零价铁还原和过硫酸盐氧化联合降解水中硝基苯

将零价铁(Fe0)的还原和过硫酸盐(persulfate,PS)的高级氧化技术结合用于水中难降解有机污染物硝基苯的去除.研究结果表明,Fe0在常温常压下可将硝基苯还原生成苯胺,随着Fe0投加量的增加,硝基苯还原为苯胺的速率逐渐增大.PS本身对硝基苯氧化作用不明显,但在Fe0与PS二者联合体系中,硝基苯和苯胺同时被去除,而且随着PS投加量的增加二者被去除的速度也随之增加.在Fe0还原和PS氧化联合处理硝基苯的体系中可能存在两个过程,一是Fe0还原硝基苯产生苯胺和二价铁离子Fe2+,二是Fe2+催化PS产生强氧化性的硫酸根自由基将苯胺氧化降解.     

双塞头固定化细胞反应器降解TCE

为探究固定化细胞对三氯乙烯(TCE)的生物降解特性及机理,以优选的活性炭纤维为固定化材料,构建双塞头固定化细胞反应器;利用填埋场覆盖层富集筛选的高效混合菌SWA1为生物介质开展细胞固定化及TCE生物降解研究;运用扫描电镜,荧光定量PCR和高通量测序技术分别考察TCE降解前后固定化微生物微观结构、关键酶表达丰度和混合菌群落结构变化.结果显示:(1)该固定化细胞反应器对微生物具有良好的固定化效果,且微生物可维持较高活性(甲烷氧化速率为0.6μmol g~(-1) d~(-1));(2)在TCE初始浓度为18 mg/L时,反应1 d降解率为94.1%,降解过程中有8.7μmol有机氯转化为氯离子;(3)反应器中TCE降解关键酶为甲烷单加氧酶和苯酚羟化酶,TCE降解后优势菌属为Anaerolineaceae_unclassified(0.6%-19.9%)和甲基孢囊菌属Methylocystis(0-15.8%).该双塞头固定化细胞反应器能高效去除氯代烃类污染物,可为含氯有机废水高效生物治理的工程应用提供参考.     

脱色酶和优势菌混合固定化降解染料的研究

本文对分离到的脱色优势菌ＤＮ１的脱色酶特性进行了研究,将脱色酶与苯胺降解菌混合固定化处理染料废水,结果表明,脱色酶在厌氧条件下对染料的脱色效果好,最适条件为３７℃,ｐＨ７．０;固定化酶相比粗酶液有更高的活性,对温度、ｐＨ、氧的要求范围较宽;混合固定化降解染料,脱色率及苯胺降解率分别大于８０％和９０％。     

1-硝基芘与苯衍生物共存对斜生栅藻的联合毒性

本文研究了1-硝基芘和硝基苯、苯酚、苯胺、甲苯四种苯的衍生物对斜生栅藻生长抑制的EC_(50)(96h)分别为0.1824mg·l~(-1),36.5164mg·l~(-1),219.0027mg·l~(-1),45.1689mg.l~(-1)和72.3172mg·l~(-1);并进一步研究了它们的联合毒性效应,得出硝基苯、苯酚、苯胺、甲苯和1-硝基的联合效应相加指数AI分别为0.3776,-1.0792,1.5523,-0.7481.相应的效应增加系数依次为1.3776,1/2.0792,2.5523,1/1.7481,硝基苯、苯胺与1-硝基芘混合显示协同作用.而苯酚、甲苯与1-硝基芘混合则显示拮抗作用.     

修复硝基苯污染底泥的活性覆盖材料筛选

针对硝基苯污染底泥修复的活性覆盖技术,筛选了适合阻断底泥中硝基苯释放的还原剂和吸附剂.采用的零价铁可迅速将难生物降解的硝基苯还原为苯胺,提高其生物可降解性,有利于将污染物彻底去除.零价铁对硝基苯的还原反应速率随着零价铁剂量的提高而提高,反应速率常数≥>10.001 min~(-1).吸附试验结果表明,在煤渣、活性炭、焦炭以及硅藻土几种常见的吸附剂中,活性炭具有最佳的吸附能力,但是其价格昂贵,不适于大规模应用.而廉价易得的煤渣对硝基苯及其降解产物苯胺具有良好的吸附性能,对硝基苯和苯胺的最大理论吸附量达到924.9 mg·kg~(-1)和1692.2 mg·kg~(-1).因此提出以煤渣为吸附基质,并添加一定比例零价铁的复合活性覆盖材料,为硝基苯污染底泥修复提供一种新的方向和基本参数.     

