中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 张燕东华大学 2009年博士导师: 陈东辉共194页

摘要 : 由于气候变化、人均用水量增加、以及过度开采及严重污染水资源等原因，目前很多国家面临着水资源危机。因此，雨水及灰水等非传统水资源的应用研究日益得到各国学者的重视；对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理已成为研究... 展开由于气候变化、人均用水量增加、以及过度开采及严重污染水资源等原因，目前很多国家面临着水资源危机。因此，雨水及灰水等非传统水资源的应用研究日益得到各国学者的重视；对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理已成为研究热点。城市化进程的不断加快导致城镇人口剧增，这对城市供水系统的承受能力是严峻的考验。居民区内雨水的合理利用可缓解城市供水管网的压力，灰水回用则可起到节水减污的双重作用。非传统水资源的利用是解决水资源危机的重要手段之一，同时，水资源的综合治理是保证非传统水资源合理应用的重要措施。针对城市水资源短缺现状，本文探讨了利用非传统水资源(雨水和轻度污染的灰水)提供居民区中绿化景观用水及冲厕用水的可行性研究。文章基于城镇水资源综合管理(Integrated Urban Water Management，IUWM)这一理念，运用水量及水质平衡模型UVQ(Urban Volumes and Quality)，对研究区域Burwood site居民区进行水量及水质平衡模拟和分析；利用生命周期法(Life Cycle Costing，LCC)对文中阐述的各种方案进行经济分析；全面考虑水量、水质、经济和社会因素，运用多因素决策法(Multi-Criteria Assessment，MCA)得出研究区域内最优方案。同时，本文对在研究区域内采用不同耗水量设备所得出的不同结果进行了研究。 Burwood site位于澳大利亚墨尔本市中心东南部，城镇水资源综合管理(IUWM)理念在非传统水资源利用过程中的作用在本研究区域得到充分验证。其旨在将城市供水、雨水排放及污水排放作为有机的整体进行分析。研究区域包括2栋居民楼，其中第一栋高3层(24户)，共有居民42人，第二栋为5层(50户)，共有居民80人。本文主要得出以下结论： 1.分质供水系统(雨水/灰水系统和城镇供水管网)安装在研究区域居民楼内，其中非传统水资源供给绿地灌溉和/或冲厕用水，城镇供水管网提供其他用水。水量平衡模拟探讨了雨水/灰水利用量、用水量年平均体积百分比、雨水排放量及排污减少量/率等。蓄水池体积由用水量年平均百分比这一因素决定，其数值为非传统水资源利用量与终端设备需水量的比值。 2.研究结果表明：雨水作为绿化灌溉用水的各个方案所需蓄水池体积较冲厕用水方案大；雨水作为绿化灌溉用水，比较第一栋居民楼和第二栋居民楼储水池的大小，前者明显大于后者，其原因为前者所需灌溉面积(1409m2)远大于后者(783m2)，即前者需水量比较大导致蓄水设备体积较大。但雨水作为冲厕用水的结果反之于雨水用于绿地浇灌用水，主要原因是雨水利用量与居民人数成正比；如果雨水同时用于浇灌绿地和冲厕，所需储水设备体积明显大于其中任何一种终端应用的储水设备体积。在灰水利用系统中，蓄水池体积的最大差异产生在处理后的灰水用于绿地浇灌和冲厕之间，其原因为绿地浇灌需水不连续而冲厕用水比较稳定。 3.节水量由终端使用设备的类型/绿地面积大小决定，即：普通型设备、节约型设备，居民楼周围绿地面积大小。显然，无论雨水利用系统还是灰水利用系统，非传统水资源同时供给绿地浇灌和冲厕用水均可获得最大节水量。节约型设备可大大减少城镇供水管网的供水量及污水排放量。 4.污染物的去除量取决于其去除率及雨水/灰水用水量。所研究污染物中，TSS去除量最大，主要原因为TSS去除率最高。节水型设备需水量较普通型设备小，因此其雨水/灰水利用量较小，导致其污染物去除量比较小。显然，非传统水资源同时供给绿地浇灌和冲厕可最大量去除污染物。 5.采用生命周期法(LCC)中的常用方法净现值(Net Present Value，NPV)法对雨水及灰水应用系统中各方案进行经济分析。分析年限为50年。文中分别分析了水的输送系统、蓄水池及其安装、维修系统、灰水处理以及节约(雨水及灰水的应用)费用。研究结果表明，非传统水资源同时供给绿地浇灌和冲厕位为最小经济收益方案。雨水用于绿地灌溉可收到最大经济效益。 6.文中运用‘DecisionLab2000’，结合水量、水质、年平均用水百分比、供水减少量，经济及社会影响等因子，对雨水系统和灰水回用系统进行了综合评价。研究结果表明：经济因素对各方案产生最大影响；水量与水质、年平均用水量百分比与供水减少量的影响表现出相容性；第一栋楼、第二栋楼及研究区域△值(可靠性)均超过90％；终端使用为绿地冲厕用水且采用节水型设备表现为最佳方案；就整个研究区域而言，灰水供给绿地浇灌表现出最大Ф值，即为最优方案。收起

