硝基苯降解菌的分离鉴定及降解特性

从化工厂污水处理池污泥中分离到一株能高效降解硝基苯的菌株XY-1,通过形态观察、生理生化特征和16SrDNA序列同源性分析,将该菌株鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).该菌株能以硝基苯为唯一碳源、氮源和能源生长,硝基苯初始浓度为200 mg/L时,20 h降解率可达97%.该菌在温度25～35℃、pH 7.0～9.0范围内均能高效降解硝基苯,并且对对氯硝基苯、对氯苯胺也有良好的降解效果.测序分析表明,克隆到了该菌中的硝基苯还原酶基因,推测该菌的降解途径是硝基苯部分还原途径.图6参19     

修复硝基苯污染底泥的活性覆盖材料筛选

针对硝基苯污染底泥修复的活性覆盖技术,筛选了适合阻断底泥中硝基苯释放的还原剂和吸附剂.采用的零价铁可迅速将难生物降解的硝基苯还原为苯胺,提高其生物可降解性,有利于将污染物彻底去除.零价铁对硝基苯的还原反应速率随着零价铁剂量的提高而提高,反应速率常数≥>10.001 min~(-1).吸附试验结果表明,在煤渣、活性炭、焦炭以及硅藻土几种常见的吸附剂中,活性炭具有最佳的吸附能力,但是其价格昂贵,不适于大规模应用.而廉价易得的煤渣对硝基苯及其降解产物苯胺具有良好的吸附性能,对硝基苯和苯胺的最大理论吸附量达到924.9 mg·kg~(-1)和1692.2 mg·kg~(-1).因此提出以煤渣为吸附基质,并添加一定比例零价铁的复合活性覆盖材料,为硝基苯污染底泥修复提供一种新的方向和基本参数.     

虾池环境生物修复作用菌的分离与筛选

为修复对虾养殖环境，从山东各地虾池底泥中分离出331株细菌，通过测定其对对虾饵料降解能力，筛选到虾池有机污染物降解菌10株，这些菌能以对虾饣料为唯一碳源和氮源生长，对对虾配合饵料和蛤蜊肉具有较强降解能力（72h内CODMn去除率分别在60％和70％以上），并可在虾池环境条件下良好生长，对养殖动物安全性试验证明，这些菌株对养殖对虾没有致病作用，且其中6株可提高对虾的成活率，这些降解菌具有快速消除虾池底部有机污染、修复对虾养殖环境的潜力。     

菌株N1的固定化及其在处理混合废水中的应用

采用聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)复配的混合载体对前期研究分离得到的一株多底物硝基苯降解菌N1进行了固定化研究.确定10%PVA和3%SA为最优的混合载体配比,获得了高硝基苯降解率及优良机械强度等性能兼顾的固定化细胞.与游离态细胞相比,固定化细胞具有更高的硝基苯降解效率、更强的高盐度环境耐受性和更宽的pH适应范围.在处理硝基苯与苯胺混合废水时,固定化细胞受到苯胺的影响比游离细胞小.在连续10轮的降解试验中,固定化细胞表现出稳定的硝基苯降解能力,显示其具有较好的应用前景.     

硝基苯水溶液的超声波降解动力学

以硝基苯为唯一底物，选择超声功率200W，400W，600W，800W，研究了超声降解硝基苯水溶液的动力学，实验证明，硝基苯超声降解属假一级动力学反应，同时得到了不同超声功率下的降解速率常数，以及速率常数与超声功率的线性相关关系和含有超声功率的动力学方程，采用色质分析，确定了硝基苯降解产物中含有邻硝基酚和对硝基酚。     

硝基苯降解菌在厌氧序批式反应器中处理硝基苯废水的应用

通过接种硝基苯降解菌于厌氧序批式反应器（ASBR），研究静态试验条件下和厌氧序批式工艺对硝基苯的降解规律，研究表明，应用生物强化技术处理硝基苯废水，具有很高的处理效率。     

地下环境中铁氧化物生物异化还原耦合降解硝基苯的影响因素研究

通过静态实验模拟地下水厌氧环境,研究了碳源、电子受体、初始微生物量和硝基苯浓度等因素对地下环境中微生物异化铁还原作用耦合降解硝基苯的影响。实验选取乙酸铵、葡萄糖、柠檬酸铵为碳源,针铁矿、赤铁矿为电子受体,进行异化铁还原协同耦合降解硝基苯。结果表明：乙酸铵为碳源时硝基苯的降解率最高为78.5%;针铁矿作电子受体时硝基苯降解效果比赤铁矿好,且0.3 mg·L-1效果最好;微生物量对耦合体系中硝基苯降解率有影响但并不显著,最适宜的初始微生物量为4×108cells·mL-1;硝基苯质量浓度在50～150 mg·L-1时,硝基苯浓度与降解率呈负相关,其中对50 mg·L-1的初始硝基苯质量浓度降解效果最好。因此,碳源和电子受体对地下环境中微生物异化铁还原作用耦合降解硝基苯具有重要的影响。     

