镀镉退镀液化学处理法的研究

镀镉工件镉镀层的退除是镀镉工艺的组成部分之一。常用的NH_4NO_3退镀液在失效时,镉含量高达近百克/升,必须加以回收防止污染,采用化学法处理,工艺简单、经济、安全、可靠。本研究采用了(NH_4)_2CO_3为沉淀剂,对退镀液中的镉进行化学沉淀,以CdO形式进行回收。试验就沉淀剂用量、pH值对镉回收率与纯度的影响进行研究。并与目前采用的NaOH或Na_2CO_3沉淀剂进行了对比。结果表明,采用(NH_4)_2CO_3沉淀剂,比NaOH沉淀剂能获得高得多的镉回收率,并与Na_2CO_3相近。两者均>97％,而纯度以(NH_4)_2CO_3为最优,CdO纯度>99％。对上清液可重新用于退镀液的配制,或进一步用固体FeS处理,处理后的上清液镉含量完全符合国家工业废水排放标准。用不同工厂的实际退镀液进行了小试和生产试验,取得了相同的结果。     

嗪吡嘧磺隆在土壤和沉积物中的降解

采用室内模拟实验法,测定了嗪吡嘧磺隆在好氧与积水厌气(或厌氧)条件下的土壤降解和水-沉积物降解特性.研究结果表明,嗪吡嘧磺隆在好氧条件下,江西红壤、太湖水稻土、东北黑土中降解速率分别为0.041、0.008、0.004 d-1,积水厌气条件下分别为0.028、0.023、0.005 d-1,不同类型土壤中降解快慢顺序为:江西红壤太湖水稻土东北黑土,在太湖水稻土和东北黑土中积水厌气条件更有利于其降解,且土壤p H值是影响土壤中降解速率的主要因素;水-沉积物降解中,好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解速率分别为:0.031、0.032 d-1,厌氧条件下的降解速率分别为0.035、0.041 d-1,湖泊体系的降解速率快于河流体系,厌氧条件下降解速率快于好氧条件,且嗪吡嘧磺隆在水-沉积物体系中主要存在于水体中,系统降解速率主要受水体中的降解速率影响.可见,嗪吡嘧磺隆在中性至碱性土壤中具有较强稳定性,进入水-沉积物系统时主要分布于水体当中,可能会对水体和土壤环境造成一定的污染影响.     

氮肥形态对李氏禾富集铜的影响及生理响应

土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点。超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率。该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据。在土壤中铜污染水平分别为低(100 mg·kg~(-1))、中(300 mg·kg~(-1))、高(500 mg·kg~(-1))时,研究不同氮肥(NH_4)_2SO_4、CO(NH_2)_2、Ca(NO_3)_2、NH_4NO_3处理对超富集植物李氏禾累积铜、植物生长的影响以及生理响应,氮肥按肥土质量比0.3‰以水溶液的形式每周添加1次,李氏禾生长两个月后,收获,进行植株分析。结果表明:在土壤铜污染水平为500 mg·kg~(-1)时,施加Ca(NO_3)_2后李氏禾根、茎、叶中的铜富集量达到最大,分别为6 167.15、1 251.99和975.92 mg·kg~(-1),约为对照处理组的2.5~4.0倍,相对于其他各氮肥处理和对照组差异达显著。在低、中、高Cu污染水平下,施加(NH_4)_2SO_4处理组李氏禾株高均显著高于其他处理组,分别为68.5、65.2和65 cm;CO(NH_2)_2组李氏禾生物量分别为12.75、13.45和11.63 g·10 plants-1;叶绿素质量浓度分别为24.139、22.615、23.752 mg·L~(-1);可溶性蛋白质量分数分别为21.704、23.506和20.940 mg·g~(-1);金属硫蛋白质量分数分别为9 131.06、10 014.02和11 018.04 pg·g-1,均高于其他处理组;而NH_4NO_3处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)物质的量浓度最少,分别为0.893、0.957和0.859mmol·L~(-1),有效地缓解了铜对李氏禾的损伤。因此,适量施加氮肥可以有效提高李氏禾的生物量以及根、茎、叶各部分铜累积量,增强了李氏禾对铜污染土壤的修复效果。     

