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。     

多株硝基苯降解菌的筛选

从长期受硝基苯严重污染的河道底泥和处理硝基苯废水的水解池沉积底泥以及生活污水处理厂消化池污泥中分离到18株可降解硝基苯并且利用硝基苯作为唯一碳源的细菌，从中筛选出5株对硝基苯降解能力较强的菌种，其中一株菌在pH8，温度35℃，硝基苯初始浓度32.98mg/L的液体培养基内培养7d。对硝基苯的降解率达85%。     

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。     

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。     

硝基苯厌氧降解过程中Fe0的促进作用

尝试在硝基苯生物厌氧降解过程中,添加零价铁实现电子催化与生物代谢的协同作用,结果发现零价铁能够促进硝基苯的厌氧转化并主要生成苯胺,初始浓度为240.00mg·l-1的硝基苯废水,当厌氧微生物浓度为5000.00mg·l-1左右时,在2L的试验液中,当零价铁投加量由0.50g增加到5.00g时,硝基苯的转化率和苯胺的产生量急剧增加;零价铁的投加量为5.00g时与不加零价铁相比,硝基苯的转化率提高了2.43倍,苯胺的生成量提高了2.12倍;通过设计Fe0,Fe2 ,Fe3 及Fe3O4的对比实验,证明零价铁的作用主要表现为其腐蚀形成Fe2 的过程为硝基苯的厌氧生物转化提供了电子以及该过程中生成的Fe2 和Fe3 的生物营养作用.     

Fe(Ⅱ)/生物炭对硝基苯的还原降解

以玉米秸秆、猪粪为原料,在不同温度下制备生物炭,并对其物化性质进行了表征.研究了厌氧条件下,Fe(Ⅱ)/生物炭体系对硝基苯的还原降解,并对降解条件进行了优化,对降解机理进行了讨论.结果表明,在Fe(Ⅱ)/生物炭体系中,Fe(Ⅱ)的还原性显著增强;原料、制备温度、Fe(Ⅱ)初始浓度、p H值都会对Fe(Ⅱ)的还原活性造成影响.其中在p H=7、固水比=1∶500、25℃,Fe(Ⅱ)和硝基苯的初始量分别为12 mmol·L~(-1)和0.08 mmol·L~(-1)的条件下,Fe(Ⅱ)/PBC700可将93%的硝基苯降解,为最佳降解体系.为了揭示Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原硝基苯的关键结构与机理,分别研究了生物炭除灰处理和除有机质处理对Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原能力的影响.发现两种处理都可使反应加速,由此推断,一方面生物炭灰分中的金属氧化物与Fe(Ⅱ)组成表面结合铁还原系统使Fe(Ⅱ)的还原性增强;另一方面生物炭的类石墨烯片层有机质结构起到了电子传递的作用,也可促进Fe(Ⅱ)对硝基苯的还原.本文为Fe(Ⅱ)还原去除有机污染物发现了一个新的载体.     

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。     

硝基苯环境效应的研究综述

硝基苯污染威胁着人类和生态系统健康,国外有关硝基苯的环境毒理的研究已经广泛展开,但我国仍处于起步阶段.文章综述了国内外硝基苯环境效应的研究进展,介绍了其基本理化性质、用途、环境基准和标准值、污染的生态毒理效应以及其在生态系统中的迁移转化规律.研究认为环境中的硝基苯属于低毒污染物,但难溶于水,易溶于有机溶剂,难以降解,造成水体和土壤污染的持续时间长,且能够在生物体内积累,产生生物放大效应,因此,高浓度的硝基苯对生态系统和人体健康造成较大的生态风险;不过,阳光中的近紫外线、γ射线、声波振荡以及生物分解等作用可自然环境中硝基苯有降解作用,而生物和物理吸附能降低其浓度,从而降解其毒性.目前,有关自然生态系统中硝基苯迁移转化过程之间协同作用与相互影响的研究还有待于进一步深入.     

硝基苯环境效应的研究综述

硝基苯污染威胁着人类和生态系统健康,国外有关硝基苯的环境毒理的研究已经广泛展开,但我国仍处于起步阶段.文章综述了国内外硝基苯环境效应的研究进展,介绍了其基本理化性质、用途、环境基准和标准值、污染的生态毒理效应以及其在生态系统中的迁移转化规律.研究认为环境中的硝基苯属于低毒污染物,但难溶于水,易溶于有机溶剂,难以降解,造成水体和土壤污染的持续时间长,且能够在生物体内积累,产生生物放大效应,因此,高浓度的硝基苯对生态系统和人体健康造成较大的生态风险;不过,阳光中的近紫外线、γ射线、声波振荡以及生物分解等作用可自然环境中硝基苯有降解作用,而生物和物理吸附能降低其浓度,从而降解其毒性.目前,有关自然生态系统中硝基苯迁移转化过程之间协同作用与相互影响的研究还有待于进一步深入.     

