共混塑料在海水中的光降解及海洋环境风险 被引量：1

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作者 张洪瑜 高嘉蔚 +5 位作者 陈思宝 林千惠 葛安琪 赵莎莎 郑浩 李锋民 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6172-6180,共9页

共混塑料因其用途广泛且价格低廉,生产和使用量逐渐增加,然而共混塑料在海水中光降解及其海洋环境风险尚不明确.选取聚丙烯/热塑性淀粉共混塑料(PP/TPS)和聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/热塑性淀粉共混塑料(PLA/PBAT/TPS)为研究对象... 共混塑料因其用途广泛且价格低廉,生产和使用量逐渐增加,然而共混塑料在海水中光降解及其海洋环境风险尚不明确.选取聚丙烯/热塑性淀粉共混塑料(PP/TPS)和聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/热塑性淀粉共混塑料(PLA/PBAT/TPS)为研究对象,单一聚合物塑料聚丙烯(PP)和聚乳酸(PLA)作为对照,探究共混塑料在海水中光降解后微塑料(MPs)的形成和物理化学性质的变化.MPs的粒径分布显示,与PP和PLA相比,PP/TPS和PLA/PBAT/TPS光降解后容易产生尺寸更小的颗粒,主要原因是共混塑料机械性能和抗紫外线能力较差.共混塑料光降解后表面出现更多裂纹和褶皱,表面形貌发生明显变化,而PP和PLA变化不明显.ATR-FTIR光谱显示PP/TPS和PLA/PBAT/TPS光降解后热塑性淀粉(TPS)的特征峰减小,表明共混塑料的淀粉组分降解.C 1s光谱表明,老化共混塑料含有更少的—OH,进一步证实了TPS的光降解.以上结果表明PP/TPS和PLA/PBAT/TPS比PP和PLA光降解程度更高,从而产生更多小粒径MPs.综上所述,共混塑料可能比单一聚合物塑料对海洋环境风险更高,对共混塑料的生产和使用应谨慎. 展开更多

关键词 微塑料(MPs) 光降解 共混塑料 热塑性淀粉 海洋环境风险

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风车草对低污染水体氮磷的净化效能 被引量：9

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作者 张云潇 徐佳敏 +4 位作者 卢少勇 李锋民 张亚茹 王永强 刘晓晖 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期735-745,共11页

为探讨湿地水生植物对低污染水体中氮磷的去除效果,以挺水植物风车草为研究对象,研究其对低污染水中氮、磷削减的日变化规律,及温度对净化效果的影响,并探究了系统中溶解性有机物的变化。结果表明:风车草对低污染水的氮、磷去除过程符... 为探讨湿地水生植物对低污染水体中氮磷的去除效果,以挺水植物风车草为研究对象,研究其对低污染水中氮、磷削减的日变化规律,及温度对净化效果的影响,并探究了系统中溶解性有机物的变化。结果表明:风车草对低污染水的氮、磷去除过程符合一级动力学方程,常温下(24~30℃)对TN、TP去除的一阶反应速率常数分别为0.4493、0.5028,70 h后对TN、TP的去除率高达82.87%、72.40%,日变化率分别为48.52%、40.31%,而低温(4~8℃)下风车草对氮、磷的去除效果明显受到抑制且根系活力显著降低;系统中溶解性有机物组分(紫外类腐植酸和类色氨酸)含量随时间延长而增加,相关性分析表明二者均利于水中氮磷的去除。研究表明,风车草对低污染水体中氮磷具有较好的净化效果,且其净化效能受温度的影响。 展开更多

关键词 低污染水 风车草 温度 降解动力学 日变化率

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化学原料制药废水生化前处理试验研究 被引量：9

3

作者 储祺 牛晓青 +2 位作者 张青灵 苑梦晗 李锋民 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期34-38,44,共6页

某制药厂回收工段产生大量化学原料残液,COD达到70000~75000 mg/L,可生化性极差。采用铁碳微电解法分别联合Fenton法和过硫酸盐高级氧化法对其进行预处理。结果表明,当微电解初始pH为5.60、填料用量为750 g/L、停留时间为120 min、过硫... 某制药厂回收工段产生大量化学原料残液,COD达到70000~75000 mg/L,可生化性极差。采用铁碳微电解法分别联合Fenton法和过硫酸盐高级氧化法对其进行预处理。结果表明,当微电解初始pH为5.60、填料用量为750 g/L、停留时间为120 min、过硫酸盐高级氧化初始pH为3.78、Fe2+投加量为1.30 g/L、过硫酸氢钾复合盐投加量为5.02 g/L、反应时间为110 min时,该工艺的COD去除率可达到74.51%,且废水的B/C由0.14提升到0.43,可生化性显著改善。 展开更多

