《修复化学》之一

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生物化学在环境修复中的应用

生物化学在环境修复中的应用

生物化学在环境修复中的应用在当今社会,随着工业化和城市化进程的加速,环境污染问题日益严峻,对人类的生存和发展构成了严重威胁。

为了保护我们的生态环境,恢复被破坏的生态系统,环境修复技术应运而生。

生物化学作为一门研究生命物质化学组成和生命过程中化学变化的学科,在环境修复领域发挥着越来越重要的作用。

生物化学在环境修复中的应用主要包括生物修复和化学修复两个方面。

生物修复是利用生物的代谢活动来降解或转化污染物,使其达到无害化的过程。

化学修复则是通过化学试剂的作用来去除或改变污染物的化学性质,从而实现环境修复的目的。

在生物修复方面,微生物修复是最为常见的一种方法。

微生物具有强大的代谢能力和适应性,能够分解各种有机污染物。

例如,某些细菌可以将石油中的烃类物质分解为二氧化碳和水,从而消除石油污染。

此外,真菌也在生物修复中发挥着重要作用。

真菌的菌丝能够深入到土壤和水体中,吸收和降解污染物。

例如,白腐真菌能够分解多环芳烃等难降解的有机污染物。

植物修复也是生物修复的重要手段之一。

植物可以通过吸收、转化和固定污染物来净化环境。

一些超积累植物能够大量吸收土壤中的重金属,并将其储存在特定的组织中。

例如,蜈蚣草能够富集砷,通过收割这些植物,可以将土壤中的砷去除。

植物还可以通过根系分泌的物质来促进微生物的生长和代谢,增强微生物对污染物的降解能力。

生物化学在生物修复中的作用机制主要包括酶促反应和生物转化。

酶是生物体内的催化剂,能够加速化学反应的进行。

许多微生物和植物体内都含有能够降解污染物的酶,如过氧化物酶、多酚氧化酶等。

这些酶能够将污染物分解为无害的物质。

生物转化则是指生物体将一种物质转化为另一种物质的过程。

例如,微生物可以将有机污染物转化为更易降解的中间产物,然后进一步分解。

化学修复方面,氧化还原反应是一种常用的方法。

通过添加氧化剂或还原剂,可以改变污染物的氧化态,使其更容易被去除。

例如,利用高锰酸钾等氧化剂可以将有机污染物氧化分解,而利用亚硫酸盐等还原剂可以将六价铬还原为三价铬,降低其毒性。

化学与环境修复探索环境修复技术的化学原理

化学与环境修复探索环境修复技术的化学原理

化学与环境修复探索环境修复技术的化学原理化学与环境修复:探索环境修复技术的化学原理随着现代化进程的加速和人类活动的不断增加,环境污染问题变得愈发严重。

为了保护地球环境,环境修复技术应运而生。

其中,化学技术作为环境修复中重要的一部分,发挥了重要的作用。

本文将探索环境修复技术的化学原理,并介绍其中的几种主要技术和应用。

一、土壤修复技术土壤作为重要的自然资源,受到了各种人类活动的污染。

为了修复受污染的土壤,化学技术可以应用于土壤修复中。

首先,污染土壤的理化性质和特征需要被准确分析和评估。

接着,通过化学手段,可以运用土壤改良剂、沉降剂和污染物迁移转化剂等物质,对污染土壤进行治理。

1. 土壤改良剂土壤改良剂主要通过改变土壤的理化性质,提高土壤肥力,修复污染土壤。

例如,有机物质、复合肥料等可用于改善土壤的结构和质量,增加土壤持水能力,加强土壤对重金属等污染物的吸附能力。

2. 沉降剂沉降剂在土壤修复中起到沉降、凝结和固化的作用,将土壤中的污染物转化为固态,并降低其对环境的危害。

例如,石灰、硅酸盐和聚合物等可用于加速土壤中污染物的固化和稳定。

3. 污染物迁移转化剂污染物迁移转化剂用于促进污染物在土壤中的迁移和转化,以减少其对土壤和环境的危害。

例如,活性炭被广泛应用于吸附有机污染物,阻止其进一步扩散。

二、水体修复技术水体污染是环境修复中的另一个重要问题。

化学技术在水体修复中发挥着至关重要的作用。

以下是几种常用的水体修复技术。

1. 活性炭吸附技术活性炭具有高度的吸附能力,可用于去除水中有机化合物、重金属和挥发性有机物等污染物。

利用活性炭的吸附特性,将污染物固定在其表面上,从而净化水质。

2. 氧化还原技术氧化还原技术主要通过增加或减少污染物的氧化还原电位,使其转变为无害或低毒的物质。

常见的氧化还原技术包括氧化法、还原法和还原-氧化法等。

3. 光催化技术光催化技术利用半导体光催化剂的能带结构和光吸收能力,产生光生电子和空穴对,进而通过与水中的污染物发生氧化还原反应,达到净化水质的目的。

有机污染场地土壤化学氧化耦合微生物修复技术

有机污染场地土壤化学氧化耦合微生物修复技术

有机污染场地土壤化学氧化耦合微生物修复技术
陈斌;徐江;周文军;赵甲亭;朱利中
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】2024(44)6
