水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

王建信

(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)

李义久　曾新平　倪亚明

(同济大学化学系,上海200092)

摘　要　超声波技术在化学、环境、制药以及生物等领域有着广阔的应用前景。在降解水中难降解有机污染物方面,

超声强化氧化技术有一定优势,降解效果显著,符合绿色环保技术的要求。超声强化氧化技术主要可分为超声空化技术、超声强化化学(催化)氧化技术、超声强化电化学(催化)氧化技术、超声强化光化学(催化)氧化技术、超声Π生物降解等几大类,本文对各类技术的优缺点进行了评述。

关键词　有机污染物　超声降解　氧化技术

Advances of oxidation processes of ultrasonic enhancement

of organic contaminants in w ater

Wang Jianxin

(School of Environmental Science &Engineering ,T ongji University ,Shanghai 200092)

Li Y ijiu Z eng X inping Ni Y aming

(Department of Chemistry ,T ongji University ,Shanghai 200092)

Abstract Ultras ound technology has a broad prospect of application in chemistry ,environment ,pharmacy and

biology.The oxidation processes of ultras onic enhancement have shown great advantages in the degradation of nonde 2gradable organic pollutants.And the ultras onic decom position is not only effective but als o harmless.The oxidation processes of ultras onic enhancement can be divided into s onication process ,s onochemical oxidation ,s onoelectroche 2mistry ,ultras ound Πphotochemistry and ultras ound Πbiodegradation.

K ey w ords organic contaminants ;ultras onic degradation ;oxidation technology

收稿日期:2002-09-23;修订日期:2002-10-20

作者简介:王建信(1976～),男,在读博士研究生,主要研究方向:工

业用水与废水处理技术以及废水资源化研究。

1　引　言

工业的发展导致工业废水大量产生,其中含有的大量难降解有机污染物,通常的生物处理技术难以达到理想的处理效果。

超声波可以加速化学反应、提高化学产率。其应用研究已引起世界各国的高度重视,覆盖领域已涉及生物化学、有机合成、分析化学、无机化学、电化学、光化学、立体化学以及环境化学等诸多方面。自20世纪80年代末期以来,超声技术在污染物(尤其是难降解污染物)的净化方面取得了显著的进展,由此而产生的超声强化氧化技术,是一种极具产业前景的深度氧化技术,是一种新颖、清洁的净化方法。从当前国际上研究的重点和热点来看,超声强化氧化技术正朝着两个方向迅速发展,一个方向是使用高效活性催化剂,另一个方向是将其与其他降解技术联合或结合使用。超声强化氧化技术目前主要分为超声空化技术、超声强化化学(催化)氧化、超

声强化光化学(催化)氧化、超声强化电化学(催化)

氧化和超声Π生物降解等五类。

2　超声空化技术

超声化学反应的功效主要源于超声的空化作

用。当液体中施加一定频率和强度的超声波时,会

产生大量的微小气泡,这些微小气泡在其形成、

振荡、

生长、收缩至崩溃的过程中,会引发一系列的物理、

化学变化,超声的这个作用就叫空化作用。空化泡崩溃时,在极短的时间以及空化泡周围的极小的空间内,产生5000K 以上的高温和大约5×107

Pa

的高压,温度变化率高达109

K

Πs ,并伴生强烈的冲击波(均相)和(或)时速达400km 的射流(非均相),

这就为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学第4卷第4期环境污染治理技术与设备

V ol .4,N o .42003年4月T echniques and Equipment for Environmental P ollution C ontrol

Apr .2003

反应提供了一种新的非常特殊的物理环境,开启了一条新的化学反应通道[1]。超声空化技术正是以这种特殊的能量形式加速化学反应,引起声解(s onoly2 sis),从而促使废水中有机污染物(包括难降解污染物)的降解,其作用机理主要是直接热解和羟基自由基的氧化作用[2]。

用超声的空化作用降解有机物的研究,始于20世纪90年代初。研究表明,水体中有机污染物的超声降解效果,在很大程度上受有机物本身的性质的影响。超声降解憎水性的四氯乙烷和三氯乙烯效果明显,其降解过程主要依靠的是空化泡内的直接热解作用[3,4]。但是超声降解乙炔和亲水性的苯酚、氯酚过程中,通常认为起关键作用的是空化过程中产生的?OH自由基[5—7]。而在超声降解苯酚的过程中,降解率与空化状态密切有关,雾化比弱空化更有利于苯酚的降解,在雾化条件下,浓度对降解率影响不大[8]。

超声降解过程中加入催化剂可明显提高反应速

度。当前研究较多的为T iO

2、CuO、MnO

2

、二价铁等

以非均相催化为主的催化剂。T iO

2粉末能大大加速

超声降解2,4,62三氯酚的过程,一方面是由于T iO

2

具有良好的催化活性,另一方面是T iO

2具有一定的吸附特性,能吸附溶液中的部分有机污染物[9]。Fe2+和MnO2均能提高苯酚降解速度,而Ni2+虽然对降解速度影响较小,但能改变其中间产物的分

布[10]。此外,I-可以促进水体中CCl

4和H

2

S的声

解[11]。

3　超声强化化学(催化)氧化技术

超声技术与其他降解技术相结合,不仅可以发挥超声本身的降解能力,而且其机械效应可以用来强化其他降解技术的降解效果,特别在非均相体系中,超声可以极大地改善非均相界面的传质和传热效果。超声强化化学氧化技术就是在单纯的化学氧化过程中,加入超声辐照,加速和推进化学氧化过程。

近年来,对超声强化化学氧化技术的研究较为广泛。使用的氧化物质有空气、O

2、O

3、H2O2以及Fenton试剂等,其中研究最早最广的是空气和O2。在饱和氧条件下,超声降解表面活性剂DRD156效果良好,且氧气和超声在降解过程中存在协同效应[12]。超声Π饱和氧技术在降解甲胺磷、灭多威等农药废液的效果也很明显[13—15]。

超声辐照与臭氧氧化相结合产生了超声强化臭氧氧化技术,处理效果更加明显。此法在最近三、四年中研究较多,降解的有机物主要包括酚类、染料、芳香化合物等。超声强化臭氧氧化技术降解五氯酚,效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果,其反应过程服从一级动力学模型[16]。在降解染料废水的过程中,超声和臭氧氧化之间具有协同效应,产生协同作用的主要原因是超声促进臭氧转化为自由基[17]。在用臭氧进行偶氮染料的脱色过程中增加超声辐照后,不仅可以在11min内达到90%的脱色率,而且臭氧投加量可以节省48%。超声强化臭氧氧化的作用机理主要是超声空化效应产生的高能条件促使臭氧快速分解,由此产生的大量强氧化性自由基能降解偶氮染料,使染料废水的颜色迅速消失[18]。

超声波强化H

2

O2氧化处理难降解有机物的研究已有报道,其用于分解水中邻氯酚时,降解率可达99%,总有机碳的去除率为63%[19,20]。超声强化

H2O2氧化降解水中42氯苯酚的机理以自由基氧化为主,此技术对水中42氯酚的降解率和T OC去除率均比单独采用超声效果好[21]。

超声强化化学氧化过程中加入催化剂也能提高反应速率。用此技术降解三氯乙烯(TCE)、邻氯酚(CP)、1,32二氯222乙醛(DCP)等有机物过程中,Cu2+

具有较强的催化作用。高频超声强化H

2

O2氧化苯

酚和三氯乙烯过程中,Al

2

O3、ZnO、Ni2O3、CuO等都具有一定的催化活性,其中CuO的催化效果最佳[2]。

4　超声强化电化学(催化)技术

1990年,T.J.Mas on等首先提出了超声电化学(s onoelectrochemistry)的概念,此后,超声电化学作为电化学的一个新的分支蓬勃发展,至今已广泛应用于电镀Π电沉积、有机合成、材料制备、电分析化学等研究领域。超声技术应用于电化学技术降解水体中有机物的研究还很少,还处于开创性的实验阶段。

