基团贡献法对取代苯类化合物生物降解性的预测

测定了 47种取代苯类化合物在松花江水中的 5日生化需氧量 (BOD5) .分别采用线性基团贡献法和非线性基团贡献法(人工神经网络法 )对化合物的生物降解性BOD5 ThOD(ThOD :理论需氧量 )进行QSBR研究 .得到不同基团对生物降解性的贡献为 :C6H5>COOH >OH >CH3 O CH3 >NH2 >Cl >NO2 .线性基团贡献法对于训练组和测试组的定性预测正确率分别为72 %和 86 % ;而人工神经网络法的预测正确率分别为 92 %和 86 % .预测结果表明线性和非线性基团贡献法的预测效果都很好 ,相比而言 ,非线性方法对生物降解性的预测更准确     

单歧藻对烷基酚类化合物的生物降解性及QSBR研究

以单歧藻为主要微生物源,用二级反应动力学方程拟合8种烷基酚类化合物的生物降解动力学过程,得到它们在藻中的生物降解速率常数K.采用Mopac软件PM3法及文献资料计算了化合物的多种理化参数,应用SPSS统计软件做回归分析,对1gK进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究.结果表明,疏水性参数lgK_ow,分子量M_w,一级价键连接指数1Xv,二级价键连接指数2Xv,生成热△H_f和分子偶极距μ能够较好地拟合烷基酚类化合物的生物降解速率,其中2Xv拟合效果最好.在此基础上,初步分析了烷基酚类化合物的生物降解机理,认为空间参数是决定其生物降解的主要因素,化合物的生成热和电性参数μ,E_homo的影响也不可忽视.      

典型吸附模型的非线性和线性拟合对比分析

为了验证各种典型吸附模型在非线性拟合和线性拟合的条件下,拟合结果是否相同这一问题,文章以沙粒对氨氮的吸附试验为例,对Langmuir和Freundlish吸附等温线模型以及准一级和准二级吸附动力学模型和附热力学Van’t Hoff模型进行了相同试验数据条件下的非线性拟合和线性拟合。结果表明,两种吸附等温线模型和准一级动力学模型的线性拟合相关系数小于对应的非线性拟合相关系数,并且两种拟合所得参数的差距也较大;但是,在准二级吸附动力学模型和Van’t Hoff模型中,情况又有所不同,表现出来线性拟合的相关系数大于等于非线性拟合的相关系数,并且两种拟合所得参数的相对误差小于1%,因此,可将其作为判定线性拟合结果是否合理的一个参考依据。综上所述,吸附模型的拟合应尽量采用非线性拟合,如若采用线性拟合,则有可能会带来较大的误差,从而影响吸附模型的精度。     

有机污染物土地生物处理过程动态规律模拟研究

应用土壤颗粒内部有机污染物屏蔽理论,说明土地生物处理过程中残余有机污染物在土壤中的滞留现象,提出描述有机污染物在土壤及相连的水环境中生物降解过程的数学模型.其中,污染物的扩散过程用Fick第二扩散定律表示,可逆的吸附和解吸过程用线性吸附等温线表示,不可逆的土壤颗粒内部屏蔽过程用假一级反应动力学方程表示,生物降解过程用Monod动力学方程表示.模型计算结果与实验结果基本拟合,表示模型基本可靠.利用该数学模型,可以定量预测有机污染物进行土地生物处理所需的时间、处理的程度及动态规律.     

取代苯甲酸在天然河流中的生物降解及其定量结构--生物降解性相关研究

以天然河流水作为微生物源 ,采用碘量法测定了 2 0种苯甲酸类化合物的 5日生化需氧量 ,并以其占理论需氧量的百分数作为表征生物降解性的参数 ,得出各类取代苯甲酸类化合物的生物降解能力为 :羟基 >氨基 >羧基 >甲氧基 >氯基 >硝基 ;对于同一种取代基 ,对位取代基化合物生物降解能力最大 ,而邻位、间位取代基化合物生物降解能力大体相同。计算了苯甲酸类化合物的分子连接性指数 ,并以 5日生化需氧量占理论需氧量的百分数为参数建立了 QSBR模型。分析结果表明 ,分子连接性指数5Xvpc、5Xp- 5Xvp 能较好地反映取代苯甲酸的生物降解性     

渗滤液生化特性在Fenton处理过程中的变化

采用电解呼吸仪分析早、晚期渗滤的生化特性在Fenton过程前后的变化。根据BOD累积曲线 ,由非线性最小二乘法求解出第一阶段生化需氧量BODu 和一级生化动力学常数K。结果表明早期渗滤液易于生化降解 ,经Fenton氧化后 ,由于产生了毒性更强的中间产物 ,渗滤液的驯化时间反面延长 ,K值也略有下降。晚期渗滤液很难生化降解 ,经Fenton处理后其生化特性得到很大的改善。     