关键词 化学原料 制药废水 铁碳微电解 FENTON 过硫酸盐

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g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解诺氟沙星的机理及产物毒性研究 被引量：6

4

作者 田倩 吕勇 +2 位作者 李晨光 张延蕾 李锋民 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期84-93,共10页

为探究类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))在不同光源下光催化降解诺氟沙星(NOR)的途径、机理与NOR在降解过程中的毒性变化,以尿素为前驱体合成了g-C_(3)N_(4)纳米片,对其晶型结构和表面形貌进行了表征,对其光吸收性能进行了测试,并通过降解... 为探究类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))在不同光源下光催化降解诺氟沙星(NOR)的途径、机理与NOR在降解过程中的毒性变化,以尿素为前驱体合成了g-C_(3)N_(4)纳米片,对其晶型结构和表面形貌进行了表征,对其光吸收性能进行了测试,并通过降解实验考察了g-C_(3)N_(4)纳米片在模拟阳光和可见光下对NOR的降解性能,之后通过猝灭实验、电子顺磁共振技术(EPR)和HPLC-MS手段分析了模拟阳光和可见光下g-C_(3)N_(4)纳米片光催化降解NOR过程中的主要活性物种和中间产物,并采用毒性评估软件工具(T.E.S.T)预测NOR降解产物的毒性。降解实验显示,在模拟阳光照射40 min和可见光照射150 min后g-C_(3)N_(4)分别可去除97%和57%的NOR。猝灭实验和EPR结果显示,模拟阳光下·OH、O_(2)^(·-)、h+皆参与降解过程,其中O_(2)^(·-)占主导作用;可见光下NOR的降解也主要源于O_(2)^(·-)的氧化作用。通过HPLC-MS测定,在模拟阳光和可见光下分别鉴定出20、11种降解产物。依据产物结构分析可得,NOR在2种光源下的降解均涉及到脱氟、脱羧、哌嗪环转化和喹诺酮环裂解4种机理。毒性评估结果显示,NOR经降解后急性毒性和生物蓄积毒性降低,但发育毒性和致突变毒性有所升高,即NOR经光催化降解后仍存在一定的环境风险,需引起关注。 展开更多

关键词 诺氟沙星 g-C_(3)N_(4) 光催化 降解机理 毒性评估

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短裸甲藻对四种邻苯二甲酸酯的吸附降解研究 被引量：1

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作者 管旭 赵莎莎 李锋民 《环境与可持续发展》 2018年第5期149-154,共6页

增塑剂是一种广泛存在于环境中的化学材料。邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,简称PAEs)是增塑剂的主要种类,且易通过浸出、蒸发等迁移途径被释放到环境中,对环境造成污染。本研究选取了在海洋中广泛分布的典型藻类—短裸甲藻(Gymnodi... 增塑剂是一种广泛存在于环境中的化学材料。邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,简称PAEs)是增塑剂的主要种类,且易通过浸出、蒸发等迁移途径被释放到环境中,对环境造成污染。本研究选取了在海洋中广泛分布的典型藻类—短裸甲藻(Gymnodinium breve)作为受试生物。系统地比较了短裸甲藻对邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,简称DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,简称DEP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(Diallyl phthalate,简称DAP)、邻苯二甲酸二丙酯(Dipropyl phtalate,简称DPr P)四种不同烷基链长度的PAEs的吸附降解情况。结果表明,PAEs烷基链越长,对短裸甲藻的生长抑制作用越强;藻液中PAEs浓度明显低于海水中PAEs浓度,证明藻类可以显著减少海水中的PAEs含量;与低藻密度的藻培养体系相比,高藻密度体系对溶解态的PAEs去除能力更强;高藻密度的藻体富集PAEs能力较强,但是平均到每个藻细胞,其富集能力远不如低藻密度的藻体;高藻密度的短裸甲藻对4种PAEs的降解能力如下:DMP(92.8%)>DEP(66.0%)>DAP(53.1%)>DPr P(42.6%)。本研究探讨了PAEs在藻培养体系中的降解过程,为PAEs在水环境中的消除奠定理论基础。 展开更多