超声强化电催化氧化降解苯酚、苯甲酸和水杨酸的研究表明,超声可以提高其电催化氧化效果,超声声强越大,降解效果越好;超声辅助电催化氧化降解效果的影响因素按程度高低为:电流密度、初始pH值、超声声强和支持电解质的浓度;超声的辅助作用主要体现在促使强氧化性?OH自由基的产生,

76

4期王建信等:水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

提高多相催化反应过程的速率和效率,促进反应体系的传质过程,影响电极表面层和电子转移过程等方面[23]。超声波与微电场的协同作用能大大提高对染料废水的脱色能力,在最佳条件下处理60min,色度的去除率可达96.6%[24]。

5　超声强化光化学(催化)氧化技术

超声波具有与辐射化学相类似的作用,但超声辐射的催化机制与紫外辐射有许多不同之处,例如由于超声波发生源的技术所限,超声波的频率还达不到紫外光的高频;两者的传播介质与能量水平也有许多不同。这些表明两者间具有互补协同性,假如紫外催化再配上超声波“空化作用”所创造的物理环境与多样作用,两种辐射相辅相成,可以大大增强氧化剂的分辩能力,缩短反应时间,减少氧化剂用量,提高C OD的去除率和有机物的矿化度[25]。

超声强化紫外光降解水中2,4,62三氯苯酚、苯酚效果良好,超声和紫外光具有协同效应[26,27]。超声强化紫外光技术还能降解水中氯苯胺灵和32氯苯胺,且高频超声的降解效果优于低频超声,它们的降解作用主要通过直接热解和羟基自由基的氧化来实现[28]。使用T iO

2催化剂时,超声强化光化学氧化可以更好地降解水中22氯苯酚和水杨酸[29,30]。

6　超声Π生物降解

超声与目前最常用的污水处理工艺———生物处理工艺相结合的处理工艺,国内外都有一定报道。超声技术大多用于生物处理的预处理工艺,其主要作用是降低废水的生物毒性,提高BΠC值,从而促进废水的生物可降解性。

在活性污泥法处理五氯苯酚钠(NaPCP)的工艺中,在预处理阶段增加超声强化处理后,进入生物曝气池的废水的生物可降解性大大提高,使得活性污泥法的效果明显改善[31]。在处理染料废水的S BR 工艺中,增加超声强化预处理工艺,能使得生物难降解的靛兰染料废水的BΠC值由0.21—0.23提高到0.44—0.51[32]。超声应用于剩余污泥厌氧消化的预处理工艺中,能破碎污泥、提高污泥的水解性能,使污泥中的有机物更好地进入水体而得到生物降解[33,34]。

7　结　语

以上所述的各种超声强化氧化技术基本上还处于试验研究阶段,实际应用很少,需要对有机污染物超声降解的使用性、放大性、反应器设计、反应条件以及催化剂等方面作进一步研究,并更加深入地探讨其作用机理。作为一种有前途的新型高级氧化技术,超声强化氧化技术对一些难降解有机物有显著的降解效果,不仅去除率高,而且反应速率快。相信超声强化氧化技术必将在有机物降解领域发挥更大的作用。

参考文献

[1]袁易全.近代超声原理与应用.南京:南京大学出版社,

1996.133—152

[2]D.Drijvers et al.Decomposition of phenol and trichloroethyl2

ene by the ultras oundΠH2O2ΠCuO process.Wat.Res.,1999, 33(5):1187—1194

[3]Inazu K.et al.Decomposition of chlorinated hydrocarbons in

aqueous s olutions by ultras onic irradiation.Chem.Lett., 1993,57:57—60

[4]Drijvers D.et al.S onolysis of trichloroethylene in aqueous s o2

lution:v olatile organic intermediates.Ultras on.S onochem., 1996,3:83—90

[5]Hart E.J.et al.Pyrolysis of acetylene in s onolytic cavitation

bubbles in aqueous s olution.J.Phys.Chem.,1990,94: 284—290

[6]Petrier C.et al.S onochemical degradation of phenol in dilute

aqueous s olutions:comparis on of the reaction rates at20and 487kH z.J.Phys.Chem.,1994,98:10514—10520 [7]Serpone N.et al.Ultras onic induced dehalogenaation and oxi2

dation of22,32,and42chlorophenol in air2equilibrated aqueous media.J.Phys.Chem.,1994,98:2634—2640

[8]刘金春等.超声空化状态对苯酚降解的影响.应用声

学,1999,18(4):36—40

[9]Aniruddha B P.et al.Ultras onic degradation of2:4:6trichlo2

rophenol in presence of T iO2catalyst.Ultras onics S onochem., 2001,8:227—231

[10]J.Berlan et al.Oxidative degradation of phenol in aqueous

media using ultras ound.Ultras onics S onochem.,1994,1

(2):97—102

[11]A.Allippi et al.Ultras ound cavitation in s onochemistry:de2

composition of carbon tetrachloride in aqueous s olutions of po2 tassium iodide.Ultras onics,1992,30(3):148—151 [12]N orio Mig oshi et al.Evidence against singlet oxygen formation

by s onolysis of aqueous oxygen2saturated s olutions of hemato2 porphgrin and rose Bengal:the mechanism of s onodynamic therapy.Ultras onics S onochem.,2000,7:121—124 [13]王宏青等.灭多威的超声降解研究.应用声学,2001,

86环境污染治理技术与设备4卷

20(2):35—37

[14]王宏青等.超声波诱导降解甲胺磷的研究.环境化学,

2000,19(1):84—87

[15]钟爱.超声波诱导降解甲胺磷.化工环保,2000,20

(2):17—19

[16]Linda K.Weavers et al.K inetics and mechanism of penta2

chlorophenol degradation by s onication,ozonation,and s ono2 lytic ozonation.Environ.Sci.T echnol.,2000,34:1280—1285

[17]Nilsun H.Ince et al.Reactive dyestu ff degradation by com2

bined s onolysis and ozonation.Dyes and Pigment,2001,49: 145—153

[18]胡文容等.超声强化臭氧氧化偶氮染料的脱色效能.

中国给水排水,1999,15(11):1—4

[19]Jih2G aw Lin et al.Decomposition of22chlorophenol in aque2

ous s olution by ultras oundΠH2O2process.Wat.Sci.T echn2 ol.,1996,33(6):75—81

[20]Jih2G aw Lin et al.Enhancement of decomposition of22chloro2

henol with ultras oundΠH2O2process.Wat.Sci.T echnol., 1996,34(9):41—48

[21]陈伟等.超声—过氧化氢技术降解水中42氯酚.中国

给水排水,2000,16(2):1—4

[22]Alex De Visscher et al.S onochemistry of organic compounds

in hom ogeneous aqueous oxidising systems.Ultras onics S ono2 chem.,1998,5:87—92

[23]吴斌.超声辅助电催化氧化降解水中苯酚、苯甲酸和水

杨酸的研究.同济大学[博士学位论文],2002

[24]刘静等.超声电化学法处理印染废水的实验研究.上

海环境科学,2001,20(3):151—153

[25]叶招莲等.超声波—紫外光氧化处理有机废水技术综

述.宁夏大学学报,2001,22(2):223—226

[26]Irfan Z.Shirgaonkar et al.S onophotochemical destruction of

aqueous s olution of2,4,62trichlorophenol.Ultras onics S ono2 chem.,1998,5:53—61

[27]E.Naffrechoux et al.S onochemical and photochemical oxida2

tion of organic matter.Ultras onics S onochem.,2000,7: 255—259

[28]B.David et al.Ultras onic and photochemical degradation of

chlorpropham and32chloroaniline in aqueous s olution.Wat.

