本書聚焦高級(jí)氧化技術(shù)在水體微量新污染物治理中的核心科學(xué)與技術(shù)難題,以自由基驅(qū)動(dòng)的高效氧化體系為主線,系統(tǒng)闡述高穩(wěn)定性新污染物的降解機(jī)理與轉(zhuǎn)化路徑、副產(chǎn)物生成調(diào)控、工藝優(yōu)化、實(shí)際水體中的技術(shù)適用性與風(fēng)險(xiǎn)控制,旨在為水污染控制領(lǐng)域提供理論支撐與創(chuàng)新解決方案。本書主要內(nèi)容涵蓋高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理、實(shí)驗(yàn)及理論研究方法,以及典型高級(jí)氧化技術(shù)降解去除新污染物的動(dòng)力學(xué)和機(jī)理研究等。
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2009.01-2012.07 香港理工大學(xué),環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè),博士研究生
2004.09-2007.06 清華大學(xué),環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè),碩士研究生
2000.09-2004.06 青海大學(xué),環(huán)境工程專業(yè),學(xué)士2016.01-至今 陜西師范大學(xué),地理科學(xué)與旅游學(xué)院,副教授、教授
2014.09-2015.12 陜西師范大學(xué),旅游與環(huán)境學(xué)院,講師環(huán)境科學(xué)與工程-環(huán)境工程發(fā)表論文23篇,其中SCI檢索16篇,EI檢索2 篇,其他核心期刊檢索 5 篇。
1)Yuru Wang,Yingying Xiang, Mauricius?Marques dos Santos, Gaoling Wei, Bin Jiang, Shane Allen,Snyder, Chii Shang, Jean-Philippe Croue*, UV/chlorine and chlorination of effluent organic matter fractions: Tracing nitrogenous DBPs using FT-ICR mass spectrometry. Water Research, 2023, 231, 119646.2021.03-2022.04 法國普瓦捷大學(xué),化學(xué)材料與自然資源研究所,訪問學(xué)者
2018.07-2018.10 澳大利亞科廷大學(xué),水質(zhì)研究中心,訪問學(xué)者
2013.05-2014.09 沙特國王科技大學(xué),水回用與海水淡化中心,博士后
2012.03-2013.04 香港理工大學(xué),環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè),博士后
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 水體污染現(xiàn)狀 1
1.1.2 水體中的新污染物 2
1.2 高級(jí)氧化技術(shù) 3
1.2.1 基于OH的高級(jí)氧化技術(shù) 4
1.2.2 基于*的高級(jí)氧化技術(shù) 7
1.2.3 基于RCS的高級(jí)氧化技術(shù) 10
1.3 研究目的與主要內(nèi)容 12
1.3.1 研究目的 12
1.3.2 主要內(nèi)容 13
第2章 研究材料與方法 15
2.1 樣品的采集與制備 15
2.1.1 實(shí)際廢水的采集和EfOM的提取 15
2.1.2 催化劑的制備 15
2.2 光化學(xué)裝置和操作步驟 15
2.2.1 光化學(xué)裝置介紹 15
2.2.2 催化反應(yīng)與光化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作 16
2.3 分析測(cè)試方法 17
2.3.1 有機(jī)物的檢測(cè) 17
2.3.2 活性物種的測(cè)定 20
2.3.3 陰陽離子及小分子有機(jī)酸的檢測(cè) 21
2.3.4 DOM/EfOM的表征 22
2.3.5 毒性評(píng)估 23
第3章 基于羥基自由基的高級(jí)氧化技術(shù) 25
3.1 UV/H2O2體系降解典型新污染物的動(dòng)力學(xué) 26
3.2 降解過程影響因素 27
3.2.1 氧化劑濃度的影響 27
3.2.2 pH的影響 29
3.2.3 水中常見陰離子的影響 30
3.2.4 EfOM的影響 34
3.3 自由基的貢獻(xiàn) 35
3.3.1 不同氧化劑濃度下OH的作用 35