复合固定化法固定微生物去除芘

通过"玉米秸秆吸附-包埋-交联"复合固定化方法固定多环芳烃降解菌GY2B和GP3B,提高对芘的降解性能,并对其作用过程进行初步研究.结果表明,游离态单细菌GY2B、GP3B和混合菌GY2B+GP3B的7 d降解率分别为14.0%、55.0%和73.6%,而固定化GY2B+GP3B秸秆小球在5 d内即达98.2%,去除率得到了显著的提高;对固定化微生物小球的比表面积、孔隙率和扫描电镜图分析,说明载体表面具有较高的比表面积,内部是具有大量孔隙的骨架结构,在内部生长的微生物和基质有充分的接触面积和机会;固定化GY2B+GP3B秸秆小球类似于一个吸附降解一体化的微型反应器.GY2B+GP3B混合菌芘代谢产物有菲-4-羧酸、二甲基酞酸、1-羟基-2-萘酸、1-萘酚和水杨酸,推测芘的降解是GY2B+GP3B混合菌集体代谢的综合作用的结果,GP3B的中间转化产物作为GY2B生长代谢的基质,使得芘得到更完全的降解.     

固定化芽孢杆菌对地表水中油的降解

采用梅花状聚乙烯醇复合载体对芽孢杆菌(Bacillus sp.)进行固定化包埋,研究固定化细菌在不同接种量、不同的油浓度下对油的降解效果.结果表明:固定化细菌的最宜接种量为5%,当油初始浓度为10-150 mg·l-1时,固定化细菌对油的降解趋势是一致的.在相同的时间内,固定化细菌对油的降解率和CODCr去除率高于游离菌,120h时,固定化细菌对油的降解率可达72.19%,对CODCr的去除率达到70.23%;而游离细菌对油的降解率仅为41.56%,对CODCr的去除率仅为39.56%.     

pH值对零价铁还原降解模拟地下水中硝基苯的影响

通过批次实验,研究了不同pH值对零价铁还原模拟地下水中硝基苯的影响,结果表明:零价铁通过还原反应可有效降解地下水中的硝基苯,在控制pH值为3-12的硝基苯还原降解试验中,反应的最佳pH值为3;随着反应的进行pH值呈现逐渐升高的趋势;在各种pH值条件下,硝基苯的还原速率符合假一级动力学模型,表观速率常数kobs随pH值的降低而增加;硝基苯的还原速率和苯胺的生成速率都随pH值升高而减小;另外,零价铁还原硝基苯的最终还原产物为苯胺.     

放线菌产纤维素酶固定化研究

选择琼脂、明胶、琼脂-明胶3类固定化载体对具有降解纤维素能力的放线菌2235产生的纤维素酶进行固定化,在分别以羧甲基纤维素钠( CMC - Na)和滤纸为底物条件下,通过测定不同方法固定化后的纤维素酶活性,确定用于固定化纤维素酶的优良载体.结果表明,明胶法固定化效果最差;琼脂-明胶协同法固定化效果最优,采用该方法测得的滤纸酶和CMC酶活性分别可达3 317和8 868 nkat·mL-1.     

微生物降解苯胺的特性及其降解代谢途径

从活性污泥中分离得到的一株细菌 Ａ Ｎ３ ,能以苯胺为唯一碳、氮源和能源生长,苯胺的最高降解浓度５０００ ｍｇ／ Ｌ 以上,鉴定为食酸丛毛单胞菌（ Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓ） ． Ａ Ｎ３ 还可降解乙酰苯胺,但不利用其他取代类苯胺,该菌株的生长细胞和完整细胞降解苯胺的最适ｐ Ｈ７ ．０ ,最适温度３０ ℃,且完整细胞降解苯胺的活性比生长细胞高得多．９ 种金属离子对该菌株的生长细胞和完整细胞降解苯胺均有不同程度的抑制作用,尤以 Ａｇ ＋ 和 Ｈｇ２ ＋ 为明显． Ａ Ｎ３ 含有苯胺加双氧酶、邻苯二酚２ ,３加双氧酶等一系列与苯胺降解有关的酶类,它们均为诱导酶．对苯胺降解的关键酶进行了酶动力学特性的研究,根据这些结果提出了该菌株降解苯胺的代谢途径．     

固定化微生物对土壤中苯并芘的降解

研究了3株细菌与3株真菌对土壤中苯并芘（BaP）的降解动态,从中筛选出1株细菌（Bacillus sp.）和1株真菌（Mucor sp.）,并采用吸附法将混合菌固定在改性后蛭石上,研究了固定化混合菌对土壤中BaP的降解效果。结果表明：细菌中芽孢杆菌（Bacillus sp.,SB02）降解率最高,42 d对B[a]P的降解率为33.0%,降解速率也最快,1周可降解12.6%的BaP;真菌中毛霉（Mucor sp.,SF06）降解率最高,42 d对B[a]P的降解率为69.7%;以改性后蛭石为载体用吸附法制得的固定化混合菌,传质性能好,对BaP的降解率42 d可达95.32%,高于游离菌20个百分点。     