关键词 短裸甲藻 邻苯二甲酸酯 降解机理

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铌基掺硼金刚石电极电化学氧化处理生姜切片废水

6

作者 石赫 李晨光 +4 位作者 董旭 李志宸 李锋民 盖志刚 黄开 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期88-94,共7页

生姜切片废水具有COD高、成分复杂、难降解、微生物抑制性等特点,利用铌基掺硼金刚石(Nb-BDD)电极构建电化学氧化工艺对其进行处理,采用单因素法考察了电解时间、支持电解质种类、电流密度、pH、废水初始浓度对COD去除效果的影响,通过... 生姜切片废水具有COD高、成分复杂、难降解、微生物抑制性等特点,利用铌基掺硼金刚石(Nb-BDD)电极构建电化学氧化工艺对其进行处理,采用单因素法考察了电解时间、支持电解质种类、电流密度、pH、废水初始浓度对COD去除效果的影响,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测最优电解条件下经电化学氧化法处理前后废水中有机污染物的组成变化,并分析了电化学氧化法的经济可行性。结果表明,初始COD为600 mg/L的生姜切片废水,在溶液初始pH=7、支持电解质为0.5 mol/L NaCl、电流密度为65 mA/cm^(2)、反应时间为160 min的条件下,COD去除率可达82.72%;电化学氧化反应后生姜切片废水中特征污染物6-姜酚被完全去除,主要污染物种类由原来的15种减至3种。采用电化学氧化法处理1 m^(3)生姜切片废水的运行费用为22.22元,1 g COD的处理成本为0.02元。 展开更多

关键词 生姜切片废水 铌基掺硼金刚石电极 电化学氧化 6-姜酚

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微塑料对大型溞摄食和抗氧化防御系统的影响 被引量：15

7

作者 高嘉蔚 赵莎莎 +4 位作者 李富云 杨小满 张静 熊安琪 李锋民 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1205-1212,共8页

微塑料(Microplastics,MPs)作为一种新兴环境污染物,其环境效应已引起了广泛关注.为揭示不同粒径微塑料对淡水生物摄食和抗氧化防御系统的影响规律,以100 nm、5μm、50μm聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微塑料为研究对象,以大型溞(Daphnia ma... 微塑料(Microplastics,MPs)作为一种新兴环境污染物,其环境效应已引起了广泛关注.为揭示不同粒径微塑料对淡水生物摄食和抗氧化防御系统的影响规律,以100 nm、5μm、50μm聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微塑料为研究对象,以大型溞(Daphnia magna)为受试生物,研究微塑料在大型溞体内的积累量、停留量,以及对大型溞滤水率、摄食率以及抗氧化防御系统的影响.结果表明:3种粒径的微塑料均可被大型溞摄入,100 nm和5μm的微塑料在大型溞体内的积累量和停留量均高于50μm的微塑料,50μm的微塑料主要黏附在胸肢处,而100 nm和5μm的微塑料能在大型溞肠道中积累.暴露于3种粒径的微塑料后,大型溞的滤水率和摄食率较对照组分别降低了50.7%±9.5%和39.2%±10.7%.3种粒径的微塑料均能促进大型溞体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性的升高,并诱导丙二醛含量升高,导致大型溞氧化损伤.研究显示,微塑料损伤大型溞的食物过滤器,堵塞消化道,降低其滤水率、摄食率,造成大型溞氧化损伤,微塑料暴露对大型溞的摄食和抗氧化防御系统造成了不利影响. 展开更多

关键词 微塑料 大型溞 积累量 停留量 滤水率 摄食率 抗氧化防御系统

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光照强度对丝状藻去除再生水中氮磷的影响 被引量：1

8

作者 杨宇航 边雪强 +3 位作者 孙翠竹 姜晓华 单欣 李锋民 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1211-1220,共10页