【摘要】化学氧化耦合微生物修复是通过适度氧化预处理降解转化污染土壤中的高浓度、难降解有机污染物,并增强其生物可利用性,再利用微生物降解有机污染物的技术,在有机污染场地土壤修复中具有良好的应用潜力.本文评述了化学氧化耦合微生物修复技术的研究进展,重点介绍了土壤氧化还原电位精准预测、土著微生物优化或工程菌强化方法,阐述了基于机器学习的土壤污染修复调控策略,以期提升化学氧化耦合微生物修复效率,为有机污染场地土壤绿色、经济、安全、高效修复的工程应用提供参考.
【总页数】9页(P3280-3288)
【作者】陈斌;徐江;周文军;赵甲亭;朱利中
【作者单位】浙江大学环境与资源学院;浙江农林大学;浙江省有机污染过程与控制重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.多相抽提和原位化学氧化联合修复技术应用——某有机复合污染场地地下水修复工程案例
2.化学氧化与微生物法修复电子废物拆解场地有机污染土壤
3.水泥窑协
同处置、异位化学氧化及抽出-处理技术联合应用——修复某重金属及有机物复合污染场地工程案例4.深层搅拌技术在有机物污染场地原位化学氧化修复中的应用5.环境技术验证在污染土壤修复领域的应用——以原位热脱附-水平井-化学氧化耦合修复技术为例
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第六章 污染土壤修复原理与方法-化学修复

第六章 污染土壤修复原理与方法-化学修复
O3作为原位化学氧化技术的氧化剂的优点: Ø 分散能力高于其他液态氧化剂; Ø 采用原位氧化时,比生物降解或土壤排气过程更快,
因此,减少修复时间和处理费用。
39
四 原位化学还原与脱氯修复技术
主要包括: l 概述; l 还原剂; l 系统设计; l 原位化学可渗透反应处理墙。
40
1 概述
Ø原位化学还原与脱氯修复技术(in-situ chemical reduction and reductive dehalogenation remediation)
l 过氧化氢 l 高锰酸盐 l 臭氧
27
28
Ø 氧化剂的分散技术
29
氧化剂的分散技术
30
氧化剂的分散技术
31
3 H2O2 作为氧化剂的化学氧化修复技术
Ø双氧水曾一度作为一种氧源用于土壤生物修复以促进微生物 的生长,后来它又被用作氧化剂处理土壤中的有机氯化物。 Gates等将双氧水投加到含有TCE和PCE的酸性粘土中,虽然投 加量达到了25.5g/kg土,但反应后PCE的降解率只有48%, TCE的降解率低于72%。
Ø为了提高双氧水的氧化能力,人们开始尝试加入亚铁离子, 形成Fenton试剂,使其在酸性条件下发生以下反应生成 H0·自由基。H0·自由基是一种很强的氧化剂,具有很高的 电负性或亲电子性,可通过脱氢反应、不饱和烃加成反应、 芳香环加成反应及与杂原子氮、磷、硫的反应等方式与烷烃、 烯烃和芳香烃等有机物进行氧化反应
48
49
50
Ø 反应墙的构筑
处理墙既可以是简单的反应室,也可以是烟囱-门形状。
a) Continuous Barrier (CRB)
b) Funnel-and-gate (F&G) system 51

生态修复技术培训课件PPT

生态修复技术培训课件PPT

致力环复生态,共创美好明天
—— 技术培训/保护生态/生态修复 ——
第三章节
生态修复主要内容
01
02
03
1. 土壤污染治理:通过物理、化学、 生物等方法去除土壤中的污染物,如 重金属、有机污染物等。 2. 土壤改良:采取土壤改良措施, 如添加有机肥料、石灰、磷肥等,改 善土壤结构和肥力,提高土壤的水分 保持能力和养分供应能力。 3. 水土保持:采取措施防止土壤侵 蚀和水土流失,如建设梯田等。
01 提升生态系统的质量和稳定性 02 维护国家生态安全 03 促进社会可持续发展 04 保护和恢复自然生态系统
生态修复的意义
致力环复生态,共创美好明天
—— 技术培训/保护生态/生态修复 ——
第二章节
中国的生态环境形势十分严峻,从总体 上看,生态破坏的范围在扩大,程度在加 剧,危害在加重,生态环境已经进入 大池围生态退化和复杂性环境污染的 阶段。
水土流失面积已达367万平方公里,占国土 面积的38%,沙漠化面积已达262万平方公 里,占国土面积的27%,并呈扩大趋势,在20 世纪50-70年代,每年的1560平方公里,至 80年代为2100km2,90年代为2460 km2, 有4亿人口笼罩在荒漠化阴影之中。每年平 均施耕地1.5万公顷,有235.3万公顷草地变 为流沙,平均每年减少草地5.2万公顷。
5、自然灾害频繁,经济损失严重
每年以气象、海洋、地震等7大 类自然灾害所造成的损失高达 3007亿元。
6、中国的生态环境损失
中国生态环境破坏严重导致对经济的损失不断加大, 1986年全国生态破坏造成的直接和间接经济损失为 831.4 亿 元 , 1994 年 生 态 破 坏 造 成 的 经 济 损 失 为 4206亿元。如何治理日益恶化的生态环境,防止自 然生态系统的退化,恢复和重建已经遭到破坏的生态 系统,这是改善生态环境,提高区域生产力,实现可 持续发展的关键。现在的迫切要求使生态修复成为 国内外生态学研究的热点。

