晏彩霞、聂明华与合作者在水环境中有机污染物的迁移转化及修复研究方面取得进展
发布时间: 2019-05-30 浏览次数: 1934

    水体中有机化合物的污染问题是全球广泛关注的生态环境问题之一,对人类的安全健康具有较大的潜在威胁。天然胶体广泛存在于水环境中,并深刻影响着环境中有机污染物的赋存、分配和降解等环境行为。因此,探究胶体理化性质、胶体影响下有机污染物的迁移转化规律,并对其进行有效地控制和修复显得尤为重要和紧迫。
    江西师范大学地理与环境学院晏彩霞、聂明华与合作者在国家自然科学基金(41601523, 41601521)、江西省自然科学基金(20161BAB213079, 20161BAB213077)等项目的资助下,围绕水环境中胶体理化性质表征、胶体影响下有机污染物的迁移转化及修复开展了大量基础性研究工作,在以下几个方面取得进展:
    a、天然胶体的分离及表征。优化了水环境中天然胶体的分离方法,建立了三维荧光光谱法、场流分析法、原子力显微镜等多种纳米分析技术相结合的方法,并对胶体理化性质进行表征,相关研究发表在Science of the Total Environment (2016, 554-555:228-236)上。同时,利用平行因子分析法和自组织神经网络分析法,解析了鄱阳湖入湖五河水体中不同粒径水样的荧光特性,相关研究发表在Science of the Total Environment (2018, 637-638:1311-1320)。研究成果可为天然水环境中胶体的理化性质、尤其是粒径与荧光特性之间的关系研究提供方法借鉴。 

天然水体(WSK)中荧光物质的粒径分布(场流分析技术)

鄱阳湖入湖五河水体中不同粒径水样的荧光特性

    b、胶体对有机污染物光降解的影响机制研究。选取多种有机污染物,探究不同来源、不同粒径胶体对有机污染物直接/间接光降解的影响。结果表明,高浓度、大粒径的胶体对污染物的光降解总体来说起抑制作用。相关成果发表在Journal of Hazardous Materials (2015, 299:241-248)上。

不同来源胶体对有机污染物guang降解的影响

    c、构建了高效和绿色的高级氧化体系降解水中有机污染物。基于活化过硫酸盐的高级氧化技术是近年来发展起来的有机污染修复新技术,被广泛应用于水体和土壤的修复。过硫酸盐包括过一硫酸盐(PMS)和过二硫酸盐(PDS),主要通过热、紫外光和过渡金属等活化方式产生活性氧物种,并作用于污染物。然而上述方法存在一定的缺点,包括能耗相对较高、有毒金属浸出造成二次污染等。为了克服以上缺陷,利用太阳光复合亚铁离子活化PDS,增强了水中抗生素的降解(去除效率高达99.7%),同时系统地研究了不同的影响因素对抗生素降解速率的影响,相关结果发表在Chemical Engineering Journal (2018, 348: 455-463)上。进一步研究发现,使用(重)碳酸盐和氢氧化钙等廉价无毒的试剂能够高效活化PMS,能够通过非自由基途径快速降解水中多种有机污染物,相关结果发表在Science of the Total Environment (2019, 647: 734-743)和Chemical Engineering Journal (2019, 369: 35-45)上。值得一提的是,以上这些方法对胶体浓缩相中的有机污染物去除均具有较好的效果,可为相关应用提供重要策略。

氢氧化钙协同PMS同时去除水中有机污染物和磷

太阳光复合亚铁离子活化PDS降解水中氯霉素

以下为论文链接(按文中出现顺序):
Science of the Total Environment (2016, 554-555:228-236):https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.02.198
Science of the Total Environment (2018, 637-638:1311-1320):https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.099
Journal of Hazardous Materials (2015, 299:241-248):https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.06.022
Chemical Engineering Journal (2018, 348: 455-463):https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.04.124
Science of the Total Environment (2019, 647: 734-743):https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.065
Chemical Engineering Journal (2019, 369: 35-45):https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.03.046