生物流化床降解水中腐殖酸的动力学研究

依据生物流化床内的质量平衡方程 ,建立了流化床内腐殖酸 (HA)生物降解的动力学模型 ;以Monod方程为基础 ,结合生物反应动力学理论 ,建立了生物流化床降解腐殖酸的稳态动力学模型 ,在动力学模型中 ,引入了腐殖酸总降解系数 (K) ,采用多元逐步线性回归法确定了该系数与水力停留时间和进水UV2 54 值的关系式。以微污染湖水中HA的降解为研究对象 ,在不同水力停留时间和进水腐殖酸浓度条件下对所建立的动力学模型进行了验证 ,结果表明 ,该模型可较好地描述HA生物降解的过程     

黄土对钕(Ⅲ)和铈(Ⅲ)在不同pH下的等温吸附特性

研究了黄土对钕 (Ⅲ )和铈 (Ⅲ )在不同pH下的等温吸附特性 ,采用Langmuir及Freundlich两种吸附模型对吸附数据进行了描述 .并分析、比较了线性及非线性两种拟合的方法 .非线性拟合 ,由于数据形式没有转换 ,求得的模型参数较线性方法比较可靠 ;非线性拟合结果表明 ,在低pH( =3 ,5 75 )下 ,等温吸附行为更符合Langmuir模型 ,而在高pH( =6 1,6 9)下 ,更符合Freundlich模型     

不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的等温吸附特征

研究了不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的吸附等温线,分别采用了线性和非线性2种方法拟合吸附等温线,并分析比较了2种方法的适用性.结果表明:①不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附量在接近中性时最大,酸性和碱性条件下均下降,污染严重的沉积物对磷酸盐的吸附受pH影响较污染轻的大;②不同pH下,不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附等温线没有明显规律;③沉积物对磷酸盐的吸附行为采用线性和非线性拟合均存在不足,不能仅仅根据R2和X2的大小进行拟合方程的适用性比较;④为了获得更为真实可靠的拟合结果,可以利用线性和非线性方法分别进行拟合,而每一种拟合方法也要同时采用多种拟合方程,在对多个拟合结果比较的基础上确定更符合实验数据的拟合方程.      

单歧藻对烷基酚类化合物的生物降解性研究

以4-乙基酚为研究对象,研究其在单歧藻作用下的可降解性及其影响因素,然后对邻甲酚,间甲酚,4-辛基酚的生物降解动力学进行了比较,最后运用生物降解数据logK对8种烷基酚类化合物进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究。研究结果表明:单歧藻对烷基酚类化合物的降解速率与藻细胞浓度和有机物初始浓度有关,化合物的降解动力学常数K值由污染物的初始浓度所决定,化合物的疏水性参数logKOW、分子量MW、一级价键连接指数1XV、二级价键连接指数2XV、生成热ΔHf和分子偶极距μ能够较好地拟合烷基酚类化合物的生物降解速率,其中2XV拟合效果最好。并在此基础上,初步分析了烷基酚类化合物的生物降解机理,认为空间参数是决定其生物降解的主要因素,化合物的生成热和电性参数μ、Ehomo的影响也不可忽视。     

苯酚在大连近海海水中的生物降解动力学

用生化耗氧量测试法,利用大连近海海水中的微生物群落及海水物理化学组成条件,研究苯酚的生物降解能力结果表明,苯酚在大连近海海水中的生物降解过程符合一级反应动力学方程Y_t＝L₀（1－e^-k（t-t₀)）,得出单位质量苯酚的完全生化需氧量不受环境因素影响,为一固定常数;天然海水温度升高,苯酚的生物降解速率相应增大,滞后期和半衰期相应缩短;苯酚浓度在本实验条件下对生物降解滞后期和半衰期的影响,在低温时表现较显著,随温度的升高,这种影响减弱     

有机污染物在大连近海海水中生物降解速度的研究

研究了４种特征有机污染物在大连近海海水中生物降解的动力学,通过大天然海水中分别加入有机物苯,硝基苯,苯胺和苯酚,实验测定了它们在０．１ｍｇ／Ｌ,０．３ｍｇ／Ｌ,０．５ｍｇ／Ｌ及１ｍｇ／Ｌ等几组不同浓度下的ＢＯＤ及其历时曲线,根据实验结果,经数据处理,得到同物的生物降解动力学参数Ｋ和Ｌ０,应用一级反应动力学表示的ＢＯＤ数学模式Ｙ＝Ｌ０（１－１０＾ｋｔ）较好表达了ＢＯＤ随时间的变化规律,计算结果与实测     