植物油改性纳米铁修复硝基苯污染地下水的研究

实验室条件下,液相还原法FeSO4·7H2O和KBH4反应制备纳米铁,用XRD、TEM对其性能进行表征,结果表明该纳米铁平均粒径为50 nm,主要成分为α-Fe0。实验室进一步制备植物油改性纳米铁,TEM表明油膜均匀包覆在纳米铁颗粒表面,且纳米铁粒子分布均匀,分散较好。厌氧条件下,纳米铁与硝基苯反应,研究纳米铁和植物油改性纳米铁对硝基苯的降解性能,以及不同初始铁投加量、植物油质量分数、初始 pH 对硝基苯降解的影响。研究表明,纳米铁和植物油改性纳米铁均对硝基苯有较强的降解能力,理论摩尔比下,1 h内纳米铁和改性纳米铁对硝基苯的降解率达99.85%和56.74%;油膜质量分数为1%和2%的改性纳米铁降解硝基苯效果较好;随着初始纳米铁投加量的增加,硝基苯的降解越快;初始pH对改性纳米铁降解硝基苯有一定影响,酸性条件有利于改性纳米铁降解硝基苯。     

氯代二恶英微生物降解性的初步探讨

本研究通过分离和筛选，从氯苯生产车间附近土壤和施用五氯酚除草剂的湖泊底泥中选出八支菌株，均能降解一氯代二恶英，３周内最多可降解４５％，但随氯取代数的增加而降解能力减弱，多数菌株不能降解三氯代二恶英，选择邻二氯苯为共代谢物的初级营养物，４１号株３周内可降解３３％三氯代苯基二恶英，说明选择适当的共代谢物，可改善微生物对高氯代二恶英的降解性。     

水溶液中硝基苯的超声微电场降解

研究了超声微电场中硝基苯的降解过程，并探讨了降解机理及反应历程。结果表明，硝基苯的降解符合拟一级反应，超声与微电场的耦合协同作用大大提高了硝基苯的降解效率，在槽电压10V条件下，协同作用的降解速率比简单加和作用的速率高一倍以上，经过30min协同处理后可以获得93．8％的去除率，而溶液中饱和气体种类等对降民产生一定的影响，经紫外和SMPE－GC－MS分析，推断硝基苯在电超声场作用下存在氧化还原反应与热解、自由基作用等协同作用。主要中间降解产物为苯胺、偶氮苯、1－氧，2－苯基－二氮烯、1，2－苯二甲酸二丁酯、1，2－苯二甲酸丁酯异丁酯等，最终产物为CO2、水及无机盐类。     

高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液

采用高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液,研究表明,反应时间、pH值、高铁酸钾投加量、硝基苯水溶液浓度4个因素都会对硝基苯的降解效果产生影响.硝基苯水溶液浓度为55mg·l~(-1)时,初始pH=7-9,高铁酸钾投加量n_(k_2FeO_4):n_(C_6H_5NO_2)10:1,反应时间30min为最优反应条件,硝基苯去除率达到85%左右,COD_(Cr)去除率达到55%左右.通过对反应产物的分析,推测硝基苯首先被高铁酸钾氧化为对硝基苯酚,再进一步被氧化开环生成终产物.     

土壤中取代硝基苯化合物被零价铁还原的机理

以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析和密度泛函理论(DFT)计算,探讨了土壤中甲基、氯代硝基苯混合物在常温常压下被零价铁还原的机理.GC-MS数据证明,取代硝基苯在土壤中被零价铁还原的主要产物是苯胺,同时还检测到微量的亚硝基苯、甲基苯二氮烯(对二甲基偶氮苯)、氯苯二氮烯(对二氯偶氮苯)等分解和缩合中间产物.理论计算表明:随还原程度的加深,对硝基甲苯和对氯硝基苯反应体系的能量从高到低,还原反应通过逐步添加质子和电子到硝基而进行,质子亲和力、电子亲和力起主导作用.逐步还原的机理合理地解释了实验中还原反应对土壤pH值的敏感以及微量中间产物的生成过程.苯环上的氯或甲基对还原反应的影响没有明显的差异.     

