不同培养条件下锰过氧化物酶(MnP)的合成及其对甲基橙的降解

高效、大规模、低成本合成木质素降解酶是直接采用其降解难降解有机污染物所必须解决的问题.对锰过氧化物酶(MnP)降解甲基橙和在非灭菌的反应器中连续合成MnP的可行性进行考察.结果表明,在采用2 mmol H2O2和1.5 mmol MnSO4的降解体系中,获最大脱色效果,且100、200和300 U/L的MnP可在8h内将甲基橙分别脱色18％、23％和35％;在非灭菌的反应器水平上实现了固定化培养的P.chrysosporium连续23 d合成MnP,但MnP酶活仅为2～ 23 U/L,难以酶解甲基橙;然而,在摇瓶培养条件下固定化的P.chrysosporium合成的MnP却能达1 152 U/L.因此,直接采用MnP对污染物进行降解以及在非灭菌的反应器中持续合成MnP是可行的,但就在非灭菌条件下如何提高MnP的合成量还有待开展深入的研究.     

声电协同氧化氯酚的实验研究

采用超声波-电催化联合技术处理2-氯酚(2-CP)和4-氯酚(4-CP),探讨了电催化氧化和超声氧化的协同效应,考察了影响声电联合降解氯酚化合物的条件因数.结果表明,超声波-电催化联合技术处理效率明显优于电催化氧化技术,2-CP和4-CP的增强因子f分别为1.325和1.509.高电流密度有助于氯酚降解,2-CP和4-CP的表观反应速率常数随电流密度上升分别增加了1.28×10-5 s-1和1.82×10-5 s-1;高pH值也有利于氯酚降解,pH为9.08时,2-CP和4-CP的表观反应速率常数分别为9.22×10-5 s-1和11.02×10-5 s-1;高电解质浓度促进了2-CP的降解,而对4-CP的降解影响不大,2-CP表观反应速率常数从7.70×10-5 s-1上升到16.03×10-5 s-1.总之,超声波-电催化联合技术能够协同降解氯酚.     

三株白腐菌产锰过氧化物酶活性及其对多环芳烃的降解

比较研究了β-环糊精(β-CD)对3株黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)CGMCC5.776、GIM3.383和GIM3.393产锰过氧化物酶(MnP)和降解多环芳烃(PAHs)的影响.结果表明:3株菌都能分泌出高活性的MnP,β-CD能显著提高MnP的活性.加入2.0 g/Lβ-CD的体系培养到第12天时.酶活性最高达到2 912.5 U/L;而且β-CD能显著提高PAHs的降解率,两者之间存在较好的相关性.加入1.0 g/L β-CD的体系对比不加β-CD的体系,PAHs的降解率提高了1～2倍.PAHs的降解同时受到MnP活性、PAHs表观溶解度和分子结构稳定性等因素的影响.     

纳米钯?铝双金属对水中3-氯酚的脱氯降解研究

采用置换沉积法制备了纳米钯/铝双金属催化剂,氢解还原去除水相中难降解有毒有机物3-氯酚(3-CP),考察了溶液pH、钯负载量、纳米钯/铝双金属投加量、反应温度对脱氯效果的影响并解析相关反应机制。结果表明:(1)初始pH 3.0时,沉积液中93.25%(质量分数,下同)～96.67%的钯可有效负载于铝材上。(2)在pH为3.0、纳米钯/铝双金属投加量为2g/L、钯负载量为1.16%(质量分数)、反应温度为25℃下降解初始摩尔浓度为0.389mmol/L的3-CP,反应终了时脱氯率在99%以上。利用纳米钯/铝双金属降解氯代有机污染物具有高效低耗的优势,在实际应用上具有较好的前景。     

对位酯废水的光催化降解研究

研究了对位酯生产废水的初步处理方案.先将对位酯废水进行中和、冷冻除盐、加CaO沉淀、过滤等预处理(预处理后COD 40 352 mg/L;SO42- 9 577 mg/L;NH3-N 21 mg/L),再采用纳米光催化降解以及BaCl2进行处理,TiO2浓度为2 g/L时处理效果较好(COD 30 325 mg/L;SO42- 880 mg/L;NH3-N 140 mg/L).废水经铁炭微电解及CaO处理后,再进行光催化降解可以达到更好的处理效果,COD降为21 224 mg/L.废水经微电解、Fenton氧化和光催化联用处理后,COD降为20 800 mg/L.     