有机氯类农药在残留剂量下联合诱导乳腺癌MCF-7细胞增殖的机制研究

有机氯类农药为已确定的环境雌激素,易在体内蓄积产生慢性毒性危害人体健康。选择单一存在时无明显雌激素效应的残留剂量进行联合试验,观察联合作用后雌激素效应的增减。选取乳腺癌MCF-7细胞作为研究对象,对残留剂量下六氯苯(HCB)、β-六六六(β-BHC)和p,p’-滴滴涕(p,p’-DDT)联合后的雌激素效应机制进行了研究。首先,运用MTT法观察3种有机氯类农药残留剂量下单独和联合作用对MCF-7细胞生长的影响;然后,运用流式细胞仪测定有机氯类农药联合对MCF-7细胞周期的影响;之后,采用Western Blot法测定有机氯类农药联合后ERα、ERβ、ERK1/2、p-ERK1/2、Ki67、c-Myc和Cyclin D1蛋白表达的变化。结果显示,β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组作用24 h后细胞增殖率为115.0%、120.1%,作用48 h后增殖率为121.2%、126.3%,其他联合组与对照相比未发生明显变化;β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组中MCF-7细胞的G1期细胞比例下降,S期细胞比例上升,细胞呈高增殖状态;β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组和雌二醇(E2)组作用48 h后,均降低ERα的蛋白表达,升高ERβ的蛋白表达,促进p-ERK1/2、Ki67、Cyclin D1和c-Myc的蛋白表达。研究表明,在单一作用时不具有雌激素效应的残留剂量下,仅β-BHC+p,p’-DDT联合组和HCB+β-BHC+p,p’-DDT联合组具有明显雌激素效应,其效应机制为经雌激素受体途径,激活ERβ蛋白表达,抑制ERα蛋白表达,促进p-ERK1/2、Ki67、c-Myc和Cyclin D1等相关蛋白的表达。     

石灰氮对土壤NH3、N2O排放的影响

为了研究石灰氮对土壤氨(NH_3)挥发和氧化亚氮(N_2O)排放的影响,本研究采用室内模拟方法,共设置石灰氮(LN)、尿素(Ur)、碳酸氢铵(AB)和对照(CK)等4个处理,分别采用原位通气和静态箱法测定NH_3和N_2O排放速率.结果表明,与AB处理氨挥发速率逐渐降低的特征相比,LN与Ur处理氨挥发速率均呈先增加后降低的特征,且LN处理的氨挥发速率高于Ur处理.Ur、AB处理的N_2O排放为单峰,LN处理先后出现两个排放峰.培养前期(2—12 d),LN处理土壤NH_4~+-N显著高于Ur和AB处理,与该处理前期NO_3~--N含量增幅较小、随后增长速率加快相吻合.AB和Ur处理的N_2O、NH_3排放速率均与土壤NO_3~--N和NH_4~+-N显著相关,但LN处理仅NH_3挥发速率与土壤NO_3~--N、NH_4~+-N显著相关.LN、AB和Ur处理NH_3挥发系数分别为5.9%、5.3%和2.5%,N_2O排放系数分别为0.52%、1.13%和0.76%.综上,施用石灰氮可显著降低N_2O排放,但增加了NH_3挥发风险,因此施用石灰氮时应综合考虑其氮素损失及环境风险.     

不同方法对南方几种土壤阳离子交换性质的测定比较

分別采用1mol L~(-1) NH_4OAC淋洗法,0.1mol L~(-1)BaCl_2捕掳交换法,6.667×10~(-3)mol L~(-1)Co(NH_3)_6Cl_3提取法以及电荷测定法测定了南方几种不同性质的土壤的阳离子交换性质。结果表明,酸性土壤的阳离子交换量具有不定性,NH_4OAC法的结果很高,而其它方法的结果显著偏低,但方法间仍存在显著差异。不过,各法对微酸性、中性土壤的测定结果无显著差异。与NH_4OAC法相比,BaCl_2法得到较多的Ca,而Co法则交换出较少的K。各法的浸提液pH间虽存在差异,但彼此间有良好的统计相关性。Co法测定的CEC值与交换性阳离子总和较为吻合,其浸提液pH与pH_(KCl)、pH_(CaCl_2)有良好的线性关系。看来,不同方法对酸性土壤阳离子交换量的测定差异主要来自測定过程中介质pH条件及离子强度不同所浸出的交换性酸的多寡。本文认为,Co(NH_2)_6Cl_3法可以作为这些土壤阳离子交换性质测定的例行方法。     

