藻对酚类物质的吸附降解研究进展

酚类物质的广泛用使其成为水体、沉积物以及水生生物体等环境介质中普遍检出的有机污染物,引起公众极大的关注。目前,关于藻类在酚类物质污染修复方面的研究工作取得了重要进展。文章综述了藻生物质吸附剂生物吸附和活藻生物富集、转化及降解酚类物质的最新研究动态,比较分析了吸附、降解2种去除途径的特性、影响因素和机理,并对固定化藻和藻菌混合体的应用、降解途径、吸附机理等方面的研究趋势进行了展望。     

混合基质条件下难降解有机物生物降解性能

选取几种典型的难解解杂环化合物,在混合基质条件下较为系统的地研究了其好氧生物降解性能以及难解有机物间的联合作用效果,研究结果表明,吡啶,喹啉与其同系物类似的生化降解过程及抑制机理,它们的联合作用效果为相加作用,具有不可逆抑制作用物质共存时联合作用效果为协同作用,具有不可逆抑制作用物质与可逆抑制作用物质共存时,联合作用效果为拮抗作用。     

纳米级Pd/Fe@SiO2复合颗粒对2,4-DCP的还原脱氯研究

为有效抑制纳米级Pd/Fe颗粒的团聚和钝化及改善其表面特性,将纳米SiO_2包覆在Pd/Fe颗粒表面,超声波辐照下液相还原法制备纳米级Pd/Fe@SiO_2复合颗粒,采用TEM、SEM、XRD、EDX及BET表征其物性,以2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为目标污染物,探究其对2,4-DCP的还原脱氯影响因素、降解机理和动力学,结果表明:制备的纳米级颗粒粒径均匀、分散性好,比表面积大;体系中纳米级Pd/Fe投加量、钯化率、TEOS投加量、反应温度及溶液初始pH均会对2,4-DCP的降解效果产生明显影响;并推测出纳米级Pd/Fe@SiO_2复合颗粒对2,4-DCP的降解机理即快速吸附—逐步脱氯—最终脱附释放,其降解符合拟一级动力学关系.     

藻菌系统降解偶氮染料的机理研究

研究了藻、菌及藻菌共存系统对偶氮染料降解的机理.50种偶氮染料的降解试验表明,多数偶氮染料可被藻、菌或二者共存系统所降解.藻也能单独降解偶氮染料,其降解机理基本一致:偶氮化合物的偶氮双键首先被还原裂解,产生芳香胺,芳香胺再被进一步降解.偶氮双键还原是由偶氮还原酶催化的.偶氮还原酶受氧抑制.芳香胺的降解是需氧的.     

甲苯的光氧化降解试验研究

以气相甲苯为对象,研究其在波长为254 nm紫外光下的光氧化降解反应.同时,考察了甲苯初始浓度、光强和相对湿度对甲苯转化率的影响,分析了甲苯降解中间产物的生成机理.结果表明,随着甲苯初始浓度的增加,甲苯转化率缓慢下降;随着光照强度的增强,甲苯转化率逐渐增加;而提高相对湿度,甲苯转化率则为先升高后降低.在甲苯降解动力学分析中发现其光氧化降解过程符合伪一级反应动力学,且表观速率常数与光照强度成正比.通过对甲苯降解中间产物的分析,发现随着光照强度的增加,含苯环物质的降解更为充分,乙醇、乙酸等的相对含量逐渐增加,苯甲醇、苯甲醛缩二甲醇等的含量逐渐降低,在此基础上提出了甲苯生成含苯环产物及开环生成2-戊酮等的降解机理.     

微生物降解苯酚的研究进展

苯酚是一种生物毒性物质,即使在低浓度下对人体及微生物也有毒害作用。从微生物对苯酚降解的生化机制和关键酶、高效降酚微生物菌种的分离筛选,降解特性以及利用高效基因工程菌处理酚类化合物的研究进展等方面,对微生物降解苯酚进行了综述。     

焦化废水中有机污染物好氧生物降解特性的研究

在实验室条件下,采用瓦勃氏微量呼吸仪测试方法,以处理焦化废水曝气池内活性污泥作为降解所用微生物,研究了焦化废水中咪唑等6种有机污染物的好氧生物降解特性。文中的对这些有机污染物在单一基质和与苯酚共基质条件下的降解规律、它们对微生物的抑制情况进行了详细考察。在与苯酚共基质条件下,6种有机污染物的降解特性有不同程度变化。吩噻嗪、高浓度萘和咔唑抑制苯酚降解,咪唑、吡咯、蒽在共基质条件下降解性有所提高     

