、介孔炭、介孔二氧化硅、金属有机骨架材料和共价有机骨架材料对超滤膜的改性研究进展,着重评价了不同改性材料对超滤膜在亲水性、渗透性、污染物截留和抗污染能力等方面的影响。最后对未来多孔纳米材料改性超滤膜的研究及应用的发展趋势进行了展望。

关键词：多孔纳米材料超滤膜改性水处理环境

高锰酸钾预氧化对藻活性和胞内外有机物的影响

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中国环境科学 2017年第7期37卷 2708-2714页

作者：张晓东乔俊莲吕丽萍高乃云同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

以实验室纯培养的铜绿微囊藻为研究对象,针对不同生长期藻的特性,采用高锰酸钾预氧化剂,研究投加量对铜绿微囊藻胞内、外有机物DOC浓度的影响;高锰酸钾氧化后铜绿微囊藻细胞及其活性的变化;预氧化对以聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂的混凝... 详细信息

以实验室纯培养的铜绿微囊藻为研究对象,针对不同生长期藻的特性,采用高锰酸钾预氧化剂,研究投加量对铜绿微囊藻胞内、外有机物DOC浓度的影响;高锰酸钾氧化后铜绿微囊藻细胞及其活性的变化;预氧化对以聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂的混凝工艺去除不同生长期铜绿微囊藻的影响.结果表明.低浓度的高锰酸钾对藻细胞光合作用有一定的抑制作用,高浓度(≥10mg/L)的高锰酸钾预氧化会使藻细胞失活并释放大量胞内有机物.当高锰酸钾投加量为2mg/L时,投加30mg/L PAC,第9d、21d、28d、36d培养期的藻去除率分别为81%、99%、58%、35%;在不同高锰酸钾投加量下,第21d(对数期)的藻液,采用高锰酸钾预氧化强化混凝除藻效果最好,其原因可能与不同生长期胞外有机物(EOM)浓度及组分不同有关.藻处于衰亡前期和衰亡后期EOM含量显著增大,过高浓度的EOM影响了氧化剂的氧化效率,使得预氧化效果不明显.稳定期和对数期藻液中EOM含量较低,此时氧化剂与藻细胞接触,易刺激藻细胞分泌物质,而一定浓度的EOM可以起到助凝的作用,使得预氧化后强化混凝效果良好.高锰酸钾还原产物是水合Mn O2,会促进混凝并可以附着在藻细胞表面提高藻细胞沉降性.

关键词：铜绿微囊藻生长期高锰酸钾预氧化混凝