造紙廢水是我國污染嚴重的工業(yè)廢水之一，治理難度極大。電離輻射是近年來出現(xiàn)的一項環(huán)境污染治理的高新技術(shù)。它是利用γ射線或電子束對廢水進行輻照，激發(fā)或電離水分子產(chǎn)生大量的羥基自由基(oOH)、水合電子(eaq-)、氫原子(oH)等活性粒子，這些活性物質(zhì)與廢水中的木質(zhì)素、纖維素、氯酚等大分子或難降解有機污染物發(fā)生分解反應(yīng)，從而提高造紙廢水的生物降解性。與常規(guī)的化學氧化相比，電離輻射處理具有適應(yīng)面廣、反應(yīng)速度快、污染物降解徹底、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。本課題將探討電離輻射提高造紙廢水可生化性的反應(yīng)條件和降解機理。探討木質(zhì)素、纖維素、氯酚等物質(zhì)的輻射降解產(chǎn)物、降解途徑和降解效率；研究電離輻射對廢水中有機污染物的分子量分布，以及COD、BOD、TOC、AOX等指標的改變；探索輻射技術(shù)與常規(guī)生物處理工藝聯(lián)合使用，提高造紙廢水中難降解有機污染物的去除率，為深度治理造紙廢水提供理論依據(jù)。

造紙廢水是我國污染嚴重的工業(yè)廢水之一。造紙工業(yè)的污染問題不解決，不但產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制，而且將對生態(tài)環(huán)境造成破壞。電離輻射技術(shù)是近年來興起的一種高級氧化處理技術(shù)，國際原子能機構(gòu)將電離輻射技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用列為21世紀原子能和平利用的主要研究方向。與傳統(tǒng)的化學氧化相比，利用輻射技術(shù)處理污染物，不需或只需加入少量的化學試劑，不會產(chǎn)生二次污染，具有反應(yīng)速度快、降解效率高、污染物降解徹底等優(yōu)點。 本項目的第一部分，分別以廢紙造紙生化前和生化后廢水為處理對象，研究了混凝、電離輻射以及混凝-電離輻射組合工藝對造紙廢水的COD、BOD5、DOC、UV254以及有機物分子量分布（MWD）等指標的影響。結(jié)論認為，混凝-輻照組合工藝不但有效去除造紙廢水中分子量大于3000Da的有機物，而且能夠提高分子量1000～3000Da和分子量小于1000Da有機物的可生化性。混凝-輻照組合工藝對于造紙廢水的處理具有很好的互補性。 本項目的第二部分，針對造紙廢水中的一些特征污染物（如氯酚、苯酚等）， 研究了輻射分解反應(yīng)的機理和過程。首先，本項目研究了氯酚類污染物在氧化、還原以及靜態(tài)混合體系下的輻射脫氯的機理、途徑以及主要產(chǎn)物。研究認為，與氧化途徑相比，氯酚類物質(zhì)的輻照還原脫氯降解效率高、產(chǎn)物單純、輻照劑量小，具有很好的研究和應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，本項目研究了4種氯酚水溶液（4-CP、2-CP、2,4-DCP、2,4,6-TCP) 與水合電子e-aq反應(yīng)的降解脫氯過程。結(jié)果表明，在水合電子e-aq還原體系中，4種氯酚的降解脫氯順序依次為：2,4,6-TCP＞2,4-DCP＞2-CP＞4-CP，多氯酚比單氯酚容易降解脫氯，鄰位上的氯原子要比對位上的氯原子更容易去除，苯酚和Cl-是氯酚反應(yīng)降解的最終產(chǎn)物，4種氯酚的降解和脫氯過程皆遵循一級反應(yīng)動力學特征。最后，本項目研究了苯酚溶液的輻照氧化過程。探討了吸收劑量、初始濃度、初始pH值、飽和氣體以及自由基清除劑等因素對苯酚輻照氧化降解的影響。實驗表明，較低的初始濃度、較高的吸收劑量、弱酸性以及較低的自由基清除劑有利于提高苯酚的降解效率。在不同飽和氣體中，苯酚降解效率的順序為：氧氣>笑氣>空氣>氮氣。鄰苯二酚、對苯二酚、間苯二酚是苯酚輻照氧化降解反應(yīng)的主要中間產(chǎn)物。 2100433B

據(jù)電化學催化氧化理論，結(jié)合釋氧動力學，設(shè)計和構(gòu)建適用于將復雜難生物降解有機污染物有效地轉(zhuǎn)化為易生物降解低分子有機酸的新型鈦基復合氧化物膜電極。尋找具有強選擇性的電化學催化劑體系；篩選出穩(wěn)定性好、釋氧過電位高的半導體母體材料；確定將催化劑均勻地分散在半導體母體中的簡易方法。通過成膜條件的調(diào)控，優(yōu)化氧化物膜的晶體微觀結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、化學價態(tài)、膜厚度、催化劑含量及其分布，最終獲取制備選擇性強、電流效率高 2100433B

雌激素是一種典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，受多環(huán)雜化形成的空間位阻效應(yīng)影響,難以被微生物降解，在許多城市污水處理廠的外排水中都能檢測到其存在。當前，針對水中雌激素生物降解的研究，多集中在工藝條件優(yōu)化和專性降解菌特性分析層面，僅有少數(shù)報告涉及基因增強技術(shù)應(yīng)用于去除水中難降解有機物。本項目以典型雌激素--雌二醇、雙酚A和壬基酚為研究對象，開展基因修飾強化生物降解水中雌激素的研究，重點體現(xiàn)在以下三個方面：（1）解析專性降解菌的特異基因片段，闡明菌株對典型雌激素的代謝機制；（2）基因重組拓寬菌株底物利用范圍，提高對雌激素的降解效率；（3）分析重組菌的特異基因表達，獲得重組菌生物強化活性污泥法的調(diào)控方法。通過上述研究，可以從基因水平上強化專性菌株的底物利用范圍和降解能力，獲得基因工程菌應(yīng)用于生物強化活性污泥法的關(guān)鍵控制方法，為基因技術(shù)應(yīng)用于污水生物處理系統(tǒng)提供理論指導與技術(shù)支持。