环氟菌胺在土壤和水-沉积物系统中的降解研究

环氟菌胺是一种新型酰胺类杀菌剂,其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了环氟菌胺在不同土壤和水-沉积物体系中的降解特性。结果表明,好氧条件下,其在江西红壤、太湖水稻土、东北黑土中降解速率分别为0.007、0.007、0.009 d~(-1),降解半衰期分别为99.0、99.0和77.0 d;积水厌气条件下降解速率为分别为0.004、0.004、0.011 d~(-1),降解半衰期为173、173和63.0 d。不同类型土壤中降解速率大小为江西红壤≈太湖水稻土东北黑土,土壤p H值是影响环氟菌胺在土壤中降解的主要因素。好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中环氟菌胺总量的降解速率分别为0.032、0.028 d~(-1),降解半衰期分别为21.7和24.8 d;厌氧条件下其降解速率分别为0.028、0.023 d~(-1),降解半衰期分别为24.8和30.1 d。河流体系的降解速率高于湖泊体系,好氧条件下降解速率高于厌氧条件。环氟菌胺在水-沉积物体系中主要存在于沉积物中,系统降解速率主要受沉积物中的降解速率影响。环氟菌胺在土壤中具有较强稳定性,进入水-沉积物系统时主要分布于沉积物中,可能会对水体和土壤环境造成一定的污染。     

NF-Bi_2O_3/SBA可见光催化还原Cr(Ⅵ)

本文以分子筛SBA-15为载体,预先吸附Bi(NO_3)_3,然后与NH_4F均匀混合,一步煅烧法制备了可见光响应型NF-Bi_2O_3/SBA.研究发现,高温煅烧时,吸附在SBA上的Bi(NO_3)_3分解形成Bi_2O_3.与此同时,NH_4F分解生成的HF优先刻蚀SBA,生成的NH_3优先掺入Bi_2O_3晶格.Bi_2O_3负载在SBA-15上比表面积显著提升,共存NH_4F能对Bi_2O_3进行N、F共掺杂改性,进一步窄化带隙,提升可见光响应,并调控Bi_2O_3的晶面结构,得到均匀片状的NF-Bi_2O_3,最终促进电子-空穴对的分离和传递.与Bi_2O_3、NF-Bi_2O_3和Bi_2O_3/SBA相比,NF-Bi_2O_3/SBA具有最佳的可见光催化活性,光催化还原Cr(Ⅵ)的速率常数是Bi_2O_3体系的6.3倍.     

甲磺隆污染土壤的生物修复

在室内条件下,研究高效降解菌MD对甲磺隆污染环境的修复作用.结果表明,在土壤中,甲磺隆的降解顺序是:加菌鲜土>加菌灭菌土>鲜土>灭菌土,在添加MD时,1.0mg*l-1甲磺隆的降解速率明显高于10.0mg*l-1;在加菌土壤中,甲磺隆的降解遵循一级动力学方程;在土壤培养实验中,用菌处理10d的培养土壤中的生长量和不加药对照基本无差别.     

氮素处理对不同种质菘蓝叶氨基酸、总黄酮与矿质元素的影响

菘蓝Isatis indigotica为十字花科的药用植物,其叶入药为大青叶,为了解菘蓝的氮营养生理,以5份种质菘蓝(S1-S5)为材料,采用田间小区试验,设置7个处理,不施氮(CK)、硝态氮(NO3~--N,T1)、铵态氮(NH_4~+-N,T2)、NH_4~+-N/NO3~--N=75/25(T3)、NH_4~+-N/NO3~--N=50/50(T4)、NH_4~+-N/NO3~--N=25/75(T5)和酰胺态氮(100%CO(NH_2)_2-N,T6),研究不同氮素处理对不同种质菘蓝叶的氨基酸、总黄酮和矿质元素含量的影响.结果显示,不同种质菘蓝叶的游离氨基酸、总黄酮与矿质元素对不同氮素处理的响应存在较大的差异.其中T3处理的S3的总游离氨基酸含量增加幅度(54.03%)最大,T6处理不利于游离氨基酸的积累;T1处理的S2的总黄酮含量增加幅度(28.11%)最大,T3处理能提高4份种质S1-S3与S5的总黄酮含量;T3处理有利于5份种质的5种必需元素P、K、Ca、Mg和Cu的吸收,但不利于Ni元素的吸收.综上,NH_4~+-N与NO3~--N(75/25)配合施用能有效促进菘蓝对矿质元素的吸收,同时也能提高其总黄酮和游离氨基酸的含量;研究结果可为优质的大青叶药材生产提供参考依据.     

