一种新的阴离子表面活性剂电极的研制及应用

研制出一种新的阴离子表面活性电极,电极膜最佳组成：ＴＨＤＡ－ＤＢＳ５ｍｇ,ＤＢＰ０４ｍｌ,ＮＢ０．３ｍｌ,ＰＶＣ粉０．２ｇ,电极线性范围１×１０＾－３－８．１×１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ,级差５８ｍＶ／ｄｅｃ,对ＤＢＳ和ＳＤＳ检测分别为５．６×１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ和７．４×１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ。     

苯酚在预活化聚酰胺膜酪氨酸酶生物传感器上的响应特性

研究苯酚在预活化聚酰胺膜酪氨酸酶生物传感器上的响应特性,适量儿茶酚的存在可加快传感器到达恒态的速度。被固定酶的量、活性及传感器的有效面积等是影响检测灵敏度的主要因素。首次采用预活化聚酰胺膜固定酪氨酸酶,并与浸蜡石墨电极组合成酪氨酸酶生物传感器,在温度２５℃电位－０．２００ＶｖｓＳＣＥ,儿茶酚浓度５×１０（－７）ｍｏｌ／Ｌ,底液０．１ｍｏｌ／Ｌ磷酸盐缓冲溶液ｐＨ６．５０下,采用电流法测定苯酚及水样中的酚。酶膜的制备、替换和贮存极为方便,酶膜贮存５个月未见活性下降,有良好的重现性和线性范围２×１０（－７）－１．２５×１０（－５）ｍｏｌ／Ｌ。     

生物接触氧化物净化微污染原水的机理研究

在姚江水质为ｐＨ６．８￣７．４、浊度９￣２０ＮＴＵ、色度２５￣３７度、ＮＨ４＾＋－Ｎ１．０￣９．０ｍｇ／Ｌ、ＮＯ２＾－－Ｎｏ０．０７５￣０．２５ｍｇ／Ｌ和ＣＯＤＭｎ８￣１８．９ｍｇ／Ｌ的条件下，进行了生物接触氧化法预处理微污染原水的除污染作用机理研究。结果表明，生化池进水处填料层生物膜厚度为０．３￣０．５ｍｍ，出水处填料层膜厚为０．１￣０．３ｍｍ，仅为污水处理中普通生物膜厚的１／１０左右。当水中溶     

水中微量铝的间接原子吸收法测定

在ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲溶液（ｐＨ４．５）体系中，利用（１－（２－萘酚（ＰＡＮ），Ａｌ＾３＾＋与Ｃｕ＾２＾＋－ＥＤＴＡ发生定量交换反应，用氯仿萃取出Ｃｕ＾２＾＋－ＰＡＮ，用原子吸收法测定水中的Ｃｕ＾２＾＋，以间接测定ＡＬ＾３＾＋。方法的最佳线性范围为０．１－１．０ｍｇ／Ｌ，最低检出浓度为０．１ｍｇ／Ｌ；测定河水，饮用水，地下水中的Ａｌ＾３＾＋，其回收率在８５．０％－１０９％之间，变异系数为１．５％－     

两种褐藻对铜和镉的吸着及洗脱研究

运用缸式及柱式吸着方法研究了两种大型褐藻对溶液中Ｃｕ 和Ｃｄ 的吸着能力。以探索生物吸着法去除工业废水中重金属的可行性。结果表明，在室温下当ｐＨ 在４－０ ～５－０ 之间时，海黍子和海带的吸着性能均较强：ｐＨ＝ ５－００ ±０－０５ 时，海黍子对Ｃｕ 和Ｃｄ 单独存在于水中的饱和吸着量分别是＞ １－５０ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重和０－８０ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重，对Ｃｕ 和Ｃｄ 共存于水中的饱和吸着量分别是１－２４ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重和０－１６ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重；相同条件下，海带对Ｃｕ 和Ｃｄ 单独存在于水中的饱和吸着量分别是＞ １－１０ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重和０－８０ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重，对Ｃｕ 和Ｃｄ 共存于水中的饱和吸着量分别是１－２４ ｍ ｍｏｌ／ｇ 干重和０－３５ ｍ ｍｏｌ／ｇ干重；柱式洗脱实验表明ＨＣｌ 和ＥＤＴＡ是两种有效的洗脱剂，二者对Ｃｕ 的洗脱回收率均接近１００ ％ 。由此可以认为，海黍子和海带这两种大型褐藻，对于吸着废水中的重金属有实用价值，值得进一步探索。     