关键词 : 水资源雨水利用灰水回用节水减污

2. 多形貌Bi2O3光催化剂制备及盐酸四环素降解研究

[学位论文] 张问问东华大学 2020年博士导师: 陈东辉共163页

摘要 : 光催化氧化技术因操作简单、处理效率高、稳定性好、产物矿化度高等优点，近年来在废水处理领域受到了极大的关注。但是目前，光催化氧化技术在处理废水方面不是很理想，仍存在材料制备成本高、对自然光的利用率低、材料稳定性差等问题。针对这些问题... 展开光催化氧化技术因操作简单、处理效率高、稳定性好、产物矿化度高等优点，近年来在废水处理领域受到了极大的关注。但是目前，光催化氧化技术在处理废水方面不是很理想，仍存在材料制备成本高、对自然光的利用率低、材料稳定性差等问题。针对这些问题，进一步研发在可见光下具有高催化活性和稳定性的光催化材料是目前该领域最重要的研究方向之一。自上世纪80年代氧化铋（Bismuth Oxide，Bi2O3）被发现可以作为光催化剂以来，国内外关于Bi2O3材料光催化处理有机废水方面的研究不断深入并取得显著的进展。虽然，目前国内外已经采用水解法、模板法、电化学氧化法、液相沉淀法和溶剂热法等方法成功制备了Bi2O3及其复合物材料，基本建立了具有纤维状，颗粒状，球状，花状、片状和棒状等不同形貌Bi2O3的制备方法。但是，对于用同种方法制备不同形貌Bi2O3光催化材料及对其光催化性能差异的基础研究还不够充分，而且对其光催化机理以及对四环素盐酸盐污染物（Tetracycline hydrochloride，TCH）降解路径的研究，报道甚少。因此，本课题拟通过利用液相沉淀法制备出不同形貌Bi2O3光催化剂及研究不同形貌Bi2O3光催化剂材料的构筑机理；然后将其应用于抗生素废水-TCH的光催化降解实验中，并深入研究不同形貌Bi2O3光催化剂的催化降解机理和TCH的降解路径；最后对空心针状的Bi2O3光催化剂进行铈（Ce）掺杂改性并对其光催化性能进行研究，以揭示Ce掺杂对其光催化性能影响的机理。本课题的主要研究内容和结论如下：（1）不同形貌Bi2O3光催化材料的制备和构筑机理的研究利用液相沉淀法分别以六亚甲基四胺（HTMA）、碳酸钠（Na2CO3）、氨水（NH3·H2O）和氢氧化钠（NaOH）为沉淀剂，Bi(NO3)3·5H2O为铋源，稀HNO3溶液为溶剂分别制备出颗粒状、多孔状、颗粒状和空心针状的Bi2O3光催化材料。通过调节沉淀剂的添加量、水浴反应温度和热处理温度三个反应参数，得到了不同形貌Bi2O3光催化材料制备的最优技术条件（HTMA为沉淀剂：添加量6.5g、水浴反应温度65℃和热处理温度600℃；Na2CO3为沉淀剂：添加量3.0g、水浴反应温度60℃和热处理温度550℃；NH3·H2O为沉淀剂：添加量7.0g、水浴反应温度60℃和热处理温度550℃；NaOH为沉淀剂：添加量2.4g、水浴温度50℃和热处理温度400℃）。在各形貌Bi2O3光催化材料最优的制备条件下，借助扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）对反应过程的中间物进行测试，结果发现由于所用沉淀剂的种类（主要是碱性强度）不同对目标产物前驱体组成（前驱体分别是Bi6O6(OH)2(NO3)4·1.5H2O、(BiO)2CO3、Bi(OH)3和Bi2O3-Bi(OH)3）、反应速率和晶粒自组装速率以及晶粒生长熟化方向的都有所影响，因此分别制备出类六边形片状、不规则颗粒状、不规则颗粒状和空心针状形貌的前驱体材料，经过热处理分解氧化后最终分别得到形貌为颗粒状、多孔状、颗粒状和空心针状的Bi2O3光催化材料。（2）不同形貌Bi2O3光催化材料的表征和对TCH废水的降解性能及降解机理的研究对所制备的Bi2O3光催化材料进行形貌、结构和光催化性能的表征，结果表明：该方法所制备的目标产物中包含Bi和O两种元素，其中Bi元素都是三价，O元素都是二价，因此目标产物都是Bi2O3，且都属于热力学稳定型的α-Bi2O3；FT-IR、XRD和XPS分析结果都没有发现其他杂质，表明该方法制备的α-Bi2O3纯度较高；以NaOH为沉淀剂制备的空心针状Bi2O3材料的比表面积最高（166.58m2g-1），显著高于以其他沉淀剂制备的Bi2O3材料（HTMA：64.10m2g-1；Na2CO3：77.80m2g-1；NH3·H2O：77.58m2g-1），表明其可能具有较强的吸附能力；以NH3·H2O为沉淀剂制备的颗粒状Bi2O3材料在可见光区域的吸收强度最强，且PL强度最弱，光生电子和空穴的复合效率较低，理论上表明该材料的催化活性相对另外三种沉淀剂制备的Bi2O3材料的要高。以TCH为目标降解物，氙灯为可见光光源，对分别以HTMA、Na2CO3、NH3·H2O和NaOH为沉淀剂所制备Bi2O3材料的光催化性能和影响因素（光催化剂的添加量、溶解氧、溶液pH和光照强度）以及机理（Bi2O3材料的光催化机理和TCH的降解机理）进行研究。结果发现：适量的催化剂添加量、溶液不曝气、适宜pH（pH：5）和较强的光照（光源功率：450W）条件，都有利于Bi2O3材料光催化性能的提高；在光照功率300W、初始pH（为7）及四种沉淀剂制备Bi2O3材料的适宜添加量（60mg、60mg、60mg和55mg）下对100mL浓度为20mg L-1TCH溶液的降解率分别达到73.52%、64.41%、82.32%和70.00%，且对TCH的降解动力学都符合伪一级动力学模型；其中，以NH3·H2O为沉淀剂制备的颗粒状Bi2O3材料的比表面积远低于空心针状Bi2O3的，但其光催化性能相对较好，这与UV-Vis DRS和PL测试的结果相符，说明光催化性能主要取决于对可见光的吸收利用以及光生电子-空穴的作用；四次重复利用后，所制备的Bi2O3材料对TCH溶液依然保持较高的降解率（若原来降解率82.32%，四次重复利用后仍高达78.80%），损失率较低（分别为4.77%、5.36%、3.52%和4.44%），都不足6%，表明材料的稳定性较高，具有较好的经济实用价值；光催化掩蔽实验表明：所制备的Bi2O3材料对TCH的降解机理主要是利用e-、h+和·OH对TCH进行降解，·O2-在降解过程中没有起到明显作用；利用LC-MS/MS对TCH溶液的光催化降解中间产物进行测试分析，推理出TCH可能的降解路线，为研究其降解毒理性提供重要的参考依据。（3）Ce掺杂空心针状Bi2O3材料的制备及其光催化性能研究在空心针状Bi2O3材料的最优制备条件下，结合共沉淀法制备出Ce掺杂的空心针状Bi2O3光催化材料并对其进行表征。结果表明：Ce掺杂后的Bi2O3材料相对未掺杂的空心针状Bi2O3材料其形貌维持了空心针状，但是尺寸有所增加（比表面积相对减小，为149.51m2g-1），可能由于Ce的掺入改变了Bi2O3晶粒的生长速率导致的；由于Ce掺杂量较少，X-射线衍射（X-ray diffraction，XRD）测试结果显示HNB-Ce中Bi2O3的晶型依然是α-Bi2O3；通过UV-Vis DRS、PL对HNB-Ce表征的结果显示，相比空心针状Bi2O3，HNB-Ce材料明显改善了对可见光的吸收强度和抑制了光生电子-空穴复合效率。在功率为300W的可见光下，对比CNB和HNB，将HNB-Ce对TCH溶液进行光催化降解实验和光催化掩蔽实验。结果发现：适量的Ce掺杂有利于改善HNB-Ce对TCH的降解效率；当掺杂量为5%时，降解效率最高（89.1%）优于HNB（70.00%）和CNB（36.98%）；适量的Ce掺杂有利于增强材料对光的吸收强度、抑制光生e-和h+的复合和增强对·O2-的利用从而提高HNB-Ce材料的光催化性能；此外，该材料对TCH的降解模型符合伪一级动力学模型且重复利用性能较高，四次重复利用后对TCH的降解率仍可达到86.68%，材料的形貌和晶型基本没有变化，表明掺杂后的材料也具有较好的稳定性。收起

