生物同步脱氮除硫工艺研究进展

传统生物脱氮除硫过程中存在着许多问题。近年来,通过对脱氮微生物的深入研究,生物脱氮技术取得了突破性进展,而在生物同步脱氮除硫方面发展相对缓慢。总结了包括反硝化除硫、硫酸盐还原—自养反硝化—硝化、反硝化氨氧化以及硫酸盐型厌氧氨氧化等生物同步脱氮除硫工艺的特点,分析了各自的工艺原理及面临的挑战,并提出了今后的研究方向。     

梁滩河沉积物中氮磷垂直分布研究

以梁滩河为研究对象,从上游到下游布置了15个采样点,研究了这些采样点的氮、磷浓度,并以其中几个采样点为主要对象,着重研究了氮、磷在不同深度的垂直分布情况。结果表明,梁滩河的上游左支氮、磷浓度已经较高,而上游右支受污染严重,特别是TN严重超标,说明长期受到生活污水和农业废水的污染。分析其垂直分布规律,TN、TP最高值大多出现在中间层,TP在底层的浓度总体要比表层高,而TN在底层的浓度总体要比表层低。梁滩河沉积物中氮、磷主要集中在中间层,中间层是营养物储存的主要场所。     

黄浦江上游水源地中31种内分泌干扰物的分布特征以及生态风险评价

本文研究了雄激素、雌激素、孕激素、糖皮质激素和工业化合物等5类31种环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)在黄浦江上游水源地中的空间分布特征,并采用风险熵值法(risk quotient, RQ)对水体中EDCs的生态风险进行了评价.黄浦江上游水源地9个采样点糖皮质激素和孕激素均未检出,工业化合物双酚类检出率100%.大多物质最高检出浓度10 ng·L~(-1),而双酚A (BPA)检出浓度最高(26.00—64.32 ng·L~(-1)).黄浦江以工业化合物和雌激素类物质污染为主,BPA为各采样点的主要污染物.莲西大桥EDCs总浓度最高(103.66 ng·L~(-1)),水库入口总浓度最低(40.16 ng·L~(-1)).太浦河上游工业化合物类浓度较下游高,雌激素类最高浓度检出点为汾湖大桥(11.70 ng·L~(-1)).与国内外地表水中EDCs检出浓度比较,黄浦江上游水源地中EDCs处于中低等污染水平.对己烯雌酚(DES)、雌三醇(E3)、BPA、双酚S (BPS)等4种EDCs进行生态风险评价,RQ范围为0.006-2.5,BPS表现出较高的环境风险(RQ=2.5).     

纳米零价铁在环境中的毒性研究进展

纳米零价铁(nZVI)作为一种高效的环境修复材料,被广泛应用在土壤和地下水的修复等环境领域。但研究发现,大量进入环境中的nZVI可能会对生物体和生态系统产生严重危害,如和nZVI接触后,会造成小鼠器官受到损伤,杨树幼苗生长减缓,大肠杆菌等微生物的细胞膜破裂等不利作用出现。此外,nZVI还会改变环境中的氧化还原电位和溶解氧等指标,而且毒性效应容易受到外界条件的干扰。虽然目前对nZVI的致毒机制还不完全明确,但学者们提出了多种可能的假设,主流的观点是铁离子的释放、氧化损伤和基因损伤等。本文综述了国内外对nZVI毒性的最新研究成果,以期为nZVI的使用和毒性研究提供参考。     

磺胺与群体感应抑制剂对费氏弧菌发光和生长联合毒性效应对比研究

抗生素类药物在广泛应用的同时,也带来了细菌耐药性问题。因此,越来越多的抗生素替代品如群体感应抑制剂(QSIs)被研究和应用,在未来二者可能共存于环境之中。为了对它们混合物联合毒性评价进行系统的研究,本文选择费氏弧菌(Vibrio fischeri,V.fischeri)为受试生物,测定了5种磺胺类抗生素(SAs)与6种QSIs对V.fischeri的发光强度(HV)和生长量(OD600)的联合毒性作用,初步探讨了SAs与QSIs对V.fischeri发光联合毒性和生长联合毒性差异的原因。结果表明:SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时,对发光的联合毒性表现为拮抗,对生长的联合毒性表现为拮抗或加和,且TUHVTUOD。这可能是由于QSIs对V.fischeri的发光的抑制作用可以削弱SAs对发光的促进作用,而SAs与QSIs对V.fischeri的生长都表现出抑制作用,两者没有互相削弱作用。同时,基于分子对接和回归分析法的研究表明了靶蛋白上结合的化合物有效浓度不同也可能是造成SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时TUHVTUOD的主要原因。该研究可以为抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供借鉴。     