Res.,32(8):2451—2461

[29]Vittorio Ragaini et al.Carlo Pirola.S ono2photocatalytic deg2

radation of22chlorophenol in water:kinetic and energetic comparis on with other techniques.Ultras onics S onochem., 2001,8:251—258

[30]Lev Davydov et al.S onophotocatalytic destruction of organic

contaminants in aqueous systems on T iO2powders.Applied Catalysis B:Environmental,2001,32:95—105

[31]E.G onze et al.Wastewater pretreatment with ultras onic irra2

dation to reduce toxicity.J.Chem.Eng.,1999,73:93—100

[32]祁梦兰等.声化学氧化2S BR法处理染料废水.河北轻

化工学院学报,1997,18(1):76—80

[33]A.T iehm et al.Ultras onic waste activated sludge disintegra2

tion for improving anaerobic stabilization.Wat.Res.,2001, 35(8):2003—2009

[34]Y ing2Chih Chiu et al.Alkaline and ultras onic pretreatment of

sludge before anaerobic digestion.Wat.Res.,1997,36

(11):155—162

(责任编辑:郑晓梅)

96

4期王建信等:水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

水体中八类污染物

●病原体污染物 生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。 受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是：(1)数量大；(2)分布广；(3)存活时间较长；(4)繁殖速度快；(5)易产生抗药性，很难绝灭；(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。 ●耗氧污染物 在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时，五天生化需氧量(BOD5)表示。 ●植物营养物 植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。 富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。 植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后，促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长，生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物所分解，不断产生硫化氢等气体，使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。

067.地下水有机污染研究进展

地下水有机污染研究进展 宋晓薇1，张立宏1，赵侣璇1 （1.广西壮族自治区环境保护科学研究院，广西南宁530022） 摘要：地下水是重要的水资源，地下水的有机污染已引起了包括中国在内的许多国家的重视。本文 主要论述了地下水有机污染的状况，并对地下水中有机污染物的来源、影响地下水有机污染物迁移转 化的作用与因素、地下水有机污染自然衰减和主动修复技术等进行了讨论。 关键字：地下水，有机污染，污染来源，降解机理 地下水是人类赖以生存的饮用水源，随着工农业的发展和人们生活水平的提高，对地下水的需求量越来越大，而且对水质也有了更高的要求。但是在人类工业化和城市化进程中，各种有机废水的排放、生活污水管道滴漏、垃圾填埋场垃圾渗滤液下渗、地下输油管道的破裂、以及农业生产过程中农药和化肥的大量使用等，都导致了地下水严重的有机污染。有机污染物不仅种类繁多，而且由于其在水中的浓度一般很小，不易察觉，例行的水质分析不易检出。而且，许多有机污染物对人体健康有严重影响，具有“三致”作用。因此研究地下水有机污染状况，对地下水水质进行监测并预测其发展趋势，制定相应的措施以及修复已污染的地下水，已成为环境保护工作的重要内容之一。 1地下水有机污染状况 1.1国外地下水有机污染状况 关于地下水中有机污染的研究，自上世纪七十年代以来在发达国家已广泛开展。1977年，美国缅因州Gray镇在饮用水井中发现8种以上人工合成有机物，从而导致16眼水井关闭。到1986年，美国饮用水井中至少检出33种有机化合物[1]。从污染范围来看，美国50个州均有微量有机污染的报道，且污染物的种类很多，远远大于无机污染物的种类。1987年美国地下水中已发现了175种有机化合物[2]。美国地质勘探局(USGS)对全美农村地区1926眼生活饮用水井在1986~1999年间的检测资料进行了收集整理，其中至少有一种VOCs检出的井为232眼，检出率为12%。 日本东京的地下水中于1974年首次发现有TCE存在。随后的调查表明，日本15个工业城市的30%的水井受到TCE和PCE的污染[3]。欧洲的地下水中广泛检出了农药，如莠去津[4]。日本的问题对于迅速工业化的其它亚洲国家来说同样存在，随着检测技术的提高问题会变得明显。 1.2国内地下水有机污染状况 在我国，中国科学院环境化学研究所对京津唐地区地下水有机污染的初步研究表明，该地区地下水中有机物种类达133种[5]。最近的成果表明，我国地下水中的单环芳烃、卤代烃、有机氯农药污染已不容忽视[6]。根据1985年北京市高碑店污水系统污染综合防治研究报告，在北京市东南部污灌区浅水井和深水井中均检出有机物，其中，深水井中有机物58种，浅水井中有机物51种(如芳烃类、卤代烃类等)有害成分超标，其中不少是众所周知的致癌物(如三氯甲烷、苯等)。而且多年的地下水监测资料表明，地下水质受污染程度有逐渐扩大和加重的趋势。 山东淄博市大武水源地是我国北方一个特大型裂隙岩溶水源地，近几年来，由于齐鲁石化公司的三十万吨乙烯厂区位于大武水源地地下水的补给迳流带上，厂区内土层厚度小，防污性能差，

地下水有机污染调查与评估

地下水有机污染调查与评估 姓名:王学良学号：110924 专业：自动化成绩; （北京石油化工科学院自动化系，北京102617） 摘要：随着经济的发展，人们生活中制造的垃圾也急剧提升，从最原始的灰尘到白色污染的塑料和生活中的废弃物，都是越来越多。在我国主要城市，其中有机污染物的占有率更是越来越多，那么对这些有机物污染的处理问题与技术也是越来越迫在眉睫，在当今社会，对有机污染物的处理技术到底处于何种间断，这是我们这里需要讨论和研究的重点。，采用一些技术进行评价，并对不同方法评价和评价结果进行分析，同时，提高全社会的科技意识，环保意识和参与意识，这样才是提高资源综合利用水平的途径。本文主要论述地下水有机污染的状况，和对地下水的有机污染物的影响地下水有机污染物迁移转化的作用和因素、地下水有机污染自然衰减和主动修复技术等进行了讨论。 关键词：地下水；有机污染；技术评估 一、地下水有机污染的来源与状况 人类在生产实践活动中对有机物的不合理排放及不适当处理，导致其进入地质环境，造成地下水的有机污染。近年来，由于我国城市急剧扩张，导致城市污水排放量的大幅增加，由于管网建设相对滞后、维护保养不及时，管网漏损导致污水外渗，部分进入地下水体；雨污分流不彻底，汛期污水随雨水溢流，造成地下水污染。 部分行业威胁地下水环境安全，2009 年全国5亿多吨生活与工业有机废物未得到有效综合利用或处置，生活有机废气液体渗漏污染地下水事件时有发生；石油化工行业勘探、开采及生产等活动显著影响地下水水质，加油站渗漏污染地下水问题日益显现；部分工业企业通过渗井、渗坑和裂隙排放、倾倒工业废水，造成地下水污染；部分地下水工程设施及活动止水措施不完善，导致地表污水直接污染含水层，以及不同含水层之间交叉污染。 在国内，地表水污染对地下水影响日益加重，特别是在黄河、辽河、海河及太湖等地表水污染较严重地区，因地表水与地下水相互连通，地下水污染十分严重。部分沿海地区地下水超采，破坏了海岸带含水层中淡水和咸水的平衡，引起了沿海地区地下水的海水入侵。 在国外，据已有调查资料，美国的50个州均有微量有机物的报道，且污染物的种类很多，远远大于无机污染物的种类。1987年美国地下水中已发现了175种有机化合。从统计数据来看，三氯乙烯和四氯乙烯是地下水中检出率很高的有机污染物。日本东京的地下水中于1974年首次发现有"ICE存在。随后的调查表