关键词 : 废水处理氧化铋光催化剂制备工艺光催化降解效率

3. 活性炭及其复合物对有机物吸附特性和光催化降解的研究

[学位论文] 赵晓丹东华大学 2016年博士导师: 陈东辉共150页

摘要 : 天然有机物(NOM)的去除是饮用水和工业用水处理过程中面临的共性问题。以腐殖质及其降解产物为主体的水中大分子物质是NOM的主要来源。随着水环境污染的日益严峻，环境雌激素、农药等人工合成的有机物则成为天然水中低分子有机物的组成部分。适用于处... 展开天然有机物(NOM)的去除是饮用水和工业用水处理过程中面临的共性问题。以腐殖质及其降解产物为主体的水中大分子物质是NOM的主要来源。随着水环境污染的日益严峻，环境雌激素、农药等人工合成的有机物则成为天然水中低分子有机物的组成部分。适用于处理NOM的技术主要包括吸附技术和高级氧化工艺(AOPs)等。活性炭吸附技术已经在工业用水和饮用水处理中广泛应用，但活性炭吸附存在饱和问题，且其机理是有机物的转移，未能实现有机物的完全降解。在诸多AOPs中，光催化氧化技术由于其高效环保节能的特点，已成为水和污水深度处理领域的研究热点。然而，催化剂较低的吸附性能及其难以分离成为困扰其实际应用的瓶颈问题。本论文在概述活性炭吸附技术和AOPs的基础上，探讨了活性炭吸附能力的影响因素，阐述了近年来国内外关于活性炭对NOM吸附性能表征(等温线模型)的研究进展，并对AOPs在NOM降解中的应用以及光催化技术与吸附技术联合作用进行了综述分析。在总结活性炭吸附性能和光催化技术研究现状的基础上，本文通过引入新型水处理用活性炭吸附性能指标—焦糖脱色率和通用型吸附等温线模型，开展了焦糖脱色率与活性炭结构参数及其对NOM吸附性能的相关关系分析。依据相关性分析，确定了采用焦糖脱色率筛选吸附性能优良的活性炭的准确性，并以此作为载体制备活性炭复合物，通过可见光催化活性比较，选择活性最强的催化剂负载于活性炭颗粒表面，制得的复合光催化剂用于NOM的吸附降解，分析降解过程中有机分子特性的变化。主要研究内容和成果所述如下。 (1) 新型吸附性能指标与活性炭结构参数的相关分析水处理用活性炭常用吸附性能指标，采用的吸附质是碘和亚甲基蓝，其相对分子量均小于0.5kDa，主要进入活性炭微孔，而天然水中溶解态有机物只能进入活性炭中孔，即这两个指标的吸附质分子大小与实际天然水中有机物的不相符。焦糖的分子量分布规律与天然水非常接近，采用其代替实际水样做活性炭吸附性能测试，结果与实际水处理吸附情况更加贴近。以物化性能不同的15种电厂水处理用活性炭为研究对象，分析吸附性能指标与孔结构特性的相关性，构建新型吸附性能指标—焦糖脱色率与孔结构参数的数学模型。焦糖脱色率与平均孔径、总孔孔容积、中孔孔容积和中孔孔面积在α=0.01水平上显著相关，相关系数分别为0.931、0.860、0.970和0.939。多元线性回归分析表明，焦糖脱色率可采用以上孔结构参数进行回归预测(可决定系数R2为0.9574)。分别以天然水体中提取的4种典型有机物(腐殖酸、富里酸、木质素和单宁酸)为吸附质，15种活性炭为吸附剂，吸附实验结果表明，活性炭焦糖脱色率与其平均吸附速度显著正相关。活性炭柱运行试验结果表明，处理黄浦江水时，周期制水量与焦糖脱色率正相关。上述分析结果表明，焦糖脱色率能较为准确地表征活性炭对NOM的吸附性能，可作为吸附性能指标列入水处理用活性炭使用标准。 (2) 活性炭对典型NOM的吸附性能及通用型等温线模型研究活性炭对NOM的吸附等温线呈Ⅱ、Ⅲ型，Langmuir和Freundlich模型对其拟合存在局限性。选取焦糖脱色率不同的8种活性炭(焦糖脱色率大于和小于50%各4种)，分别测定其对4种典型NOM的吸附等温线。结果表明，不同焦糖脱色率的活性炭对木质素的吸附等温线以Ⅲ型为主，腐殖酸、富里酸和单宁酸的等温线大多为Ⅱ型。相较于Freundlich和Langmuir模型，改进SR模型对Ⅱ、Ⅲ型吸附等温线具有更好的拟合结果(R2均大于0.93)。拟合参数1/n的大小决定了等温线的形式，1/n＜ 0.5为II型，1/n≥ 0.5为Ⅲ型。为了使改进SR模型更具实用意义，根据模型方程拟合参数、各有机物分子大小、活性炭中孔孔容计算出平衡浓度极限值Clim，当平衡浓度低于Clim时，改进SR模型能计算出任一Ce下的qe预测值，以及最低吸附剂投加量(CC)。模型参数Kn与模型预测吸附容量qe值均能表征活性炭的吸附性能，拟合和预测结果表明，二者均与活性炭焦糖脱色率显著正相关，进一步说明了焦糖脱色率能够较为准确的表征活性炭对NOM的吸附能力。 (3) 光催化材料的制备及催化活性对比采用水解法制备了氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)，并用响应面法(RSM)优化了N-TiO2的制备条件，考察了pH值、煅烧时间、煅烧温度对纳米 N-TiO2样品催化活性的影响。光催化材料的催化活性评价以初始浓度为10mg/L的亚甲基蓝(MB)为目标降解物，N-TiO2的剂量为200mg/L，可见光辐射4h 后MB的降解率为响应值，构建二次多项式回归模型，获得最优制备条件。结果表明，煅烧温度是 N-TiO2催化剂制备的主要影响因素。在制备溶液pH为6.0，煅烧时间为6.87h，煅烧温度为 403℃的条件下，光催化剂在可见光下辐射 4h 可达到最高的MB降解率95.1%，实测值与预测值相对误差小于0.5%。采用沉淀法制得具有可见光催化活性的Ag3PO4 样品，剂量为200mg/L，光照40min对MB(10mg/L)的降解率达90%以上，但其稳定性较差。微波法和光还原法均能制备出催化性能和稳定性强于Ag3PO4的催化材料 Ag/Ag3PO4，相同剂量和初始浓度下，可见光照30 min内均能将MB完全降解。光还原时间、微波时间以及吡啶含量对制得的Ag/Ag3PO4催化材料的活性有显著影响。