BOD微生物传感器检测方法的研究

采用固定化微生物分散悬浮的方法，进行了BOD微生物传感器及其检测方法的研究。该传感器响应大、测量范围广、稳定性好，测定BOD时，线性响应范围为0-500mg/L，线性相关系统数达到0.99以上，且存在很好的重现性，响应时间在12min内。测定结果与BOD5标准方法具有良好的相关性，连续稳定地工作寿命在4个月以上。     

酚类化合物好氧生物降解的QSBR研究

采用多种软件计算了酚类化合物的11种理化参数.应用SPSS统计软件,采用回归分析的方法,对3组生物降解数据-logKb、BOD、CO₂进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究.结果发现,分子最低空轨道能(E_lumo)、偶极矩-μ-、分子摩尔质量(Mw)、分子表面积(TSA)、一阶分子连接性指数(¹X)、生成热(H_f)等能够较好地拟合酚类化合物的生物降解速率或程度.在此基础上,初步分析了酚类化合物的生物降解机理,认为电性参数与立体参数是决定酚类化合物生物降解的主要因素,化合物的生成热对生物降解最终产物的影响也不可忽视.     

微生物膜BOD电极的研究

本文介绍了用四种微生物膜制备的BOD电极及其测定废水BOD的试验情况,结果表明,电极对BOD际准物质线性响应范围为10—60mg/L,响应达到平衡时间为4 min(对低限浓度溶液)到7 min(对高限浓度溶液),连续稳定地工怍寿命在20天以上;用该电极和BOD_s标准法对照测定7种废水的BOD值,测定结果的相关性较好。     

Biodegradation of malathion by Acinetobacter johnsonii MA19 and optimization of cometabolism substrates

To enhance the removal efficiency of malathion in the wastewater from organophosphate pesticide mill, a bacterium, Acinetobacter johnsonii MA19, that could degrade malathion with cometabolism was isolated from malathion-polluted soil samples using enrichment culture techniques. Four kinds of additional compounds, sodium succinate, sodium acetate, glucose, and fructose were tested to choose a favorite carbon source for the cometabolism of strain MA19. The results showed that sodium succinate and sodium acetate could promote malathion biodegradation and cell growth. The investigation results of effects of sodium succinate concentrations on the malathion biodegradation indicated that the more sodium succinate supplied resulted in quick degradation ofmalathion and fast cells multiplied. Zero-order kinetic model was appropriate to describe the malathion biodegradation when the concentration of sodium succinate was more than 0.5144 g/L. The degradation rate constant (K) reached the maximum value of 3.5837 mg/(L·h) when the mass ratio of sodium succinate to malathion was 128.6 mg/mg. The aquatic toxicity of the malathion was evaluated using the test organism, Limnodrilus hoffmeisteri. The data obtained suggested that the toxicity of malathion could be ignored after 84 h biodegradation. Our result demonstrates the potential for using bacterium A. Johnsonii MA19 for malathion biodegradation and environmental bioremediation when some suitable conventional carbon sources are supplied.     

总有机碳与生化需氧量相互关系的实验研究

本文通过平行的生化培养试验证实,在“参与耗氧的含碳有机物”这一意义下,TOC和BOD是等价的,两者均服从一阶动力学过程并具有相同的降解速率常数,两者之间通过TOC的耗氧系数α和不可生化量b而存在线性的一般关系:BOD_5=α·(TOC—b)·exp(-5k_1).以在研究中关于BOD_5,与TOC的比值关系只是这一线性关系的特例.     

生化—光催化氧化工艺处理印染废水中污泥活性研究

从生物处理单元中污泥活性的角度，研究了生物氧化－光催化氧化过程中各相关因素的影响。采用BOD测定仪连续测定了驯化前后污泥耗氧曲线，采用第一段斜率表征污泥呼吸活性。并通过电镜观察驯化过程生物相的状况。实验结果表明，微生物呼吸活性的变化与微观生物相的变化一致，并与处理效果具有良好的相关性。     

水流条件巨大变化对有机污染物降解速率影响研究

以三峡库区江段主要有机污染水质指标BOD₅为例,通过经验分析与计算,深入研究三峡水库建成前后水流条件巨大变化对BOD₅生化降解系数K₁的影响,并建立了与水流条件相关的经验关系式.研究表明,三峡水库建成以后,随着水位抬高,流速减缓,单位时间内BOD₅降解速率K₁将明显减小.