南开大学《环境化学》课件 第七章

南开大学《环境化学》课件 第七章
重点要求
➢ 要求掌握主要修复技术的基本原理、修复过程 中污染物的降解和消除过程、以及影响因素。
➢ 要了解各技术适用的污染物及介质。
7-3
《环境化学》 第七章 受污染环境的修复
引言
Foreword 修复(Remediation)是指采取人为或
自然过程,使环境介质中的污染物去除或无害 化,使受污染场址恢复原有功能的技术。
Singh S, Hyun S, Mulchandani A, et al. Bioremediation: environmental clean-up through pathway engineering. Current Opinion in Biotechnology, 2008, 19: 437–444.
污染源
▽ 渗 地下水位 透 反 应 墙 地下水流向
淋等方式进行。
图 渗透反应墙修复地下水硝酸盐污染示意图
地下水硝酸盐污染原位微生物修复技术研究进展,水资源保护, 2009,25(3):1-5
7-11
《环境化学》 第七章 受污染环境的修复
异位生物修复
(ex-situ bioremediation)
需要挖掘土壤或抽取地下水,将污染物移动到邻近地点或反应器内进 行。其过程更好控制、结果容易预测、技术难度较低,但投资成本较大。
一、概 述
(Introduction)
二、影响微生物修复效率的因素
(Influencing Factors on the Remediation Efficiency)
三、强化生物修复的主要类型
(Main Types of Enhanced Bioremediation)
四、生物修复的优缺点
(Strengths and Weaknesses of Bioremediation)

土壤修复化学氧化

土壤修复化学氧化

土壤修复化学氧化1. 引言土壤是地球上最重要的自然资源之一,它提供着植物生长所需的营养物质和水分,并支撑着整个生态系统的稳定运行。

然而,由于人类活动和自然因素的影响,许多土壤遭受了污染,导致土壤质量下降、植物生长受限甚至环境生态失衡。

因此,土壤修复成为当今环境保护和可持续发展的重要任务之一。

土壤修复化学氧化是一种常用的土壤修复技术,通过引入化学氧化剂来降解和转化土壤中的有机污染物,以恢复土壤生态功能和减轻环境污染。

本文将详细介绍土壤修复化学氧化的原理、方法、应用和未来发展方向。

2. 原理土壤修复化学氧化是利用化学氧化剂将有机污染物氧化为无害或低毒的化合物,从而降低其毒性和生态风险。

化学氧化剂在土壤中与有机污染物发生氧化反应,将其转化为更稳定、更容易降解的物质,从而达到修复土壤的目的。

常用的化学氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸铵等。

这些化学氧化剂可以通过氧化反应释放出氧气或活性氧,与有机污染物发生氧化反应,将其分解为无害的水、二氧化碳和无毒的化合物。

3. 方法土壤修复化学氧化的具体方法包括原位化学氧化和堆肥化学氧化两种。

3.1 原位化学氧化原位化学氧化是将化学氧化剂直接施加到受污染土壤中,通过与有机污染物发生氧化反应来修复土壤。

该方法具有操作简单、成本较低的优点,适用于小面积且污染程度较轻的土壤。

具体操作步骤如下: 1. 调整土壤pH值,使其适应化学氧化剂的使用要求。

2. 将化学氧化剂均匀撒布在受污染土壤表面,或通过喷洒、注入等方式加入土壤中。

3. 保持土壤湿润,以利于化学氧化剂与有机污染物的接触和反应。

4. 定期监测土壤中有机污染物的浓度变化,评估修复效果。

3.2 堆肥化学氧化堆肥化学氧化是将化学氧化剂与堆肥材料混合,形成堆肥堆,利用堆肥过程中的温度和微生物活动来促进化学氧化剂与有机污染物的反应,从而修复土壤。

该方法适用于大面积且污染程度较重的土壤。

具体操作步骤如下: 1. 将化学氧化剂与堆肥材料按一定比例混合,形成堆肥堆。

化学与环境修复解决环境问题的化学方法

化学与环境修复解决环境问题的化学方法

化学与环境修复解决环境问题的化学方法化学与环境修复:解决环境问题的化学方法近年来,随着人类社会的不断发展和工业化进程的加速,环境问题也日益受到关注。

大量的工业废水、废气和固体废弃物的排放,严重污染了大气、水体和土壤,对人类健康和生态环境造成了严重的威胁。

为了解决这些环境问题,化学方法成为一种重要的手段。

本文将介绍一些常见的化学方法,并探讨其在环境修复中的应用。

第一部分:高效的废水处理方法废水处理是化学在环境修复中的重要应用领域之一。

化学物质的添加可以通过吸附、沉淀、氧化还原等反应来去除废水中的污染物质。

比如,活性炭具有很强的吸附能力,可以去除废水中的有机物;混凝剂(如聚合铁盐、聚合铝盐)可以促使悬浮物聚结成为较大的颗粒,便于沉淀和过滤。

此外,电化学方法如电解和电化学氧化等,可以通过电化学反应来去除废水中的重金属离子和有机物。

第二部分:清洁能源的开发与利用化石燃料的大量燃烧不仅释放出二氧化碳等温室气体,导致全球气候变暖,还会产生大量的污染物。

为了应对能源危机和环境问题,清洁能源的开发与利用变得尤为重要。

化学方法在太阳能光电转换、燃料电池和储能技术等方面发挥着重要的作用。

通过化学方法研发高效的光电材料、催化剂和电解质,可以提高太阳能电池和燃料电池的能量转换效率和稳定性。

同时,化学方法还能够用于制备高性能的电池材料,如锂离子电池和超级电容器,在储能领域具有广阔的应用前景。

第三部分:污染物的分解与净化化学方法可以通过催化作用、光催化作用和氧化反应等,将有害物质分解为无害的物质,实现环境的净化和修复。

例如,光催化剂可以利用太阳光的能量,在存在氧气的条件下,将有机污染物氧化分解为水和二氧化碳。

此外,氧化剂如臭氧和过氧化氢,可以被广泛应用于大气和水体的净化,以去除其中的细菌、病毒和有机污染物。

结语:化学方法在环境修复中发挥着重要的作用。

通过高效的废水处理方法,我们可以将废水中的污染物去除,达到净化水体的目的;利用化学方法开发清洁能源,有助于减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放;而污染物的分解与净化则为我们提供了一种有效的手段,来修复受到污染的大气、水体和土壤。