采用Ag3PO4系光催化剂，在可见光辐射条件下，催化降解天然水体中常见环境雌激素双酚A(BPA)。实验结果表明，剂量均为400mg/L，BPA 初始浓度为10mg/L，相较于Ag3PO4，Ag/Ag3PO4对BPA的光催化降解能力更强，30 min内去除率达80%。光催化降解过程分为两个阶段，光照初期(5min)，降解速率相对很快，光照6~30 min内对BPA的降解符合一级反应动力学，降解速率受到光强、初始浓度和剂量的影响。为了进一步提高催化材料的光催化活性，采用 Ag/AgCl 修饰Ag3PO4。利用中心组合法设计响应面实验，优化Ag/AgCl/Ag3PO4样品制备工艺影响因素。以剂量为 200mg/L，可见光辐射 20min 后，MB(10 mg/L)的降解率为响应值，构建二次多项式回归模型。结果表明最优制备条件为：NaCl和Na2HPO4摩尔比(Cl/P)为0.56，光还原时间为20.25 min，不加还原剂，模型预测MB降解率与实测降解率(99.7%)误差仅为0.5%。不同催化剂降解MB过程的动力学研究结果表明，降解过程符合准一级动力学方程(R2 均大于 0.98)。Ag/AgCl/Ag3PO4对 MB的降解速率是 Ag3PO4的4.8 倍，是 N-TiO2的42.4倍。采用Ag3PO4系光催化剂，在可见光辐射条件下，催化降解天然水中存在的除草剂——嗪草酮。实验结果表明，Ag3PO4 和Ag/AgCl/Ag3PO4 光催化降解嗪草酮符合表观一级反应动力学。Ag3PO4 通过 Ag/AgCl 修饰后，可见光催化表观降解速率常数由0.086min-1提升为0.161 min-1，循环实验表明，Ag/AgCl/Ag3PO4更具稳定性。 (4) 活性炭复合光催化材料的制备与表征实验结果表明，活性炭负载 Ag/AgCl/Ag3PO4对有机物的去除率远高于活性炭负载 N-TiO2。探讨了不同活性炭(AC)和Ag/AgCl/Ag3PO4比例(2∶1、1∶1 和 1∶2)对去除率的影响，分别采用 X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行表征。结果表明，AC-Ag/AgCl/Ag3PO4材料的XRD图谱中出现了Ag3PO4、AgCl 和Ag°特征峰，对于不同负载比例的复合材料而言，AC-Ag/AgCl/Ag3PO4 (2∶1)材料的衍射峰比其它两种略强，说明负载在该材料上的Ag/AgCl/Ag3PO4的结晶性较好。UV-vis图谱显示，活性炭及磷酸银系催化剂均在可见光区有吸收峰，活性炭吸收强度最大，AC-Ag/AgCl/Ag3PO4次之，纯Ag/AgCl/Ag3PO4最小。SEM测试结果表明，Ag3PO4颗粒表现出不规则的球形形态和不均匀的粒径，球形的AgCl附着在Ag3PO4颗粒表面，AgCl/Ag3PO4颗粒表面有微小的Ag纳米颗粒。Ag/AgCl/Ag3PO4沉淀在活性炭表面形成集群，堵塞了部分活性炭大孔，与纯 Ag/AgCl/Ag3PO4相比，活性炭表面的AgCl/Ag3PO4颗粒仍然呈现不规则球形形态，粒径变小，表面生成的Ag纳米粒子更多。相同条件下(剂量均为200mg/L，MB初始浓度为10mg/L)，活性炭吸附对 MB的去除率为 65.53%，Ag/AgCl/Ag3PO4光催化降解对MB去除率为84.17%。在吸附和降解协同作用下，复合材料AC-Ag/AgCl/Ag3PO4 (2∶1)对MB的去除率最大，达98.54%。 (5) 活性炭复合材料吸附降解天然水中的腐殖质以从天然水体中提取的腐殖质类物质(总有机碳TOC=6.52mg/L)为对象，进行AC-Ag/AgCl/Ag3PO4吸附和可见光催化降解实验研究。结果表明，腐殖质类有机物不存在自敏化可见光解作用。复合催化剂剂量为0.5 g/L，避光吸附30min，光照240 min，Ag/AgCl/Ag3PO4和AC-Ag/AgCl/Ag3PO4对腐殖质的TOC去除率分别为38.52%和68.08%，AC仅依靠吸附作用，TOC去除率为53.12%。AC-Ag/AgCl/Ag3PO4吸附性能差于AC，但依靠光催化降解作用，最终TOC去除率高于AC。AC-Ag/AgCl/Ag3PO4的吸附降解机理分析实验结果表明，由氧分子产生的·O2-是主要的活性物质，电子作用次之。而空穴是通过两种方式起降解有机物的作用，一是直接与腐殖质发生表面氧化，二是氧化氯离子形成·Cl，然后·Cl再氧化有机物。·OH的作用相对最弱。光催化降解条件对效果的影响实验结果表明，对于腐殖质这种大分子有机物，需要更高强度的光辐射才能达到光催化降解作用。 AC-Ag/AgCl/Ag3PO4可见光催化降解腐殖质溶液的过程符合准一级动力学方程。当剂量较小时，增加剂量，反应速率加快。初始TOC为6.52mg/L，剂量由0.2g/L升高至1.0g/L时，降解速率是原来的1.38倍。当剂量增到一定程度后，光催化降解率不再有明显变化。复合材料剂量均为1.0 g/L，在相同条件下，初始TOC为3~12 mg/L，可见光辐射4h后，光催化降解去除率先随初始浓度的增加而增加，之后下降。说明在一定初始浓度范围内，光催化降解后最终腐殖质剩余浓度比较接近(TOC为1.28~1.80mg/L)。当初始浓度过大时，复合材料对其吸附能力急剧减弱，降解率也显著下降。降低溶液的pH值(pH＞2)，有助于提高吸附和催化氧化过程的作用效果，加快转移和反应速率，从而提高去除率，但过低的pH(pH≤2)会造成Ag3PO4溶解而失去催化降解能力。利用UV-vis光谱和三维荧光光谱等指纹图谱手段表征有机物特性知，光催化氧化能将腐殖质中大分子的腐殖酸转化为小分子，削减类腐殖酸荧光峰强度。采用平行因子(PARAFAC)分析可知，光催化氧化降解腐殖酸荧光类有机物符合表观一级动力学特性，在pH=6和pH=8的条件下表观一级动力学常数分别为1.47和0.91h-1。收起