3.3.2 不同pH下OH的作用 35
3.4 目標(biāo)污染物的反應(yīng)路徑 37
3.4.1 中間產(chǎn)物鑒定 37
3.4.2 降解路徑的探討 41
3.5 降解產(chǎn)物的毒性評(píng)估 43
3.5.1 費(fèi)氏弧菌毒性測(cè)試 43
3.5.2 ECOSAR軟件毒性分析 44
3.6 實(shí)際水體的應(yīng)用與經(jīng)濟(jì)效益分析 46
3.6.1 實(shí)際水體應(yīng)用 46
3.6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析 47
3.7 本章小結(jié) 48
第4章 基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化體系 50
4.1 CuFe2O4非均相催化劑效能評(píng)估與工藝參數(shù)的優(yōu)化 52
4.1.1 CuFe2O4非均相催化劑效能評(píng)估 52
4.1.2 工藝參數(shù)的優(yōu)化 53
4.2 關(guān)鍵水環(huán)境因素對(duì)降解效能的影響 56
4.2.1 常見無機(jī)陰離子的作用 56
4.2.2 溶解性有機(jī)物的作用 58
4.3 非均相催化劑活化單過硫酸鹽的機(jī)理 59
4.3.1 活性自由基種類的鑒定及催化機(jī)理 59
4.3.2 礦化度和低分子量產(chǎn)物的演化 61
4.4 催化劑穩(wěn)定性與回收性能評(píng)估 62
4.5 硫酸根自由基氧化體系中溴代副產(chǎn)物生成機(jī)制與調(diào)控 64
4.5.1 NOM 與模型化合物的特性 64
4.5.2 NOM組分的溴代特性 67
4.5.3 模型化合物生成TOBr和Br-DBPs的機(jī)制 72
4.5.4 含溴水體在SR-AOP中的副產(chǎn)物生成及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析 75
4.6 本章小結(jié) 76
第5章 基于含氯自由基的紫外/氯高級(jí)氧化技術(shù) 78
5.1 新污染物降解效能評(píng)估 79
5.2 自由基貢獻(xiàn)量化與主控因子識(shí)別 82
5.3 DOM對(duì)紫外/氯體系的影響機(jī)制 86
5.3.1 DOM的選擇和特性 86
5.3.2 DOM的性質(zhì)對(duì)體系的抑制機(jī)制 87
5.4 DOM轉(zhuǎn)化生成有機(jī)氯代副產(chǎn)物的特性 90
5.4.1 單獨(dú)氯化和預(yù)紫外-氯化 90
5.4.2 紫外/氯高級(jí)氧化處理 92
5.5 提高處理效率與控制副產(chǎn)物生成的策略 98
5.6 本章小結(jié) 99
第6章 紫外/氯高級(jí)氧化技術(shù)在污水深度處理中的應(yīng)用 101
6.1 目標(biāo)污染物的降解動(dòng)力學(xué) 102
6.2 活性物種的貢獻(xiàn) 105
6.3 水體背景成分對(duì)體系的影響規(guī)律 107
6.3.1 陰離子的影響 107
6.3.2 模擬EfOM中的自由基化學(xué)行為 108
6.4 實(shí)際污水深度處理中的技術(shù)適應(yīng)性分析 112
6.5 毒性演化規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn)控制策略 114
6.6 本章小結(jié) 121
第7章 紫外/氯高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)出水有機(jī)質(zhì)的影響與毒性評(píng)估 122
7.1 EfOM組分的特征 123
7.1.1 EfOM組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征 123
7.1.2 利用FT-ICR MS分析EfOM的特征 124
7.2 EfOM在紫外/氯體系處理中的轉(zhuǎn)化特征 129
7.2.1 EfOM分子組成的轉(zhuǎn)化 129
7.2.2 EfOM中含氯化合物的轉(zhuǎn)化 131
7.3 氯化副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成特征 131
7.3.1 共有化合物 132
7.3.2 特有化合物 134
7.3.3 僅有化合物 137
7.4 前體物追蹤 138
7.5 轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的毒性評(píng)估 138
7.6 本章小結(jié) 142
第8章 總結(jié)與展望 144
8.1 總結(jié) 144
8.2 展望 147
參考文獻(xiàn) 149