《环境修复原理与技术》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案

《环境修复原理与技术》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案

《环境修复原理与技术》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.以下不属于物理修复技术的是(A)A、原位可渗透反应墙技术B、固化稳定化修复技术C、电动力学修复技术D、热力学修复技术2.地下水的环境修复技术不包括(B)A、抽出处理技术B、异位修复技术C、原位化学修复技术D、生物修复技术3.大气污染的修复净化技术不包括(D)A、植物修复技术B、微生物修复技术C、无机矿物材料修复技术D、原位修复技术4.以下不属于化学淋洗修复特点的是(A)A、时间短B、易操作C、适用范围广D、适用于多孔、易渗透的土壤5.以下不属于生物修复技术缺点的是(C)A、耗时长B、运行条件苛刻C、费用高D、并非所有进入环境的污染物都能被微生物利用6.下面不属于水环境污染控制技术和生态恢复技术的是(C)A、化学方法B、物理方法C、物理-化学方法D、生物-生态方法7.我国富营养化湖泊水库的共同特征不包括(D)A、总氮和总磷浓度高B、透明度差C、水体叶绿素过高D、恶臭8.稳定塘修复技术可以分为微生物稳定塘和水生生物塘,下列选项中不属于微生物稳定塘的是(B)A、好氧塘B、养殖塘C.厌氧塘 D、曝气塘9.可处理性试验方法不包括(A)A.水体灭菌实验B.土壤柱试验C.反应器实验D.摇瓶实验sagna工艺优点不包括(D)A.在低渗透性土壤中效果显著B.污染物可在地下去除C.无噪声污染D.电极可随意放置11.以下不属于植物对重金属抗性机制的是(B)A.阻止重金属进入体内B.将重金属在体内通过酶的作用分解掉C.将重金属排出体外D.对重金属的活性钝化12.微生物降解有机污染物的基本反应类型不包括(A)A.中和反应B.氧化反应C.还原反应D.水解反应13.重金属对植物的伤害不包括(A)A.细胞壁结构和功能受到破坏B.光合作用受到抑制C.呼吸作用发生紊乱D.细胞核核仁遭到破坏14.大气污染的修复净化技术不包括(D)A.植物修复技术B.微生物修复技术C.无机矿物材料修复技术D.原位修复技术15.以下不属于环境生物修复技术局限性的是(A)A.需要大型设备,造价昂贵B.耗时长C.条件苛刻D.并非所有进入环境的污染物都能被利用16.气体抽提修复技术优点不包括(C)A.处理量大B.干扰小C.对不易挥发有机污染物处理效果明显D.易于与其他技术组合使用17.在化学氧化修复技术中,常用的氧化剂不包括(D)A.双氧水B.高锰酸钾C.臭氧D.氯气18.微生物修复的影响因素不包括(A)A.大气性质B.微生物活性C.污染物特性D.土壤性质19.水环境的修复原则不包括(A)A.成本最低原则B.生态学原则C.水体地域性D.最小风险和最大利益原则20.化学氧化修复技术常用的氧化剂不包括(A)A. 氯气B. 双氧水C. 高锰酸钾D. 臭氧21.环境的和基本特征不包括(A)A.可逆性B.资源性C.价值性D.稳定性22.以下不属于植物修复技术优点的是(A)A.植物修复技术影响因素少B.植物修复的开发和应用潜力巨大C.植物修复符合可持续发展理念D.植物修复过程易于为社会接受23.修复不包括(C)A.恢复B.重建C.整顿D.改建24.环境的和基本特征不包括(A)A、可逆性B、资源性C、价值性D、稳定性25.以下不属于我们通常采用的脱水方法是(A)A、蒸发B、过滤C、离心D、沉淀26.以下不属于物理修复技术的是(A)A、原位可渗透反应墙技术B、固化稳定化修复技术C、电动力学修复技术D、热力学修复技术27.地下水的环境修复技术不包括(B)A、抽出处理技术B、异位修复技术C、原位化学修复技术D、生物修复技术28.大气污染的修复净化技术不包括(D)A、植物修复技术B、微生物修复技术C、无机矿物材料修复技术D、原位修复技术29.以下不属于化学淋洗修复特点的是(A)A、时间短B、易操作C、适用范围广D、适用于多孔、易渗透的土壤30.以下不属于生物修复技术缺点的是(C)A、耗时长B、运行条件苛刻C、费用高D、并非所有进入环境的污染物都能被微生物利用31.下面不属于水环境污染控制技术和生态恢复技术的是(C)A、化学方法B、物理方法C、物理-化学方法D、生物-生态方法32.我国富营养化湖泊水库的共同特征不包括(D)A、总氮和总磷浓度高B、透明度差C、水体叶绿素过高D、恶臭33.稳定塘修复技术可以分为微生物稳定塘和水生生物塘,下列选项中不属于微生物稳定塘的是(B)A、好氧塘B、养殖塘C.厌氧塘 D、曝气塘二、多选题1.以下属于有机物进入微生物细胞过程的有(ACDE)A.主动运输B.渗透C.被动扩散D.促进扩散E.基因转位2.修复生态工程可以分为(ABD)A.农业B.种植业C.渔业D.林业3.以下属于土壤污染特点的是(AC)A.隐蔽性B.短期性C.不可逆性D.污染后果的即时性E.后果一般不严重4.用于生物修复的微生物包括(ABCDE)A.土著微生物B.外来微生物C.基因工程菌D.微生物产品和酶E.用于生物修复的其他微生物5.生态工程的主要应用类型有(ABCD)A.生态农业B.生态工业C.生态建筑及生态城镇建设D.流域和区域的生态治理与开发6.热力学修复技术根据加热体系和温度差异可以分为(ACE)A.高温加热修复技术B.热井技术C.低温加热修复技术D.热毯系统E.电磁波加热修复技术7.以下属于生物修复技术优点的是(ABDE)A.可现场进行B.环境影响小C.快速降低污染物浓度D.可用于其他技术难以应用的场地E.可同时处理受污染的土壤和地下水8.重金属对植物的上海表现在(BCDE)A.细胞壁结构和功能受到破坏B.光合作用受到抑制C.呼吸作用发生紊乱D.细胞核核仁遭到破坏E.植物激素发生变化9.与正常演替的的生态系统相比较,退化生态系听得特征表现在(BCDE)A.演替速度B.物质循环C.能量流动D.稳定性E.系统结构10.按照修复主体分类生物修复可以分为(BCDE)A.原位生物修复B.微生物修复C.植物修复D.动物修复E.生态修复11.植物修复中的植物去除包括以下哪几个方面?(ABCDE)A.植物净化空气B.植物提取修复C.植物挥发D.植物降解E.根基圈微生物降解12.生物修复的原则包括(ABCD)A.适合的生物B.适合的场所C.适合的环境条件D.适合的技术费用13.生态工程的特点包括(ABCE)A.研究和处理对象的整理性B.目的和目标的多元化C.以自我组织和调控为基础D.所需设备需人为制造E.从自然界获取能源14.按照不同作用机理,可将土壤自净作用划分为(BCDF)A.物理生物净化作用B.物理净化作用C.化学净化作用D.生物净化作用E.化学生物净化作用F.物理化学净化作用15.在异位固化/稳定化过程中,可以作为粘结剂的物质有(ABCD)A.硅酸盐水泥B.火山灰C.硅酸脂D.沥青三、判断题1.缺铁的双子叶植物和单子叶植物,它们的根都能积累有机酸,但只有单子叶植物具有较强的将质子释放到根部的能力。