NH2-nFe3O4@ZnO@Ce磁性复合材料的制备及其对三氯酚污染物的光催化降解

采用溶剂热法制备了氨基功能化纳米nFe_3O_4(NH_2-nFe_3O_4),进一步得到纳米ZnO修饰的NH_2-nFe_3O_4@ZnO和Ce掺杂的磁性复合材料NH_2-nFe_3O_4@ZnO@Ce.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、洛伦兹透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见漫反射(UV-DRS)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其光催化降解三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.系统考察了Ce掺杂量、TCP的初始浓度、溶液pH值等因素对材料的降解性能的影响,初步探讨了降解机理.结果表明, NH_2-nFe_3O_4@ZnO@Ce平均粒径约为50 nm,饱和磁化强度为11.98 emu·g~(-1).在pH 4.0—7.0, NH_2-nFe_3O_4@ZnO@Ce磁性复合材料可以实现对浓度20.0 mg·L~(-1)的TCP溶液在60 min内近100%降解. Ce的掺杂和NH_2-nFe_3O_4复合有利于形成掺杂能级、加快光生电子的迁移能力,降低光生电子-空穴对复合率,有效提高材料对TCP的降解性能. NH_2-nFe_3O_4@ZnO@Ce循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,是有优异潜力的TCP降解的绿色催化剂.     

接种降解菌对土壤中邻苯二甲酸二异辛酯降解的影响

邻苯二甲酸二异辛酯〔Di-(2-Ethylhexyl)phthalate,DEHP〕是农田土壤中常被检出的有毒有机污染物,在土壤中有较长的持留性,微生物降解是其从土壤中消失的主要途径.本文采用温室盆栽试验研究了接种两株从污水处理厂活性污泥中分离得到的高效DEHP降解菌及其混合菌悬液降解土壤中DEHP污染的效果,以及土壤中添加葡萄糖和种植作物对其降解效率的影响.结果表明,在土壤初始DEHP浓度为100mg kg-1的条件下,接种两种降解菌及其混合菌悬液都可显著提高土壤中DEHP消失的速率,其残留半衰期比不接种对照缩短了32~48d,但在相同条件下接种不同降解菌的处理之间没有显著差异.土壤中添加0.6%的葡萄糖虽然可以强烈地促进土壤微生物的整体活性,但并没有提高修复效率,反而在短期内延缓了降解菌对DEHP的降解,延长了DEHP在土壤中持留的半衰期;植物生长可显著提高降解菌的降解效率,降低土壤中DEHP的残留浓度.研究结果同时也表明,只添加葡萄糖或只种植植物对土壤中DEHP的降解并没有显著的影响.图3表4参14     

还田秸秆配施外源纤维素酶效应研究

为探求促进秸秆降解的新途径,采用室内培养法研究了外源纤维素酶对秸秆降解速率及土壤速效养分的影响。结果表明,整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理降解率都存在极显著差异(p<0.01),到培养结束时小麦秸秆加酶处理降解率高出不加酶处理7.10%～11.86%,玉米秸秆高出8.01%～14.04%;整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理间土壤速效氮、磷、钾含量都存在极显著差异(p<0.01),培养结束时,小麦秸秆最优处理速效氮、磷、钾含量高出对照4.15mg·kg-1,3.60mg·kg-1,32.35mg·kg-1,玉米秸秆高出6.50mg·kg-1,4.27mg·kg-1,47.97mg·kg-1。结果说明添加外源纤维素酶能够提高秸秆降解速率,促进秸秆养分矿化。     

苯氧羧酸类除草剂土壤降解特性研究

在室内模拟条件下研究了2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解动态,并探索了影响其在土壤中降解的主要影响因素.结果表明,2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解形式主要为化学水解;在陕西潮土、太湖水稻土、东北黑土、南京黄棕壤、湖南红壤和江西红壤中的降解半衰期均小于1周,降解产物为2,4-D和2甲4氯.2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中降解的主要影响因素为土壤pH值,同时与其在土壤中的吸附-脱附能力密切相关:土壤pH值越高,农药降解速率越快;土壤粘粒含量和有机质含量越高,对农药的吸附性越强,从而导致降解减慢。     

气液混合放电对水中阿特拉津的降解

采用气液混合放电降解水溶液中的阿特拉津,考察了放电输出功率、溶液pH值和Fe2 浓度对阿特拉津降解的影响,并初步探讨了其降解动力学.结果表明,提高放电输出功率、降低溶液pH值均能提高阿特拉津的降解率.相同实验条件下,添加Fe2 显著提高了阿特拉津的降解率,在Fe2 添加量分别为0.2,0.6,2.0 mmol·1-1时,随着Fe2 浓度的升高阿特拉津的降解率也不断提高.阿特拉津在气液混合放电反应器中的降解符合一级反应动力学.阿特拉津降解过程中的中间产物主要通过以下4种途径产生:脱烷基作用、烷基氧化作用、脱氯羟化作用和脱氯羟化-氧化作用.     

