海洋污染及其防治

X55 9600962浅海原油净化过程的模拟实验一一分散油的挥发降解过程/王永辰…(青岛海洋大学化学系)//海洋与湖沼/中国海洋湖沼学会一1995, 26(4)一389~396环信P一8 于1989年3~7月在青岛海洋大学进行“河口”原油和“东营”原油实验室模拟实验,以了解海上溢油进入海水中的分散(溶解和乳化)油的挥发降解过程。结果表明,分散油的蒸发速率除与原油本身性质有关外,还与环境温度、水体盐度和水面风速有关。水体中油含量随时间变化可表示为:C二coe一Kv’,温度、盐度和风速增大时,均有助于分散油的挥发,其中风速变化对Kv的影响最大,而盐度变化的影…     

消油剂对原油乳化效果评估波浪槽实验

消油剂的合理使用是海洋溢油应急处置的一种有效手段。本研究选取渤海产蓬莱19-3和旅大10-1原油,开展消油剂对原油乳化效果测试的波浪槽模拟实验。以消油剂乳化率和油滴中值粒径为测试指标,设置不同波浪条件和剂油比,考察两种不同消油剂对渤海原油的乳化效果。结果表明,消油剂A、消油剂B对两种原油的乳化率均随剂油比和波高条件的增大而增加,油滴中值粒径随剂油比和波高条件的增大而减小。消油剂B与消油剂A相比表现出较高的乳化能力,在实验条件下对蓬莱19-3原油的乳化率最高可达52.9%,油滴中值粒径最低可达12m。对于不同类型原油,消油剂的乳化分散效果不同。本研究结果可为溢油应急处置中消油剂效用效果预测以及应急方案的制定提供依据。     

反乳化分散液液微萃取-HPLC测定水中二氯酚

建立了一种快速、简便、灵敏的反乳化分散液液微萃取新方法,并与高效液相色谱联用成功用于环境水样中2,4-二氯酚与2,6-二氯酚的测定。对萃取条件(如萃取剂、分散剂/反乳化剂的种类和体积、盐浓度、p H等)进行了优化,得到了最佳的反乳化分散液液微萃取条件。对2,4-二氯酚与2,6-二氯酚测定的线性范围分别为5~600μg/L(r=0.999 8)和5~600μg/L(r=0.999 7),检出限(3σ)为2.06μg/L和2.88μg/L。对200μg/L的标准溶液测定得到的相对标准偏差(RSD)分别为1.71%和2.67%(n=6)。该方法已成功用于3种实际环境水样中痕量2,4-二氯酚与2,6-二氯酚的测定,加标回收率为83.2%~118.2%,RSD为0.56%~17.81%(n=3)。     

分散液液微萃取-HPLC测定水中苯胺类化合物

文章采用分散液液微萃取-高效液相色谱技术对水中的苯胺类化合物进行分析,并对影响萃取的各种因素,如萃取剂种类、分散剂体积、萃取时间、p H值和盐效应等进行了优化,确定了最佳萃取条件。相关系数均大于0.997 0,最低检出限0.5~0.9μg/L,加标回收率90.3%~103.0%,相对标准偏差为3.57~5.48,该方法可用于对地表水体中苯胺类化合物的检测。     

一株石油降解赤红球菌(Rhodococcus rubber)特性及处理含油废水研究

从石油污染土壤筛选出一株高效石油降解菌JC-106,经细菌形态学、生理生化及16S r DNA序列分析鉴定为赤红球菌(Rhodococcus rubber).在温度15~40℃、初始p H 6~8、盐度0~4%条件下培养生长良好.该菌能利用十二烷、二十四烷、正辛烷、邻苯二酚、蒽、萘为唯一碳源生长.在较低温度下能有效降解原油,在15和35℃培养15 d对原油降解率分别为41.61%和58.18%,GC-MS分析发现原油组分中正构烷烃(C14~C44)降解率达到96.13%.在含1000 mg·L~(-1)原油的人工废水中加入2%(V/V)赤红球菌JC-106菌悬液,采用SBR间歇式活性污泥法处理含油废水,15 d后出水COD、NH_4+-N、TP平均去除率分别为96.49%、96.88%、99.15%,原油去除率为92.43%,对照组原油去除率仅为53.80%.JC-106在含油废水中稳定生长,数量维持在4.8×1010~1.0×1011cfu·mL~(-1)左右.     