底泥中酸性挥发硫及同步浸提金属的测定

同步浸提金属与酸性挥发硫的比值在判断底泥重金属生物毒性方面有重要意义．描述了一套测定底泥酸性挥发硫和同步浸提金属的仪器装置和分析程序．从气体流速、反应时间、酸浓度、硫含量等方面研究了酸性挥发硫测定的最适反应条件．在此条件下酸性挥发硫的测定回收率可达９０％以上．该方法的最低检出限为００２μｍｏｌ／ｇ（干泥）．     

生物接触氧化法净化微污染原水的机理研究

在姚江水质为ｐＨ６．８～７．４、浊度９～２０ＮＴＵ、色度２５～３７度、ＮＨ＋４－Ｎ１．０～９．０ｍｇ／Ｌ、ＮＯ－２－Ｎ０．０７５～０．２５ｍｇ／Ｌ和ＣＯＤＭｎ８～１８．９ｍｇ／Ｌ的条件下,进行了生物接触氧化法预处理微污染原水的除污染作用机理研究．结果表明,生化池进水处填料层生物膜厚度为０．３～０．５ｍｍ,出水处填料层膜厚为０．１～０．３ｍｍ,仅为污水处理中普通生物膜厚的１／１０左右．当水中溶解氧控制在７～９ｍｇ／Ｌ时,填料上生物膜全是好气层,无厌氧层存在．生物接触氧化法净水过程是一个高度综合、高度好氧的生物作用过程,包括生物膜吸附,生物絮凝,有机物的生物降解及氨氮的显著硝化等作用．生物膜上的细菌主要是高好氧贫营养性微生物     

水系沉积物中铅含量的快速荧光测定方法的研究

建立了简单、快速测定Ｐｂ＾２＋的荧光测定方法。在ｐＨ＜６．８的酸度条件下,Ｐｂ＾２＋与浓度为１．４－２．０ｍｏｌ／Ｌ的Ｃｌ＾－形成的铅氯配合物在２６２．５ｎｍ的紫外光激光下发射出４８５．０ｎｍ可用于痕量铅离子测定的荧光,在选定激发单色器通带１０．０ｎｍ,发射单色器通带２０．０ｎｍ的仪器条件下,荧光强度与１．０×１０＾－７－１．０×１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ范围的Ｐｂ＾２＋的线性关系可用△Ｆ＝１．０１×１     

固定化产黄青霉废菌体吸附铅与脱附平衡

研究固定化产黄青霉废菌体对Ｐｂ２＋的吸附与脱附平衡的结果表明,Ｐｂ２＋的生物吸附受ｐＨ值的影响很大,温度的影响则很小．ＥＤＴＡ是洗脱固定化产黄青霉废菌体上所吸附Ｐｂ２＋的最佳脱附剂．在保持脱附率为１００％的条件下,ＥＤＴＡ的初浓度、固定化废菌颗粒的吸附量与最大固液比之间存在正相关关系．０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ在脱附Ｐｂ２＋时终浓度最高可达２０７００ｍｇ／Ｌ,最大固液比可达２９０以上,浓缩因子可达１１３,对废水中的Ｐｂ２＋有很好的回收作用     

曝气生物滤池处理生活污水试验

曝气生物滤池具有体积小、处理效率高等特点。研究结果表明,曝气生物滤池处理生活污水在０．５３ｍ／ｈ的水力负荷下,ＢＯＤ５、ＣＯＤ、ＳＳ、ＮＨ４－Ｎ和ＴＮ的平均去除率９５．３％、９２．６％、９６．７％、９１．８５％和８５．１％,平均出水浓度分别为３．０ｍｇ／Ｌ、１２．５ｍｇ／Ｌ、２．５ｍｇ／Ｌ、１．７ｍｇ／Ｌ和４．３ｍｇ／Ｌ。     

