【摘 要】
:
卤代硝基甲烷(HNMs)是一种典型的含氮消毒副产物(N-DBPs),由于它的细胞毒性和基因毒性远高于其它的含碳消毒副产物(C-DBPs),引起人们越来越多的关注。目前,国内外学者已经对HNMs进行了相关的研究,包括HNMs的前体物识别、生成机理和控制方法等。但这些研究主要局限于传统的氯消毒或氯胺消毒,而对新兴的紫外/氯消毒研究较少。同时,研究对象多集中在三氯硝基甲烷(TCNM),而对HNMs的整体
【基金项目】
:
国家自然科学基金资助项目(21677032);
论文部分内容阅读
卤代硝基甲烷(HNMs)是一种典型的含氮消毒副产物(N-DBPs),由于它的细胞毒性和基因毒性远高于其它的含碳消毒副产物(C-DBPs),引起人们越来越多的关注。目前,国内外学者已经对HNMs进行了相关的研究,包括HNMs的前体物识别、生成机理和控制方法等。但这些研究主要局限于传统的氯消毒或氯胺消毒,而对新兴的紫外/氯消毒研究较少。同时,研究对象多集中在三氯硝基甲烷(TCNM),而对HNMs的整体缺乏系统研究,特别是其中毒性更高的溴代硝基甲烷(Br-HNMs)。因此,本文以胺类物质为前体物,研究了其在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律及反应途径,同时探究了二溴硝基甲烷(DBNM)和二溴一氯硝基甲烷(DBCNM)在低压紫外光照射条件下的光降解规律和反应途径。本论文成果可为在紫外/氯消毒过程中控制HNMs的生成提供理论依据和基础数据。本文首先研究了HNMs在紫外光下的光降解特性。实验以DBNM和DBCNM为研究对象,探讨了初始浓度、紫外光照强度、p H值、自由氯、溴离子对其光降解的影响并分析了其光降解动力学规律和反应途径。实验结果表明:DBNM和DBCNM的光降解均符合一级反应动力学规律,其光降解效率随初始浓度的增加而减小,随光照强度和p H值增加而增加;溴离子能够略微促进两者的光降解速率;自由氯的参与显著加快了两者的光降解速率,并且在降解的过程中能够生成其它种类的HNMs。其次研究了胺类物质在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律和机理。实验选择甲胺、二甲胺和聚二烯丙基二甲基氯化铵这三种胺类物质作为前体物,探讨了光照时间、自由氯浓度、溴离子浓度、p H值、光照强度和前体物浓度等因子对HNMs生成的影响,分析了反应过程中自由氯、结合氯、总氯、氨氮、硝态氮和总氮的变化,并根据实验结果和相关文献,推导了胺类物质生成HNMs的反应途径。实验结果表明:溴离子存在时,甲胺和二甲胺和聚二烯丙基二甲基氯化铵在紫外/氯消毒过程中均具有生成HNMs的潜能,生成HNMs的潜能大小顺序为甲胺>二甲胺>聚二烯丙基二甲基氯化铵,且它们生成HNMs的量均随反应时间的延长呈先上升后下降的趋势。随着溴离子浓度的增加,氯代硝基甲烷(Cl-HNMs)的生成量会不断减少,氯-溴硝基甲烷(Cl(Br)-HNMs)的生成量会先增加后减少,Br-HNMs的生成量不断增加;随着自由氯浓度的增加,Br-HNMs的生成量会先增加后减少,而Cl-HNMs和Cl(Br)-HNMs的生成量会不断增加。此外,9种HNMs的生成量均随光照强度和前体物浓度的增加而增加,随p H值的增加而减少。最后选取污水厂和给水厂消毒前的水样,研究了实际水样以及加入胺类物质后在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律。实验结果表明:实际水样在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的变化趋势与在实验室中以胺类物质为前体物时的生成HNMs的趋势相似;胺类物质在实际水样和超纯水中生成HNMs的规律基本相同,但由于实际水样中成分复杂,HNMs生成量的大小、最大生成量出现的时间点和最后的剩余量都有差别。
其他文献
传统的钢筋混凝土剪力墙在中大震作用下会遭受较大的损伤和破坏,产生较大的残余变形,震后修复困难且代价昂贵。已有研究表明,在剪力墙中合理的应用纤维增强复合材料(FRP)可以有效地减小墙体损伤,提高试件的承载能力和可修复性。碳纤维增强复合材料(CFRP)网格筋作为一种新的FRP构造形式,具有双向受力、整体性好、裂缝控制和锚固性能优越等特点,近年来在新建结构中进行了一定的应用和研究,并取得了良好的效果,然