蛋白质在城市污水活性污泥处理系统中的降解动力学模型研究

研究了蛋白质在厌氧-缺氧-好氧城市污水处理系统中吸附和降解的特性,分别确定了蛋白质在厌氧、缺氧和好氧条件下的吸附等温线模型,建立了蛋白质在厌氧、缺氧和好氧状态下的降解动力学模型,并对模型预测结果进行了验证分析,结果表明,Freundlich模型可以较好地描述蛋白质在厌氧、缺氧和好氧污泥卜的吸附过程,牛血清白蛋白水解成氨基酸是其生物降解过程的控速步骤,序批式动力学降解试验还表明,厌氧降解速率系数K厌、缺氧降解速率系数k缺与好氧降解速率常数的比值分别为0.40和0.98,说明在同一活性污泥系统的厌氧和缺氧条件下,蛋白质也能被较好地降解,模型得到的各池混合液出水中蛋白质的浓度模拟结果与实测结果相一致(相对误差＜10%).无论在厌氧、缺氧还是好氧环境中,酸溶蛋白质没有积累.     

有机污染物生物降解性预测模型

生物降解性是评估污染物环境持久性的重要依据,也是化学品是否获准生产及进入市场的评价指标。采用17位生物降解领域专家评估的生物降解等级数据,通过功能树(FT)算法建立了包含15个分子结构参数的初级生物降解和最终生物降解预测模型。外部验证结果表明,模型具有较好的预测准确性,初级生物降解性加权准确度(weighted accuracy,WA):训练集WA=84.1%,验证集WA=78.9%;最终生物降解性WA:训练集WA=91.0%;验证集WA=83.6%。预测正确性对化合物的杠杆值作图,表征了生物降解性模型的应用域。     

三种载体上生物膜硝化作用动力学初步研究

通过测定水中COD、：NH4^ —N、NO2^-—N及NO3^-—N的浓度变化，研究了淹没式废水处理装置中沸石、活性炭和沙粒3种载体上硝化作用生物膜的动力学过程和反硝化作用。结果表明，3种载体上生物膜降解有机物(以COD表示)的过程可用一级动力学方程描述，反应速率常数分别为：沙粒0．0848h^-1、活性炭0．1187h^-1、沸石0．1334h^-1。3种载体上生物膜去除氨态氮的过程则可用零级动力学方程描述，反应速率常数分别为：沙粒-0．7743h^-1、活性炭-0．9886h^-1、沸石-1．0714h^-1．附着于沙上的生物膜去除亚硝酸盐氮的过程也可用零级动力学方程描述，反应速率常数为-0．6057h^-1，水中硝酸盐氮浓度较高时，载体沸石和活性炭上可能附着生长反硝化菌。图5表2参15。     

Biodegradation of trace pharmaceutical substances in wastewater by a membrane bioreactor

The biodegradation of selected pharmaceutical micropollutants, including two pharmaceuticals with argued biodegradation, was studied by a lab-scale membrane bioreactor. The reaction kinetics and affecting factors were also investigated in this paper. Clofibric acid (CA) with contradictive biodegradation reported was degraded almost completely at different hydraulic retention times (HRTs) after adaptation to microorganisms. The biodegradation of CA was disturbed at low pH operation, while the activity of microorganisms recovered again after pH adjustment to neutral condition. Ibuprofen (IBP) degraded under neutral and acidic conditions. Removals of IBP and CA were zero-order and first-order reactions under high and low initial concentrations, respectively. Carbamazepine and diclofenac were not degraded regardless of HRTs and pH.     

含氨基酸的润滑油生物降解性及降解速率方程模拟

在HVI 350矿物润滑油中加入少量月桂酰基甘氨酸,对比研究了加入月桂酰基甘氨酸前后矿物润滑油在土壤中的生物降解特性,并采用指数速率模型对润滑油生物降解动力学进行了模拟.结果表明,月桂酰基甘氨酸可促进HVI 350矿物润滑油生物降解,试验条件下HVI 350矿物润滑油生物降解速率方程为S_t=50.4e~(-0.0155t),半衰期为44.72 d;含月桂酰基甘氨酸的HVI 350矿物润滑油生物降解速率方程为S_t=51.6e~(-0.0224t),半衰期为30.94d.     

阿特拉津在土壤中的生物降解研究

运用恒温培养法研究了阿特拉津在河北省白洋淀地区农田土壤中的生物降解动力学，并从中分离鉴定了土壤中降解阿特拉津的优势菌种，研究结果表明，该土壤对阿特拉津具有一定的降解能力，非生物＋生物的降解、非生物降解和生物降解的速率分别为０．０２６２ｄ＾－１，０．００５５４８ｄ＾－１和０．００８１９４ｄ＾－１，半衰期分别为２６ｄ，１２５ｄ和８５ｄ，发现土壤中降解阿特拉津的优势菌种为蜡状芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ     

Effects of 9–10 dihydroanthracene and its biodegradation products on the marine diatom Phaeodactylum tricornutum

Growth, photosynthetic capacity and chlorophyll a content of the marine diatom Phaeodactylum tricornutum Bohlin were observed after exposure to the aromatic hydrocarbon 9–10 dihydroanthracene and its biodegradation products. Growth was inhibited after exposure to the aromatic hydrocarbon, whereas no inhibition occurred in the presence of the biodegradation products alone. The degradation products were found to enhance the chlorophyll a cellular content. Synergistic effects between dihydroanthracene and its biodegradation products increased the toxicity of this aromatic hydrocarbon.     