卵圆卡盾藻香港株过氧化氢产生的影响因素研究

研究了卵圆卡盾藻香港株(Chattonella ovata,Hong Kong strain,COHK)在不同生长期、盐度和营养盐条件下的生长及过氧化氢(H2O2)的产生特点.结果表明,过氧化氢浓度峰值出现在COHK对数生长期(4～8 d),以第6 d达到最大,为2.91×10-4nmol.cell-1.在N∶P为16∶1、32∶1和64∶1的情况下,COHK生长较快,以32∶1时生长速率最快(0.58 div.d-1).COHK产生H2O2的量与藻类生长呈相反趋势,在N∶P为4∶1和8∶1的情况下,藻细胞生长率较低,但单位藻细胞H2O2浓度较高.单位藻细胞H2O2浓度在N∶P为4∶1时最大,达到1.26×10-4nmol.cell-1.COHK在盐度为20和25时生长率较高,在盐度为10、15和30时生长率较低,表明低盐和高盐条件均不利于COHK的生长.低盐度和高盐度均有利于COHK过氧化氢的产生,在盐度为10时,单位藻细胞的H2O2量最高,达到2.2×10-4nmol.cell-1;但盐度在15～25范围内,单位藻细胞H2O2量相差不大(0.7×10-4～0.9×10-4nmol.cell-1).Fe3+可显著影响COHK的生长,Fe3+浓度范围为0.2×10-8～1×10-8mol.L-1时,COHK生长率较高.缺铁条件下(Fe3+浓度为0),COHK生长率最低(0.1 div.d-1),而Fe3+浓度较高时(5×10-8mol.L-1),藻细胞生长率也有所降低.缺铁以及高铁条件下,卵圆卡盾藻的H2O2产量增加,H2O2浓度分别为0.97×10-4和0.95×10-4nmol.cell-1.     

基质固相分散萃取-气相质谱联用法测定土壤中19种苯胺类物质

采用基质固相分散萃取结合GCMS法,选择弗罗里硅土为分散剂,样品与分散剂比例为1∶4,正己烷∶丙酮(1∶1)为洗脱剂,建立了一种快速、准确测定土壤中19种苯胺类物质的方法。结果表明:19种苯胺类化合物的线性范围为0.1~10mg/L,相关系数(R)在0.9973~0.9999,3个浓度梯度下方法平均回收率87.3%~109%,相对标准偏差(n=6)为0.796%~4.91%,方法检出限为0.017~0.075mg/kg。该方法简便可行,灵敏度、准确度和精密度均可以满足土壤中19种苯胺类物质的检测要求。     

耐冷嗜碱蒙氏假单胞菌H97的鉴定及其好氧反硝化特性

结合形态、磷脂脂肪酸及16S rRNA基因序列分析鉴定了分离自贵州冬水田的好氧反硝化菌株H97,采用模拟废水探讨了不同温度、接菌量、C/N、初始p H和碳源种类对菌株H97反硝化能力的影响.结果表明,菌株H97为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii),目前国内外尚无蒙氏假单胞菌具有耐冷嗜碱好氧反硝化作用的研究报道,是对好氧反硝化菌的补充;该菌的最适脱氮条件为15℃、p H 9.0、C/N 15、接种量1.5×106CFU·(100 m L)-1,碳源丁二酸钠.此外,菌株H97在p H为7.0~11.0时,均表现出良好的脱氮能力,对硝酸盐氮和总氮的去除率分别可达91.21%和79.10%以上,初始p H为12.0时,对硝酸盐氮和总氮的去除率仍分别达64.75%和36.78%,表现出了较强耐碱能力.在初始硝酸盐氮浓度为50.0 mg·L-1和最适脱氮条件下,菌株H97在48 h内对硝酸盐氮和总氮的去除率可达97.69%和96.32%.同时,H97对温度适应范围广,在15~40℃均具有较强好氧反硝化能力,是1株耐冷嗜碱好氧反硝化细菌,在碱性氮污染水体处理中具有较好的应用潜力.     

固定化碳酸酐酶的特性及催化吸收CO_2的实验研究

采用海藻酸钠包埋和戊二醛交联法固定碳酸酐酶,比较游离酶和固定化酶的酶学性质,并用固定化酶催化吸收CO2.实验结果表明:固定化酶的酶活力回收率是56.3%;最适反应温度为30℃,最适p H为7,在T=30~40℃和p H=6~10区间有稳定和很高的相对酶活力;固定化酶在60℃温浴1 h后,能保持39.8%的相对酶活力,而游离酶已经基本完全失去活性,固定化酶在p H=5.0~11.0范围内p H稳定性显著;固定化酶在T=30℃下催化吸收CO2效果显著,10%的反应时间完成了80.2%的催化反应,催化吸收CO2的量是空白试验的4.2×103倍,SEM显示反应后的固定化酶表面出现大量形状不规则的小孔,空隙结构变得发达;固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性.     

