四环素在水体中的自然光解作用机制

近年来,抗生素引发的水体环境污染问题日益受到关注,光解是其在环境中消减的重要过程,但其中的关键机制及影响因素尚不明确.本研究系统地考察了初始浓度、pH以及无机离子、溶解性有机物等环境因子对四环素（TC）光解的影响,明确了自然光解的关键活性氧物种（ROS）,同时结合理论计算和降解产物的分析,揭示出了TC的自然光解路径及作用机制.结果表明,模拟自然光条件下TC可快速降解,5 μmol·L^-1 的TC在180 min内降解率为75.0%,符合一级反应动力学,反应速率常数为0.007 min^-1,远高于避光条件.随着TC初始浓度的上升,TC光解率和速率呈现出下降的趋势,并且碱性条件更有利于TC光解.水体中存在Cu（II）、Fe（III）和NO₃^-均能显著促进TC光解;富里酸（FA）则由于光屏蔽和淬灭作用对TC的光解产生显著抑制,但FA 和Fe（III）共存时,Fe（III）对光解的促进作用占主导.水体中TC的自然光解不仅存在直接光解,并且以超氧阴离子（O₂^-·）和羟基自由基（·OH）为关键ROS的自敏化光解在TC的光解过程中也起到重要作用.结合TC光解后的产物分析发现,发生间接光解后TC发生开环反应,相比于直接光解和自敏化光解降解地更充分.综上,TC在自然水体中的光解强烈受环境因素影响,可以通过增强活性氧介导的间接光解过程促进水体抗生素污染修复.     

NaOH/Na2CO3共解聚铜冶炼渣及砷铅去除研究

铜冶炼渣中砷、铅的经济有效去除是其无害化的关键,而去除效果受限于铁橄榄石结构的影响.本研究提出了一种通过NaOH/Na₂CO₃碱共解聚耦合酸浸去除铜冶炼渣中砷、铅的环境友好策略,系统优化了影响碱共解聚过程及酸浸过程金属浸出效果的工艺参数,评估了处理后残渣的环境风险,同时通过多项表征手段研究了NaOH/Na₂CO₃对铜冶炼渣的共解聚机制.结果表明,在碱共解聚最佳条件下,砷浸出率为62.66%,铅几乎没有浸出;在酸浸过程中33.57%的砷和96.55%的铅被进一步浸出;最终,砷、铅的总浸出率分别达到96.23%和96.55%.处理后铜冶炼渣中砷和铅的含量分别从1002.5 mg·kg^-1和5343.1 mg·kg^-1大幅降低到112.1 mg·kg^-1和170.2 mg·kg^-1,同时,处理后残渣的浸出毒性低于标准限值.XRD、SEM-EDS mapping、FTIR表征结果表明,铜冶炼渣的铁橄榄石相被分解,并暴露出...     

硫化物矿山尾矿生物氧化作用的抑制研究

硫化物矿山尾矿的风化、氧化会对周围环境产生危害,研究表明,以氧化亚铁硫杆菌为代表的嗜酸氧化菌起了非常重要的作用。本研究以从广东韶关大宝山尾矿分离得到的一株氧化亚铁硫杆菌作为实验菌株,添加不同剂量的杀菌剂,分析了杀菌剂对溶液pH、Eh值的影响,及杀菌剂的Fe2+氧化抑制率和最佳使用浓度。结果显示:实验用杀菌剂SDS和CTAB能有效地抑制金属硫化物尾矿的生物氧化和酸化:ρ(SDS)为30 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到82.83%;ρ(CTAB)为5 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到80.84%,添加了杀菌剂的溶液pH、Eh基本保持初始值不变,表明杀菌剂的使用可以控制金属硫化物尾矿的酸化污染。     

初始pH对产氢发酵液厌氧产甲烷的影响研究

以啤酒厂厌氧颗粒污泥为接种物,对葡萄糖废水产氢后的发酵液进行间歇式中温厌氧发酵产甲烷实验.研究了不同的进水初始pH为5.5±0.2、6.0±0.2、6.5±0.2和7.0±0.2时对产氢发酵液产甲烷的影响,并以产氢发酵液的原始pH(4.2～4.4)作为对照.结果表明:产氢发酵液厌氧产甲烷必须添加一定量的碱加以调节,进水...     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

大宝山尾矿重金属形态及其潜在迁移能力分析

以大宝山槽对坑尾矿库、新鲜尾矿排放口和铁龙尾矿库3个不同区域尾矿为研究对象,采用Dold七步分级化学提取法研究了4种重金属Cu、Pb、Zn、Mn的化学形态特征,并分析了其潜在迁移能力.结果表明,Cu、Pb在所有尾矿中以原生硫化态和残渣态为主;Zn在槽对坑尾矿和新鲜尾矿中以原生硫化态和残渣态为主,在铁龙尾矿中水溶态、可交...     

改性纳米零价铁的制备及其去除水中的四环素

对聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)改性纳米零价铁(NZVT)用于水中四环素(TC)的去除进行研究.通过XRD,TEM和BET对改性后的纳米铁性能进行表征.探讨不同反应条件对PVP-NZVI去除四环素的影响.实验结果表明,在制备过程中添加PVP-K30改性剂可以明显减小纳米铁颗粒粒径,增大比表面积,提高TC的去除率.当初...     

诺氟沙星水溶液的湿式氧化分解及其产物的生成途径

以诺氟沙星(NOR)水溶液作为抗生素废水的代表,在湿式氧化的环境中考察其分解规律与产物生成途径,为含抗生素废水的湿式氧化处理提供方法基础.在温度为473～513 K,压力为3 MPa,NOR初始浓度约为500 mg/L,H2O2投加量为0和32 200 mg左右以及停留时间为10～60 s的条件下进行湿式氧化实验,以诺...     

ClO2溶胞对SBR处理系统污泥减量研究

通过烧杯溶胞实验,考察了ClO2处理SBR剩余污泥上清液△SCOD随处理时间的变化,以确定ClO2溶胞最佳方式;在SBR中试系统,把系统排出剩余污泥的50%经ClO2处理后回流至处理系统,运行50 d,考察处理系统的污泥减量效果及其对系统污水处理效果的影响.结果表明,ClO2具有良好的溶胞作用,在最佳投量为8 mg C...     

高声能密度超声波破碎污泥细胞效能的研究

采用超声波在较高声能密度下处理SBR的剩余污泥,主要考察了含固率、声能密度和作用时间对污泥细胞破碎效果的影响。结果表明,在声能密度0.5～3 W/mL内,含固率1%～1.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈线性升高;在声能密度1～3 W/mL内,含固率0.25%～0.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈平缓缓慢升高。高声能密度超声波更适合对较高含固率污泥的细胞破碎;此情况下,上清液SCOD增幅、NH4＋-N、TN及TP升幅均与声能密度正相关。经超声波作用6 min后,污泥形态结构已破坏。