海藻酸钙固定混合SRB菌群力学生物吸附Ni2+的动力学

利用海藻酸钙为载体包埋固定化硫酸盐还原菌(SRB)混合菌群,研究了固定化微生物吸附重金属镍离子的动力学特性.结果表明:固定化混合SRB菌群对Ni2+具有良好的吸附性能,最大吸附容量qm高达931.9 mg(Ni2+)/g(SRB)颗粒,是一种颇具应用前景的生物吸附剂.固定化SRB吸附Ni2+的动力学过程可以用准二次动力学方程描述,整个吸附过程可以明显地分为两个阶段,即物理化学吸附阶段和生物沉淀阶段.扩散动力学研究表明,固定化颗粒的内扩散并非是唯一控制吸附速率的机制,整个吸附过程涉及到多种吸附机制.图4表3参14     

海藻酸钙固定混合SRB菌群生物吸附Ni^2＋的动力学

利用海藻酸钙为载体包埋固定化硫酸盐还原菌(SRB)混合菌群,研究了固定化微生物吸附重金属镍离子的动力学特性.结果表明:固定化混合SRB菌群对Ni2 具有良好的吸附性能,最大吸附容量qm高达931.9mg(Ni2 )/g(SRB)颗粒,是一种颇具应用前景的生物吸附剂.固定化SRB吸附Ni2 的动力学过程可以用准二次动力学方程描述,整个吸附过程可以明显地分为两个阶段,即物理化学吸附阶段和生物沉淀阶段.扩散动力学研究表明,固定化颗粒的内扩散并非是唯一控制吸附速率的机制,整个吸附过程涉及到多种吸附机制.图4表3参14     

Fe(Ⅱ)/生物炭对硝基苯的还原降解

以玉米秸秆、猪粪为原料,在不同温度下制备生物炭,并对其物化性质进行了表征.研究了厌氧条件下,Fe(Ⅱ)/生物炭体系对硝基苯的还原降解,并对降解条件进行了优化,对降解机理进行了讨论.结果表明,在Fe(Ⅱ)/生物炭体系中,Fe(Ⅱ)的还原性显著增强;原料、制备温度、Fe(Ⅱ)初始浓度、p H值都会对Fe(Ⅱ)的还原活性造成影响.其中在p H=7、固水比=1∶500、25℃,Fe(Ⅱ)和硝基苯的初始量分别为12 mmol·L~(-1)和0.08 mmol·L~(-1)的条件下,Fe(Ⅱ)/PBC700可将93%的硝基苯降解,为最佳降解体系.为了揭示Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原硝基苯的关键结构与机理,分别研究了生物炭除灰处理和除有机质处理对Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原能力的影响.发现两种处理都可使反应加速,由此推断,一方面生物炭灰分中的金属氧化物与Fe(Ⅱ)组成表面结合铁还原系统使Fe(Ⅱ)的还原性增强;另一方面生物炭的类石墨烯片层有机质结构起到了电子传递的作用,也可促进Fe(Ⅱ)对硝基苯的还原.本文为Fe(Ⅱ)还原去除有机污染物发现了一个新的载体.     

6种硝基苯化合物对海洋生物的急性毒性研究（Study on the Acute Toxicity of Six Nitrobenzenes to Marine Organisms）

为研究硝基苯化合物对海洋生物的毒性,选择了6种代表性硝基苯化合物对小球藻(Chlorella vulgaris)、黑鲷(Sparus macrocep)幼鱼和螠蛏(Siliqua minima)幼体进行了急性毒性实验,获得了这些化合物对这些生物体的急性毒性数据及环境安全浓度.实验结果表明:2,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4-二氯硝基苯和邻二硝基苯对小球藻48h半数抑制浓度(EC50)分别为0.50、0.21、2.44和0.10mg·L-1,毒性顺序为邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二硝基甲苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒).2,4-二硝基氯苯、邻二硝基苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺和硝基苯对黑鲷幼鱼的96h半数致死浓度(LC50)分别为0.14、0.15、4.45、1.37、11.52和5.71mg·L-1,其安全浓度分别为:0.001、0.002、0.04、0.01、0.12、0.06mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>邻二硝基苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(高毒)>硝基苯(高毒)>对硝基苯胺(中毒).2,4-二硝基氯苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二氯硝基苯、邻二硝基苯、硝基苯和对硝基苯胺对幼蛏的96h LC50分别为0.39、13.20、3.45、15.56、86.90和148.87mg·L-1,安全浓度分别为:0.004、0.13、0.03、0.16、0.87、1.49mg·L-1,毒性顺序为2,4-二硝基氯苯(剧毒)>2,4-二氯硝基苯(高毒)>2,4-二硝基甲苯(中毒)>邻二硝基苯(中毒)>硝基苯(中毒)>对硝基苯胺(低毒).     

