腐殖质纳米颗粒对镉污染土壤的修复

外源腐殖质可改变土壤镉(Cd)的含量和状态。以风化煤为原料制备的不溶性胡敏酸为吸附剂,对比研究了其对冶炼厂周边污染土壤及人工模拟污染土壤中Cd的钝化效果。再以泥炭为原料,制备富里酸钾为主的水溶性腐殖酸钾为淋洗剂,用于活化、去除上述2种土壤中的Cd。结果表明,胡敏酸在砂质的人工模拟污染土壤中钝化效果更好,2%的剂量可使土壤中Ca Cl2提取态Cd的浓度(0.103 mg·L~(-1))降低19.7%。腐殖酸钾去除土壤Cd的效率随淋洗剂浓度增加而提高,在10 g·L~(-1)的浓度时,单次淋洗可去除高达38.1%的Cd。傅里叶变换红外光谱分析表明,腐殖质与Cd反应后形成了羧酸盐。因此,腐殖质纳米颗粒既可以钝化土壤中的Cd,也可以活化土壤中的Cd,从而达到修复Cd污染土壤的目的。其关键在于根据钝化或活化的目标,选择溶解度适当的腐殖质材料。     

腐殖质含量对填料净化污水效能的影响

掺入与腐殖垃圾级配相同的砂配置腐殖质含量分别为1.09%、0.87%、0.65%、0.44%和0.01%的5种填料，装填0.5 m厚度的试验柱，构建人工快速渗滤系统处理生活污水，并测定饱和水力渗透系数，研究腐殖质含量对填料净化污水效能的影响。结果表明，在相同的水力负荷（1 m/d）和污染负荷下，5种腐殖质填料对COD和TP的平均去除率存在明显差异，腐殖质含量为1.09%、0.87%和0.65%的3种填料对COD的去除率较腐殖质含量为0.01%的填料均高出14%以上。腐殖质含量与TP去除率呈现正相关性。腐殖质含量最高的填料（1#）其初始K值最大达3.23×10^-2 cm/s，约为腐殖质含量最低的填料（5#）的5倍，其稳定运行时间最长。     

三维荧光结合平行因子法在城市自来水监测中的应用

快速发现和预警城市供水系统水质污染,是饮用水安全保障的重要一环。采用三维荧光分光光度计对某城市自来水较长一段时间的连续监测,结合平行因子法对数据和光谱图进行处理,发现自来水中类蛋白质和类腐殖质的荧光峰值基本处在一个稳定状态下。类蛋白质的荧光峰值突变和升高,与原水中的某些荧光性有机污染物输入有关;类腐殖质的荧光值的变化可能主要与气候和季节有关。模拟水中乙苯输入的情况,验证三维荧光法能迅速有效发现水的突发性污染。     

污水处理中腐殖质的来源及其演变过程

污水中往往含有较多腐殖质和其前体物质,主要是动、植物残体以及它们被微生物分解后的有机质。腐殖质由胡敏酸(俗称腐殖酸)、富里酸和胡敏素组成,其分子结构主要以芳香环作为骨架,同时存在一定数量的多环环烷烃、含氮杂环,且在芳香环上还含有大量多种含氧官能团,包括羧基、酚羟基等。在污水处理过程中,沉砂池与初沉池可去除少量腐殖质;二级生物处理过程中微生物很难降解腐殖质,它们主要被活性污泥吸附而转移至污泥中;厌氧消化过程中,外源腐殖质沿程可能发生结构和形态变化,腐殖化程度会有所提高,同时还可能会有其前体物或细胞形成少量内源腐殖质生成。腐殖质结构中羧基、酚羟基等官能团会抑制厌氧水解过程,导致甲烷产率降低;原位金属离子可钝化腐殖质活性官能团,屏蔽其抑制水解作用。为此,需要研究污泥腐殖质在厌氧消化过程的演变规律,探知腐殖质化学与光谱特征,特别是羧基与酚羟基含量变化特征。     

膜分离腐殖质前后晚期渗滤液可生化性的变化

晚期渗滤液由于含有大量难降解有机物腐殖质,可生化性差,较难处理.采用特定分子量的超滤膜对晚期渗滤液中的腐殖质进行有效的分离,研究了膜分离腐殖质前后渗滤液的可生化性的变化:渗滤液中腐殖质类物质去除率为90.7%,BOD5/COD值提高了6倍,可生物降解的有机物在总有机物中所占比率提高了约4倍.结果表明,分离腐殖质可提高渗滤液的可生化性.     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明 ,pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素 ,当水中腐殖质浓度为 10 .0mg L ,铝盐作混凝剂时 ,去除腐殖质的最佳pH值在 6.2— 6.6范围内 ;腐殖质浓度升高时 ,最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用 ,但是它可以减少混凝剂投量 ,减轻污泥处理负担 ,其总体进行费用并没有增加 ,可认为是一种可行的运行方式     