石油类污染物在土壤和地下水中的污染模拟

2、土壤污染模拟 土壤是一个多相的疏松的多孔介质，固相中有大量的有机和无机胶体。石油是一种天然的粘油状液体，主要成分为烃类化合物(占80%一90%)。烃类化合物是非极性有机物，其偶极矩<1，介电常数<3，在土壤中有一定的吸附作用。地表的石油可以在重力作用下入渗，也可能随地面水或雨水沿着土壤毛细管孔隙向下渗透污染土壤，甚至进一步向下淋滤污染地下水。石油类污染物质在土壤入渗过程中，由于土壤中存在着大量的有机和无机的胶体，使得进入土壤中的污染物不断地被吸附。吸附能力与土壤的质地、石油的性质有密切联系。通常，石油烃类在土壤介质吸附程度以分配系数Kd来表示。 式中:Cs为平衡时固相中的浓度(mg/kg)；Ce为平衡时液相中的浓度(mg/l)根据土壤中溶质运移模型和石油类污染物质在土壤中的迁移转化过程，考虑吸附作用而忽略石油的挥发，建立石油类污染物质在土壤中迁移转化二维综合模型。它包括水运动方程和石油运动方程。 土壤中水运动方程: 土壤中石油类运动方程: 式中：C(h)为比水容量（cm-1）；K x、K z分别为横向纵向水力传导系数（cm/d）；Dxx、Dzz分别为横向纵向弥散系数（cm2/d）；Rd为滞留因子；c为液相中石油的浓度(mg/l)；qx、qz分别为x和z方向的达西流速（cm/d）；θ为含水量(%)；λ为降解系数（d-1）；h为土壤中压力水头(cm)。 初始条件和边界条件 根据监测的结果和落地油的分布特征，预测石油类在土壤中迁移过程及石油是否会对地下水造成污染，选择预测范围为：长80m，深6m剖面区域。并对部分问题可进行简化处理,作一些基本假设。假设土壤水最初不含石油，即未受到污染，但土壤中存在一定的本底值，经取样测定取平均值为40.3mg/kg。在土壤的预测范围内，土壤被认为是均质的。 对水运动方程上边界确定为Cauchy边界，下边界为Neumann边界。

水中有那些污染物

水体中的污染物种类很多，一般分为无机污染物、致病微生物、植物营养素、耗氧污染物和重金属离子等五类。 无机污染物 主要来自炼焦、电镀、塑料、化肥、硫酸和硝酸等工厂排出的废水，如各种氢氰酸、氰化钾、硫酸、硝酸等。水体中如果有过量的无机污染物，会改变水的pH值，使微生物不能生长，还会消耗水中的溶解氧，危害淡水生物。 致病微生物 主要来自生物制品、制革业、饲养场和生活污水，有各种病菌、病毒和寄生虫等种类。常能引起各种传染病。 植物营养素 城市污水是的主要组成是各种生活污水、工业废水和城市降雨径流的混合水。城市污水中90%以上是水，其余是固体物质。除含有较高的有机物，以及氮、磷、等无机物，还含有病原微生物和较多的悬浮物及重金属等。 水中普遍含有以下各种污染物： 1、悬浮物：一般为200～500毫克/升，有时候可超过1000毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。 2、病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。 3、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案（见图）。城市污水BOD5一般为每升300～500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。 4、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的30～75%，占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。美国进口普卫欣天猫

常见五种污染物

常见五种污染物，并每种举一代表例子及中毒机理 1.无机无毒污染物：酸度或碱度过高以及氮或磷等营养物质过多的水体 2.无机有毒污染物：氰化物、砷化物和汞、镉、铬、锌、铜、镍、铅等重金属离子。其中 氰化物中毒机理是氰化物进入人体内释放出氰离子，能与体内的细胞色素氧化酶结合，生成氰化高铁细胞色素。该酶失去传递电子的功能，导致呼吸链中断，引起细胞内窒息，细胞不能利用血中的氧，出现缺氧，如抢救不及时，很快导致死亡 3.无毒有机污染物：蛋白质 4.有毒有机污染物：多环芳烃其中毒机理为，天然水体中溶解氧含量一般为5mg·L-1～ 10mg·L-1。当大量耗氧有机物排入水体后，使水中溶解氧急剧减少，水体出现恶臭，破坏水生生态系统，对渔业生产的影响甚大。这类物质对水体的污染程度，可间接地用单位体积水中耗氧有机物生化分解过程所消耗的氧量(以mg·L-1为单位)，即生物化学需氧量(BOD)来表示。一般用水温在25℃时5天的生化需氧量(BOD5)作为指标，用以反映耗氧有机物质的含量与水体污染的关系，一般情况下，水体中BOD5低于3mg·L-1时，水质较好。BOD5量愈高，表明溶解氧消耗就愈多，水质就愈差。因此，BOD5达到 7.5mg·L-1时，水质不好;大于10mg·L-1时，表明水质很差，鱼类已不能存活。 放射性污染物：镭(226 Ra)、铀(235 U)、钴(60 Co)、钋(210 Po)、氘(2H)、氩(41 Ar)、氪(35 Kr)、氙(133 Xe)、碘(131 I)、锶(90 Sr)、钜(147Pm)、铯(137Cs)等。钋是放射性元素中最容易形成胶体的一种元素，它在体内水解生成的胶粒极易牢固的吸附在蛋白质上，能与血浆结合成不易扩散的化合物，对人体的危害很大。钋-210进入人体后，能长期滞留于骨、肺、肾和肝中，其远期辐射效应会引起肿瘤。急性钋中毒与外照射急性放射病的症状基本相似，到晚期突出的症状是肾萎缩和肾硬化。