广州城市污泥中重金属形态特征及其生态风险评价

分析了广州市4个不同来源的城市污水处理污泥中重金属含量,考察了污泥样品中重金属形态分布和生物可利用性,并分别利用风险评价指数(RAC)和固废重金属毒性浸出方法评价了污泥中重金属生态危害风险和浸出毒性风险.结果表明,污泥样品中Cu、Cr、Pb和Zn含量较高,不同来源污水处理污泥中重金属含量差别较大.污泥样品中重金属绝大部分以非稳定态存在,酸性污泥中可迁移的酸溶态重金属比例较高.由单一萃取结果,1 mol·L-1NaOAc溶液(pH 5.0)和0.02 mol·L-1EDTA+0.5 mol·L-1NH4OAc溶液(pH 4.6)分别对酸性和碱性污泥中生物可利用态重金属具有较好的萃取能力.污泥酸性越强,其中生物可利用态重金属比例越大.污泥中重金属的迁移能力使其处于高生态危害风险程度;重金属的生物可利用性使酸性污泥大多处于极高危害风险程度,而使碱性污泥大多处于中等危害风险水平.除城市污水处理污泥外,污泥样品中重金属具有高的浸出毒性风险,萃取重金属生物可利用态后,污泥仍具有高浸出毒性风险,但由于浸出毒性风险降低使部分污泥可进行填埋处置.     

磷酸盐、腐殖酸与粉煤灰联合钝化处理模拟铅镉污染土壤

本研究利用过磷酸钙、腐殖酸、粉煤灰及其复配组合钝化处理人工模拟Pb、Cd污染土壤,并采用CaCl_2浸取法、三乙三胺五乙酸(DTPA)浸取法以及BCR形态分级实验评价钝化效果,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜能谱(SEMEDS)分析土壤表面微观形态与结构,进一步探究其钝化机制.结果表明,除了腐殖酸单一处理,其他不同钝化处理均能降低土壤CaCl_2和DTPA提取态Pb、Cd含量,其中先添加过磷酸钙和腐殖酸,然后再添加粉煤灰的联合处理实验组效果最佳.土壤pH值与CaCl_2、DTPA提取态Pb含量存在微弱的正相关关系,与CaCl_2、DTPA提取态Cd含量存在负相关关系,速效磷含量与二者都存在显著的负相关关系,说明速效磷含量是控制土壤Pb、Cd活性的主要因素.施用磷酸盐、腐殖酸和粉煤灰可以促进Pb、Cd由活性较高的弱酸提取态向活性低的残渣态转化,从而有效降低Pb、Cd的迁移能力.XRD和SEM-EDS分析表明,过磷酸钙钝化重金属的机制主要是通过离子交换作用将重金属转化为难溶的Ca-重金属混合磷酸盐,3种钝化剂联合作用机制主要通过溶解/沉淀以及表面吸附作用将重金属转化为稳定的磷酸铅沉淀[Pb_3(PO_4)_2]或者混合重金属矿物[PbFe_3(SO_4)(PO_4)(OH)_6],从而有效钝化重金属.     

Selective extraction and separation of Fe, Mn oxides and organic materials in river surficial sediments

In order to investigate the adsorption mechanism of trace metals to surficial sediments （SSs）, a selective extraction procedure was improved in the present work. The selective extraction procedure has been proved to selectively remove and separate Fe, Mn oxides and organic materials （OMs） in the non-residual fraction from the SSs collected in Songhua River, China. After screening different kinds of conventional extractants of Fe and Mn oxides and OMs used for separation of heavy metals in the soils and sediments, NH2OH .HCl （0.1 mol/L） ＋ HNO3 （0.1 mol/L）, （NH4）2C2O4 （0.2 mol/L） ＋ H2C2O4 （pH 3.0）, and 30% of H2O2 were respectively applied to selectively extract Mn oxides, Fe/Mn oxides and OMs. After the extraction treatments, the target components were removed with extraction efficiencies between 86.09%--3.36% for the hydroxylamine hydrochloride treatment, 80.63%- 101.09% for the oxalate solution extraction, and 94.76%-102.83% for the hydrogen peroxide digestion, respectively. The results indicate that this selective extraction technology was effective for the extraction and separation ofFe, Mn oxides and OMs in the SSs, and important for further mechanism study of trace metal adsorption onto SSs.     

