本书聚焦高级氧化技术在水体微量新污染物治理中的核心科学与技术难题,以自由基驱动的高效氧化体系为主线,系统阐述高稳定性新污染物的降解机理与转化路径、副产物生成调控、工艺优化、实际水体中的技术适用性与风险控制,旨在为水污染控制领域提供理论支撑与创新解决方案。本书主要内容涵盖高级氧化技术的基本原理、实验及理论研究方法,以及典型高级氧化技术降解去除新污染物的动力学和机理研究等。
更多科学出版社服务,请扫码获取。
2009.01-2012.07 香港理工大学,环境科学与工程专业,博士研究生
2004.09-2007.06 清华大学,环境科学与工程专业,硕士研究生
2000.09-2004.06 青海大学,环境工程专业,学士2016.01-至今 陕西师范大学,地理科学与旅游学院,副教授、教授
2014.09-2015.12 陕西师范大学,旅游与环境学院,讲师环境科学与工程-环境工程发表论文23篇,其中SCI检索16篇,EI检索2 篇,其他核心期刊检索 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 法国普瓦捷大学,化学材料与自然资源研究所,访问学者
2018.07-2018.10 澳大利亚科廷大学,水质研究中心,访问学者
2013.05-2014.09 沙特国王科技大学,水回用与海水淡化中心,博士后
2012.03-2013.04 香港理工大学,环境科学与工程专业,博士后
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 水体污染现状 1
1.1.2 水体中的新污染物 2
1.2 高级氧化技术 3
1.2.1 基于OH的高级氧化技术 4
1.2.2 基于*的高级氧化技术 7
1.2.3 基于RCS的高级氧化技术 10
1.3 研究目的与主要内容 12
1.3.1 研究目的 12
1.3.2 主要内容 13
第2章 研究材料与方法 15
2.1 样品的采集与制备 15
2.1.1 实际废水的采集和EfOM的提取 15
2.1.2 催化剂的制备 15
2.2 光化学装置和操作步骤 15
2.2.1 光化学装置介绍 15
2.2.2 催化反应与光化学实验操作 16
2.3 分析测试方法 17
2.3.1 有机物的检测 17
2.3.2 活性物种的测定 20
2.3.3 阴阳离子及小分子有机酸的检测 21
2.3.4 DOM/EfOM的表征 22
2.3.5 毒性评估 23
第3章 基于羟基自由基的高级氧化技术 25
3.1 UV/H2O2体系降解典型新污染物的动力学 26
3.2 降解过程影响因素 27
3.2.1 氧化剂浓度的影响 27
3.2.2 pH的影响 29
3.2.3 水中常见阴离子的影响 30
3.2.4 EfOM的影响 34
3.3 自由基的贡献 35
3.3.1 不同氧化剂浓度下OH的作用 35
3.3.2 不同pH下OH的作用 35
3.4 目标污染物的反应路径 37
3.4.1 中间产物鉴定 37
3.4.2 降解路径的探讨 41
3.5 降解产物的毒性评估 43
3.5.1 费氏弧菌毒性测试 43
3.5.2 ECOSAR软件毒性分析 44
3.6 实际水体的应用与经济效益分析 46
3.6.1 实际水体应用 46
3.6.2 经济效益分析 47
3.7 本章小结 48
第4章 基于硫酸根自由基的高级氧化体系 50
4.1 CuFe2O4非均相催化剂效能评估与工艺参数的优化 52
4.1.1 CuFe2O4非均相催化剂效能评估 52
4.1.2 工艺参数的优化 53
4.2 关键水环境因素对降解效能的影响 56
4.2.1 常见无机阴离子的作用 56
4.2.2 溶解性有机物的作用 58
4.3 非均相催化剂活化单过硫酸盐的机理 59
4.3.1 活性自由基种类的鉴定及催化机理 59
4.3.2 矿化度和低分子量产物的演化 61
4.4 催化剂稳定性与回收性能评估 62
4.5 硫酸根自由基氧化体系中溴代副产物生成机制与调控 64
4.5.1 NOM 与模型化合物的特性 64
4.5.2 NOM组分的溴代特性 67
4.5.3 模型化合物生成TOBr和Br-DBPs的机制 72
4.5.4 含溴水体在SR-AOP中的副产物生成及环境风险分析 75
4.6 本章小结 76
第5章 基于含氯自由基的紫外/氯高级氧化技术 78
5.1 新污染物降解效能评估 79
5.2 自由基贡献量化与主控因子识别 82
5.3 DOM对紫外/氯体系的影响机制 86
5.3.1 DOM的选择和特性 86
5.3.2 DOM的性质对体系的抑制机制 87
5.4 DOM转化生成有机氯代副产物的特性 90
5.4.1 单独氯化和预紫外-氯化 90
5.4.2 紫外/氯高级氧化处理 92
5.5 提高处理效率与控制副产物生成的策略 98
5.6 本章小结 99
第6章 紫外/氯高级氧化技术在污水深度处理中的应用 101
6.1 目标污染物的降解动力学 102
6.2 活性物种的贡献 105
6.3 水体背景成分对体系的影响规律 107
6.3.1 阴离子的影响 107
6.3.2 模拟EfOM中的自由基化学行为 108
6.4 实际污水深度处理中的技术适应性分析 112
6.5 毒性演化规律及风险控制策略 114
6.6 本章小结 121
第7章 紫外/氯高级氧化技术对出水有机质的影响与毒性评估 122
7.1 EfOM组分的特征 123
7.1.1 EfOM组分的化学结构特征 123
7.1.2 利用FT-ICR MS分析EfOM的特征 124
7.2 EfOM在紫外/氯体系处理中的转化特征 129
7.2.1 EfOM分子组成的转化 129
7.2.2 EfOM中含氯化合物的转化 131
7.3 氯化副产物转化生成特征 131
7.3.1 共有化合物 132
7.3.2 特有化合物 134
7.3.3 仅有化合物 137
7.4 前体物追踪 138
7.5 转化产物的毒性评估 138
7.6 本章小结 142
第8章 总结与展望 144
8.1 总结 144
8.2 展望 147
参考文献 149