2024版《生物化学》课件第八章核苷酸

2024版《生物化学》课件第八章核苷酸

《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位,由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。

02在生物体内,核苷酸具有多种生物学功能,如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。

结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。

其中,五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种,含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。

根据五碳糖的不同,核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。

根据含氮碱基的不同,核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。

核苷酸通过不同的排列组合方式,构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ,从而实现了遗传信息的传递和表达。

遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中,mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序,tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。

参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子,通过水解或合成反应释放或储存能量,从而维持生物体的正常生理功能。

能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程,调节细胞的代谢、生长和分化等。

细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水,微溶于乙醇,不溶于有机溶剂。

紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收,其最大吸收值在260nm附近。

变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性,解离成单链;去除变性条件后,互补单链可重新结合,称为复性;不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性,称为杂交。

酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解,生成磷酸、戊糖和含氮碱基。

核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程,其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。

化学技术在环境修复中的应用

化学技术在环境修复中的应用

化学技术在环境修复中的应用随着人类对资源的过度开采和排放的不可避免,地球环境问题日益严重,生态系统遭受破坏,水体和大气污染严重影响着人们的日常生活。

在这个过程中,化学技术的应用变得越来越重要,它可以在一定程度上修复环境中的污染问题,并为人类创造一个更加可持续的未来。

一、土壤污染修复土壤是人类生存不可或缺的基础资源之一,但由于人类活动的结果,土壤受到了严重的污染。

化学技术在土壤污染治理领域发挥了重要作用。

例如,化学修复技术可以通过添加特定的化学物质来降解有害物质,如重金属和有机化合物。

此外,化学提取技术也可以用于去除土壤中的有毒物质。

通过这些方法,土壤的污染程度可以被降低到可接受的水平,为农业、园艺和人类健康提供了可持续的土壤资源。

二、水体净化水是生命之源,但在现代工业和农业开发中,水体遭受了严重的污染。

在这方面,化学技术为水体净化提供了有效的解决方案。

例如,化学氧化物在水体中可以通过氧化有机污染物来降解其浓度,并减少对水生生物的危害。

此外,化学吸附剂可以用来去除水中的悬浮颗粒和有机物,从而提高水质。

化学调整水的酸碱度和添加消毒剂也可以用于净化水体。

综合利用这些化学技术,我们可以修复污染的水体,保护水资源并提供清洁的饮用水。

三、大气污染防治大气污染对人类健康和环境造成了严重的影响,特别是城市地区。

化学技术在大气污染防治中扮演着重要角色。

例如,化学反应器可以利用化学催化剂将有害气体转化为无害的物质。

大气污染的监测和控制也需要化学技术的支持。

通过化学分析技术,可以及时而准确地检测大气污染物,并采取相应的控制措施。

此外,化学技术还可以开发清洁能源替代传统能源,从根本上减少大气污染的发生。

总之,化学技术在环境修复中发挥着重要的作用。

它可以修复土壤、净化水体和防治大气污染,为人类提供更加可持续的生活环境。

然而,我们也应该意识到化学技术并非万能的解决方案,它需要与其他环境保护手段相结合,例如生物技术和物理技术。

使用化学技术进行土壤修复

使用化学技术进行土壤修复

使用化学技术进行土壤修复随着工业的快速发展和人类活动的增加,土壤污染问题变得愈加严重。

土壤污染不仅对生态系统造成了巨大的负担,也对人类健康和农业产出带来了严重影响。

因此,如何有效修复受污染的土壤成为一个迫切而重要的课题。

化学技术在土壤修复中发挥着重要的作用,本文将介绍使用化学技术进行土壤修复的方法和效果。