简化连续提取法评价污染土壤中Zn、Cd的植物有效性

以0.01 mol·L^-1CaCl₂和0.005 mol·L^-1 DTPA作为提取剂,用简化的3步连续提取法对贵州省赫章县土法炼锌污染土壤中Zn、Cd的形态进行了分析.结果显示,污染土壤中Zn、Cd主要以残渣态的形式存在,CaCl₂提取态和DTPA提取态Zn、Cd平均仅占全量的0.63%、3.91%和10.94%、10.13%.土壤中不同形态Zn、Cd含量与玉米中Zn、Cd含量的相关分析结果显示,CaCl₂提取态金属与玉米中金属含量没有显著的相关关系,而DTPA提取态、残渣态以及总量Zn、Cd与玉米根、茎叶中Zn、Cd含量显著正相关.这些结果表明CaCl₂提取态Zn、Cd对土壤中该元素的植物有效态可能不具重要贡献,而DTPA提取态金属和金属总量在一定程度上能作为评价土壤中元素植物有效性的标准.     

河流沉积物中有机磷提取剂(NaOH-EDTA)提取比例与机制研究

选择海河流域高磷污染河流滏阳新河沉积物为研究对象,利用液相31P核磁共振(31P-NMR)技术优化了沉积物中有机磷提取剂NaOH和EDTA的配比,探讨了提取剂对总磷(TP)、有机磷(P o)及金属离子的提取机制.结果表明,不同配比的NaOH和EDTA提取液提取同一沉积物,所提取的TP和P o的量差异较大,但P o的提取量均高于NaOH单独提取,主要原因为EDTA与Fe、Al等离子的结合促进了无机磷(P i)和P o的释放;TP在1.00 mol·L-1NaOH+75 mmol·L-1EDTA配比的提取液中获得最大提取量,为3.88 mg·g-1,P o在0.25 mol·L-1NaOH+50 mmol·L-1EDTA配比的提取液中提取量最大,为0.24mg·g-1;相同浓度NaOH提取液中金属离子Fe、Mn、Ca、Mg、Al提取量随EDTA浓度增大呈升高趋势,主要是通过螯合作用、金属离子与OH-形成化合物实现.其中,Fe、Mn、Ca提取浓度与提取液pH呈显著负相关(P<0.01),说明其与OH-形成沉淀化合物;Al离子由于既可以与OH-生成可溶性的偏铝酸盐又可以被EDTA螯合形成可溶性络合物,因此其浓度随提取液pH升高呈指数增长趋势(P<0.01);NaOH与EDTA混合提取剂核磁共振图谱优于NaOH提取液,在本研究中均可以检测到膦酸盐、正磷酸盐、磷酸单酯、磷脂、DNA和焦磷酸盐.综合考虑:对北方河流富含Fe和Al的河流沉积物,0.25mol·L-1NaOH与50 mmol·L-1EDTA可以作为理想的沉积物有机磷提取剂.     

苯胺黑药高效降解菌(Bacillus vallismortis)胞外聚合物去除重金属的研究

微生物胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在废水中重金属的吸附去除过程中起着非常重要的作用.苯胺黑药高效降解菌(Bacillus vallismortis)对苯胺黑药有良好的降解能力,但对其吸附重金属的性能研究还不充分.因此,本文采用3种方法提取苯胺黑药高效降解菌的EPS,主要考察了p H、温度、底物浓度和时间对重金属去除效果的影响.结果表明,热提法提取的效率较高;p H对金属离子吸附影响很大,当p H7时,随着p H变大吸附量逐渐升高,而温度对吸附量影响不大.EPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)的去除为快速表面吸附过程,在第8 min时对Cu~(2+)、Zn~(2+)的去除率分别达到了90.7%、52.3%,EPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附表观上符合拟二级动力学规律.在单一体系中,根据Langmuir方程计算出EPS对Cu~(2+)的最大吸附量为2.155 mg·mg-1,对Zn~(2+)的最大吸附量为0.508 mg·mg-1;Cu~(2+)吸附过程与Freundlich方程拟合效果较好,Zn~(2+)吸附过程与Langmuir方程拟合效果较好.红外光谱分析结果表明,EPS表面的羟基、氨基、酰胺基团、羧基和C—O—C基团都参与了吸附,且Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附位点基本一致,本文的研究结果对工程实践具有一定的理论指导意义.     