养殖对虾中抗生素的残留及其健康风险

抗生素通常被用于对虾养殖中防治虾病。基于国内外文献资料,归纳分析了抗生素在对虾养殖中的使用情况。结果表明,1993—2016年间,已有9大类31种抗生素主要以药浴法和拌饵料口服法的给药途径应用于对虾养殖中。国内外对虾体内均有检出氯霉素、硝基呋喃类等禁用药物,且我国部分允许使用的抗生素(土霉素、恩诺沙星和磺胺类)含量超标,最高残留浓度比限值高一个数量级。水产品中的残留抗生素可能给食用人群带来潜在健康风险,目前其评价方法仍有限。对今后开展对虾体内抗生素残留研究工作提出了建议。     

厌氧消化中腐殖酸对H_2S产量的抑制机制

为了揭示腐殖酸对H_2S产量的抑制机制,设计了生活垃圾中添加腐殖酸的厌氧消化实验,并为排除其他因素干扰,将与生活垃圾拥有相同硫含量的硫酸钠与牛血清蛋白分别与腐殖酸进行厌氧消化实验,同时测定了消化前后腐殖酸得失电子能力,判断腐殖酸是否会抑制厌氧消化过程中H_2S的产生。结果表明:在厌氧消化实验中,腐殖酸的添加导致H_2S产量明显降低;在牛血清白蛋白组实验中,H_2S的去除率达到83.56%,硫酸钠组实验中H_2S去除率只有24.20%;而测定腐殖酸得失电子实验中,厌氧消化后的腐殖酸得电子能力明显低于厌氧消化前,表明腐殖酸在厌氧消化过程中参与了电子的争夺,H_2S的生成亦须得到电子,故腐殖酸在H_2S的生成阶段通过抢夺电子而在源头上抑制了H_2S生成。     

天然斜发沸石粉对溶液中NH4+的吸附机理研究

采用天然斜发沸石粉(平均粒径30μm)进行吸附溶液中NH4+的试验研究,并对系统中金属阳离子的液相和固相含量进行了全程跟踪测定.等温吸附试验、吸附动力学研究结果表明,天然斜发沸石对溶液中NH4+的吸附过程符合Freundlich线性模型(R2=0.996),该吸附过程属于优惠吸附;吸附动力学符合假二级方程(R2>0.99),且随着初始NH4+浓度的增加,吸附反应的优惠程度降低.沸石粉对NH4+的吸附过程中离子交换以Ca2+和Na+为主,Na+首先被交换出来,随着吸附过程进行,Ca2+交换量逐渐增加并超过Na+,两者交换当量分别占39%~60%和35%~57%.由于沸石粉粒径较小,其对NH4+的去除除了依靠离子交换作用外,物理吸附作用的贡献不容忽视.     

Fenton法处理垃圾渗滤液过程中有机物分子质量分布和荧光特性

采用Fenton氧化工艺对上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液进行处理. 提取和分离了Fenton氧化前后腐殖酸组分(富里酸、胡敏酸),运用凝胶色谱法和三维荧光光谱技术对Fenton氧化前后各物质的分子质量分布和有机物荧光特性进行了研究. 结果表明:Fenton反应可使ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)从0.011提高到0.285. 通过分子质量分布和三维荧光特性的测量可知,造成这种可生化性提高的原因是Fenton反应使垃圾渗滤液中有机物的分子质量降低,其中对高分子质量胡敏酸的去除以及对富里酸分子质量的降低起到了关键作用.      

部分含J-型剂量-效应关系二元混合物的毒性效应(Toxicities of Binary Mixtures Including at Least One Component with J-Shaped Dose-Response Curve)

低剂量刺激高剂量抑制的Hormesis效应常常呈现J-型剂量-效应关系,如何评价Hormesis污染物及其混合物的毒性目前尚未解决.选择微板毒性分析法(Microplate Toxicity Analysis,MTA)获得的具有J-型剂量-效应关系的丙酮、乙腈及S-型剂量效应关系的二甲亚砜为混合物组分,以直接均分射线法构建丙酮-二甲亚砜(J-S型)、乙腈-二甲亚砜(J-S型)和丙酮-乙腈(J-J型)3个二元混合物体系,利用不同效应浓度水平下以浓度加和为参考模型的多个等效线图分析污染物的毒性变化规律.结果表明,所有二元混合物仍然具有J-型浓度-效应关系特征,除丙酮-乙腈二元混合体系在1个效应浓度水平下可能呈现协同特征外,其余二元混合物在不同效应浓度水平均表现为拮抗特征.