膜生物反应器高度净化有机物的特性

分别采用膜生物反应器(MBR)和普通生物反应器(CSTR)对苯胺废水进行处理，结果表明MBR处理效果优于CSTR，处理水苯胺浓度接近动力学极限浓度。测定了两种反应器中微生物的最大比基质利用速率qmax分别为2．084d^-1和1．650d^-1，亲和常数Ks值分别为0．237mg／L和0．309mg／L。间歇试验证明MBR能富集培养基质亲和性高的专一性微生物。这类微生物降解速率不随基质浓度而变化，且能更彻底地降解有机物，适用于微量有机物的高度净化。     

多形态多水平氮添加对温带森林土壤根系呼吸和微生物呼吸的影响

为阐明不同水平、不同形态的氮添加对土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸的影响及微生物机制,本研究以温带森林土壤为研究对象,开展多形态(硝态氮(NaNO_3)、铵态氮((NH_4)_2SO_4)和混合态氮(NH_4NO_3))多水平(50 kg N·ha~(-1)·a~(-1)和150 kg N·ha~(-1)·a~(-1))的增氮控制实验.在施氮后的第7—9年,利用静态箱-气相色谱法研究土壤呼吸组分和磷脂脂肪酸方法研究微生物群落丰度和群落结构的改变.结果表明,氮添加显著提高了土壤硝态氮和铵态氮含量,而土壤pH平均降低0.85个单位.在施氮后的第7—9年,氮添加将会减弱土壤呼吸活动,高水平的氮添加效应强于低水平氮添加;就形态来说,(NH_4)_2SO_4起到促进效应,而NH_4NO_3则逐渐由促进效应转变成抑制效应,例如在2019年(施肥后第9年),高水平的(NH_4)_2SO_4施加分别提高土壤总呼吸和微生物呼吸的34.06%和37.95%,而高水平NH_4NO_3添加则分别抑制了土壤总呼吸和微生物呼吸的27.62%和31.70%.而高水平的(NH_4)_2SO_4添加对根系呼吸有促进作用,而高水平的NH_4NO_3则有抑制效应.微生物呼吸和细菌、真菌显著正相关,和真菌/细菌比值也呈正相关.总之,土壤呼吸各组分对氮添加的响应受氮素形态和水平的控制,特定森林土壤碳排放量对土壤氮基质响应具有多阶段性,微生物呼吸的降低反映了土壤有机质分解速度的降低,这有可能会进而促进土壤碳的积累,达到氮促碳汇的效果.     

稻瘟酰胺在水/沉积物中的降解及生物富集性研究

稻瘟酰胺是一种新型内吸型杀菌剂,其在水体环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了稻瘟酰胺在水-沉积物中的降解特性和在斑马鱼中的生物富集性。结果表明,在水-沉积物降解中,好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解半衰期分别为169.1、60.3 d,厌氧条件下的降解半衰期分别为173.3、126.0 d,湖泊体系的降解速率快于河流体系。稻瘟酰胺在水-沉积物体系中主要存在于沉积物中,系统降解速率主要受沉积物中的降解速率影响。稻瘟酰胺在斑马鱼中的生物富集系数BCF_(8d)达64.8~189.1,具有中等富集性。稻瘟酰胺在水体环境中具有较强稳定性,且具有一定的生物富集性,可能会对水体和水体生物造成一定的污染影响。     

纳米TiO2薄膜光催化降解橡椀栲胶的研究

以Ti(OC4H9)4为原料,溶胶-凝胶法制备纳米TiO2 薄膜,用原子力显微镜(AFM)观察了纳米TiO2薄膜的形貌,X-射线衍射(XRD)考察相同条件下粉体的相结构.研究水中橡椀栲胶的光催化降解行为.结果表明,橡椀栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述,即浓度较高时,栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程;浓度较低时,栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程.外加H2O2对橡椀栲胶的光催化降解有极大的促进作用,但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值.在远离橡椀栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好,且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率.     

磁河流域污染物在包气带中赋存规律研究

通过对河北平原磁河流域包气带不同深度取样并对污染物含量的测定 ,确定了主要污染物及其在包气带中的分布规律。结果表明 :包气带可以将有机质吸附、降解 ;Cr(Ⅵ )和Cl-迁移能力强 ;SO4 2 -浓度较低 ;NH4 -N虽然在包气带中能够得到一定的降解 ,但由于其浓度较高 ,降解不完全 ,可能已对包气带构成污染