污泥中类腐殖质的结构特性

西班牙学者最近对需氧和厌氧污泥中的类腐殖质进行了研究。元素和功能团分析表明,污泥中的类腐殖质与土壤腐殖酸相比,前者的含碳量、总酸度和羰酸度低,而含氢、含氮量及酚酸度较高。红外分析还表明,类腐殖质中的主要基团有脂肪基、甲基、含-CH_2基以及蛋白质和多肽中的肽键。核磁共振研究进一步发现,尽管类腐殖质的烃链可能出现明显的分枝,但是仍以-CH_2组成长链为主。气相色谱和质谱测定同时表明,过硫酸盐消化的主要产物有n-链烷、     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明，pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素，当水中腐殖质浓度为10．0mg/L，铝盐作混凝剂时，去除腐殖质的最佳pH值在6．2-6．6范围内；腐殖质浓度升高时，最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用，但是它可以减少混凝剂投量，减轻污泥处理负担，其总体进行费用并没有增加，可认为是一种可行的运行方式。     

基于三维荧光光谱技术解析不同微生物法净化黑臭水体的效果

应用曝气、菌剂+曝气、生物促生剂+曝气、菌剂+生物促生剂+曝气4种微生物技术净化黑臭水体,分别考察了进水中溶解性有机物(DOM)的特征和来源及出水中DOM的特征和效果,采用三维荧光(EEM)光谱技术与平行因子(PARAFAC)模型相结合的方式对进出水DOM进行了分析。结果表明,不同处理方式下进出水DOM的不同组分荧光峰强度变化存在较明显的差异,经过菌剂和生物促生剂联合处理之后,对类腐殖质等难降解物质削减效果最好。FI、HIX和BIX指数分析表明各处理水样中的DOM整体处于较强的自生源特征。利用主成分分析法(PCA)对影响黑臭水体DOM的主要因素及其贡献量研究发现:第1主成分表现为陆源类腐殖质和生物源类腐殖质共存的现象,对水体中DOM的贡献率为54.98%;第2主成分反映了以微生物代谢过程为代表的内源污染,对水体中DOM的贡献率为26.56%。因此,利用三维荧光分析能够较好的反映水中DOM的去除情况,易于实时在线监测,对黑臭水治理具有重要意义。     

光谱与呼吸图谱联用判定河流污染状态与自净能力

河流污染状态一般采用化学水质或生物等指标单独描述,目前尚缺少简便易行且可同时从化学与生物角度进行定量描述的指标。针对这一问题,采用三维荧光光谱、紫外吸收光谱与呼吸图谱联用的分析方法研究了纳污河、自然水体与污水处理厂各处理单元水样的溶解性有机物(DOM)的空间分布特征与河流微生物的呼吸特征。结果表明,光谱法可快速对河流有机污染物的种类进行辨别,而呼吸图谱具有识别河流自净能力的特点,其中类色氨酸(T峰与D峰)、类酪氨酸(S峰)、腐殖质(C峰)、富里酸(A峰)是指示不同污染程度的重要指标。通过呼吸图谱与荧光光谱联用(T峰)可快速对污染程度和自净能力进行区分,从而为河流的管理与自净能力的恢复提供参考。     

淹水条件下蚕沙复配材料对酸性水稻土中镉铅钝化的影响

通过室内淹水土培实验,研究蚕沙配施蚕沙炭、膨润土、腐殖质钾和泥炭对酸性水稻土中镉(Cd)、铅(Pb)的钝化效果,从土壤pH、有机质、有效态Fe、Mn含量变化初步探析蚕沙复配材料对镉、铅的钝化机制。结果表明,蚕沙复配材料均不同程度地提高了土壤pH和有机质含量,有效态Cd、Pb的含量随着淹水时间的延长都有不同程度的降低。培养28d后,与对照相比,添加了蚕沙+蚕沙炭(CB)、蚕沙+腐殖质钾(CF)、蚕沙+蚕沙炭+腐殖质钾(CBF)、蚕沙+泥炭(CN)处理的土壤有效态Cd分别降低了16.07%、15.51%、11.08%、7.76%,有效态Pb则降低了32.54%、27.12%、37.72%、42.31%。其中蚕沙+蚕沙炭(CB)对镉的钝化效果最好,蚕沙+泥炭(CN)处理对铅的钝化效果最好,综合来看,CB和CN处理同时对镉铅有很好的钝化效果,可以作为镉铅复合污染土壤的修复材料。相关分析结果显示,土壤的pH、有机质与有效态Cd、Pb含量均呈显著负相关关系,表明蚕沙复配材料对土壤中镉、铅的钝化作用可以通过提高土壤的pH、有机质含量来实现。     