首先,化学修复技术中的吸附剂是非常重要的工具之一。

吸附剂是一种能够吸附并且固定土壤中有害物质的材料。

例如,活性炭是一种常用的吸附剂,它能有效吸附土壤中的有机污染物。

通过添加适量的活性炭到受污染的土壤中,它能够吸附并固定土壤中的有机物质,从而减少对环境和人类健康的威胁。

除了吸附剂,化学修复技术还包括其他方法,如氧化还原法。

氧化还原法通过加入氧化剂或还原剂来改变土壤中有害物质的化学性质,从而降低其毒性。

其中,最常见的氧化剂是过氧化氢和高锰酸钾,而最常用的还原剂则是亚铁盐和硫酸亚铁。

这些化学物质能够与污染物反应,使其变为不具有毒性或低毒性的形式。

此外,化学修复技术还涉及到一些酸碱调节的方法。

土壤的酸碱度对于污染物的迁移和生物可利用性有着重要影响。

通过调节土壤的pH值,可以改变土壤中污染物的溶解度和吸附性能,从而降低其对环境和生物的危害。

例如,如果土壤pH过高,可以使用硫酸等酸性物质来降低pH值;反之,如果pH过低,则可以使用石灰等碱性物质来提高土壤pH值。

这种调节酸碱度的方法可以有效减少污染物在土壤中的迁移和释放。

化学修复技术中还有一些更高级的方法,如化学稳定化和化学蒸发。

化学稳定化是指通过在土壤中添加化学物质,使有害物质与土壤颗粒结合并形成不可溶性物质,从而降低其毒性和迁移性。

这种方法一般适用于重金属等污染物。

而化学蒸发则是指利用化学物质的蒸发性质,将有害物质转变成气体形式,从而达到清除有害物质的效果。

不过,化学蒸发一般需要在实验室条件下进行,因为现场操作和控制比较困难。

综上所述,使用化学技术进行土壤修复是一种高效的方法。

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复污染土壤和地下水已经成为一个严重的环境问题,对人类健康和生态系统造成了严重的影响。

有机污染物是土壤和地下水中最常见的污染源之一,包括石油、石油产品、溶剂、农药等。

化学修复和生物修复是治理有机污染的两种主要方法。

本文将重点介绍这两种修复技术的原理和应用。

1.化学修复化学修复是利用化学物质来分解、转化或吸附有机污染物,降低其在土壤和地下水中的浓度。

常用的化学修复技术包括氧化还原反应、pH调控、吸附剂和界面活性剂等。

(1)氧化还原反应氧化还原反应是一种常用的化学修复方法,通过添加氧化剂或还原剂来改变有机污染物的化学性质,降低其毒性。

常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾和臭氧等,而还原剂常用的有亚铁离子和硫化亚铁等。

这些氧化还原反应可以使有机污染物发生氧化、还原、解聚或光化学降解等反应,从而达到修复的效果。

(2)pH调控pH调控是利用调节土壤和地下水的酸碱度来改变有机污染物的解吸、脱附和溶解度等性质,达到修复的目的。

通常,有机污染物在酸性条件下容易解吸,而在碱性条件下容易吸附。

通过调节土壤和地下水的酸碱度,可以改变有机污染物的迁移和转化规律,减少其对环境的危害。

(3)吸附剂吸附剂是一种经过处理的材料,能够吸附有机污染物并与其形成稳定的化合物,降低有机污染物的浓度。

常用的吸附剂包括活性炭、粘土矿物和生物炭等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和孔隙结构,能够提供更多的吸附位点,增加有机污染物与吸附剂之间的接触面积,提高吸附效率。

(4)界面活性剂界面活性剂是一种能够在有机污染物和土壤/水界面上降低表面张力并增加物质传输速度的化合物。

常用的界面活性剂包括生物界面活性剂和非生物界面活性剂。

界面活性剂可以改变土壤和地下水中有机污染物的吸附行为,降低其对土壤和地下水的黏土吸附,增加其迁移速度。

2.生物修复生物修复是利用生物体内的微生物、植物或其代谢产物来降解、转化或吸附有机污染物的一种方法。

《环境化学》(第二版)知识点总结和部分课后习题答案(共

《环境化学》(第二版)知识点总结和部分课后习题答案(共

《环境化学》(第二版)知识点总结和部分课后习题答案(共.doc《环境化学》(第二版)知识点总结和部分课后习题答案前言环境化学是一门研究化学物质在环境中的行为、分布、转化及其对生态系统和人类健康影响的科学。

本文档旨在总结《环境化学》(第二版)的核心知识点,并提供部分课后习题的答案,以帮助学生更好地理解和掌握课程内容。

第一部分:环境化学基础1.1 环境化学的定义和研究范畴环境化学的基本概念环境化学的研究领域1.2 环境污染物的分类有机污染物无机污染物放射性污染物1.3 环境化学的分析方法样品采集和处理污染物的检测技术第二部分:大气环境化学2.1 大气组成和结构大气层的划分大气成分及其作用2.2 大气污染现象雾霾酸雨温室效应2.3 大气污染物的化学行为气体扩散化学反应沉降过程第三部分:水环境化学3.1 水体的组成和特性淡水和海水的成分水体的物理化学性质3.2 水污染现象富营养化重金属污染有机污染物3.3 水处理技术物理处理化学处理生物处理第四部分:土壤环境化学4.1 土壤的组成和特性土壤的物理结构土壤的化学组成4.2 土壤污染现象土壤侵蚀土壤盐碱化土壤重金属污染4.3 土壤修复技术物理修复化学修复生物修复第五部分:固体废物处理与资源化5.1 固体废物的分类和管理城市垃圾工业固体废物危险废物5.2 固体废物的处理技术填埋焚烧回收利用5.3 资源化技术废物能源化材料化土地利用第六部分:环境化学案例分析6.1 典型环境化学事件工业污染事件农业污染事件生态破坏事件6.2 环境化学事件的影响分析对生态系统的影响对人类健康的影响6.3 环境化学事件的应对措施污染控制生态修复法律法规部分课后习题答案习题1:大气污染的化学原理习题概述答案解析习题2:水体富营养化的化学机制习题概述答案解析习题3:土壤污染的化学修复方法习题概述答案解析结语《环境化学》(第二版)为我们提供了一个全面了解环境化学的平台。