水中有机污染物

水中有机污染物大致可以分为两类：一类是天然有机物（NOD），包括腐殖质、微生物分泌物、溶解的植物组织和动物的废弃物；另一类是人工合成有机物（SOCs）主要来自两部分：一是直接来自工业废水、生活污水包括农药、商业用途的合成物及一些工业废弃物；二是在传统饮用水处理中形成的，如三卤甲烷（THMs）等消毒副产物。 天然有机物（NOM）主要是指动植物在自然循环过程中经腐烂分解所产生的物质，也称为传统有机物。其中腐殖质占总量的60~90%，其特性是亲水的、酸性的多分散物质，是饮用水处理中得主要去除对象。天然有机物一般由10%的腐殖酸（HA），40%的富里酸（FA）和30%的亲水酸等组成，三种组分在结构上相似，但在分子量和官能团含量上有较大的差别。 腐殖质是天然水体中有机物的重要组成部分，有多种化合物组成，它约占水中DOC 的40~60%，是地表水的成色物质。一般认为水生腐殖质的分子量在100~500，主要分布在50~200。作为自然胶体具有大量官能团或吸附位，对金属离子的鳖和能力很强，而且在氧化剂作用下可被氧化分解。另外，由于矿物质对它的吸附作用，往往形成无机——有机复合体，可以与环境中存在的各类污染物发生作用。腐殖质在天然水体中表现为带负电的大分子有机物，本身对人体无害，但由于其表面含有多种官能团，能够与水中重金属离子，杀虫剂等多种成分进行络合，从而增加了水中微污染有机物的溶解度和迁徙能力，影响水处理效果。另一方面，腐殖质有机物被认为是消毒副产物（DBPs）的主要前体物，是导致饮用水致突变活性增加的因素。 人工合成有机物（SOCs）大多为有毒有害有机污染物，具有以下特点：难降解，在环境中有一定的残留水平，具有生物富集、三致（致畸、致癌、致突变）作用和毒性。该类有机物一般难以被水中微生物降解，但却易被生物吸收。通过生物的食物链过程，逐渐富集到生物体内，从而对人体健康构成危害。因此相对于水体中得天然有机物，它们对公众的健康危害更大。 水中有机物的大量增加，这些有机物进入水体后将增加水质净化的难度，并对人体健康有较大的危害，其中的问题主要表现为以下方面： 混凝剂和投氯量也不能保证出水水质。（1）水中有机物使水体中的无机物颗粒Zeta 电位升高，增加了水处理的难度，导致常规处理出水水质下降。为保证一定的出水水质，需要投加过量的混凝剂和液氯，增加水处理成本。在某些情况下，即使增加 （2）现有的常规处理工艺对水源水中有机物（TOC）的去除率一般为20~50%，对氯氨的去除为10%左右，出水中有机物含量仍然较高，具其中含有毒有害物质，加氨使水中致突变物质含量增加，对人体健康造成危害。腐殖酸类物质是最重要的三卤甲烷前驱物质，特别是有机物中腐殖酸部分虽然只占溶解态有机物的一半左右，但其对氯仿的贡献却在

常规水中污染物检测方法

常规污染物检测 序号控制项目测定方法方法来源 1 污泥含水率烘干法1） 2 有机质重铬酸钾法1） 3 蠕虫卵死亡率显微镜法GB7959-87 4 粪大肠菌群菌值发酵法GB7959-87 5 总镉石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141-1997 6 总汞冷原子吸收分光光度法GB/T17136-1997 7 总铅石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141-1997 8 总铬火焰原子吸收分光光度法GB/T17137-1997 9 总砷硼氢化钾-硝酸银分光光度法GB/T17135-1997 10 硼姜黄素比色法2） 11 矿物油红外分光光度法2） 12 苯并(a)芘气相色谱法2） 13 总铜火焰原子吸收分光光度法GB/T17138-1997 14 总锌火焰原子吸收分光光度法GB/T17138-1997 15 总镍火焰原子吸收分光光度法GB/T17139-1997 16 多氯代二苯并二恶英/多氯代二苯并呋喃（PCDD/PCDF）同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法HJ/T77-2001 17 可吸附有机卤化物（AOX）待定 18 多氯联苯（PCB）气相色谱法待定 序号控制项目测定方法测定下限（mg/L）方法来源 19 总铅原子吸收分光光度法（螯合萃取法）0.01 GB7475－87 双硫腙分光光度法0.01 GB7470－87 20 总镍火焰原子吸收分光光度法0.05 GB11912－89 丁二酮肟分光光度法0.25 GB11910－89 21 总铍活性炭吸附－铬天菁S光度法0.25μg/L 1） 22 总银火焰原子吸收分光光度法0.03 GB11907－89 镉试剂2B分光光度法 0.01 GB11908－89 23 总铜原子吸收分光光度法0.01 GB7475－87 二乙基二硫氨基甲酸钠分光光度法0.01 GB7474－87 24 总锌原子吸收分光光度法0.05 GB7475－87 双硫腙分光光度法0.005 GB7472－87 25 总锰火焰原子吸收分光光度法0.01 GB11911－89 高碘酸钾分光光度法0.02 GB11906－89 26 总硒2,3－二氨基萘荧光法0.25μg/L GB11902－89 27 苯并(a)芘高压液相色谱法0.001μg/L GB13198－91 乙酰化滤纸层析荧光分光光度法0.004μg/L GB11895－89 28 挥发酚蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法0.002 GB7490－87 29 总氰化物硝酸银滴定法0.25 GB7486－87 异烟酸-吡唑啉酮比色法0.004 GB7486－87 吡啶-巴比妥酸比色法0.002 GB7486－87 30 硫化物亚甲基蓝分光光度法0.005 GB/T16489－1996

生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理

中国科学B辑:化学 2008年 第38卷 第6期: 530~537 https://www.wendangku.net/doc/db8932314.html, https://www.wendangku.net/doc/db8932314.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS 生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理 陈宝梁*, 周丹丹, 朱利中, 沈学优 浙江大学环境科学系, 杭州 310028 *联系人, Email: blchen@https://www.wendangku.net/doc/db8932314.html, 收稿日期: 2007-09-06; 接受日期: 2007-10-25 国家自然科学基金(批准号: 20577041)和教育部“新世纪优秀人才支持计划”(批准号: NCET-05-0525)资助项目 摘要以松针为生物质代表, 通过控制不同炭化温度(100~700℃), 制备了一系列生物碳质吸附剂, 表征了其结构和表面特征; 以4-硝基甲苯为目标, 探讨吸附剂在水中对有机污染物的吸附性能、机理及与其结构特征之间的定量关系, 为制备经济高效吸附剂和预测其吸附性能与机制提供理论依据. 结果表明, 生物碳质吸附剂的芳香性随炭化温度的升高而急剧增加、极性指数((N+O)/C)则急剧降低, 逐渐从“软碳质”过渡到“硬碳质”, 同时其比表面积则迅速增大. 生物碳质吸附剂对水中4-硝基甲苯具有强的吸附能力, 等温吸附曲线符合Freundlich方程, N指数和lg K f与其芳香性呈良好的线性关系. 定量描述了分配作用与表面吸附对生物碳质总的吸附作用的贡献. 表面吸附的贡献量随炭化温度升高而迅速增大, 表面饱和吸附量与吸附剂的比表面积呈良好的线性正关系; 硬碳质吸附剂的最大表面吸附量(Q max,SA)与理论计算值(2.45 μmol/m2)相当, 而软碳质吸附剂的Q max,SA值则高于理论值. 生物碳质的分配作用(K om)取决于分配介质与有机污染物的“匹配性”和“有效性”, K om值随(N+O)/C 降低呈现先升高后降低的趋势. 关键词 生物碳质吸附剂有机污染物 分配作用 表面吸附作用废水处理 我国水体有机微污染(如PAHs, PCBs, 芳香硝基化合物)日趋严重, 其中痕量的有机污染物常具高生物积累性、“三致”效应, 而且当前的水处理技术难以有效去除此类有机污染物, 对饮用水安全和人群健康构成严重威胁[1,2]. 寻找经济高效、适合于饮用水处理的新型吸附剂已成为了环境科学与工程领域关注的焦点之一[3], 其中涉及活性炭、有机黏土[4,5]、三油酸甘油酯-活性炭复合吸附剂[6]等, 但对环境友好的生物碳质吸附剂的研究几乎为空白. 有机污染物的吸附作用是非常典型的环境化学行为, 决定其在土壤和水环境中的迁移转化、归趋、生物生态效应及修复/缓解途径和机制, 因此, 研究其吸附机理一直是环境科学和土壤化学的热点方向之一[7~9]. 最近研究表明, 环境中普遍存在生物碳质如木炭、焦炭、烟炱等[10,11], 且具有超强的吸附性能[12,13], 但有关其吸附机理, 特别是与生物碳质的结构之间的定量关系尚待深入[14]. 同时, 对吸附机理及其与吸附剂结构之间定量关系的深入开展, 必将为设计和制备新型高效吸附剂提供理论依据和技术指导. 森林火灾常以针叶树木为代价, 松针作为森林中典型落叶之一, 其干燥后极易燃烧, 产生的生物碳质则大量积累于土壤中, 成为土壤炭黑的重要来源[14,15]. 4-硝基甲苯主要用于生产染料、农药、塑料、合成纤维及助剂, 是有机废水中非常典型的污染物