热电厂双膜法中水深度处理回用系统膜污染机制分析

以某热电厂实际规模的双膜法中水回用系统为考察对象,对膜污染结构、形貌、组成与特征进行了研究。结果表明:污染物以有机-无机-微生物复合形式存在,形成致密的膜污染层,无机物主要以P、S、Ca、Si、Mg为主,存在垂直分布特征;有机污染物以腐殖质类、蛋白质、微生物代谢产物为主,且研究发现RO过程富里酸类物质主要为微生物源。碱性清洗液具有更佳的膜污染清洗效果。通过分析可知:微生物污染是膜污染暴发的关键原因,其以杆菌和球菌为主,且具有显著的垂直分布特征;表层微生物主要是α和β变形菌,底层中γ变形菌丰度显著增加。微生物污染垂直分布的主要原因是杀菌和化学清洗过程的选择作用,γ变形菌是先锋微生物,是形成稳定膜污染层的关键物种。因此,控制微生物的滋生是RO中水深度处理的关键,这个过程主要包括预处理工艺的选择和优化杀菌、阻垢和化学清洗策略等。     

填埋垃圾腐殖质组成在填埋场稳定度表征中的应用

通过对上海老港生活垃圾填埋场1991-2004年封场单元填埋垃圾腐殖质组成的分析,考察了填埋垃圾中腐殖质组成随填埋龄的变化规律.研究结果表明,填埋垃圾腐殖质的总可提取率和胡敏酸(HA)与富里酸(FA)比值(HA/FA)分别随填埋龄呈线性下降和上升趋势.因此,填埋垃圾总可提取率和HA/FA可用来有效表征填埋场和填埋垃圾稳定度.     

不同粒径高浓度粉末活性炭组合UF膜工艺特征和过滤效果

采用一体式高浓度粉末活性炭-超滤(HCPAC-UF)组合工艺,处理高氨氮微污染水源水。选取3种不同粒径(50、3和0.2μm)的粉末活性炭考察PAC粒径变化对组合工艺处理效果的影响。结果表明,PAC粒径改变分别对UV254表征的腐殖质类有机物和DOC表征的溶解性有机物的去除影响较小;PAC粒径显著影响系统中的微生物的生长环境,PAC粒径越小,系统中微生物的生长受抑制越明显,同时,PAC的粒径越小对减缓HCPAC-UF工艺的膜污染越显著。研究结果对于优化HCPAC-UF工艺参数具有一定参考价值。     

臭氧强化BAF工艺处理微污染窖水

采用臭氧-BAF组合工艺处理西北地区微污染窖水,使用比紫外吸收值(SUVA)、有机物分子量分布和三维荧光光谱等指标分析了臭氧预氧化对微污染窖水有机物特性的影响,研究了组合工艺对不同污染物的去除效果。结果表明:原水经臭氧预氧化后类腐殖质、类色氨酸物质含量分别下降65%、18%;水中小分子有机物含量增加,进水可生化性提高;经臭氧预氧化后BAF反应器出水类色氨酸物质含量低于未经臭氧预氧化的BAF反应器出水,臭氧预氧化起到了强化后续生物处理的作用。反应器出水CODMn、NH_3-N浓度分别为2.97 mg·L~(-1)、0.12 mg·L~(-1),满足生活饮用水卫生标准的要求;TOC、UV254和TN去除率分别为55%、53%和45%,水中污染物质得到有效去除。     

底泥富里酸在粘土矿物上的吸附

关于腐殖质与粘土矿物之间的相互作用,土壤科学家很早就开始了研究。Greenland的系统研究具有代表性,Schnitzer也进行了许多工作。七十年代以来水环境中腐殖质在粘土矿物和其它无机物上的吸附研究逐渐开展起来,如Rashid研究了海洋环境中腐植酸在粘土矿物上的吸附,Davis则用湖泊底泥分离得到的富里酸考查它们在氧化铝上的吸     

