氯代吡啶类污染物吸附与转化技术研究进展及挑战

氯代吡啶类除草剂的大量生产及在农业生产和生活中的广泛应用,使其在废水、饮用水等环境中被不断检出,对生态环境和人类健康造成潜在危害。氯代吡啶类农药残留及其高效去除与转化技术,是水环境污染控制研究的热点和难点。从结构上看,碳氯键断裂是实现氯代吡啶类化合物降解的关键所在。基于国内外研究进展,综述了此类污染物的去除转化技术,从污染物吸附、高级氧化处理、催化氢化及耦合联用技术等角度,系统阐述了污染物去除转化的关键因素、相关工艺作用机制及现存技术挑战。在现有技术中,吸附法仍面临新型吸附材料研发、吸附剂再生等问题;高级氧化技术污染物矿化率高,但氧化效率低、运营成本高;催化氢化法定向选择催化降解污染物,但存在污染物降解不完全的问题;生物处理技术经济有效,但对污染物的去除转化率仍有待提高。研究表明:由于氯代吡啶类污染物的难降解特性及各工艺的局限性,单一的处理技术难以实现污染物矿化,多种处理方法联用是实现污染物高效去除的可行策略。开展环境中氯代吡啶类污染物的转化技术与机制研究,可为实现风险性污染物高效脱毒、降解提供参考。     

长期二硫化碳胁迫下硝化污泥微生物菌群变化

我国每年约有近百万吨二硫化碳(CS₂)用于粘胶纤维的生产。工业上常用曝气手段去除CS₂,然而一些CS₂会继续留存在水中并进入污水处理的硝化单元,影响运行效果。研究发现,短期胁迫下10 mg/L CS₂即显著抑制硝化污泥活性,低浓度CS₂(10～40 mg/L)会促进硝化污泥代谢活性和抗氧化活性,高浓度(100～200 mg/L)则会产生抑制。在长期CS₂(20～200 mg/L)胁迫下硝化反应被完全抑制,长期运行过程中发现硝化污泥表面有白色浑浊物,经液相色谱与XPS分析发现该白色浑浊物为单质硫,推测可能发生了CS₂→COS→H₂S→S⁰→SO₃^2-→SO₄^2-的同化过程。在16S rRNA分析中也发现了参与硫氧化的Actinobacteria、Sinomonas丰度升高,也验证了这一推测。