再生水中的N、P营养盐使再生水在回用过程中存在藻华暴发的风险,通过丝状藻去除再生水中的N、P营养盐,并将其转化为生物资源,可以有效降低再生水回用风险,实现资源化利用.光照强度会影响丝状藻的生长及藻细胞内的物质含量,从而影响藻类... 再生水中的N、P营养盐使再生水在回用过程中存在藻华暴发的风险,通过丝状藻去除再生水中的N、P营养盐,并将其转化为生物资源,可以有效降低再生水回用风险,实现资源化利用.光照强度会影响丝状藻的生长及藻细胞内的物质含量,从而影响藻类对再生水的脱氮除磷效果.为探究不同光照强度对丝状藻生长及其去除再生水中N、P的影响,以水绵、结节鞘藻、丝藻和转板藻4种丝状藻为研究对象,探究了不同光照强度(0、2000、6000、8000、10000 lx)下,4种丝状藻在实验室配制的再生水中的生长情况及再生水中N、P浓度的变化.结果表明:①光照强度为8000 lx时,水绵、结节鞘藻、丝藻和转板藻对TN的去除率最高,分别为48.33%、64.87%、49.74%、79.32%;除水绵、丝藻在低光照强度时TP的去除率较低外,其他试验组均能有效去除再生水中的TP,去除率均在90%以上.②水绵、结节鞘藻、丝藻的饱和光照强度为8000 lx,此时其生物质产量、蛋白质含量和脂质含量均最高,转板藻的饱和光照强度大于8000 lx,低于10000 lx.③再生水中培养的丝状藻,其体内蛋白质含量高于脂质含量.研究显示,转板藻具有更好地去除再生水中N、P营养盐的能力,并且具有更高的饱和光照强度. 展开更多

关键词 丝状藻 再生水 脱氮除磷 蛋白质 脂质

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可降解共混塑料在海水中的光降解研究

9

作者 张静 赵艳 +5 位作者 陈思宝 张洪瑜 李璇 孙翠竹 赵莎莎 李锋民 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期81-89,共9页

可降解共混塑料因价格低廉而得到广泛应用,然而共混塑料在海水中的光降解和微塑料的形成有待深入研究.因此,本文以聚乙烯/碳酸钙(PE/CaCO3)和聚乙烯/热塑性淀粉(PE/TPS)共混塑料为研究对象,聚乙烯(PE)作为对照,通过机械研磨制备微塑料,... 可降解共混塑料因价格低廉而得到广泛应用,然而共混塑料在海水中的光降解和微塑料的形成有待深入研究.因此,本文以聚乙烯/碳酸钙(PE/CaCO3)和聚乙烯/热塑性淀粉(PE/TPS)共混塑料为研究对象,聚乙烯(PE)作为对照,通过机械研磨制备微塑料,研究微塑料在天然海水中阳光照射下的光降解.结果表明,相同风化条件下,共混塑料比PE更容易产生小粒径的颗粒.光降解后老化共混塑料表面的碎片、颗粒明显多于PE.光降解后PE的ATR-FTIR和C1s XPS光谱没有明显变化;PE/CaCO3因光氧化形成含氧官能团C—O;PE/TPS的TPS特征峰减弱,表明TPS光降解.结合3种微塑料接触角、表面电势的变化可知,老化共混塑料对亲水性污染物的吸附能力可能比PE更强.综上所述,可降解共混塑料在海洋环境中的光降解程度高于PE,海洋环境风险可能更大,应谨慎推广. 展开更多

关键词 微塑料 可降解塑料 共混塑料 光降解 海洋环境

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胶州湾表层水体中邻苯二甲酸酯的污染特征和生态风险 被引量：17

10

作者 刘成 孙翠竹 +4 位作者 张哿 唐燎 邹亚丹 徐擎擎 李锋民 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1726-1733,共8页

以胶州湾为研究区域,选取15种常用邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)作为检测目标,采用搅拌棒吸附萃取-气相色谱质谱联用的方法,于2015年8月和11月以及2016年1月对胶州湾开展3次大面积调查,检测分析了胶州湾表层水体中PAEs的含量、... 以胶州湾为研究区域,选取15种常用邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)作为检测目标,采用搅拌棒吸附萃取-气相色谱质谱联用的方法,于2015年8月和11月以及2016年1月对胶州湾开展3次大面积调查,检测分析了胶州湾表层水体中PAEs的含量、组成、空间分布和季节变化,同时对胶州湾水体中PAEs进行了风险评价.结果表明:①2015年8月和11月、2016年1月胶州湾表层海水中PAEs的总浓度范围分别为3. 63～21. 20、2. 24～12. 60和0. 01～4. 15μg·L^(-1),平均浓度分别为11. 10、5. 26和0. 80μg·L^(-1).②受入海径流和洋流影响,胶州湾表层水体中PAEs浓度表现出近岸高,远岸低,且总体东岸浓度高于西岸.与国内外其他研究相比,胶州湾表层水体中PAEs含量处于中等水平,但在海洋中属于污染较严重的海域.③3个季节PAEs浓度分布差异较大,受降雨量等因素影响整体呈现夏季>秋季>冬季的趋势,3个季节主要检出种类均为DBP、BBP和DEHP.④生态风险评估结果表明,胶州湾各站位DBP的风险商值(RQ)均大于1,即生态风险较大,其他PAEs(RQ <1)风险较小. PAEs已成为胶州湾中一类具有潜在威胁的有机污染物,其在环境中的行为和生态危害仍需进一步研究. 展开更多