关键词 : 复合物活性炭天然有机物饮用水处理吸附性能

4. 低浓度CMC生产废水好氧生物处理研究

[学位论文] 裴烨青东华大学 2014年博士导师: 陈东辉共145页

摘要 : CMC，英文名Carboxymethyl Cellulose(Sodium)，中文名羧甲基纤维素（钠），是一种羧甲基团（-CH2-COOH）结合至羟基(-OH)上的纤维素衍生物。CMC在民用、工业各类产品中被广泛用作增稠剂、乳化剂等，是当今全球产量最大、用途最广的纤维素类工业产品。... 展开 CMC，英文名Carboxymethyl Cellulose(Sodium)，中文名羧甲基纤维素（钠），是一种羧甲基团（-CH2-COOH）结合至羟基(-OH)上的纤维素衍生物。CMC在民用、工业各类产品中被广泛用作增稠剂、乳化剂等，是当今全球产量最大、用途最广的纤维素类工业产品。 CMC生产废水的主要化学组分是:水、羟乙酸钠和氯化钠，另含少量纤维素（及其杂质）、氢氧化钠、乙醇和CMC。CMC生产废水是典型的高浓度高盐度有机废水，最高COD浓度可达80000mg/L以上、盐度150000mg/L以上，较低COD浓度也在20000mg/L左右、盐度40000mg/L左右，因此在纳入排污管网前，必需得到有效处理。本文源于低浓度CMC生产废水好氧生物处理的一个工程案例，针对工程中出现的三项棘手问题，分析问题成因、研究解决方案。首先，本文分析归纳江苏省泰兴市一家特种化学品工厂采用好氧膜生物反应器(MBR)处理低浓度CMC生产废水的三个工程技术问题，进水COD浓度约20000mg/L、盐度约40000mg/L的，处理目标是出水COD浓度低于500mg/L。经过三个月污泥驯化期，生物处理系统在随后的四个月正式运行期内表现较为理想，大部分时间出水浓度都能达到预订排放目标。不过存在三个问题。第一，超滤系统产水通量下降速度过快，降速随盐度升高更快;常规的气水反洗物理清洗手段无法有效地恢复产水通量，只能缩短化学清洗的周期;虽然提高物理清洗的频率和强度可以起到一定的缓解作用，可是效果仍然非常有限。第二，生物处理系统对于进水盐度冲击出现明显不适应，特别是在污泥驯化期内，尚未稳定的生物系统对于废水盐度变化非常敏感，因此在这个阶段内必须严格遵循缓步提升进水盐度的原则;进入运行期后，生物系统对于盐度冲击的耐受能力明显增强，但是CMC生产废水水质较大波动（一波高于35000mg/L的盐度冲击）使得生物系统遭受严重损害。第三，大量的黄褐色泡沫层层叠叠溢出好氧池外，尽管泡沫问题不会对生物处理系统的处理效率造成影响，但是却破坏厂区的卫生环境状况。本文通过参阅大量科研文献，关注废水成分，分析得出:CMC生产废水的主要有机组分羟乙酸钠可能是造成这些工程问题的原因之一;CMC生产废水缺乏微量营养物质可能是造成这些工程问题的原因之二。再次基础上，提出了采用耐冲击性更佳、悬浮污泥更少的移动床生物膜反应器(MBBR)的工艺改进方案。接着，本文通过实验室试验，考察和比较了添加微量营养物质的活性污泥反应器和未添加微量营养物质的移动床生物膜反应器对于过滤性能、沉降性能和耐盐冲击性能的改善作用。其中，添加微量营养物质又分别通过向废水中添加天然水和投加化学药剂两种途径来实现的。结果，向废水中添加天然水可以明显改善混合液的过滤性能和耐盐冲击性能，不过对于沉降性能却无特别显著的改善作用;向废水中投加化学药剂没有任何改善作用，甚至还有一定负作用;移动床生物膜反应器内混合液的过滤性能最差，远远差于任何一个活性污泥反应器;三项方案对于处理效果皆无明显改善效果，同时发现维持活性污泥浓度的食微比介乎0.3～0.5kgCOD/kgMLSS之间。根据试验结果得出结论:天然水中的微量营养物质能够有效改善活性污泥在处理CMC生产废水时的过滤性能和耐盐冲击性能，而在实际工程中可以将CMC生产废水与生活废水混合来补充微量营养物质。还采用珀金埃尔默Optima8300电感耦合等离子体发射光谱仪测定试验中所用天然水的微量元素成分和含量。然后，通过实验室小试和工程中试，研究了CMC生产废水与生活废水混合之后对于过滤性能的改善作用。小试结果表明CMC生产废水与生活废水混合可以明显改善活性污泥的过滤性能，不过效果略次于天然水。中试在生产现场进行，高浓度CMC生产废水与生活废水按照1∶3混合，混合废水的SCOD浓度约18000mg/L、盐度约32000mg/L;采用推流好氧膜生物反应器进行处理，设计有机负荷为0.4kgSCOD/kgMLSS。结果:出水COD浓度低于1000mg/L，超滤系统通量下降缓慢，化学清洗周期延长至两个月以上。再后，针对泡沫问题，经过查阅科研文献，明确稳定泡沫是在发泡物质（表面活性剂）和稳泡物质的协同作用下所形成的。通过对过滤前后的CMC生产废水进行曝气，以及对过滤前后的CMC生产废水与活性污泥的混合液进行曝气，从而确定在CMC生产废水好氧生物处理中泡沫问题的成因。根据试验结果得到结论:表面活性剂CMC是CMC生产废水中的发泡物质;CMC生产废水中的悬浮固体天然纤维及其杂质是稳泡物质，具有非常良好的稳泡效果。在实际工程中可以采用以下两种解决方案:一是对CMC生产废水进行一段时间的预曝气，撇去浮渣之后进入好氧生物处理;二是滤去CMC生产废水中的悬浮固体之后进入好氧生物处理。最后，本文选用国际水协会(IWA)开发的活性污泥一号模型(ASM1)，构建一个可以模拟活性污泥处理CMC生产废水过程的数学模型。活性污泥一号模型以死亡再生理论为基础，模拟活性污泥处理废水中的8个生物反应，涉及到13个反应组分，在数学模拟中用到了5个化学计量参数和14个动力学参数。经仔细研究活性污泥一号模型的内涵，同时结合CMC生产废水的水质特点，构建了CMC生产废水—活性污泥一号模型。这个模型将原本活性污泥一号模型中的8个生物反应简化为3个，将13个反应组分简化为8个，将5个化学计量参数简化为4个，其中需要测算的是1个，将14个动力学参数简化为5个，其中需要测算的是2个。经过测算，获得了活性污泥处理CMC生产废水的异养菌的产率系数YH、异养菌的最大比生长速率μH、异养菌的衰减系数bH在环境盐度10000～80000mg/L之间的数据变化情况。收起

关键词 : CMC生产废水好氧膜生物反应器营养物质活性污泥动力学参数

5. 新型卤氧化铋基光催化剂制备及其污染物去除性能的研究

[学位论文] 林立东华大学 2016年博士导师: 陈东辉共142页

摘要 : 提高光催化材料的可见光光催化效率，推进光催化材料的实际应用是当前光催化技术研究的热点。卤氧化铋由于具有独特的层状晶体结构和优异的光催化性能而得到学者们的广泛关注。基于我国铋金属资源十分丰富的这一特点，设计构筑具有高可见光效率以及易... 展开提高光催化材料的可见光光催化效率，推进光催化材料的实际应用是当前光催化技术研究的热点。卤氧化铋由于具有独特的层状晶体结构和优异的光催化性能而得到学者们的广泛关注。基于我国铋金属资源十分丰富的这一特点，设计构筑具有高可见光效率以及易于分离有实际应用前景的可见光光催化剂，这对于解决我国目前的能源短缺和环境污染问题具有十分重要的意义。本文采用不同的方法设计制备了一系列具有三维分级结构特点和可见光光催化活性的卤氧化铋光催化材料，同时将其应用于可见光下催化净化有机污染物，在此基础上深入探讨了材料结构和性能之间的关系以及光催化降解污染物的机理。研究成果可为相关负载型光催化剂的工业化提供有用参考。主要内容如下：（1）采用溶剂热法一步合成了三维(3D) BiOBr/BiOI分级结构微球材料，分别通过XRD、SEM、EDS、UV–vis DRS和N2吸附脱附曲线等手段对制备得到的样品进行了表征分析，以玫瑰红B（RhB）和四环素(TC)为目标降解物，考察了所制备的样品在可见光下(λ＞420 nm)的光催化活性。结果表明，制备得到的样品均为纳米片组装而成的分级结构微球并具有介孔结构特征，所有的样品均具有沿110晶面取向生长的趋势，样品随BiOI的比例增加对可见光吸收的作用增强。 50%BiOBr/BiOI的可见光光催化活性要比 10%BiOBr/BiOI 和90%BiOBr/BiOI 更优，并且都要高于单体。以50%BiOBr/BiOI为催化剂，浓度为0.4g/L的条件下，RhB (C0=15mg/L)在40min内被完全降解，同时TC(C0=40mg/L)在50 min内的降解率达到了83%。光催化机理实验表明空穴和超氧自由基是两种目标污染物氧化过程的主要活性物种，但是两活性物种的作用程度存在差别，在质谱分析四环素降解路径的过程中进一步证实了活性物种俘获实验结果。通过结构表征数据结合光催化降解实验发现，BiOBr分级结构微球要比BiOI的光催化活性更强，分析表明这是因为 BiOBr的价带顶的带边位置更正对应空穴的氧化性能越强所致，同时表明增强可见光的吸收并不是提高可见光催化性能的决定因素。50%BiOBr/BiOI具有较高的光催化活性主要取决于光生载流子的有效分离，同时与可见光吸收和价带空穴氧化性能变化的竞争机制有关。（2）在此基础上采用一步溶剂热法成功合成了粉煤灰漂珠(FACs)负载的BiOBr 3D分级结构微球。通过采用现代表征手段XRD、SEM、EDS、UV–visible DRS和N2吸附脱附曲线对合成的光催化材料进行了表征。结果表明，制备得到的BiOBr/FACs是由FACs大球负载大量分级结构的BiOBr小球组成的复合材料。制备过程中PVP的加入有利于分级结构的小球在大球上的负载与生长，并且使 BiOBr/FACs具有更大的比表面积和孔容，通过可见光(λ＞420 nm)光催化降解RhB的实验结果表明，PVP辅助溶剂热合成的BiOBr/FACs 复合光催化剂的光催化性能优于没有加入该辅助剂得到的样品。以BiOBr/FACs 研究为基础，采用相同的方法合成了 BiOBr/BiOI/FACs和BiOI/FACs 3D分级结构微球复合光催化剂，通过结构表征分析表明，BiOBr/BiOI分级结构微球在FACs表面具有良好的分布和均匀的粒径。这些负载的分级结构微球同样均由二维（2D）纳米片组成，通过高分辨率的透射电镜表征结果表明可能存在有利于光生电子空穴分离的异质结构存在。可见光(λ＞420nm)光催化降解RhB的结果表明，BiOB/BiOI/FACs光催化活性要明显高于BiOBr/FACs和BiOI/FACs,与BiOB/BiOI相比活性没有明显降低。（3）以氨水为水解推进剂，研究发展了常温下不通过高压反应釜一步合成FACs负载 BiOBr/BiOI 光催化材料的新方法。制备得到的样品通过 XRD、SEM、XPS和UV-visible DRS进行了表征分析。结果表明，BiOBr/BiOI在FACs表面为不规则的膜状结构，pH值的提高有利于BiOBr/BiOI在FACs表面的负载，通过可见光(LED蓝光灯)的光催化活性实验数据表明碱性条件下得到的BiOBr/BiOI/FACs样品要比中性和酸性条件下得到的样品活性更高，因此前驱体pH值为BiOBr/BiOI中和水解负载过程的关键影响因素。同等pH值条件下得到的BiOBr/BiOI/FACs可见光活性都要优于BiOBr/FACs和BiOI/FACs，回收催化剂实验结果表明中和水解法制备的样品具有较好的稳定性。该方法不需要在反应釜中进行，可批量操作，制备的光催化剂可漂浮于水体表面，有利于充分接受日光的照射，所以在水污染治理中具有广泛应用前景。收起