气相色谱法测定水体中的有机物

GC测定水体中的有机污染物 李磊030212007028，李先江030212007033 （中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100） 摘要：根据水体现状，我们怀疑是农药厂排放的有毒废水导致鱼类大量死亡。针对可能存在的剧毒有机污染物，我们对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行了详细的分析和比较，选择气相色谱法对水体中存在的有机污染物进行定性和定量分析。 关键词：GC；有机污染物；色谱柱；化学需氧量 中图分类号：X131.2 1.前言： 通过文献介绍水体中的鱼大量死亡，由此我们猜测可能是由于水体中存在大量的有害物质所致。通过分析我们发现，池塘所傍河流的上游有三个工厂，水污染很大程度上是因为上游工厂排放的废水不达标造成的。大部分工厂排放的废水中都含有有机物，而有机污染物含量超标将严重影响水体中生物的生命活动，而且有些难以降解的物质的存在也会通过生物链最终在人体内积累，危害人类的身体健康和生命安全。 通常情况下，工厂排放的废水中均含有有机物，下表则罗列了不同类型的污水中BOD5和COD的含量以及不同类型的工厂所排放的污染物的种类： 图一污水类型及BOD和COD含量

农药行业是化学工业中的污染大户，也是治理污染难度最大的行业。农药生产废水历来以毒性大、浓度高、治理难成为社会关注的重点。 由于农药种类多，生产历程长、反应步骤多，因此产生的有毒污染物很多，极有可能是罪魁祸首，我们以农药中合成最多，应用最广泛，最具代表性的乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷四种有机磷农药为分析对象。同时，它们也是国家环保重点监测对象。 我们将就假设对水样进行定性和定量的分析，从而找出最终的结果。在测定过程中我们将分别对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行比较，选择合适的方法进行测定。 2.水体有机污染物的种类和相关简介： 水体中的有机污染物有许多，包括以下这些种类： 酚类化合物、苯胺类化合物、硝基苯类、总有机卤化物、石油类、挥发性和半挥发性有机污染物、苯系物、挥发性卤代烃、氯苯类化合物、邻苯二甲酸酯类、甲醛、有机氯农药、有机磷农药、三氯乙醛、多环芳烃、二恶英类、多氯联苯。

水中哪些污染物会引发传染病

水中哪些污染物会引发传染病 对工农业生产的危害水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。一些人问:水中哪些污染物会引发传染病呢? 危害人的健康水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、b苯并(a)芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。 结石：人的肝脏功能是把各种养料分解合成，变成身体必需的养分，由血液输送到心脏，再由心脏通过血管将养分运送到五脏六腑及细胞。肾脏则是过滤网，从身体各部回来的血液，混合着许多废物和杂质。其中一部分杂质会在体内积累，日积月累就会造成各种结石

症。 心脑血管硬化：长期饮用不洁净的水，有些污染物就会沉淀在血管壁上，加速了心脑血管硬化。高血压、心脏病、脑血栓等疾病和长期饮用不洁净的水有关。 氟中毒：长期饮用高氟水可导致中毒，骨中摄入过量的“氟” 会使骨骼中钙质被置换，造成人体骨疏松和软化，使人弯腰驼背，严重的还可丧失劳动能力。 消化系统的病：大肠杆菌——肠胃炎、腹泻、泌尿系感染、胆囊炎等;沙门氏菌——伤寒、副伤寒等;去贺氏菌——细菌性痢等疾; 溶血性链球菌——溶血性黄疸病; 超标重金属引发的疾病：铅——肾病、神经痛、麻风病等;砷——神经炎、急性中毒甚至死亡等;镉——骨骼变形、腰背痛、中毒、红血球病变等;磷——有机磷中毒、呼吸困难等;汞——神经中毒症、精神紊乱、疯狂、痉挛乃至死亡;铬——肾脏慢性中毒、造成肾功能

紊乱、癌等。 为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用厨房净水器将使用水过滤，这样更有利于健康用水。

水污染物分类

水污染物分类水中的污染物通常可分为三大类，即生物性、物理性和化学性污染物。生物性污染物包括细菌、病毒和寄生虫。到目前为止，有关致病细菌和寄生虫的研究较多，且已有较好的灭活方法。但对致病病毒的研究尚不够充分，也没有公认的病毒灭活要求标准。人类由粪便排出的病毒达100种以上，它们经不同途径污染水源。通过常规的净化与消毒处理，大部分病毒可被杀灭，但在自来水厂的出水中仍可能有部分存活，主要有脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、轮状病毒、甲型肝炎病毒等。随着水环境污染状况的变化，水体中原有的病毒亦可能发生变化，并出现新的病毒。物理性污染物包括悬浮物、热污染和放射性污染。其中放射性污染危害最大，但一般存在于局部地区。化学性污染物包括有机和无机化合物。随着痕量分析技术的发展，至今从源水中检出的化学性污染物已达2500种以上。 目前应该高度关注的主要有：（1）介水传染病，由水中生活性污染物造成。饮用不洁水或食用被水污染的食物可引起伤寒、霍乱、细菌性痢疾、阿米巴痢疾、甲型肝炎等传染性疾病，应特别避免这类疾病的暴发流行。此外，人们在不洁水中活动，水中病原体亦可经皮肤、黏膜侵入机体，如血吸虫病、钩端螺旋体病等。（2）致突变、致癌和致畸作用。水体中常见的致突变污染物如氯代甲烷、丙烯腈等，可引起生物体遗传物质发生突然的、可遗传的效应；石棉、砷、镍、

铬等无机物和亚硝胺、苯胺等有机污染物作用于机体可诱发肿瘤的形成；甲基汞、五氯酚钠等致畸污染物可通过妊娠中的母体干扰正常胚胎发育过程，使胚胎发育异常而出现先天性畸形，也可直接作用于生殖细胞，影响生殖机能和出生缺陷。（3）水环境内分泌干扰物质的危害。某些化学性污染物如邻苯二甲酸二丁酯、对硫磷、合成除虫菊酯等可干扰机体内一些激素合成、代谢或作用，从而影响机体的正常生理、代谢、生殖、生育等功能。 为了保证饮水安全，防止疾病发生，可采取完善法规、强化管理、保护水源、防治污染等措施，并建立介水传染病和环境污染事故突发应急处理机制。从给水的角度考虑，可对现有自来水厂进行技术改造，增加臭氧氧化和活性炭吸附或生物活性炭处理等工序。其次，可对现有出厂自来水进行再处理，但要防止二次生物性污染。从研究工作角度考虑，今后应对水环境病毒变异状况及其安全性和预警进行研究；有关工业废水处理、饮用水的净化和消毒技术，包括致突变物、致癌物、致畸物和内分泌干扰物的深度处理技术，水生腐殖酸、藻类、磷、氮、氟、砷、氯化消毒有害副产物的控制技术以及新型消毒剂及其安全性评价研究，今后仍应给予足够的重视。

