硫自养填充床反应器降解水中高浓度高氯酸盐的特性及菌群分析

采用硫自养填充床反应器处理模拟高浓度高氯酸盐(Cl O-4)污染水,考察不同进水Cl O-4浓度及水力停留时间(HRT)下的Cl O-4降解特性.结果表明,HRT为12 h时,进水Cl O-4浓度由50 mg·L~(-1)增加到194 mg·L~(-1)时,Cl O-4能被完全降解;进水Cl O-4浓度为194 mg·L~(-1)时,HRT由12 h减少至4 h时,Cl O-4去除率仅为74%;SO_2-4的产量随着进水Cl O-4浓度与HRT的增加而增加;进水pH和碱度(以Ca CO_3计)分别为8.0和500 mg·L~(-1),出水pH和碱度(以Ca CO_3计)分别为6.7和100mg·L~(-1);反应器底部氧化还原电位(ORP)稳定在-380~-330 m V,反应器上部氧化还原电位(ORP)稳定在-300~-250m V.分子生物学分析表明,反应器内的菌群结构随高度的变化而变化,硫氧化菌Sulfurovum随反应器高度的增加而减少,由底部57.78%减少到上部的32.19%,同时硫化氢氧化菌Hydrogenophilaceae随反应器高度的增加而增加,由底部4.35%增加到上部的22.24%.     

外源水杨酸对高氯酸盐胁迫下水花生叶绿素荧光特性的影响

为了探讨外源水杨酸(SA)对高氯酸盐胁迫下水生植物生理响应的调节作用,本文以水花生为试材,在水培及可控条件下,研究不同浓度(0.05、0.1、0.2、0.4mmol·L-1)的SA对高氯酸盐胁迫下水花生荧光特性的影响.结果表明,在整个试验期间,各浓度的SA处理能不同程度地抑制高氯酸盐胁迫引起的暗适应下叶绿素最小荧光产额(F0)和天线色素热耗散(D)的升高,缓解PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(F′v/F′m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和PSⅡ光化学反应能量耗散(P)的下降趋势,而对过剩光能耗散(E)的影响不明显.综合各荧光参数的变化,其中以0.2mmol·L-1的SA处理缓解效果最佳,处理28d后各荧光参数的变化(除E值外)均与不加SA的胁迫组呈显著差异(p0.05),外部形态的观察结果与荧光参数的变化结果也基本一致.以上结果说明适当浓度的SA能有效维持胁迫下叶肉细胞较高的光化学效率和电子传递速率,缓解由于过剩激发能的增加而引起的光抑制,减轻光合机构受伤害的程度,从而提高水花生抗高氯酸盐胁迫的能力.PSⅡ非辐射能量耗散的增强并非是高氯酸盐胁迫下SA保护光合机构的主要机制,有关机理尚待进一步研究.     

离子色谱在饮用水消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用

介绍了离子色谱在饮用水中消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用。重点介绍了离子色谱测定饮用水中溴酸盐和高氯酸盐的方法。简单介绍了卤代乙酸和氯酸盐的离子色谱测定法及离子色谱-质谱联用技术在饮用水消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用。     

改性橘子皮对水中高氯酸盐及共存阴离子的竞争吸附研究

模拟多种阴离子共存的水体环境,采用氨基改性处理后的橘子皮作为吸附剂,研究其在不同离子共存条件下对高氯酸盐的竞争吸附.分析在不同pH条件下,竞争性阴离子对高氯酸盐吸附的影响;探讨单、双组分体系下的热力学、动力学吸附机理;采用红外光谱分析(FTIR)表征不同竞争吸附条件下吸附剂材料的结构特征.结果表明,不同pH范围内,3种阴离子与Cl O-4发生竞争吸附,其影响顺序不同:pH3时,其影响顺序为SO2-4NO-3PO3-4;3pH10时,其影响顺序为SO2-4PO3-4NO-3;pH10时,3种阴离子对Cl O-4吸附的影响趋于相同.单组分吸附下,改性橘子皮对Cl O-4、NO-3、SO2-4、PO3-4的最大吸附量分别为217.72、134.97、89.9、65.79 mg·g-1;竞争条件下,共存阴离子对Cl O-4吸附的影响顺序为PO3-4SO2-4NO-3,并且改性橘子皮对Cl O-4的吸附符合Freundlich等温线模型及准二级动力学模型,表明化学吸附为吸附的主要速率控制步骤.红外光谱分析结果证明了NO-3、SO2-4、PO3-4均在改性橘子皮吸附Cl O-4的过程中发生了竞争吸附.     