关键词 : 光催化剂氧化铋 BiOBr；BiOI 粉煤灰漂珠去除性能

6. 光催化型微生物燃料电池产电特性及对污染物去除研究

[学位论文] 孙哲东华大学 2016年博士导师: 陈东辉共139页

摘要 : 微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是一种在实现对废水中污染物降解的同时产生电能的新技术。光催化型M FC是利用光催化材料在光照下产生光电效应的特点与M FC一起进行复合产电的装置。应用最为广泛的二氧化钛只有波长小于380 nm的紫外光能... 展开微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是一种在实现对废水中污染物降解的同时产生电能的新技术。光催化型M FC是利用光催化材料在光照下产生光电效应的特点与M FC一起进行复合产电的装置。应用最为广泛的二氧化钛只有波长小于380 nm的紫外光能够对其激发产生光电效应。粉体光催化材料与其它材料混合制备电极容易产生对光照的屏蔽和阻碍光生空穴和电子的传递。为了实现可见光光催化型 M FC的构建，本论文首先利用商业光电池制作 M FC-光电池，初步研究了光催化型M FC的可行性。在此基础上利用导电性良好的铜作为基质材料，在铜电极表面制备两种光催化材料，减少了光催化材料与导电基质的混合和压制，利用光催化材料与铜电极之间自然的连接，使得光电极表面的光催化材料将吸收光能激发产生的光生空穴和电子快速传递至电路系统，加快了光催化型MFC阴极的反应速率。在此基础上，初步分析了其产电机理且考察了对污染物的去除特性。本论文的主要内容包括：（1）将一个多晶硅光电池（polycrystalline siliconphotocell，PPSC）连接到M FC系统中，构建分体式光催化型微生物燃料电池-光电池系统（MFC-PSSC）。对MFC-PSSC输出电压和功率密度进行测试。结果表明当 MFC-PSSC 从黑暗到光照下进行转移时候，输出电压瞬间从0 V提高到1.184 V，对光照具有明显的响应，出现明显的光电池特征。构建的MFC-PSSC的功率密度光照下可以达到826 mW·m-2，远高于单纯的微生物燃料电池76.2 mW·m-2和无菌Cell-PSSC 285.2 mW·m-2。构建的MFC-PSSC 光照下加速了对阳极室中有机污染物的降解以及阴极室Cr（Ⅵ）的去除。通过16SrDNA技术对黑暗和光照下的阳极微生物菌落进行分析，结果表明光照下的MFC-PSSC 阳极中微生物菌落丰度和多样性有所降低，说明较高的电流下对微生物有抑制作用，且对产电菌种的抑制作用小于对不产电菌种的抑制作用。（2）制备了铜基 CuO电极，构建了一体式铜基CuO阴极光催化 M FC。通过输出电压、线性扫描电流曲线和电化学阻抗谱对铜基CuO电极进行测试。结果表明，在可见光照射下，电池输出电压有所升高，电极线性扫描电流有所升高，电化学阻抗有所降低。通过对比光照和黑暗下铜基 C uO 电极扫描电流曲线和电化学阻抗谱的变化，对光催化型M FC的机理进行了初步分析总结，认为是光照下C uO电极激发产生的光生空穴-电子对，加速了从阳极传递过来电子的氧化速率，增加了阴极电势，降低了阴极电阻。（3）制备了铜基CuInS2电极，构建了铜基CuInS2作阴极电极、阴极用甲基橙溶液的一体式光催化M FC。通过输出电压、功率密度、开路电压、线性扫描电流曲线和电化学阻抗谱等电化学指标分析了光照在无氧和有氧条件下对铜基CuInS2阴极光催化MFC产电性能的影响。结果表明光照有利于电池性能的提升。通过在有氧和无氧条件下光照对光催化-M FC中阴极甲基橙浓度的测量，结果表明产电性能提高有利于甲基橙的脱色。通过对有氧和无氧条件下光催化M FC产电性能和对阴极甲基橙降解效果和降解产物进行分析，初步推断光催化-M FC在光照下产生的光生空穴被阳极传递的电子直接氧化，光生电子被阴极电子受体氧化。（4）利用MFC做驱动电压，构建了铜基Cu2O电极MFC-光降解装置。通过M FC-光降解装置对甲基橙脱色效果进行测试，结果表明MFC提供的外加电压有利于甲基橙的降解。构建的新装置实现了对MFC实际的利用，为MFC电能使用的途径探索了新的方向。收起