一株耐盐高效苯酚降解菌的筛选、鉴定、响应面法优化与降酚动力学研究

从海利(常德)有限公司污水处理池水样中分离得到1株耐盐高效苯酚降解菌,该菌可在盐度1%~8%、p H4.0~10.0、温度15~40℃条件下以苯酚为唯一碳源生长,命名为zht I.通过形态特征、生理生化反应、16S r DNA鉴定和BLAST序列比对构建系统发育树,确定菌株zht I为一株不动杆菌Acinetobacter guillouiae;利用Plackett-Burman实验确定葡萄糖浓度、苯酚浓度、p H值为影响菌株zht I降解苯酚的主要因素;采用中心组合实验设计,结合Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定菌株zht I在苯酚浓度801.6 mg·L~(-1)、葡萄糖浓度5.56%、p H值7.3、接种量6%、温度30℃、盐度3%条件下培养72 h,菌株zht I对苯酚的降解率达到93.23%.经降解动力学研究发现菌株zht I对苯酚的最大耐受浓度为1700 mg·L~(-1),菌株zht I降解苯酚的动力学模型符合典型的底物抑制模型,降酚动力学参数为:μmax=2.142 h~(-1),KS=126.952 mg·L~(-1),Ki=476.191 mg·L~(-1).     

硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮条件控制研究

采用全混式厌氧搅拌罐,研究自养条件下,厌氧氨氧化与硫自养反硝化共同存在时,前者对系统中硫酸盐的产生和碱度消耗的影响.投加单质硫颗粒50 g·L~(-1),接种厌氧氨氧化颗粒污泥100 g·L~(-1)(湿重),控制温度35℃±0.5℃,搅拌强度120r·min-1,p H为8.0~8.4.启动硫自养反硝化阶段,进水硝酸盐浓度为200 mg·L~(-1),水力停留时间为5.3 h,反应器硝态氮负荷达0.56~0.71 kg·(m~3·d)~(-1).硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化反应过程中,添加60 mg·L~(-1)氨氮后,硝态氮负荷仍维持在0.66~0.88kg·(m~3·d)~(-1),氨氮负荷为0.27 kg·(m~3·d)~(-1).反应体系内单位硝酸盐转化产生的硫酸盐Δn(SO~(2-)_4)∶Δn(NO~-_3)由1.21±0.06降低至1.01±0.10,Δ(IC)∶Δ(NO~-_3-N)由0.72±0.1降低至0.51±0.11,出水p H值由6.5上升至7.2.序批试实验优化反应条件:在搅拌强度G_T值为22~64 s~(-1),p H值为8.08时,耦合反应Δn(NH~+_4)∶Δn(NO~-_3)最高达到0.43,硝酸盐转化速率提升60%,过高搅拌强度(搅拌速度G_T值64 s~(-1))、不适宜的p H值(最适p H值为8.02)环境都会起同步转化效率的降低.     

一株稠油降解菌的筛选及其产物乳化性能研究

稠油亦称重质原油,稠油中胶质和沥青质等大分子组分含量较高.通过以稠油为唯一碳源的摇瓶发酵和稠油平板实验,从辽河油田油水样中筛选获得一株稠油降解菌AD.对菌株AD发酵所产表面活性剂的CMC值、乳化活性、稠油降黏作用等进行了测定.结果表明,菌株AD产表面活性剂对原油具有较强的乳化、降黏作用,可耐高温和高浓度盐,适用于油藏微碱性环境,稠油降黏率最高可达81.7％,与曙光油田的地层水有较好的配伍性.     

