MIL-101(Fe)的优化制备及其对硝酸盐的吸附机制研究

采用溶剂热法,制备金属有机骨架(MOFs)材料MIL-101(Fe)吸附去除水中的NO₃^-,利用Box-Behnken响应面法对MIL-101(Fe)的合成条件进行了优化,设定FeCl₃投加量、TPA投加量及合成时间3个影响因素,建立了NO₃^-吸附量与各因素之间的二次多项式模型,确定了MIL-101(Fe)的最优合成条件,并利用SEM-EDS、FTIR和BET等方法对吸附材料进行了表征.同时,通过静态吸附实验,探究了MIL-101(Fe)投加量、吸附时间、溶液pH值对材料吸附性能的影响.结果表明,MIL-101(Fe)吸附NO₃^-的最优条件为：MIL-101(Fe)投加量0.2 g,pH=8.0,温度15℃,NO₃^-初始浓度30 mg·L^-1,吸附时间120 min,在此条件下NO₃^-的吸附量为12.12 mg·g^-...     

过硫酸盐联合硝酸盐处理汽油污染源区地下水：砂槽实验研究

原位生物修复和原位化学氧化是处理地下水燃油污染的两种有效技术,它们的联合也具有一定的可行性,但相关研究尚很少见.为进一步验证两种技术在水流条件下处理汽油污染地下水中的联合性能,本研究利用两个结构相同的实验砂槽模拟浅层含水层,通过分别投注传统汽油和乙醇汽油(含10%乙醇,体积比),持续补充硝酸盐作为电子受体以促进生物修复作用,以及采用过硫酸盐(Persulfate,PS)作为氧化剂以瞬时投注和连续投注两种方式实施化学氧化处理,研究污染源区主要污染物苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)、PS和硝酸盐的迁移与衰减.结果表明：在持续补充硝酸盐电子受体的条件下,传统汽油和乙醇汽油侵入地下水后BTEX溶解过程均呈现浓度波动期和消退期,BTEX浓度假一级衰减速率常数分别为0.033和0.028 d^-1,乙醇衰减速率常数为0.166 d^-1;瞬时投注PS时,传统汽油和乙醇汽油的BTEX浓度假一级衰减速率常数分别为0.056和0.063 d^-1,比未投注PS时的速率常数大;连续投注PS时,BTEX假一级衰减速率常数分别为0.013和0.01...     

春季南海东沙岛硝酸盐干沉降通量、形成机制及其来源

硝酸盐是大气中主要的酸性离子,也是大气活性氮沉降主要的组成部分。中国目前对大气硝酸盐形成机制及其来源的研究主要集中在陆地区域,对海洋气溶胶的硝酸盐的形成机制及其来源的研究较少。本研究于2013年春季（3—5月）,在中国南海东沙岛共计采集了86个总悬浮颗粒（TSP）气溶胶样本,分析了TSP样品中NO₃⁻浓度、δ¹⁵N-NO₃⁻和δ¹⁸O-NO₃⁻值。结果表明：东沙岛春季TSP中浓度呈现逐月下降的趋势。基于浓度估算东沙岛春季NO₃⁻-N干沉降通量范围为(1.0±0.5)—(3.4±1.7) mg·d⁻¹·m⁻²（以N计,余同）。δ¹⁸O-NO₃⁻值在3月和4月（76.1‰±3.8‰和79.1‰±5.6‰）明显高于5月（67.0‰±7.5‰）,表明东沙岛3月和4月硝酸盐的形成路径不同于5月。贝叶斯同位素混合模型计算结果显示：N₂O₅参与的路径（N₂O₅+H₂O/Cl⁻和NO₃+VOCs）在3月和4月生成了37.2%和43.3%的硝酸盐,5月NO₂+OH路径是硝酸盐的主要形成路径,形成了80.2%的硝酸盐。δ¹⁵N-NO₃⁻值和气团后向轨迹表明,东沙岛春季不同月份TSP中NO₃⁻的来源不同,3月和4月以陆地源为主,5月主要受海洋源影响。     

甲烷厌氧氧化协同硝酸盐还原菌群驯化及其群落特征

伴随硝酸盐还原的甲烷厌氧氧化是协同减少环境中硝酸盐及甲烷的有效途径.利用实验室废水处理厌氧污泥、污水处理厂厌氧污泥和填埋场覆土驯化富集硝酸盐还原型甲烷厌氧氧化菌群.考察菌群的甲烷氧化效果,结果发现接种污水处理厂厌氧污泥体系甲烷转化量最大,为0.05 mg·d-1.微生物群落结构分析显示,该体系中甲烷微菌和甲烷八叠球菌是甲烷氧化菌,假单胞菌、梭状芽胞杆菌和热单胞菌参与了硝酸盐的还原反应.硝酸盐的量影响甲烷的转化率及菌群结构.当硝酸盐浓度为200 mg·L-1时,体系中的硝酸盐还原菌为假单胞菌和梭状芽胞杆菌;浓度增加至500 mg·L-1时,硝酸盐还原菌则是假单胞菌和热单胞菌.同时,甲烷转化率增加34.7%.研究结果为该菌群应用于含甲烷废气与含硝酸盐废水的协同处理提供科学依据.     