固定化细胞处理难降解有机废水

本文首先对琼脂、明胶、海藻酸钙、聚乙烯酰和丙烯醇铵5种固定化细胞载体的性能进行了比较,然后用固定化细胞分别对含难降解有机成份的洗衣粉废水和四环素废水进行了处理试验.结果表明,聚乙烯醇凝胶是其中较为合适的固定化细胞载体;洗衣粉废水中的LAS浓度为40mg/L～70mg/L时,3h内LAS可降解90%以上;在固定化细胞作为产甲烷相的二相厌氧工艺中,产酸相和产甲烷相停留时间分别为3h和24h时,四环素废水的COD去除率可达73%左右.     

水溶液中硝基苯的超声微电场降解

研究了超声微电场中硝基苯的降解过程，并探讨了降解机理及反应历程。结果表明，硝基苯的降解符合拟一级反应，超声与微电场的耦合协同作用大大提高了硝基苯的降解效率，在槽电压10V条件下，协同作用的降解速率比简单加和作用的速率高一倍以上，经过30min协同处理后可以获得93．8％的去除率，而溶液中饱和气体种类等对降民产生一定的影响，经紫外和SMPE－GC－MS分析，推断硝基苯在电超声场作用下存在氧化还原反应与热解、自由基作用等协同作用。主要中间降解产物为苯胺、偶氮苯、1－氧，2－苯基－二氮烯、1，2－苯二甲酸二丁酯、1，2－苯二甲酸丁酯异丁酯等，最终产物为CO2、水及无机盐类。     

固定化反胶团漆酶及其在修复土壤DDT污染中的应用

采用吸附法将反胶团漆酶吸附在表面改性后的硅藻土上,制备固定化反胶团漆酶.探讨了反胶团漆酶固定化的影响因素及其部分酶学特性,并对其在修复土壤DDT污染中的应用进行了研究.反胶团漆酶固定化的最佳温度是35 ℃,载体硅藻土的改性剂Tween-80的加入量为硅藻土质量的15%.固定化反胶团漆酶的最适作用温度为35 ℃,最适作用pH为3.5~5.0;与游离漆酶相比,固定化反胶团漆酶的热稳定性和酸碱稳定性都显著提高.采用游离漆酶和固定化反胶团漆酶修复DDT污染土壤,游离漆酶处理中DDT总量(DDTs)的降解率为50.53%,而固定化反胶团漆酶处理中DDTs的降解率高达69.17%.固定化反胶团漆酶处理较游离漆酶处理的DDTs降解率提高了近20%.     

高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液

采用高铁酸钾氧化降解硝基苯水溶液,研究表明,反应时间、pH值、高铁酸钾投加量、硝基苯水溶液浓度4个因素都会对硝基苯的降解效果产生影响.硝基苯水溶液浓度为55mg·l~(-1)时,初始pH=7-9,高铁酸钾投加量n_(k_2FeO_4):n_(C_6H_5NO_2)10:1,反应时间30min为最优反应条件,硝基苯去除率达到85%左右,COD_(Cr)去除率达到55%左右.通过对反应产物的分析,推测硝基苯首先被高铁酸钾氧化为对硝基苯酚,再进一步被氧化开环生成终产物.     

一株高浓度苯胺、苯酚降解菌的分离鉴定及降解特性

从某生活污水厂活性污泥中分离到一株能够以苯胺或苯酚为唯一碳源、能源生长的高效降解菌菌株ANP.经形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为Delftia sp.进一步研究表明,该菌株利用苯胺生长的最适温度和pH分别为30℃和6.0,最适降解浓度为2000mgL-1;利用苯酚生长的最适温度和pH分别为35℃和8.0,最适降解浓度为1500mgL-1.苯胺、苯酚混合培养时该菌株对苯酚的降解过程要滞后于对苯胺的降解过程,但经过42h均能彻底降解.研究了ANP降解苯胺和苯酚的开环途径,苯胺芳环通过间位途径裂解,苯酚芳环则是通过邻位途径裂解.图4表1参18