公路油罐车废水生化出水Fenton法回用处理研究

目前我国公路油罐车清洗水采用含油废水"老三套"模式进行处理,但由于油罐车种类多,清洗水水质复杂,含高浓度石油和化工类难降解污染物较多,普通生化工艺处理效率低,水质达标难度大。通过Fenton氧化法对生化处理后出水作进一步深度处理,在反应溶液初始p H为2.0~4.0,质量分数为30%的H2O2投加量为1.5~11.0 m L/L,n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶(15~20)的条件下,反应120 min后用Na OH溶液调节反应溶液p H为6.5~7.0,此时出水COD、ρ(油类)可分别降至44.3~20.1 mg/L和0.82~0.29 mg/L,ρ(氨氮)<4 mg/L,浊度<3 NTU,无色无味,达到铁路回用水水质标准要求。     

海藻酸钠包埋固定化微生物处理含油废水研究

采用海藻酸钠固定化包埋活性炭与菌Brevibacillus parabrevis Bbai-1,制备海藻酸钠-活性炭固定化微球。通过活性炭吸附前后的菌浓变化,测定了25℃时活性炭对Bbai-1的最大吸附量。采用正交试验优化了影响海藻酸钠-活性炭固定化微球的物理性质和微生物活性的4个主要因素(海藻酸钠浓度,活性炭含量,种子菌液浓度和交联时间),确定了固定化微球的最佳制备条件:海藻酸钠浓度为3.5%,活性炭含量为0.7%,种子菌液浓度为6×107 cell/mL,交联时间为24 h。并在25℃,原油含量为0.2%,固定化微球与含油培养基的体积比为3:20时,以游离菌作对比,考察了固定化微球降解原油的最佳pH和盐度。结果表明,固定化菌在pH 6~9,盐度为1.5%~3.5%时,原油降解率可达50%以上,比游离菌提高了20%,且具有较高的盐度适应能力和较宽的pH适应范围。     

海域高温油田1株耐高温耐盐硫酸盐还原菌的筛选与生理特性及活性抑制

油田中硫酸盐还原菌(SRP)的生长代谢能产生大量H_2S,会引起油藏酸化和微生物腐蚀等严重的生产和环境问题,而关于油田环境中SRP微生物多样性与生理活性的研究仍十分缺乏.为了深入了解我国渤海湾海域高温酸化油藏中SRP代谢特点并探究其潜在危害控制方法,本研究采用厌氧纯培养技术从渤海湾某高温油田采出水中分离筛选到1株耐高温、耐盐的SRP菌株BQ1,研究了其生理特性,并评价了不同杀菌剂和代谢抑制剂对其产H_2S活性的影响.结果表明,菌株BQ1的细胞呈短杆状,大小为(1.2~2.5)μm×(0.5~0.8)μm,有运动性.尽管BQ1与普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris Hildenborough)的16S rRNA基因序列相似性达99%,但两者生理特性具有明显差异.BQ1可在温度为14~70℃(最适30℃)、p H 6.0~9.0(最适7.0)、盐度为0%~10%条件下生长代谢.BQ1可利用甲酸钠、乳酸钠、乙酸盐等多种碳源,能以硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐或单质硫为唯一电子受体产生H_2S.次氯酸钠(600 mg·L~(-1))、苄基三甲基氯化铵(300 mg·L~(-1))或NaNO_3(800 mg·L~(-1))对BQ1产H_2S活性无明显抑制效果.戊二醛(50 mg·L~(-1))、溴硝醇(30 mg·L~(-1))、二氧化氯(50 mg·L~(-1))或NaNO_2(70 mg·L~(-1))可抑制BQ1产H_2S活性达30 d以上,是控制渤海湾高温油田微生物酸化的潜在有效抑制剂.     

负载镧镁活性氧化铝的制备及除氟性能研究

采用浸渍法制备负载镧镁活性氧化铝改性除氟剂,用于去除溶液中氟离子。通过正交实验考察镧镁摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对改性活性氧化铝吸附性能的影响,得出最佳合成条件为镧、镁物质的量比1∶2,焙烧温度300℃,焙烧时间2.0 h。研究吸附时间、投加量、p H值和共存阴离子对氟离子吸附效果的影响。结果表明:吸附时间为3.0 h、投加量为3.6 mg/L,p H值在6~9,除氟效果最好,氟离子去除率为94.5%;对比不同阴离子对除氟性能的影响,除氟性能受阴离子影响力大小为:CO2-3>SO2-4>Cl->NO-3;吸附剂对氟离子的吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附等温线满足Langmuir吸附等温式,其饱和吸附量为7.663 mg/g;不同温度下的热力学结果表明该反应为自发吸热反应。     