人工湿地基质中腐殖质的积累与分布特点

腐殖质来源于生物残体的降解,可参与多种污染物迁移转化,具有重要环境生态效应.本研究以常见的水平潜流和垂直流2种系统为研究对象,探讨了以无机基质为主构建的常规人工湿地中腐殖质的积累与分布特点.研究结果表明,随着污水处理运行,水平潜流和垂直流人工湿地中,大部分基质中腐殖质全碳量均有增加,水平潜流系统含量在1.7～ 18 g/kg,垂直流系统在1.9 ～7.5 g/kg;胡敏素是各系统腐殖质的主体组成,含量最高,水平潜流系统含量在1.55～17.22g/kg,垂直流系统在1.43 ～7.21 g/kg.腐殖质另外2种组分,富里酸和胡敏酸碳含量都比较低,水平潜流系统富里酸碳含量在0 ～0.68 g/kg,胡敏酸碳含量0.008 ～0.26g/kg;垂直流系统富里酸碳含量在0.015 ～0.38 g/kg,胡敏酸碳含量在0.05～0.15 g/kg,各系统中富里酸碳含量均高于胡敏酸碳含量;各系统中,根系基质腐殖质全碳及3种组分含量都显著高于非根际基质;不管是水平潜流还是垂直流,低水力负荷系统的比高水力负荷系统更高.     

长江水体溶解有机质与金属离子作用污染分析

将万州区牌楼段的长江水与金属离子混合,通过测定荧光光谱得出,在金属离子质量浓度较低(1.0×10-7 mg/mL)时,长江水中的腐殖质与金属离子发生螯合作用而使荧光强度降低,而在更高浓度时,则由于吸附/解吸作用而使荧光强度增强.三维荧光谱图的测定结果表明,金属离子浓度的大小决定了其与腐殖质的基团反应类型.实验结果表明,...     

猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争

为研究猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争,以猪粪和秸秆为堆腐原料,进行了为期36 d的好氧堆肥实验,研究猪粪堆肥过程中腐殖质组分(胡敏酸和富里酸)、胡敏酸结合态铜锌、富里酸结合态铜锌含量的变化。结果表明,堆肥结束后,腐殖化程度提高,胡敏酸碳含量增加394.4%,富里酸碳含量降低64.9%,腐殖化指数从0.24增加到3.33;随着堆肥的进行,胡敏酸结合态铜锌含量分别增加394.3%和56%,而富里酸结合态铜锌含量分别下降17.5%和28.4%;相关分析表明,胡敏酸结合态铜、富里酸结合态锌与胡敏酸、富里酸碳含量及腐殖化指数均成显著相关(P<0.01);堆肥过程中,胡敏酸结合态铜与富里酸结合态铜之比大于1,而胡敏酸结合态锌与富里酸结合态锌小于1,另外,胡敏酸中的Cu/Zn大于1,而富里酸中的Cu/Zn小于1,表明在腐殖质中铜主要与胡敏酸结合,而锌主要与富里酸结合。研究揭示了猪粪堆肥中重金属铜锌与不同腐殖质组分的结合竞争关系,为畜禽粪便堆肥土地利用的风险评估和风险控制提供科学依据。     

城市污水管网对水质的生化改善特性

研究建立了一套长1 200 m的城市污水模拟管网,分析研究了城市污水管网对水质的生化改善特性。研究表明,污水经过1 200 m管网输送后,水中TCOD、NO_3~--N和NH_3-N含量均发生了变化,其中TCOD、NO_3~--N含量分别由292~420 mg·L~(-1)、0.26~0.6 mg·L~(-1)降低至205~315 mg·L~(-1)、0.13~0.29 mg·L~(-1),NH3-N含量由31~50 mg·L~(-1)上升为35~66 mg·L~(-1)。采用三维荧光分析了水中有机物的变化情况,结果表明,蛋白质及腐殖质的含量均沿程减少,而蛋白质发生了蓝移,腐殖质则发生了红移,表明其物质的化学结构发生了改变。结合有机物的分子量分析可知污水中高分子量(蛋白质等)及部分中等分子量有机物(腐殖质)向小分子量有机物(乙酸等)转化。进一步的研究表明,管网中微生物改变了水中有机物的构成,将不饱和性有机物转变为易于生物利用的饱和性物质,从而提高了污水的生化性。