通过对知识点的总结和习题的解答,我们能够更深入地理解环境化学的原理和应用,为环境保护和可持续发展做出贡献。

化学氧化技术修复苯并(a)芘污染土壤试验

化学氧化技术修复苯并(a)芘污染土壤试验

化学氧化技术修复苯并(a)芘污染土壤试验
肖露;祝磊
【期刊名称】《合肥学院学报(综合版)》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】苯并(a)芘是高环多环芳烃有机物的典型代表,它具有难降解、高致癌性、高疏水等特性。

为了确保公众健康和环境安全,苯并(a)芘污染土壤的修复迫在眉睫。

本文先以摇床氧化实验做室内模拟实验,探求Fen-ton试剂和过硫酸钠试剂对苯并(a)芘的降解效果。

然后以过硫酸钠为氧化剂,硫酸亚铁和柠檬酸作为活化剂,通过实验室小试详细地分析了过硫酸钠氧化技术下苯并(a)芘的去除效果及其对土壤理化
性质的影响。

为了确保以上结果能运用到实际工程中,最后通过现场工程中试验证
配比可行性。

结果表明:2%过硫酸钠添加量和过硫酸钠与硫酸亚铁、柠檬酸的添加摩尔质量比为5:1:1是处理本地块的最佳配比。

此配比可为类似工程应用提供理论支撑,为相似污染场地提供数据印证。

【总页数】8页(P116-122)
【作者】肖露;祝磊
【作者单位】合肥大学城市建设与交通学院学院;城市轨道交通安全与应急管理安
徽省重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.不同化学氧化剂修复苯并[a]芘污染土壤的应用研究
2.过硫酸钠对土壤中苯并(a)芘氧化修复条件的初步试验研究
3.土壤类型对苯并[a]芘污染土壤氧化修复的影响研究
4.高级氧化技术修复苯并[a]芘污染土壤研究进展
5.芘和苯并[a]芘复合污染土壤中的环糊精-微生物连续修复
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《古陶瓷修复》课件——4.1.3 化学清洗

《古陶瓷修复》课件——4.1.3 化学清洗

知 识
为防止一般水中存在的活性离子对器物的影响,在条件允许的情况下,

最好使用蒸馏水或去离子水。
二、化学清洗的种类
水清洗
水是最常用的清洗剂。可清洗灰尘、泥土
及可溶于水的附着物。为防止一般水中存在的 知
活性离子对器物的影响,在条件允许的情况下,
识 点
最好使用蒸馏水或去离子水。
蒸馏水
去离子水
二、化学清洗的种类
用于清洗陶瓷器上的酸性附着物。注意使用弱 碱类清洗剂或强碱的稀溶液。
碱类清洗剂


氢氧化钠:俗称烧碱,为白色固体,易潮解,易吸收 点
二氧化碳,溶于水、甘油、乙醇,应密封保存。
碳酸钠:俗称苏打,为白色处理并漂洗干净
方可进行粘结器物的操作。
二、化学清洗的种类
2. 无机溶液清洗——(1)酸类溶液清洗
清洗陶瓷器表面的石膏类、石灰质类、硅质类等难清 除的碱性附着物。
酸类清洗剂


盐酸:氯化氢水溶液,无色透 点
明,是腐蚀性的强酸。
必须使用弱酸类清洗剂 或强酸的稀溶液
硫酸:无色透明油状液体,是 强腐蚀性的氧化剂,避光保存。
二、化学清洗的种类
2. 无机溶液清洗——(2)碱类溶液清洗
3. 有机溶液清洗
用于清除陶瓷器上的各种污染物和油渍等。
乙醇:俗称酒精,无色液体,能与水及多种有机溶剂 知
混合,易燃。
识 点
丙酮:易挥发,易燃,无色液体,能与水、醇、醚及
多数油类任意混合。
还有洗洁精等。
本讲主要学习内容:陶瓷器文物的化学清洗方法。
在对陶瓷器文物进行清洗时,要灵活运用,不是清洗得越干净越

好,也不能单一地使用一种清洗方法,要根据器物的实际情况综合地
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修复化学
余辉 yuhui@ 1275173511@ 2014.4.21
第一讲 绪论
文物修复中化学知识的重要性与应用 ——提出问题,解决问题
第一节 文物修复化学基础

文物修复
文物修复是在充分认知文物的基础上,科学设 计最佳修复方案,并成功付诸实施的全过程。

化学
修复记录


各国协会的《行动指导》都强调了记录的重要性, 要求对文物的检查、修复工作都要有相应的文字 和图像记录: “修复记录应该包括修复日期,介入行为和所 用材料(组分)的描述,观察结果以及在修复期 间显示出的文化遗产的结构、材料、状况或者相 关历史的细节。从这些记录中,以修复报告的形 式完成一份摘要。文物保护人员应该将这份报告 提供给文物所有人,并且强调将这份报告作为文 化遗产历史的一部分加以保存的重要性。”
考古修复:汉·陶甑
陈列修复
台湾高山族陶罐
美术修复
清光绪·素三彩云龙纹盘
最小介入