极端嗜盐菌Halomonas elogata的分离鉴定及其降解偶氮染料活性兰BRF的条件优化研究

从新疆地区土壤中经驯化、分离纯化得到一株极端嗜盐菌,并对其形态特征、生理生化特性及16S rDNA同源性进行了检索比较,鉴定该菌株为伸长盐单胞菌(Halomonas elogata);其次,考察了不同因素对菌株降解偶氮染料--活性兰BRF的影响,比较了不同盐度条件下的降解率,并在30℃、5%盐度生长条件下采用单因素实验考察了该菌接菌量、染料初始浓度、初始pH等因素对活性兰BRF72h降解率的影响,采用正交试验L9(33)获得适宜的降解条件;最后,通过紫外-可见吸收光谱分析了降解产物.结果表明,该菌株耐盐范围为0～32%,最适生长盐度为5%～20%;在盐度为3%～25%条件下该菌株对活性兰BRF的降解率随着盐度的升高先升后降,5%盐度下的降解效果最佳;在30℃、5%盐度下适宜降解条件为:染料浓度100mg·L-1,pH=7,接菌量5%,72h的降解率为88.62%.紫外-可见光谱结果显示,降解产物的光谱与活性兰BRF的明显不同,可见光区的吸收峰消失,正己烷萃取液无紫外吸收,二氯甲烷萃取液出现两个紫外吸收峰,推测为芳胺类及杂环类等极性化合物;质谱分析证实,降解产物合苯甲基二胺、2,6-氨基苯酚等极性化合物.     

嗜热地芽孢杆菌DM-2烃降解特性研究

从油田地层水中分离到1株嗜热解烃菌(地芽孢杆菌DM-2),通过研究该菌株在不同条件下降解原油的性能以及在最适条件下降解烃的特性发现：地芽孢杆菌DM-2可在45～70℃、pH 4.0～10.0、 0.2%～3.0%的盐离子浓度缺氧条件下降解原油烃类,其降解原油烃的最适温度和pH值分别为60℃和7.0.在此条件下,该菌可乳化液体石蜡作为碳源进行生长;气相色谱和红外光谱进一步分析表明,其能降解原油中的C14～C30的直链烷烃、支链烷烃和芳香烃类,并能降解C16～C36的长链单烷烃,其中对C28的降解量最高,达88.95%.DM-2菌株代谢烷烃的产物之一为脂肪酸,经液相色谱和质谱分析代谢十六烷产生的脂肪酸为乙酸,5 d产量达0.312 g/L,说明其采用次末端氧化途径氧化烷烃,之后进入β-氧化途径代谢.DM-2菌株在高温缺氧的极端环境下对烃的乳化、降解和产酸特性使其在高温石油污水的生物处理和开采重质原油方面具有潜在的应用价值.     

响应面法优化鸟粪石法去除粮食发酵废水中氮磷

采用磷酸铵镁结晶法去除某粮食发酵废水中的氨氮和无机磷,确定n(Mg~(2+))∶n(NH~(4+))、n(PO4~(3-))∶n(NH~(4+))及p H为主要影响因素,通过响应面法对主要影响因素进行优化,得到高拟合度的二次响应曲面模型。最佳优化结果表明:水温为30℃时,控制p H=9.12、n(NH~(4+))∶n(Mg~(2+))∶n(PO4~(3-))=1∶1.21∶0.98,搅拌速度为100 r/min反应20 min,粮食发酵废水中的氨氮从500 mg/L降低至75.05 mg/L,去除率达84.99%,无机磷从100 mg/L降至2.35 mg/L,去除率达97.65%。对最优条件下得到的沉淀物进行定性与定量分析,磷酸铵镁结晶是沉淀物的主要组成成分,且晶形较好,纯度可达87.19%。该研究结果表明磷酸铵镁结晶法能够有效去除粮食发酵废水中的氮磷,用响应面法优化该法的反应条件具有良好的可操作性和准确性。     

鸟粪石沉淀法处理鸡粪发酵沼液的试验研究

鉴于北京某养鸡场鸡粪发酵沼液氨氮浓度高的特点,采用了鸟粪石沉淀法对其进行处理。采用单因素和响应面实验的方式优化反应条件。通过单因素实验确定p H=10.0~10.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.3∶1∶1.1,反应时间为20 min,转速为300 r/min时,氨氮去除率最高,达到75.79%,通过响应面实验对所得最佳反应条件进一步优化,得出当p H=10.57,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.27∶1∶1.12时,氨氮去除率为75.81%。SEM及XRD分析表明沉淀主要成分为磷酸铵镁。