pH值对零价铁还原降解模拟地下水中硝基苯的影响

通过批次实验,研究了不同pH值对零价铁还原模拟地下水中硝基苯的影响,结果表明:零价铁通过还原反应可有效降解地下水中的硝基苯,在控制pH值为3-12的硝基苯还原降解试验中,反应的最佳pH值为3;随着反应的进行pH值呈现逐渐升高的趋势;在各种pH值条件下,硝基苯的还原速率符合假一级动力学模型,表观速率常数kobs随pH值的降低而增加;硝基苯的还原速率和苯胺的生成速率都随pH值升高而减小;另外,零价铁还原硝基苯的最终还原产物为苯胺.     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对其它有机污染物在沉积物上吸附的影响

采用平衡振荡实验方法,研究了不同浓度的全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对两种有机污染物(硝基苯和菲)在沉积物上吸附的影响.结果表明,单组分PFOS在沉积物上是非线性吸附;与其它有机污染物共存时,随着PFOS浓度的升高,硝基苯的吸附量先减少后增加,而菲的吸附量则先增加后减少.PFOS对其它有机污染物吸附的影响规律与有机污染物的...     

硝基苯在碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其分析应用

硝基苯在碳纳米管修饰电极上的电化学行为表明,硝基苯在-0.50V有一灵敏的还原峰,为硝基苯得到四个电子还原为苯胲所形成,电位继续负移,苯胲能继续还原为苯胺.在扫描速度为100mV·s-1,pH=5.0和富集时间为2min的条件下,-0.50V处的还原峰电流与硝基苯在1.5—150mg·l-1范围内线性关系良好,线性系数为0.99992,检测限为0.3mg·l-1.应用于实际废水中硝基苯的测定,相对标准偏差小于5%(n=10),相对误差为-5%— 5%.     

地下水水化学成分对类Fenton法氧化硝基苯的影响

实验主要研究了地下水水化学成分对类Fenton法氧化去除硝基苯的影响。采用天然细砂模拟地下含水层介质,利用砂样中的原位铁做催化剂进行类Fenton氧化硝基苯实验。通过不同硝基苯和过氧化氢摩尔比的类Fenton实验,确定两者的最优物质的量比。然后模拟配制Na-SO4、Na-Cl、Ca-HCO3和Ca-SO4型4种水化学成分不同的地下水,在硝基苯和过氧化氢最优物质的量比情况下,研究了地下水水化学成分对类Fenton法氧化去除地下水中硝基苯的影响。反应在棕色瓶中进行,并用20℃恒温培养振荡器,以120 r.min-1的频率对其振荡。分别在10、30、60、90和120 min时取样,用气相色谱法检测硝基苯的质量浓度。结果表明：硝基苯和过氧化氢的最佳物质的量比为1∶200;地下水的水化学成分对类Fenton反应有重要影响,Na-SO4、Na-Cl、Ca-HCO3和Ca-SO4型地下水中硝基苯的最终去除率分别约为91%、92%、75%、82%,反应所需的时间大约为90、30、120和30 min。因此,类Fenton法对硝基苯污染地下水的原位化学修复具有较好效果,研究结果可为硝基苯污染地下水的原位化学修复提供一定的理论依据。     

硝基苯废水的厌氧-好氧基本实验与工艺理论分析

根据含硝基苯（ Ｎ Ｂ） 废水的水质特性,利用自然驯化和诱变驯化得到的两株厌氧菌 Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｄｉｓｔａｓｏｎｉｓ（ 吉氏拟杆菌） 和 Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｍｅｒｄａｅ（ 屎拟杆菌） ,采用厌氧填充床－ 好氧污泥床相结合的 Ａ／ Ｏ 工艺使 Ｎ Ｂ 得到彻底降解．研究表明：利用吸附能力强的活性炭作为厌氧填充床的载体,可以在短期内使高效菌挂膜;在影响填充床厌氧处理效果中,ｔ Ｈ Ｒ和进水ｐ Ｈ 值是主要影响因素,而 Ｎ Ｂ 质量浓度ρ（ Ｎ Ｂ） 和θ／ ℃次之．实验结果表明：进水ρ（ Ｎ Ｂ） 为３００ ～８００ ｍｇ／ Ｌ, Ｃ Ｏ Ｄ Ｃｒ 值为１ ５００ ～３ ５００ ｍｇ／ Ｌ,色度为１００ ～２５０ 倍,经过厌氧填充床控制ｔ Ｈ Ｒ＝ ２４ ｈ ,硝基苯转化率大于９０ ％ , Ｃ Ｏ Ｄ 去除率为２０ ％ ～３０ ％ ;在好氧污泥床中继续曝气１２ ｈ ,则总 Ｃ Ｏ Ｄ 去除率为６０ ％ ～７０ ％ ,色度去除率大于７０ ％ ．连续９０ ｄ 用氯霉素制药厂实际废水处理运行结果亦显示本工艺的可行性．