关键词 : 废水处理污染物去除微生物燃料电池甲基橙降解性能

7. 几种典型抗生素药物在水体及土壤中的环境行为及呼吸抑制的研究

[学位论文] 巫杨东华大学 2011年博士导师: 陈东辉共139页

摘要 : 自1928年青霉素的发现到现在短短的几十年内，抗生素药物的生产和使用量在全球范围内一直维持在持续增长的势头中。抗生素在给人类和牲畜疾病的治疗带来积极作用的同时，也引发了不可忽视的负面效应。磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺吡啶(SPY)是人类和牲畜常用... 展开自1928年青霉素的发现到现在短短的几十年内，抗生素药物的生产和使用量在全球范围内一直维持在持续增长的势头中。抗生素在给人类和牲畜疾病的治疗带来积极作用的同时，也引发了不可忽视的负面效应。磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺吡啶(SPY)是人类和牲畜常用的一类磺胺类抗生素药物，甲氧苄氨嘧啶(TRM)作为磺胺类药物增效剂通常被与磺胺类药物结合使用，特别是与SMX常以1:5的质量比联合使用。同其他抗生素药物一样，这些药物残留通过各种途径排放进入到水体环境及土壤环境中，给环境安全造成威胁。当SMX、SPY及TRM排放进入水体后，光降解和水解是其在水体中的重要环境行为。当前对于这三种药物在水体环境中的光降解报道还较少，更缺乏在不同光源条件下的相关行为比较，因此全面比较这三种药物在不同环境水体条件下的光降解行为十分有必要。另一方面土壤也是这些药物在环境中的迁移转化的重要承载体，而目前对于这些药物在土壤中的累积及降解动力学报道仍然较少，其原因一方面可能是由于无标准统一的检测方法，另一方面是对这些药物引起污染的重视程度不够。因此当前建立起有效灵敏的在土壤等复杂基质中的检测方法，进一步了解其在土壤中发生的微生物降解行为，探究其是否对土壤微生物造成毒性的研究近在眉睫。论文研究中，首先确定了三种药物在水体及土壤环境中的检测方法。在水相中使用Agilent1100 HPLC进行检测。结合前人文献报道及预试验，选用了乙腈(A)和含有0.3%的乙酸水溶液(B)做为流动相，采用梯度洗脱。通过对梯度洗脱条件的反复比较，确定了试验中所采用的洗脱条件，该梯度能很好地实现三种药物的分离，且峰形尖锐、对称。HPLC具体测定的色谱条件为：紫外检测器下的检测波长280 nm，C18柱(4.6 mm×250 mm，5μm，10 mm，Alltech)。柱几种典型抗生素药物在水体和土壤中的环境行为及呼吸抑制的研究温为28℃，流动相起始比例为A：B=20:80，总的运行时间为19分钟，流速1 mL min-1，注射体积20μL。在土壤复杂基质中的检测，由于SPE-HPLC无法较好地去除基质干扰，检测灵敏度不高，因而在土壤降解实验中采用了SPE-LC-ESI-MS/MS检测方法。土壤降解样品加入10 ml的混合溶剂(methanol/EDTA-Mcllvaine1:1，pH=4)。通过超声，离心，洗脱等一系列步骤后进样检测。HPLC色谱分离使用Thermo Scientific Surveyor分析仪器。色谱分离柱选用Hypersil ODS-2μm，150×2.6 mm(Thermo Scientific)。流动相A为乙腈，流动相B为0.1%甲酸溶于10 mM的乙酸铵溶液(1 L)。采用的梯度为，A起始于20%，持续3分钟，然后在2分钟后增加到50%，再在0.1分钟内增加到90%，持续2.9分钟，然后在0.1分钟内降低到20%，接着3.9分钟用来平衡。整个流动速率为0.2 ml min-1。土壤中回收率检测作三次平行，在三种实验所用的单一土壤(5 g)和添加牛粪的土壤中(5g+0.2 g)注入1 mg kg-1或200μg kg-1的SMX、TRM，回收率分别为71±5%～80±8%(SMX，干重)，60±9%～72±7%(TRM，干重)。总之，QA/QC验证结果表明了上述在水相及土壤中的检测方法灵敏度较高，检测方法准确可行。在确定了实验中所用的检测方法后，接着展开研究了三种药物SMX，SPY及TRM在不同水体环境介质中及土壤中的环境行为。在光降解实验中，考察了SMX，SPY及TRM在不同水体条件下的光降解行为，比较了三种药物在高压汞灯、自然光及紫外灯下的降解差异。研究结果表明：光源、水体pH值、温度、光照时间及各种不同的水体介质都会影响药物的光降解效率。SMX和SPY比较容易发生光降解，但在某些水体条件下降解率较高，而在有些条件下则降解率相对较低，这与药物在不同pH条件下的离子形态影响到对光源波长的吸收可能有一定关系。在降解过程中二者均出现了明显的降解产物，同时实验过程中对控制样品的监测发现SMX和SPY一般情况下不容易发生水解。对于TRM，其在各种不同光降解条件下表现十分稳定，甚至在类Fenton反应这类高级氧化过程中(如UV+Fe2+，UV+Fe3+)也基本未发生降解，在8小时内的降解率低于2%，呈现出持久稳定状态。然而在自然光照下，对包裹的试验控制样品中的浓度及对应温度、光强监测对比发现，在pH=4和pH=7的TRM溶液在白天吸收热量，夜间放热的过程中促进了其发生热水解的能力，并出现了明显的水解产物，水解发生率大于10%。药物在土壤中的吸附解吸行为也是重要的环境行为之一。为考察这些药物在各种不同性质土壤中的流动性和累积性，参照OECD指导方针选择了5种具有不同理化性质的土壤进行了试验研究。同时考察了土壤溶液pH值的变化对吸附造成的影响进行了选择性实验。实验结果发现，SMX和SPY在吸附过程中受土壤有机碳含量影响较大，通常含量越高的土壤，吸附能力随之提高，这和前人对其他磺胺类药物吸附实验的报道相一致。总体来说，SMX和SPY在土壤中的吸附系数较小，因而在土壤中具有高度的流动性。而对于TRM，在吸附过程中受到有机碳含量的影响不明显，而与土壤的阳离子交换容量关联程度较高。相比SMX和SPY，在各种类型的土壤中都呈现出较高的吸附系数，呈现出较强的吸附性能。解吸实验计算得出的迟滞系数表明，三种药物在各种土壤中都呈现出不同程度的迟滞行为，这为进一步评价药物在土壤中的流动性及累积性提供了有利的参考数据。在土壤溶液pH值调节对吸附影响的实验发现，SMX随着土壤溶液pH值的提高，吸附能力呈显著下降超势，而SPY随着pH值的提高，吸附能力未呈现出明显的波动，而TRM则呈现出两段变化，在前一阶段，吸附能力随着pH的提高而呈现上升趋势，但在后一阶段，吸附能力随着pH的提高则呈现下降趋势。这充分表明土壤溶液的pH值在药物吸附过程起到相当重要的作用。吸附实验结果发现，磺胺类药物(SMX和SPY)在土壤中呈现低吸附能力，而TRM呈现高吸附能力，通常低吸附的化合物在土壤中易发生生物降解，高吸附的化合物则不易发生生物降解。为考察它们实际的生物降解能力，接着进行了生物降解实验。实验中主要以SMX和TRM这两种常结合在一起使用的药物作为研究主体，考察了在三种具有不同理化性质的土壤中，有无添加牛粪修复的情况下，在好氧及厌氧培养条件下的降解行为。实验结果表明，在好氧培养条件下，在具有生物活性的土壤中，在前20天内，>50%的SMX在粘壤土和壤质砂土中消失，在壤土中则观察到有>80%的损失出现。而TRM则在三种土壤中表现出较强的持久性。在100天后，残留在具有生物活性的壤质砂土、粘壤土及壤土中的含量比分别61±6%，31±7%，和26±6%。土壤中牛粪的添加(37.8%C，2.3%N，pH8.19，添加比例为4%)仅仅轻微地影响到两种化合物的起始降解速率，即在前20天内的降解速率要快于未添加牛粪的土壤。但20天过后，降解速率已无差别显现，实验结束后，在牛粪修复和未修复的土壤中未发现降解效率的显著差别。在厌氧培养条件下，两种化合物的降解同好氧培养条件下相比迅速的多。在20天内，SMX几乎损失殆尽，而TRM也出现了85%以上的损失。同时在厌氧环境体系中，实时监测了体系的pH，NO3-，SO42-的变化，进一步验证了厌氧环境体系的存在。由于在降解实验中发现了SMX和TRM在灭菌控制样品中的损失出现，推测可能有部分原因是因为随着时间的推移，微生物活性逐渐复苏造成。因而为进一步验证灭菌及未灭菌体系的微生物活性，同时考察土壤中药物单体或混合物，不同浓度下的添加对微生物活性是否造成影响，在这部分研究中，采用基质诱导呼吸法考察了药物在土壤中对微生物呼吸的影响。实验结果表明，灭菌后的样品经历长时间实验过程中，均呈现出不同程度的复苏迹象，因而这也是药物在灭菌样品中浓度损失的原因之一。对于微生物呼吸的影响比较发现，同控制土壤样品对比，药物对土壤微生物呼吸的短暂抑制作用出现在前2天，随后快速恢复。100天后，在添加不同浓度，单体或混合物的抗生素土壤中，总的矿化程度无较大差异。这表明无论是在二种不同浓度下，添加单体或混合药物的土壤中(10 mg kg-1SMX+2 mg kg-1 TRM或100 mg kg-1 SMX+20 mg kg-1 TRM)，在100天后对微生物呼吸造成的影响较小。收起