对氯苯酚废水处理引起的活性污泥有机毒性

以处理难降解有机污染物对氯苯酚(4-CP)模拟废水的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,探讨活性污泥在降解4-CP的过程中污泥有机毒性的形成与空间分布规律,以及污泥有机毒性随时间的变化趋势。处理组污泥用10 mg/L的4-CP模拟废水进行驯化。控制SBR系统的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)分别为12 h和20 d。结果表明,随着驯化时间的延长,处理组污泥毒性先升高后降低,最终达到稳定状态。在整个运行过程中,处理组污泥毒性始终高于对照组。4-CP的吸附与降解实验表明,污泥外层胞外聚集物(EPS)主要起吸附4-CP且向内层传递的作用,污泥有机毒性主要是由4-CP的降解过程引起,少部分由污染物吸附所致。     

用驯化的活性污泥强化修复氯酚污染土壤的试验

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段，通过摇瓶反应模拟生物泥浆反应器的运行，研究了受氯酚污染土壤的修复特性。结果表明，接种驯化的活性污泥可以大大加快邻氯苯酚（2-CP）的降解速率，对2-CP初始污染浓度为500 mg/kg干土的土壤，接种1%活性污泥 （w∶w）后反应11 h降解率即可达到96.4%。最适的反应条件为：活性污泥接种量1%，水土比2∶1，温度25 ℃，摇床转速200 r/min。2-CP的降解符合表观一级动力学方程；且当初始浓度为50～500 mg/kg干土时，2-CP降解速率常数随着初始浓度的增大而减小。     

废水中2,6-二硝基酚厌氧毒性和降解动力学研究

在中温(35℃±1℃)厌氧条件下,以葡萄糖为共基质,采用间歇实验方法,研究了2,6-二硝基酚(2,6-DNP)的厌氧产甲烷毒性和厌氧降解动力学.厌氧毒性试验(ATA)以累计产甲烷量和相对活性(RA)为指标,评价了不同浓度2,6-DNP对产甲烷菌的抑制程度;结果表明,2,6-DNP浓度＜20 mg/L时,对产甲烷菌没有抑制作用,浓度为40 mg/L时产生轻度抑制,浓度为80～120 mg/L时产生重度抑制;24 h 2,6-DNP的75%、50%、25%相对抑制浓度分别为30、70和＞120 mg/L.2,6-DNP降解动力学可用Haldane方程来描述,利用非线性拟合求得动力学参数Ks、Rm、Ki分别为179.7 mg/L、4.84 mg/g VSS·h、206.5 mg/L,方差R2=0.94,拟合效果很好.     

丛毛单胞菌对邻甲酚及对甲酚的降解特性

考察不同底物浓度、pH及金属离子对丛毛单胞菌(Comamonas sp.)Z1(以下简写为Z1)降解邻甲酚与对甲酚的影响,并利用高效液相色谱/质谱对降解产物进行分析。结果表明:(1)Z1可利用邻甲酚与对甲酚作为唯一碳源进行生长,36h内能将25～75mg/L邻甲酚、25～200mg/L对甲酚完全降解。(2)Z1可在pH为8.0时将50mg/L邻甲酚或100mg/L对甲酚快速降解。(3)Mg~(2+)对Z1生长、底物降解产生促进作用,Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等金属离子则具有抑制作用。(4)推断Z1能利用龙胆酸与儿茶酚途径降解邻甲酚,通过龙胆酸途径降解对甲酚。     

电-Fenton法预处理青霉素废水的降解规律研究

研究电-Fenton法预处理青霉素钠(penicillin G sodium,PGN)模拟废水的降解规律,分析预处理过程中PGN浓度、COD、TOC的变化情况及BOD5/COD改善情况.当T=20℃、pH=3时,投加0.5g/L FeSO4、0.2 mL/L H2O2,于0.3 A电流下降解浓度为100 mg/L的PGN废水,120 min后PGN去除97.9%,COD去除76.7%,TOC去除59.8%,BOD5/COD由0升至0.4,有效提高了废水的可生化性.以红外光谱(infrared spectrogram,IR)和液相色谱-质谱联用(Liquid chromatogramMass chromatogram,LC-MS)检测青霉素钠的降解产物,说明青霉素钠抑菌的关键结构b-内酰胺环被破坏,抗菌性消失,有助于生物处理有效去除.