DPR-SNED系统处理低C/N城市污水与硝酸盐废水的运行特性

为实现低C/N城市污水与含硝酸盐废水的同步处理,采用SBR接种活性污泥,通过合理控制厌氧/缺氧/低氧时间和溶解氧(DO)浓度,实现了反硝化除磷耦合同步硝化内源反硝化(DPR-SNED)系统的启动,并对启动过程中系统的脱氮除磷特性进行了研究.结果表明采用厌氧/低氧的运行方式,控制厌氧时间为3 h,好氧段DO浓度为0. 5～1. 0 mg·L-1,60 d可实现同步硝化内源反硝化除磷(SNEDPR)系统的启动,出水PO_4~(3-)-P浓度0. 5 mg·L-1,系统氮磷去除率维持在90%以上,COD的去除率维持在80%以上,系统SNED率和CODins率分别维持在70%和95%左右;随后改变运行方式,采用厌氧/缺氧/低氧的方式运行,缺氧段前进含硝酸盐废水,45 d可实现DPR-SNED系统的启动,缺氧末PO_4~(3-)-P浓度1. 1 mg·L-1,出水PO_4~(3-)-P浓度0. 5 mg·L-1,系统磷、COD去除率均维持在90%以上,氮去除率维持在88%以上,系统SNED率和CODins率分别维持在62%和90%左右. DPR-SNED系统的成功启动后,厌氧段聚糖菌和聚磷菌对城市污水有限碳源的充分利用和强化储存,可为后续缺氧段及好氧段的脱氮除磷提供充足的内碳源.此外,DPR-SNED系统缺氧段内源短程反硝化的进行保障了系统在低C/N(4)条件下的高效脱氮.     

铁型反硝化脱氮技术研究进展

传统反硝化工艺是非常有效的废水脱氮技术,具有反应快、效率高等优点,但受废水中有机碳源浓度影响较大.废水中碳源不足不能满足生物反硝化脱氮的需求且会导致总氮(TN)去除率偏低,而投加外源有机碳源会提高处理成本,极易造成二次污染,因而传统反硝化工艺对低碳氮比(C/N)废水脱氮处理具有一定局限性.铁型反硝化脱氮技术作为自养反硝...     

过硫酸盐联合硝酸盐去除岩溶水中苯系物效果

为探究碳酸盐岩中过硫酸盐(persulfate, PS)联合硝酸盐修复汽油污染地下水的效果,该研究以过硫酸钠作为化学氧化剂,硝酸钠作为生物降解的电子受体,通过石灰石含水介质的箱柱装置,研究地下水流动和静止条件下化学氧化联合硝酸盐还原去除汽油苯系物的效果。结果表明,在流水条件下,PS投注浓度为20 g/L时,PS去除苯系物效果不明显,而硝酸盐利用率达70%。PS投注浓度为250 g/L时,苯系物在2 d内浓度下降61%,去除速率为6.9 mg/(L·d);当水力条件变为静水时,去除速率提高到10.3 mg/(L·d),去除效果更好,但高浓度PS会影响硝酸盐的利用。同时,化学氧化可导致水体中HCO3-和Ca2+含量增加,石灰石能够抑制化学氧化带来的pH下降。PS化学氧化联合硝酸盐去除岩溶地下水中苯系物是有潜力的,但需要进一步研究合适的PS投注浓度。     

降解亚硝酸盐菌株的分离与脱氮能力研究

文章从鳗鲡肠道中筛选出一株具备高效降解亚硝酸盐与硝酸盐和安全的优良芽孢杆菌B1,经过16S rRNA序列分析与生理生化检测,鉴定为地衣芽孢杆菌(Baclicus lincheniformis)。该菌株在葡萄糖10 g/L、28℃好氧条件下培养24 h,亚硝酸盐由85.61 mg/L降低至0.47 mg/L,降解率99.45%;硝酸盐由96.12 mg/L降低至1.04 mg/L,降解率98.92%;氨氮由52.74 mg/L降至18.71 mg/L,降解率64.52%。在模拟处理养殖水体,接种终浓度为10~6CFU/mL菌株B1后,3 d亚硝酸盐浓度由5.15 mg/L降低至0.41 mg/L,降解率达92.04%,5 d降低至0.09 mg/L,达到养殖水体标准;鳗鲡在含菌株B1终浓度为10~8CFU/mL水体中,15 d无明显病理变化。试验结果说明:鳗鲡肠道原籍菌株B1具有高效的硝化与好氧反硝化能力,对水产养殖动物安全、无副作用。研究结果表明,菌株B1有助于水产养殖水体的生物脱氮或含高浓度氮的废水处理,具有良好的微生态开发应用前景。