水中污染物的检测

膜污染种类： 1.无机污染 膜的无机污染主要是碳酸钙与钙、钡、锶等硫酸盐记硅酸盐的等结构物质的污染，其中惨酸钙与硫酸钙最常见。在膜反应器中保持水的紊流流态对防止膜的污染是最重要的。碳酸钙结垢主要是化学沉降作用因其的。二氧化硅胶体颗粒是由胶体富集作用决定的。 2.有机污染 膜的特性，如表面电荷、憎水性、粗糙度，对膜的污染及堵塞有重大影响。国外学者发现了细胞外聚合物了、溶解性有机物及细微胶体对形成凝胶层，导致通量下降有重要影响。无极膜生物反应器处理啤酒废水是出现膜污染现象，也主要是由于微生物代谢产生的多糖类粘性物质和一些胶体在膜内表面形成一层凝胶层，增加了过滤阻力。 3微生物污染 微生物污染主要是由微生物及其代谢产物在膜表面形成粘泥层。膜表面易吸附腐殖层、微生物进行新陈代谢活动的产物等大分子物质，具备了微生物生存的条件，易形成一层生物膜的不可逆阻塞，使水通量下降。 水中污染检测项目： 1.COD: COD、BOD5是水体遭受有机污染的重要指标，BOD5去除率是衡量微生物反应器处理效果的重要尺度。但BOD5测定繁琐，而COD Cr与BOD5之间有很好的相关性，故一半采用COD 代替BOD5来评价生物处理效果，用COD Cr来评价处理效果是简单而有效的。 2氨氮、NO2-N、NO3-N、可溶性磷酸盐： 对于本实验的工艺来说，无论是MBR反应器，还是SMBR反应器，处理污水时都能起到很好的脱氮除磷效果。由于实验条件所限，无法测TN、TP，用NO2-N、NO3-N、可溶性磷酸盐来衡量脱氮除磷效果。 3.SS浓度： MBR系统和SBR系统都有截留微生物、SRT较长、易于世代时间长的微生物的生长、污泥浓度高的一些特点，所以要研究该工艺就要了解系统的微生物的生长和污泥浓度情况。SS 浓度也是一个必不可少的指标。 4.DO： 溶解氧决定运行费用的多少，也是一个重要运行参数，呀决定脱氮除磷的效果。 测定方法： 1.COD： 在水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银，在强酸介质中加热回流一定时间，部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原，用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾，根据消耗重铬酸钾的计算COD的值。

中国水中优先污染物黑名单

中国水中优先污染物黑名单 周文敏等?水中优先控制污染物黑名单?中国环境监测?6(4):1-3(1990) 一、水中优先控制污染物 我国国情的水中优先控制污染物黑名单68种: 水中优先控制污染物黑名单共分14类，68种有毒污染物，它们是: 1(挥发性卤代烃类:二氯甲烷;三氯甲烷;四氯化碳;1，2-二氯乙烷;1，1，1-三氯乙烷;1，1，2-三氯乙烷;1，1，2，2-四氯乙烷;三氯乙烯;四氯乙烯;三溴甲烷(溴仿)，计10个。 2(苯系物:苯;甲苯;乙苯;邻二甲苯;间二甲苯;对二甲苯，计6个。 3(氯代苯类:氯苯;邻二氯苯;对二氯苯;六氯苯，计4个。 4(多氯联苯，1个。 5(酚类:苯酚;间甲酚;2，4-二氯酚;2，4，6-三氯酚;五氯酚;对硝基酚，计6个。 6(硝基苯类:硝基苯;对硝基甲苯;2，4-二硝基甲苯;三硝基甲苯;对硝基氯苯;2，4-二硝基氯苯，计6个。 7(苯胺类:苯胺;二硝基苯胺;对硝基苯胺;2，6-二硝基苯胺，计4个。 8(多环芳烃类:萘;荧蒽;苯并(b)荧蒽;苯并(k)荧蒽;苯并(a)芘;茚并(1，2，3-c,d,)芘;苯并(ghi)芘; 9(酞酸酯类:酞酸二甲酯;酞酸二丁酯;酞酸二辛酯，计3个。 10(农药:六六六;滴滴涕;敌敌畏;乐果;对硫磷;甲基对硫 磷;除草醚;敌百虫，计8个。 11(丙烯腈，1个。 12(亚硝胺类:N-亚硝基二乙胺;N-亚硝基二正丙胺，计2个。

13(氰化物，1个。 14(重金属及其化合物:砷及其化合物;铍及其化合物;镉及其化合物;铬及其化合物;铜及其化合物;铅及其化合物;汞及其化合物;镍及其化合物;铊及其化合物，计9个。 二、主要工业点源排放的优先污染物 利用全国污染源数据库，打印各行业(点源)的产品，原辅材料名单，结合工艺路线及监测数据进行对比、综合分析，确定出主要工业点源排放的优先污染物，对于工业污染源监测及工业废水排放控制具有重要参考价值。 石油加工行业:苯、甲苯、乙苯、多环芳烃、苯酚、间甲酚、氰化物等。 焦化厂:苯、甲苯、乙苯、多环芳烃、间甲酚、氰化物、苯酚等。 塑料制造行业:苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、酞酸酯类、铅、汞及其化合物等。 化学合成纤维制造行业:苯、甲苯、二甲苯、苯酚等。 农药厂:苯、甲苯、氯苯、二氯甲烷、苯胺、苯酚、间甲酚、对硝基甲苯、对硝基苯酚、敌百虫、除草醚、敌敌畏、乐果、对硫磷、甲基对硫磷等。 医药制造行业:氯仿、溴甲烷、苯、甲苯、乙苯、氯苯、苯胺、苯酚、氯苯胺、硝基苯、对硝基甲苯、对硝基氯苯、对硝基苯酚、丙烯腈和锌、铬、镍、汞及其化合物等。 染料制造行业:苯、萘、三氯苯、苯酚、苯胺、硝基苯、二硝基氯苯、对硝基氯苯、丙烯腈等。 化学试剂制造行业:甲苯、乙苯、苯酚、二氯甲烷、氯仿、溴甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、硝基苯等。 有机化工原料制造行业:苯、氯苯、乙苯、二甲苯、苯胺、苯酚、氯仿、四氯化碳、锌、铊等。

中国水中优先污染物黑名单

周文敏等?水中优先控制污染物黑名单?中国环境监测?6（4）：1-3（1990） 一、水中优先控制污染物 我国国情的水中优先控制污染物黑名单68种： 水中优先控制污染物黑名单共分14类，68种有毒污染物，它们是： 1．挥发性卤代烃类：二氯甲烷；三氯甲烷；四氯化碳；1，2-二氯乙烷；1，1，1-三氯乙烷；1，1，2-三氯乙烷；1，1，2，2-四氯乙烷；三氯乙烯；四氯乙烯；三溴甲烷（溴仿），计10个。 2．苯系物：苯；甲苯；乙苯；邻二甲苯；间二甲苯；对二甲苯，计6个。 3．氯代苯类：氯苯；邻二氯苯；对二氯苯；六氯苯，计4个。 4．多氯联苯，1个。 5．酚类：苯酚；间甲酚；2，4-二氯酚；2，4，6-三氯酚；五氯酚；对硝基酚，计6个。 6．硝基苯类：硝基苯；对硝基甲苯；2，4-二硝基甲苯；三硝基甲苯；对硝基氯苯；2，4-二硝基氯苯，计6个。 7．苯胺类：苯胺；二硝基苯胺；对硝基苯胺；2，6-二硝基苯胺，计4个。 8．多环芳烃类：萘；荧蒽；苯并（b）荧蒽；苯并（k）荧蒽；苯并（a）芘；茚并（1，2，3-c,d,）芘；苯并（ghi）芘； 9．酞酸酯类：酞酸二甲酯；酞酸二丁酯；酞酸二辛酯，计3个。 10．农药：六六六；滴滴涕；敌敌畏；乐果；对硫磷；甲基对硫