Numerical simulation of benzene transport in shoreline groundwater affected by tides under different conditions

● An approach for assessing the transport of benzene on the beach was proposed. ● The behavior of benzene in the subsurface of the beach was impacted by tide. ● Tidal amplitude influenced the travel speed and the benzene biodegradation. ● Hydraulic conductivity had the impact on plume residence time and biodegradation. ● Plume dispersed and concentration decreased due to high longitudinal dispersivity. The release and transport of benzene in coastal aquifers were investigated in the present study. Numerical simulations were implemented using the SEAM3D, coupled with GMS, to study the behavior of benzene in the subsurface of tidally influenced beaches. The transport and fate of the benzene plume were simulated, considering advection, dispersion, sorption, biodegradation, and dissolution on the beach. Different tide amplitudes, aquifer characteristics, and pollutant release locations were studied. It was found that the tide amplitude, hydraulic conductivity, and longitudinal dispersivity were the primary factors affecting the fate and transport of benzene. The tidal amplitude influenced the transport speed and percentage of biodegradation of benzene plume in the beach. A high tidal range reduced the spreading area and enhanced the rate of benzene biodegradation. Hydraulic conductivity had an impact on plume residence time and the percentage of contaminant biodegradation. Lower hydraulic conductivity induced longer residence time in each beach portion and a higher percentage of biodegradation on the beach. The plume dispersed and the concentration decreased due to high longitudinal dispersivity. The results can be used to support future risk assessment and management for the shorelines impacted by spill and leaking accidents. Modeling the heterogeneous beach aquifer subjected to tides can also be further explored in the future study.     

试验方法和接种物来源对苯甲酸钠快速生物降解率的影响

化学品的快速生物降解性直接影响其在环境中的迁移、转化和归宿，是鉴别其环境危害性和持久性的基本指标，是政府管理部门对化学品进行风险管理的重要科学依据，在生态毒理测试中具有非常重要的地位。为探讨试验方法、接种物来源以及两者的交互效应对苯甲酸钠生物降解率的影响，2013~2015年间以广州地区2个主要处理生活污水的污水处理厂(DTS、LD)为接种物来源，采用OECD 301系列试验方法(301B、301D和301F)进行了苯甲酸钠的快速生物降解性试验，共获得89个标准化测试数据。统计分析结果显示，接种物来源、试验方法与接种物来源的交互效应对苯甲酸钠生物降解率影响不显著，但试验方法单一因素的影响显著。本研究表明，当受试物为易生物降解时，接种物来源、试验方法和接种物来源的交互效应对该受试物的生物降解率无显著的影响，但在同一条件下，选择不同的试验方法往往会导致最终生物降解率出现明显差异。     

试验方法和接种物来源对苯甲酸钠快速生物降解率的影响

化学品的快速生物降解性直接影响其在环境中的迁移、转化和归宿,是鉴别其环境危害性和持久性的基本指标,是政府管理部门对化学品进行风险管理的重要科学依据,在生态毒理测试中具有非常重要的地位。为探讨试验方法、接种物来源以及两者的交互效应对苯甲酸钠生物降解率的影响,2013—2015年间以广州地区2个主要处理生活污水的污水处理厂(DTS、LD)为接种物来源,采用OECD 301系列试验方法(301B、301D和301F)进行了苯甲酸钠的快速生物降解性试验,共获得89个标准化测试数据。统计分析结果显示,接种物来源、试验方法与接种物来源的交互效应对苯甲酸钠生物降解率影响不显著,但试验方法单一因素的影响显著。本研究表明,当受试物为易生物降解时,接种物来源、试验方法和接种物来源的交互效应对该受试物的生物降解率无显著的影响,但在同一条件下,选择不同的试验方法往往会导致最终生物降解率出现明显差异。     

Coupled aerobic and anoxic biodegradation for quinoline and nitrogen removals

Quinoline (C₉H₇N) commonly occurs in wastewaters from the chemical, pharmaceutical, and dyeing industries. As quinoline is biodegraded, nitrogen is released as ammonium. Total-N removal requires that the ammonium-N be nitrified and then denitrified. The objective of this study was to couple quinoline biodegradation with total-N removal. In a proof-of-concept step, activated sludge was sequenced from aerobic to anoxic stages. The ammonium nitrogen released from quinoline biodegradation in the aerobic stage was nitrified to nitrate in parallel. Anoxic biodegradation of the aerobic effluent then brought about nitrogen and COD removals through denitrification. Then, simultaneous quinoline biodegradation and total-N removal were demonstrated in a novel airlift internal loop biofilm reactor (AILBR) having aerobic and anoxic zones. Experimental results showed that the AILBR could achieve complete removal of quinoline, 91% COD removal, and 85% total-N removal when glucose added as a supplemental electron donor once nitrate was formed.