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The role of biochar in algal source water treatment: Algal cells integrity and N-Nitrosodimethylamine (NDMA) formation potential
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2025-04-14 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.138292
Wen Qin 1 , Jingru Yang 1 , Changyang Zhang 1 , Yang Song 1 , Jin Jiang 2 , Jun Ma 3
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2025-04-14 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.138292
Wen Qin 1 , Jingru Yang 1 , Changyang Zhang 1 , Yang Song 1 , Jin Jiang 2 , Jun Ma 3
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The effects of unmodified and modified biochars (BC) made by tea (TBC), coconut shell (NBC), corn straw (SBC), and orange peel (OBC) on algae removal efficiency and NDMA formation potential (NDMA-FP) in algae-containing water were investigated. The algae removals (12?%-45?%) and NDMA-FP reductions (1?%-20?%) were enhanced by unmodified BC, indicating that the potential application of BC in algae removal and NDMA formation risk control. Cu(Ⅰ/Ⅱ)-modified BC (Cu(Ⅰ/Ⅱ)-BC) significantly promoted algae removal efficiency (up to 80?%) with the most significant physical membrane damage to Microcystis aeruginosa (85–99?%), leading to an increase in NDMA-FP (21?%-31?%). In contrast, Fe(Ⅲ)-modified BC (Fe(Ⅲ)-BC) not only exhibited superior algae removal performance (5?%) with minimal physical damage (membrane damage rate < 15?%), but also provided better control over NDMA-FP (2?%-23?%). Fe(Ⅲ)-BC performed strong adsorption capacity for AOM, with an adsorption efficiency of up to 86?%. NDMA-FP control in algae-containing water by BC depended on its physical damage to cells and AOM adsorption. A positive correlation was observed between membrane damage and AOM adsorption. These findings support optimizing algal removal and NDMA-FP control in drinking water treatment.
中文翻译：
生物炭在藻源水处理中的作用：藻类细胞完整性和 N-亚硝基二甲胺 （NDMA） 形成潜力
研究了茶 （TBC）、椰子壳 （NBC）、玉米秸秆 （SBC） 和橙皮 （OBC） 制成的未改性和改性生物炭 （BC） 对含藻水中藻类去除效率和 NDMA 形成电位 （NDMA-FP） 的影响。未改性的 BC 增强了藻类去除率 （12 %-45 %） 和 NDMA-FP 减少量 （1 %-20 %），表明 BC 在藻类去除和 NDMA 形成风险控制方面的潜在应用。Cu（I./II.） 修饰的 BC （Cu（I./II.）-BC） 显着提高了藻类去除效率（高达 80%），其中对铜绿微囊藻的物理膜损伤最严重 （85-99 %），导致 NDMA-FP 增加 （21 %-31 %）。相比之下，Fe（III.） 修饰的 BC （Fe（III.）-BC） 不仅表现出优异的除藻性能 （5 %），物理损伤最小 （膜损伤率 < 15 %），而且比 NDMA-FP （2 %-23 %） 具有更好的控制能力。Fe（III.）-BC 对 AOM 具有很强的吸附能力，吸附效率高达 86 %。BC 对含藻水中的 NDMA-FP 控制取决于其对细胞的物理损伤和 AOM 吸附。观察到膜损伤与 AOM 吸附呈正相关。这些发现支持在饮用水处理中优化藻类去除和 NDMA-FP 控制。
更新日期：2025-04-14
中文翻译：
生物炭在藻源水处理中的作用：藻类细胞完整性和 N-亚硝基二甲胺 （NDMA） 形成潜力
研究了茶 （TBC）、椰子壳 （NBC）、玉米秸秆 （SBC） 和橙皮 （OBC） 制成的未改性和改性生物炭 （BC） 对含藻水中藻类去除效率和 NDMA 形成电位 （NDMA-FP） 的影响。未改性的 BC 增强了藻类去除率 （12 %-45 %） 和 NDMA-FP 减少量 （1 %-20 %），表明 BC 在藻类去除和 NDMA 形成风险控制方面的潜在应用。Cu（I./II.） 修饰的 BC （Cu（I./II.）-BC） 显着提高了藻类去除效率（高达 80%），其中对铜绿微囊藻的物理膜损伤最严重 （85-99 %），导致 NDMA-FP 增加 （21 %-31 %）。相比之下，Fe（III.） 修饰的 BC （Fe（III.）-BC） 不仅表现出优异的除藻性能 （5 %），物理损伤最小 （膜损伤率 < 15 %），而且比 NDMA-FP （2 %-23 %） 具有更好的控制能力。Fe（III.）-BC 对 AOM 具有很强的吸附能力，吸附效率高达 86 %。BC 对含藻水中的 NDMA-FP 控制取决于其对细胞的物理损伤和 AOM 吸附。观察到膜损伤与 AOM 吸附呈正相关。这些发现支持在饮用水处理中优化藻类去除和 NDMA-FP 控制。
京公网安备 11010802027423号