镰刀菌(Fusarium sp.)对2,4,6-三氯苯酚的降解特性及其机制

为了解镰刀菌(Fusarium sp.)降解2,4,6-三氯苯酚(TCP)的因素影响规律,研究了温度、p H、外加碳源、氮源、氯离子及TCP浓度对其降解特性的影响,分析了其降解动力学与降解途径.结论:镰刀菌能以TCP为唯一碳源和能源物质进行生长繁殖,TCP降解最适条件为:氮源Na NO3(0.2 g·L~(-1)),30℃,p H=6~7.外加碳源葡萄糖对降解TCP具有明显的抑制作用.氯离子浓度低于0.2 g·L~(-1)时对降解TCP具有一定的促进作用,但随着氯离子浓度的增加,TCP的降解受到了抑制.镰刀菌对TCP降解速率随着其浓度的升高而减缓.镰刀菌能降解10~50 mg·L~(-1)的TCP,其降解反应符合零级降解动力学方程.镰刀菌降解TCP过程中检测到2,6-二氯苯酚(RT 12.521 min),可推测TCP是通过2,6-二氯苯酚途径进行降解的.     

十溴联苯醚的环境降解行为研究进展

Deca-BDEs(十溴联苯醚)可在光照、微生物作用、高温下通过降解脱溴转变为毒性更强的低溴系联苯醚. BDE209是Deca-BDEs的主要成分,研究BDE209的环境降解行为对确定环境中低溴系联苯醚的来源进而消除其对环境的污染具有重要意义. 已有研究从BDE209降解机理向分析不同光源、不同降解阶段的降解产物推进,并以探求快速、有效的处置技术为出发点,对影响BDE209降解行为的辐照光强、有机溶剂的种类、固相介质等相关因素进行实验室模拟和对比分析,研究结果表明,太阳光照下BDE209的降解速率小于紫外光源,降解程度也低于紫外光源,二者的降解产物也有所不同. 光降解是Deca-BDEs在环境中转化的最主要途径,现有研究揭示了BDE209的光降解反应遵循准一级反应,表明其主要是一个逐级脱溴的过程,最终降解产物中含有大量的低溴系同系物,但鲜见对光解反应过程中潜在的一系列降解步骤及全面的光降解机理的研究,未来对相关机理、影响因素及降解途径的阐述仍需完善. 对微生物降解的研究主要集中在细菌、淀粉酶等特定微生物种类的降解特性(包括降解速率、降解效果)方面,对Deca-BDEs降解途径、转化及降解产物的鉴定尚不完全清楚. 此外,对高温下Deca-BDEs转化为溴代二英的机理研究比较缺乏. 由于BDE209具有极高的疏水性,并且其在大气中主要以固相形式存在于颗粒物中,因此今后的研究应更注重BDE209的气相和固相的光降解行为,注重微生物降解法在Deca-BDEs污染土壤修复技术的应用以及电子废物拆解过程中Deca-BDEs的降解途径和影响因素等方面.      

四氢呋喃废水的降解特性

对医药及化工生产中含四氢呋喃废水近年来的大量出现,研究了四氢呋喃废水的生物降解特性。结果表明:厌氧单基质条件下,四氢呋喃对厌氧消化产生轻微的抑制作用,浓度达到200mg/L时,厌氧微生物受到明显抑制,产气量急剧减少。厌氧共基质条件下,四氢呋喃浓度的增加反而有利于四氢呋喃的降解。四氢呋喃废水BOD5/COD为0.096,属好氧难降解污染物质,但其对好氧微生物无抑制,其原因在于四氢呋喃具有强的挥发性,曝气吹脱12h时COD去除率高达84%。     

低温等离子体协同催化处理VOCs的研究进展

针对成分复杂且极易挥发的挥发性有机物(VOCs),传统的大气治理技术很难将其完全去除,而低温等离子体技术利用O·、·OH、N·和O₃等强氧化性物质可高效降解VOCs。简述了低温等离子体单独降解VOCs反应机理,等离子体与催化剂的协同作用,并分析了催化剂位置对降解效率的影响。其中,重点分析了不同催化剂的协同作用,主要包括贵金属催化剂、复合金属催化剂、过渡金属催化剂、钙钛矿催化剂和光催化剂等,深入分析了其对VOCs的降解机理,并总结了这些催化剂用于处理VOCs的降解效果及影响因素,最后提出了低温等离子体技术协同催化降解VOCs目前存在的问题及未来的研究和发展方向,可为实际工业废气的治理提供参考。     