尽可能减少干预,凡是近期没有重大危险 的部分,除日常保养以外不应进行更多的 干预,必须干预时,附加的手段只用在最 必要的部分,并减少到最低限度。采用的 保护措施,应以延续现状,缓解损伤为主 要目标(《中国文物古迹保护准则》)
历史价值的认知




识别重要历史文物 -> 区别 对待 识别历史烙印部分 -> 重点 保护 重点保护包括加固、封闭、 更新、存档(取样、复制)等 措施 修复后对重要历史烙印部分 不允许有任何遮盖或损伤
封闭保护
保存状况的认知




肉眼、触摸、工具/ 仪器无损观测 掌握同类文物制作工 艺和老化机制的资料 已残损区域和结构弱 点 区分急需、必需和可 避免修复的区域
二、文物修复理念的争议



在中西方交流中发现的修复理念冲突,包括: 修复前充分严谨的分析检测与修复成本的冲突 修复前的方案制定、修复中记录、修复后报告的 规范与实际修复人员素质和人力紧张的冲突 “作色”对“修复如旧”vs”修复如新”理念的 拷问 书画装裱中胶矾的用量及可替代性 壁画揭取保护与原地保护的冲突
准备工作



场地:工作室、现场,环境防尘/光照/温 度/湿度/空气污染/避火防爆 工具:机械喷涂/加工/打磨,真空/冷冻/ 搅拌/熏蒸设备,试剂配制/存放器皿,显 微观测,仪器检测,固定装置 材料:清洗试剂,加固材料,配补/装裱材 料,作色材料,封闭保护试剂等
技艺精湛
100%成功=99%汗水+1%灵感 艺术家 vs 一线修复人员、科技支援人员
化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化 规律的科学。

基础
科技视野、知识结构和实验技能。
一、文物修复的完整过程
认知文物 历史价值的认知 设计方案 目的:保护文物 和实现文物价值 遵守三大原则 必须经过验证 付诸实施
准备工作
技艺精湛 知识储备 人身安全 规范记录
保存状况的认知
材料质地的认知
艺术价值的认知
方案设计明确目的

保护文物第一


任何可能加速文物老化破损甚至损坏文物本体 的方案都不会是最佳方案 选用的修复材料以兼具修复和保护功能的为佳

实现文物价值
酌情考虑考古、博物馆陈列或者商业流通的需要
文物修复,重在保护

修复理念三大原则:


可识别(原真性) 最小介入(最小干预) 可逆性与可再处理性
规范记录




为后续修复工作和再处理,以及评估修复实践的 成功性提供可能 所使用的化学试剂种类、用量、顺序、部位、施 工方法都应明确记录 修复过程中所观测得到物理化学变化现象,应规 范明白无误的记录,包括色/光泽变化、气体逸出 或沉淀现象、硬度变化等 实施过程中的不完善之处,设计方案实施过程中 的改动及原因,出现的意外情况及应对措施都必 须详细记录
湖北当阳宋代铁 塔保护处理的教 训:九十年代在 铁塔纠偏时,对 铁塔表面作了防 锈缓蚀处理,现 在铁塔的腐蚀反 而有所加剧。
日本高松冢古坟壁画原地保护的教训 ——贯彻最小干预原则需要技术支撑。 发掘初期 近年霉变情况
可逆性


对文物的保护修复处理应做到具有可 逆性,即在该处理被认为不合适或有 更好方法予以取代时,可以将原处理 加以去除,恢复原状。 定陵出土丝织品保护的教训: 50年代出土后采用聚甲基丙烯酸甲脂 涂料加固处理,老化发黄变脆无法去 除。

修复应与保护相结合,重在预防和控制
原真性


文物修复的原真性:注重保持文物的原状, 缺失部分的修补要与原作有区别并相协调。 保持原真性的程度不同,可分为:


考古修复——保留修复痕迹,不做任何遮盖 陈列修复——陈列需要,远观或正面修复完整 美术修复——完全修复,天衣无缝,破坏原真 性
考古修复
知识储备


熟悉方案,掌握实施过程中的物理化学变 化过程 应对意外,处理个体案例的特殊性和挽救 修复失误
人身安全




任何物质都有阈值,过量累积进入人体会 对人的健康造成损害,甚至是不可修复的 明确了解所用化学试剂(溶剂/稀释剂)的 挥发性和生物毒性 大多数挥发性有机试剂易燃易爆,警惕燃 点 无机强酸强碱易灼伤皮肤,熟悉使用和意 外处理方法
必须经过验证
“摸黑”尝试,是冒风险和不负责任,风 险可能来自于:
修复过程中物理损伤和化学反应 修复环境和收藏陈列环境中的加速老化 修复材料与文物本体的物理和化学上的不相容 … …
验证方法




已充分了解、整理的传统修复工艺经验经 历了历史长河考验是最可靠的 已成功实施的修复实践案例可以完整复制 熟悉相关材料学知识和资料,借鉴前两者, 理性设计方案可以规避大多数风险 若存疑,必须采取验证性实验——制备相 似样品,实施设计方案,意外即意料之外
未来的文物修复
材料质地的认知


熟悉文物的化学组成和物理结构的资料 元素、分子组成、晶体结构、多级结构 检测文物的机械和(耐)化学性质 硬度、应变强度、光学性质、化学反应活性、 耐酸碱性、耐溶剂性
金属材质变化的微观观察
油墨的印刷网点
艺术价值的认知



器形(工艺限制、最小介入) 色泽(反白vs银釉、青中带白:《茶经》 邢瓷vs越瓷) 缺陷(开片vs气泡) 历史沉淀(老坑、除锈) 鉴识真伪的重点
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