磷；除草醚；敌百虫，计8个。 11．丙烯腈，1个。 12．亚硝胺类：N-亚硝基二乙胺；N-亚硝基二正丙胺，计2个。 13．氰化物，1个。 14．重金属及其化合物：砷及其化合物；铍及其化合物；镉及其化合物；铬及其化合物；铜及其化合物；铅及其化合物；汞及其化合物；镍及其化合物；铊及其化合物，计9个。 二、主要工业点源排放的优先污染物 利用全国污染源数据库，打印各行业（点源）的产品，原辅材料名单，结合工艺路线及监测数据进行对比、综合分析，确定出主要工业点源排放的优先污染物，对于工业污染源监测及工业废水排放控制具有重要参考价值。 石油加工行业：苯、甲苯、乙苯、多环芳烃、苯酚、间甲酚、氰化物等。 焦化厂：苯、甲苯、乙苯、多环芳烃、间甲酚、氰化物、苯酚等。 塑料制造行业：苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、酞酸酯类、铅、汞及其化合物等。 化学合成纤维制造行业：苯、甲苯、二甲苯、苯酚等。 农药厂：苯、甲苯、氯苯、二氯甲烷、苯胺、苯酚、间甲酚、对硝基甲苯、对硝基苯酚、敌百虫、除草醚、敌敌畏、乐果、对硫磷、甲基对硫磷等。 医药制造行业：氯仿、溴甲烷、苯、甲苯、乙苯、氯苯、苯胺、苯酚、氯苯胺、硝基苯、对硝基甲苯、对硝基氯苯、对硝基苯酚、丙烯腈和锌、铬、镍、汞及其化合物等。

水中有机污染指标练习题及答案

第五章有机污染指标练习题及答案 第一部分氨氮复习题与参考答案 参考资料 1、《环境监测机构计量认证和创建优质实验室指南》 2、《水和废水监测分析方法》第三版 3、《水和废水监测分析方法指南》上册 4、《水环境分析方法标准工作手册》（上册） 一、填空题 1、水中氨氮是指以 _____ 或_____ 形式存在的氮。常用的测定方法有 ________________________ 、 ______ 和______ 方法。 答：游离（NH3 ）；铵盐；纳氏试剂分光光度法；水杨酸光度；酚盐光度法《环境监测机构计量认证和创建优质实验室指南》P313 、314（1） 2、水中氨氮的来源主要为生活污水中含 _______ 产物，某些工业废水如 ______ 和______ 废水等，以及______ 排水。此外，在______ 环境中，水中存在的 _____ 亦可受_______ 作用， ______ 为氨。在______ 环境中，水中______ 亦可转变为 ______ 。 答：氮有机物受微生物作用的分解；焦化废水；合成氨化肥厂；农田；无氧；亚硝酸盐；微生物；还原；有氧；氨；亚硝酸盐 《水和废水监测分析方法》第三版，P252 3、纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时，为除去水样色度和浊度，可采用 ____ 和______ 方法。水样中如含余氯，可加入适量_______ ；金属离子干扰可加入 ______ 去除。 答：絮凝沉淀法；蒸馏；Na2S2O3 ；掩蔽剂《环境监测机构计量认证和创建优质实验室指南》P313 、315（5） 4、纳氏试剂是用 _____ 、______ 和 ______ 试剂配制而成，其中_______和 的比例对显色反应的灵敏度影响较大。配好的纳氏试剂要静置后取液，贮存于聚乙稀瓶中。

废水常见污染物概念

废水常见污染物概念 一、水体污染引起的原因 工业污染：如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。工业废水是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。 农业污染：首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。 人类生产活动造成的水体污染：城市污染是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。 世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。 二、水体污染中主要污染物 ● 病原体污染物 生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行，死亡万余人；1892年德国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引起的。 受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是：(1)数量大；(2)分布广；(3)存活时间较长；(4)繁殖速度快；(5)易产生抗药性，很难绝灭； (6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒，如出水浊度大于0.5度时，仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体，一旦条件适合，就会引起人体疾病。 ● 耗氧污染物 在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。

详述水中污染物的各种处理方法

详述水中污染物的各种处理方法 0901012402 乔洪蕾

详述水中污染物的各种处理方法 水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染按性质可总的分为：化学性污染，物理性污染，生物性污染。 一化学性污染 1无机污染物污染：无机污染物主要指酸碱盐的污染。污染水体中的酸主要来自酸雨、矿山排水和各类工厂特别是化工厂的生产废水。碱主要来源于碱法造纸、化学纤维、制碱、制革以及炼油等工业废水。酸性废水或碱性废水中和处理后可产生盐，而且这两类废水与地表物质相互反应也能生成一般无机盐类，所以酸和碱的污染必然伴随着无机盐类的污染。 酸、碱污染水体后使pH值发生变化，由此破坏水体的自然缓冲作用，消灭或抑制细菌和微生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀金属船体。若水体长期受到污染，将对水体的整个生态系统产生不良影响，并使水的硬度逐渐提高，危及工业用水的水质。 一般说来，对含酸、碱工业废水的治理常用中和法。对酸性废水常用的碱性药剂有：苛性钠、生石灰、纯碱、石灰石、氨、碳酸氢钠和含钙动物贝壳等，在比较这些药剂中和酸的能力时常用碱度因数作指标，所谓碱度因数是以CaO为基准而计得给定药剂的中和容量。除碱度因数外，药剂的溶解度也是决定中和能力的一个重要因素。 以中和法治理碱性工业废水时常用药剂有硫酸、盐酸、二氧化碳等，其中硫酸较便宜，但如废水中含钙时会产生沉淀。治理酸碱废水的其他方法还有蒸发、浓缩、冷却、结晶等。 2无机有毒物污染：无机有毒物污染主要是指Hg、Cd、Pb、As、CN、F等。非金属无机毒物以氰化物为典型例子。氰化物是指含有氰基的化合物，它是剧毒物质。水体中氰化物主要是来源于电镀废水、焦炉和高炉的煤气洗涤水，合成氨、有色金属选矿、冶炼、化学纤维生产、制药等各种工业废水。 水体中含氰化物0.1mg/L能杀死虫类，0.3mg／n能杀死赖以自净的微生物，而含0.3-0.5mg/L时，鱼类中毒死亡。人只要口服0.28g左右氰化钾则可致死。氰化物危害极大，可以在数秒之内出现中毒症状。当含氰废水排入水体后，会立即引起水生生物急性中毒甚至死亡。 水中发现的具有一定含量的有机有毒物质有砷(来自各种形式的杀虫剂)、镉(来自电镀工业)、铬盐(来自各种工业生产过程)、氯化物、铅、锡和汞，还有铜、铬和锌。这些物质对鱼类和其他水生群落有害，对人类也有害，因为它们妨碍酶的活性和其他生物化学反应。在水生态系统中，金属毒物问题常被生物细菌毒物富集放大其效应。 有机有毒物污染：有机有毒物主要指农药、酚、多环芳烃等。水环境中有机污染物的种类繁多，其中全球性污染物如多环芳烃、有机氯等，一直受到各国学者的高度重视。特别是一些有毒、难降解的有机物，通过迁移、转化、富集或食物链循环，危及水生生物及人体健康。这些有机物往往含量低，毒性大，异构体多，毒性大小差别悬殊。 有机毒物常见的来源是农药。农药概括起来，主要为有机氯和有机磷农药，此外还有氨基甲酸酯类农药。它们通过喷施农药、地表径流及农药工厂的废水排