rGO@nZVI-BC修饰的PRB增强糖皮质激素还原转化性能研究

为制备环境功能材料rGO@nZVI-BC,以此材料构建可渗透反应墙(PRB)实现对地下水中含氟糖皮质激素(FGCs)的有效阻控.结果表明,阻控过程可用改进Yoon-Nelson模型描述,在rGO@nZVI-BC和土壤系统中吸附速率和生物降解速率常数分别为0.485和0.035d^-1、0.233和0.029d^-1.提升阻控效能的主要机理是强化吸附和生物降解功能.其中运行初期以吸附作用占主导,贡献比为76.12%左右.生物强化机制主要为nZVI为GCs还原提供了电子供体,从而增强了还原脱氟功能,该部分贡献比约为87.06%,并伴随着脱羟基、氧化侧链降解和开环等降解.此外具有还原性脱卤属的功能性微生物(Xanthomonadaceae,Desulfuromonas和Sphingomonadaceae)物种丰度的增加进一步索证了功能材料rGO@nZVI-BC的效能.本研究为地下水中GCs的污染阻控提供了一种有效的方法.     

Effects of DOM characteristics from real wastewater on the degradation of pharmaceutically active compounds by the UV/H2O2 process

The characteristics of dissolved organic matter (DOM) can significantly affect the degradation of target compounds by the advanced oxidation processes. In this study, the effects of the different hydrophobicity/hydrophilicity fractions, molecular weight (MW) fractions, fluorescence components and molecular components of DOM extracted from municipal wastewater on the degradation of 4 pharmaceutically active compounds (PhACs), including carbamazepine, clofibric acid, atenolol and erythromycin by the UV/H₂O₂ process were investigated. The results showed that the degradation rate constants of 4 PhACs decreased dramatically in the presence of DOM. The linear regressions of 4 PhACs degradation as a function of specific fluorescence intensity (SFI) are exhibited during the degradation of 4 PhACs and the SFI may be used to evaluate effect of DOM on target compounds in wastewater. The hydrophobic acid (HPO-A) exhibited the strongest inhibitory effect on degradation of 4 PhACs during oxidation process. The small MW fractions of DOM significantly inhibited the degradation of 4 PhACs during oxidation process. Among three fluorescence components, hydrophobic humic-like substances may significantly inhibit the degradation of 4 PhACs during oxidation process. At the molecular level, the formulas may be derived from terrestrial sources. CHO compound may significantly inhibit the degradation of 4 PhACs during oxidation process on formula classes. The unsaturated hydrocarbons, carbohydrates and tannins compounds may significantly inhibit the effectiveness of the UV/H₂O₂ process on compound classes.     

桉木粉对塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）的抑制作用及其化学基础研究

摘要：探讨了托里桉(Eucalyptus torelliana)、尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、窿缘桉(Eucalyptus exserta)等3种桉木粉对塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）生长的影响,并对其抑制赤潮藻类生长的化学基础进行了初步研究,以期为新除藻剂的筛选提供参考和依据。结果表明,不同桉木粉对塔玛亚历山大藻生长的抑制作用不同,托里桉木粉的抑藻作用明显强于尾叶桉和窿缘桉。灭菌与非灭菌托里桉木粉对塔玛亚历山大藻生长的抑制作用差别不大,提示细菌等微生物并非木粉抑藻的主要原因。不同溶剂粗提物对塔玛亚历山大藻生长的抑制作用不同,丙酮-水粗提物的抑藻活性明显强于乙酸乙酯、甲醇和水粗提物。进一步将丙酮-水粗提物分成A、B、C和D等4个组分,比较不同组分的抑藻活性。结果发现,丙酮-水粗提物中D组分的抑藻作用最强。该组分浓度为3 mg/L时,3 d时对塔玛亚历山大藻的去除率可达81.06 %。GC-MS分析表明,D组分中含有4-羟基-3,5,6-三甲基,1-4[(1z)-3-氧代-1-丁烯基]-2-环已烯酮和4,4,7a–三甲基,5,6,7,7a-四氢-2(4H)-苯并呋喃酮等酮类物质。这些结果表明,托里桉木粉可显著抑制赤潮藻的生长,其中存在的酮类化感物质可能是其抑制藻类生长的主要原因。     