传统轻钢结构、木结构活动房屋经过七十余年发展已经得到了广泛的应用,但由于材料特性原因,所建活动房屋始终面临着耐腐蚀性差、保温隔热性能低和防火性能差等的问题,在沿海强腐蚀环境及高原寒冷地区其应用受到了极大限制,活动房屋发展对采用新型轻质高强材料有着迫切需求。玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等的特点,是替代传统金属材料、木材建造装配式轻质活动房的理想材料。FRP结构活动房房屋性
不锈钢作为一种新型建筑材料,具有耐腐蚀、延性好、外形美观和全寿命周期成本低等优点,应用前景十分广阔。钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构体系,具有耗能性能优异、自重较轻、结构布置灵活和便于装配式施工等优点,具有良好的发展前景。随着国内外相关研究的不断深入,不锈钢材料已广泛应用到建筑结构中。然而,目前国内外关于不锈钢结构的研究主要集中在静力性能方面,在抗震性能方面的研究较少,且不锈钢钢板剪力墙的相关研究
预制装配式结构符合工业化生产的要求,在建筑领域具有广阔的应用前景。预制叠合板式剪力墙结合了预制混凝土结构和现浇结构的优点,具有整体性好、施工便捷等特点。但现有叠合墙的叠合面连接件沿墙身分布不均匀且耗费钢材、拼装成型效率低。本文研究的新型预制双板剪力墙结构在预制墙板出筋形式、叠合面连接方式等方面进行了优化,解决了上述问题。新型预制双板剪力墙结构用预制拉结筋代替传统桁架来实现叠合界面的连接,简化了受力
近些年全球各国地震勘察报告分析发现,地震中由于建筑非结构构件损坏造成的人员伤亡和经济损失在总损失中的占比不断上升。抗震支吊架系统在建筑机电抗震中发挥着至关重要的作用,而国内对其的性能研究仍存在诸多短板,特别是优化设计与现场检测技术方面尚属空白。本文基于大量试验数据以及有限元模拟,围绕建筑抗震支吊架性能优化设计与新型现场检测方法这一目标,开展了一系列针对抗震支吊架优化设计与研究。主要工作如下:(1)
重组竹是一种将竹材重新组织并加以强化成型的高性能竹基复合材料,在建筑工程领域具有广阔的应用前景。但当前对重组竹耐久性能的研究仍有一定欠缺,重组竹作为高分子聚合物,在持久应力作用下,材料应变会随时间的增长而逐渐增加,对重组竹的工程应用造成一定的影响。本文为深入研究重组竹的蠕变性能,进行了一系列工作,主要研究内容及成果如下:(1)针对重组竹材料进行了基本力学性能试验,得到重组竹的顺纹受拉弹性模量、顺纹
电涡流阻尼器是由电涡流原理制作的消能减振装置,具有维护简单、无需密封、阻尼可调等优点,在振动控制领域具有广阔的应用前景。本文通过理论推导、试验研究和有限元仿真方法对旋转式混合励磁电涡流阻尼器的阻尼性能进行了深入的研究,总结了电涡流阻尼器相关结构参数对其阻尼特性的影响规律,主要研究内容和成果如下:1.基于毕奥-萨伐尔定律分别推导了圆柱形永磁体和圆柱形电磁铁外部空间中任意一点的磁感应强度分量表达式,结
近年来,随着我国建筑行业的快速发展,建筑结构形式日趋多元化。国家重点研发计划重点专项“绿色建筑及建筑工业化”的推进,也有力推动了木结构建筑的相关研究与工程应用。现代木结构建筑因其环保、节能等优点受到国内外广泛关注,并且涌现出了多种工程木产品,如正交胶合木(CLT)、层板胶合木(Glulam)、旋切板胶合木(LVL)以及平行木片胶合木(PSL)等,其良好的力学性能大大拓展了木结构的应用范围,有力推动
碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP)与索穹顶相结合后形成碳纤维索穹顶结构,既能充分发挥CFRP材料优越的抗拉性能,又能减轻自重实现更大的跨度。因此碳纤维索穹顶结构具有优异的实际应用价值和科学研究意义。但是目前有关于碳纤维索穹顶抗连续倒塌方面的研究不多,本文主要内容如下:基于索穹顶的找力原理,采用Matlab编制程序来求解结构的自应力模
抗震支吊架作为管道的支撑构件,是建筑结构的重要组成部分。实时监测抗震支吊架的工作状态,并及时反馈其损伤情况对结构整体的安全性和可靠度都具有重大意义。然而目前国内外对于支吊架的监测系统研究却少之又少。故本文在充分调研了土木主体结构健康监测系统的基础上,创新性地开发和设计了针对抗震支吊架的智能监测系统。该系统主要包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据存储与管理子系统,以及数据分析与评估子系统等。