一种修复Pb-Cd污染污泥的复合淋洗剂的研究

以某自来水厂污泥为背景泥样,人工添加重金属后泥样为研究对象,考察了葡萄糖酸、氯化钠、六偏磷酸钠复配溶液对污泥中重金属的洗脱效果.研究发现,复配淋洗剂对污泥中Pb和Cd有较好的萃取效果.形态分析表明,葡萄糖酸对污泥中的水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态及部分弱有机结合态形式的重金属Pb、Cd有较好的萃取效果;六偏磷酸钠主要...     

传统酸浸和微波酸浸处理飞灰重金属的效果及重金属的形态变化特征

采用HCl作为浸出剂,在不同的浸出条件下对垃圾焚烧飞灰中重金属进行浸出试验,并采用连续提取程序对酸浸稳定化处理前后的Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn进行形态分析,研究了传统酸浸和微波酸浸对7种重金属的浸出效率及处理前后的形态变化特征.结果表明,酸浸处理能够有效地从飞灰中提取重金属,浸出效率依次为Zn≈Pb＞Cd＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni.微波效应可以明显提高大部分重金属的浸出效率,在液固比(L/S)=25 mL/g、时间7 min和1 mol·L-1HCl条件下Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的浸出率分别为80.17%、15.05%、58.25%、62.42%、8.88%、89.25%和93.03%.对飞灰酸浸残渣进行的连续提取实验表明,传统和微波酸浸处理后飞灰中重金属的可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态明显减少,重金属以残留态存在为主,飞灰稳定性显著提高.     

回归模型法推导油菜田土壤Cd限值的不确定性

为研究土壤-作物迁移模型推导农田土壤环境基准的不确定性,以油菜为例,通过贵州省4种典型微酸性土壤——红壤、黄壤、石灰土和黄棕壤进行Cd盐添加的盆栽试验,除全量Cd外,选择5种有效态提取剂,分别与油菜籽w(Cd)建立土壤-作物迁移模型. 参照GB 13078—2001《饲料卫生标准》w(Cd)限值(0.5 mg/kg),采用模型预测中位值和95%预测上限进行土壤Cd限值推导并分析模型的不确定性. 结果表明:全量和各提取态Cd质量分数与油菜籽w(Cd)均能建立极显著的一元(R2为0.907~0.946)或多元(考虑pH)回归模型(R2为0.875~0.962). 5.550(以多元模型中位值推导的农田安全种植油菜的Cd限值)随pH的升高从0.93 mg/kg增至1.45 mg/kg,HNO₃提取态、HCl提取态、DTPA提取态的Cd的质量分数也分别从0.81、0.97、0.73 mg/kg升至1.39、1.79、1.66 mg/kg. 基于CaCl₂提取态Cd的一元模型对pH不敏感,SEQS₅₀不受其影响. 对所有模型而言,SEQS₅₀是SEQS₉₅(基于模型95%的预测上限推导的限值)的1.1倍左右. 其中,CaCl₂提取态Cd的SEQS₅₀和SEQS₉₅分别为0.052和0.049 mg/kg,小于福建省CaCl₂提取态Cd标准限值(0.15 mg/kg). 为降低不确定性,需要选择合适的提取剂,使用全量Cd,HNO₃、HCl或DTPA 3种提取态Cd建模时须兼顾pH的影响. 研究显示,SEQS₉₅能够降低土壤Cd限值达标而作物Cd含量超标的可能性.      

土壤锌、铜、铁、锰形态区分方法的选择

用化学连续提取的方法将土壤中的锌、铜、铁、锰依结合状态区分为交换态、碳酸盐结合态(石灰性土壤)、氧化锰结合态、有机结合态、无定形氧化铁结合态、晶形氧化铁结合态和硅铝酸盐矿物态.初步认为选定的形态及提取方法适于土壤中锌、铜、铁、锰等元素的研究.