树皮支持的厌氧生物法去除地下水中的高氯酸盐

通过批实验,考察了树皮作为固体碳源和反应介质去除地下水中高氯酸盐(ClO4-)的可行性,研究了树皮用量、温度、ClO4-污染负荷等因素对高氯酸盐去除效果的影响.结果表明,相比玉米芯、红薯及马铃薯,树皮可与PRMs结合高效去除地下水中的ClO4-,可被微生物利用的DOC是影响ClO4-去除效果的制约因素.以树皮为固体碳源,降解10 mg ClO4-需要耗用35～40 mg DOC;当树皮用量增至3∶500时,高氯酸盐的去除速率约比1∶500时提高3倍;若将树皮用量提高至大于5∶500,不能明显提高ClO4-的去除速率.当温度为(38±1)℃时,ClO4-的表观速率常数最大[1.365 mg.(L.d)-1],表观活化能Ea为31.08 kJ·mol-1.树皮支持的厌氧生物法对水质具有良好的抗冲击性,ClO4-的污染负荷较高时,未造成底物抑制作用.     

高效液相色谱-电喷雾离子源-串联三重四极杆质谱法分析地表水中高氯酸盐

建立了高效液相色谱-电喷雾离子源-串联三重四极杆质谱(HPLC-ESI-MS/MS)测定地表水中高氯酸盐的方法。以Dionex IonPac AG20阴离子交换柱为分析柱,弱碱性的0.056%氨水/5 mmol/L乙酸氨为流动相,1.0 mL/min的流速,电喷雾负离子模式电离,MS/MS串联质谱为检测器,多反应监测(MRM)模式检测高氯酸盐。方法检出限达0.043μg/L,线性范围为0.2~50μg/L,线性相关系数为0.999 4,含量分别约为2、6、30μg/L的实际样品进样10次得到的相对标准偏差分别为2.47%、4.55%、0.49%,样品加标回收率在80%~109%,将该法与US EPA method314.0进行比对,结果基本吻合。     

超声提取-离子色谱法测定常见土壤中的高氯酸盐

建立了测定土壤中高氯酸盐的离子色谱法,通过前处理条件优化和色谱条件优化形成准确高效的测定方法,并采集实际土壤样品进行实验验证。称取 1.00 g土壤样品,用20 mL超纯水混合均匀,超声提取40 min,离心后采用水系微孔滤膜过滤的前处理方式,土壤中高氯酸盐的加标回收率最稳定;在淋洗液浓度和流速都满足测定条件的前提下,为了缩短高氯酸盐的保留时间,避免复杂基质干扰,延长淋洗液发生器的使用寿命以及保护色谱柱,选择淋洗液浓度为40 mmol/L,流速为1.0 mL/min。在优化条件下,高氯酸盐的方法检出限为0.04 mg/kg。实际样品加标中高氯酸盐的相对标准偏差为1.9%~8.8%,加标回收率为91.0%~106%,结果表明离子色谱法测定土壤中高氯酸盐简单、灵敏、快速。     

离子色谱-串联质谱测定地表水中高氯酸盐

采用离子色谱-串联质谱测定地表水中高氯酸盐,在US EPA相应分析方法的基础上进行了优化,以阴离子交换柱为分析柱,氢氧化钾为淋洗液,经抑制电导检测后通过阀切换将检测液中大量弱保留的阴离子切到废液后再将强保留的高氯酸盐切入质谱,电喷雾负离子模式电离,选择离子反应监测(SIM)高氯酸盐。方法检出限达0.031μg/L,实际样品相对标准偏差为2.26%~4.45%,加标回收率为93.0%~98.0%。四川省内主要河流的高氯酸盐浓度在未检出~68.0μg/L之间,高氯酸盐污染不容忽视。