氧化剂在超声波法降解有机废水中的应用研究

超声波法是近年来逐步发展起来的一项水处理技术,它操作简单方便,无二次污染,但是单纯超声处理废水的降解效率并不十分理想,且能量消耗较大,在超声处理过程中加入适当的氧化剂,则可以大大提高超声降解的效果,并且降低能耗。文章分别研究了双氧水、Fenton试剂等氧化剂在超声波处理中的应用及其作用机理,对其发展进行了展望。     

Effects of particle composition and environmental parameters on catalytic hydrodechlorination of trichloroethylene by nanoscale bimetallic Ni-Fe

Catalytic nickel was successfully incorporated into nanoscale iron to enhance its dechlorination efficiency for trichloroethylene （TCE）, one of the most commonly detected chlorinated organic compounds in groundwater. Ethane was the predominant product. The greatest dechlorination efficiency was achieved at 22 molar percent of nickel. This nanoscale Ni-Fe is poorly ordered and inhomogeneous; iron dissolution occurred whereas nickel was relatively stable during the 24-hr reaction. The morphological characterization provided significant new insights on the mechanism of catalytic hydrodcchlorination by bimetallic nanoparticles. TCE degradation and ethane production rates were greatly affected by environmental parameters such as solution pH, temperature and common groundwater ions. Both rate constants decreased and then increased over the pH range of 6.5 to 8.0, with the minimum value occurring at pH 7.5. TCE degradation rate constant showed an increasing trend over the temperature range of 10 to 25℃. However, ethane production rate constant increased and then decreased over the range, with the maximum value occurring at 20℃, Most salts in the solution appeared to enhance the reaction in the first half hour but overall they displayed an inhibitory effect. Combined ions showed a similar effect as individual salts.     

厌氧反硝化产甲烷体系中喹啉与吲哚共基质的降解特性

研究了厌氧反硝化产甲烷体系中,典型含氮杂环化合物喹啉、吲哚作为共基质碳源,厌氧生物对二者的降解特性,及群落分析.结果表明：在共基质条件下,喹啉的存在对吲哚的生物降解有抑制作用,且抑制随喹啉浓度的升高而升高;吲哚的存在对喹啉的生物降解有促进作用,但吲哚浓度过高（150mg/L）抑制了喹啉的降解;喹啉、吲哚共基质时,二者的降解都遵循零级反应动力学;通过GC-MS分析,喹啉的主要中间代谢产物分别为2（1H）喹诺酮与8-羟基-2（1H）喹诺酮;吲哚的主要代谢产物为2-吲哚酮与靛红;通过高通量测序对共基质体系的微生物群落进行分析,发现厌氧功能菌群得到富集,细菌菌门以变形菌门Proteobacteria为主,菌纲以Gammaproteobacteria和Betaproteobacteria为主,菌属以Acinetobacter,Candidimonas,Azospira,和Desulfomicrobium为主.     

芳香化合物的光催化-臭氧联用降解研究

研究了几种芳香化合物的光催化 臭氧联用降解。探讨了光催化 臭氧联用技术降解有机物作用机理,分析了芳香化合物结构与反应活性的关系。实验结果表明,光催化 臭氧联用对芳香化合物的降解都存在一定的协同效应,而且符合表观准一级反应动力学规律;203#膜光催化臭氧的作用机理是催化臭氧产生了更多的高活性氧化剂,芳香化合物结构对其光催化 臭氧联用降解活性有很大影响。     

红球菌在石油烃类物质降解中的作用

红球菌属是有机污染物降解的重要微生物之一。由于红球菌能够适应各种各样的底物环境,具有极强的有机溶剂耐受性和很宽的降解谱,同时它们还能通过产生表面活性剂和改变细胞表面组成结构来提升自身对于疏水性环境的适应能力,因此,红球菌在石油污染物降解及石油污染的生物修复等领域有着极其重要的应用价值。文章基于近年来在红球菌降解石油烃方面的研究进展,从红球菌适应疏水性环境的机制、石油烃中烷烃、环烷烃、芳香烃的降解途径等几个方面进行综述,同时对今后研究的方向进行了展望。     

地表水中典型全氟化合物的污染特性及降解机理研究

全氟化合物(PFCs)因其在环境介质中的稳定性、持久性和生物累积性,引起全球的广泛研究.基于对地表水中全氟化合物污染分布特性相关资料的分析,得出地表水中全氟化合物主要以PFOS和PFOA的形式存在.文章阐述了紫外光催化降解地表水中典型全氟化合物过程中不同催化剂的降解机制.总结了光催化降解的一般过程以及不同研究方法的基础技术的优缺点,提出了作者对地表水中典型全氟化合物降解技术的发展方向的看法.