关键词 胶州湾 邻苯二甲酸酯(PAEs) 空间分布 季节变化 生态风险评价

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死亡藻细胞对水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附研究 被引量：1

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作者 郭得松 储祺 +1 位作者 佀青青 李锋民 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期167-175,共9页

本文选用死亡的短裸甲藻(Gymnodinium breve cells)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)细胞作为吸附剂,分析了其理化性质,拟合了对邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)的吸附动力学和吸附等温线,探究了pH和离子强度对吸附效果的... 本文选用死亡的短裸甲藻(Gymnodinium breve cells)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)细胞作为吸附剂,分析了其理化性质,拟合了对邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)的吸附动力学和吸附等温线,探究了pH和离子强度对吸附效果的影响。结果表明:两种死亡藻细胞对DBP的吸附符合伪二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主,吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程为多层吸附主导的混合吸附;pH从2.0至3.5时,两种死亡藻细胞的吸附量随pH的升高而降低,而pH从3.5至9.5时,吸附量随pH的增加而增大;NaCl浓度从0至0.05 mol/L时,两种死亡藻细胞对DBP的吸附量迅速增大,从0.05 mol/L升至0.50 mol/L过程中其吸附量基本没有变化。本研究证明了死亡藻细胞可以吸附水中的DBP,而且发现无细胞壁的短裸甲藻的吸附能力显著优于中肋骨条藻,研究结果对于死亡藻细胞应用于水环境中PAEs的去除具有重要意义。 展开更多

关键词 邻苯二甲酸二丁酯 死亡藻细胞 表征 吸附

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6种消解方法对荧光测定生物体内聚苯乙烯微塑料的影响 被引量：37

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作者 邹亚丹 徐擎擎 +2 位作者 张哿 李富云 李锋民 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期496-503,共8页

微塑料污染已经成为全球性的环境问题,引起了人们的广泛关注,为了评估微塑料的生物效应,对生物体内微塑料进行准确定量成为了亟待解决的问题.在已有的微塑料研究中,利用荧光强度进行生物体内微塑料定量是较为常用的方法,而对生物样品进... 微塑料污染已经成为全球性的环境问题,引起了人们的广泛关注,为了评估微塑料的生物效应,对生物体内微塑料进行准确定量成为了亟待解决的问题.在已有的微塑料研究中,利用荧光强度进行生物体内微塑料定量是较为常用的方法,而对生物样品进行消解则是重要的前处理方法.然而,消解可能会对微塑料产生破坏,影响微塑料的荧光强度,导致微塑料浓度的测定值与真实值存在巨大偏差.目前关于消解对微塑料荧光强度影响的研究比较匮乏,而荧光强度直接影响微塑料定量结果的准确性.因此本文研究了文献中常用的6种消解剂,分别为KOH、NaOH、H_2O_2、HNO_3、HNO_3∶HCl和HNO_3∶HClO_4,探究了不同消解方法对微塑料荧光强度和表面形态的影响,并选出最合适的微塑料消解方法.结果表明在6种不同消解方法中,KOH消解法(100 g·L^(-1),60℃)对微塑料的荧光强度影响最小,且对微塑料的表面形态没有明显影响.而另外5种消解法都不同程度地降低了微塑料的荧光强度,并造成了微塑料表面损伤,主要包括团聚、气泡、轻划痕以及深凹陷等.此外,利用KOH消解法对生物样品中的微塑料进行提取效率评估,回收率高达96.3%±0.5%,表明KOH消解法是一种合适的生物样品中荧光微塑料的提取方法. 展开更多

关键词 微塑料 定量 消解 荧光强度 生物样品

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