关键词 : 抗生素药物呼吸抑制水体环境土壤环境降解动力学

8. 陆宗达先生在训诂学领域之成就

[学位论文] 陶思羽浙江大学 2014年硕士导师: 陈东辉共130页

摘要 : 陆宗达先生作为“章黄学派”学术之重要继承人,他在训诂学研究领域颇有建树。他以《说文解字》作为研究中心，在对《说文》进行形、音、义三方面科学系联的前提下，将其成果同古代文献及其训诂专书的词义系统脉络打通，从而就汉字的形义关系、音义关系... 展开

关键词 : 训诂学《说文解字》传统字源学理论陆宗达

9. 城市化进程中的生态环境评价及保护

[学位论文] 赵宏林东华大学 2008年博士导师: 陈东辉共125页

摘要 : ●立题意义上海市是引领长三角经济社会发展的龙头，而青浦区又处于江、浙、沪二省一市的交界处，位于中国长江三角洲经济圈的中心地带，具有承东启西、东联西进的枢纽作用和对华东地区的辐射作用。青浦区近年来经济、城区建设发展很快，各方面... 展开 ●立题意义上海市是引领长三角经济社会发展的龙头，而青浦区又处于江、浙、沪二省一市的交界处，位于中国长江三角洲经济圈的中心地带，具有承东启西、东联西进的枢纽作用和对华东地区的辐射作用。青浦区近年来经济、城区建设发展很快，各方面取得长足进步，但是生态环境保护，面临重大考验。青浦区是中国众多快速城市化地区的代表城市，其研究结果不仅对青浦区本身具有直接的指导作用，还对其他城市的生态化建设具有参考借鉴作用。本博士论文以快速城市化的上海市青浦区为对象，主要围绕：生态敏感性划分和城市化与生态环境耦合协调分析两个主题，开展研究。生态敏感区划分和生态耦合协调研究是生态城区研究中的热点，是颇受关注又广为认同的两个方法，同时又是生态城区规划和建设的基础性工作。生态敏感区划是作为实现城市生态化的重要途径，又是区域综合发展规划中的主要部分。城市生态敏感区是环境功能分区之一，是重要的城市空间资源，生态敏感区的规划制定是城市规划的重要部分，而生态敏感区的保护又是城市可持续发展的保证之一。因此深入开展生态敏感区划研究意义重大。在城市生态建设中的城市化与生态环境两个系统通过各自的耦合元素产生相互彼此影响的生态环境耦合度，反映了对区域社会-经济-环境的作用强度和贡献程度。因此，二者相互作用关系及内在的耦合机制是城市化进程中最为关键的两方面，开展经济建设与生态环境的耦合协调性研究可以认为是贯彻可持续发展战略，构建和谐社会的一个切入口。 ●主要内容建立在前人工作成果的基础上，采用遥感卫片解译(1/5万)和野外调查相结合的方法，完成调查面积669.69km2，其中遥感解译选择TM543波段2000年和2004年，1/5万土壤类型、地形地貌、植被覆盖度、土地利用类型4个单因素图18张；1/5万水系交通、城镇分布图二张。建立评价模型1个，空间数据库1个；进行了生态敏感性(现状)综合评价并做了分区；在此基础上进行了综合环境发展趋势预测，划分出了不敏感、轻度敏感、中度敏感和高度敏感区。研究采用以遥感解译(RS)、地理信息系统(GIS)以及GPS与野外环境地质调查相结合的方法；针对区域特征及主要问题提出了环境保护与污染治理的措施和建议。基于灰色理论，由灰色关联度矩阵、耦合度、耦合协调度等，构建城市化与生态环境耦合系统指标体系和评价模型。模型涉及了耦合度函数、耦合协调度函数和城市化与生态环境耦合评价指标。根据建立的模型，以青浦区为例，遴选作用于生态环境的若干项城市化指标和制约城市化的若干项生态环境指标，计算关联度和耦合度，进而进行耦合要素与时序(从1997年至2006年10年的时间区间)规律分析，阐明城市化进程中的生态环境变化规律。 ●主要结论和特色①建立了区域生态敏感度评价的概念框架(理论基础)以及评价指标体系选取的概念框架(理论依据)。 ②通过建立青浦区生态敏感性评价数据库，利用GIS技术完善了生态敏感度评价手段，提高了敏感性评价结果的可靠性和应用价值，为实现动态评价打下了坚实基础。 ③土地使用格局反映了人为因素对生态环境的影响，将此作为人为因素在生态敏感度评价中加以利用，这种方法将人为因素对生态环境的干扰与空间数据和属性数据结合，实现了更有效的评价。 ④城市化与生态环境的耦合表现在城市化对生态环境的胁迫作用和生态环境对城市化的约束作用两方面，遴选出18项城市化指标和12项生态环境指标，并通过调查，确定它们的适宜上下限值。 ⑤应用灰色模型，对青浦区1995～2006年城市化与生态环境的关联耦合和耦合协调性进行了实证研究。城市化与生态环境的关联耦合度在1997～2006年间的时序上分为两个阶段，第一阶段是城市化与生态环境关联耦合度的低位时期，第二阶段是关联耦合走向紧密时期，表明了城市化与生态环境进入并行发展的轨道。耦合协调度在1997～2006年也分两个阶段，第一阶段是城市化与生态环境耦合协调度从失调向勉强协调过渡，第二阶段是完全进入协调。收起

关键词 : 城市化生态城市地理信息系统生态敏感区划生态环境评价

10. 《七经孟子考文并补遗》与《十三经注疏校勘记》关于《论语》校释之平议

[学位论文] 王军兰浙江大学 2014年硕士导师: 陈东辉共119页

摘要 : 《十三经注疏校勘记》与《七经孟子考文并补遗》，作为儒家经典注疏的集大成者，在学术史上具有举足轻重的地位。《七经孟子考文并补遗》因其参考版本古、着录记述实，故而保留了大量珍贵的古文献资料，清乾隆年间传入中国后，中国学者阮元等充分利用... 展开

关键词 : 《十三经注疏校勘记》《七经孟子考文并补遗》《论语注疏》文献校勘