邻苯二甲酸二甲酯(DMP)降解菌的分离鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从河流沉积物中筛选到一株能够以邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate,DMP)作为碳源和能源生长的菌株,命名为THF-2,对其进行16S r DNA扩增、T/A克隆后测序,菌株THF-2被鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。研究了温度、初始p H值和表面活性剂对菌株THF-2降解DMP的效果,测定了邻苯二甲酸酯(PAEs)对菌株THF-2生长的影响,进而分析了菌株对不同质量浓度DMP的降解效果。结果表明,菌株在15~20℃对DMP具有良好的降解效果,最适温度为20℃;在p H=4~8范围,随p H值升高,DMP降解率增大,最佳p H值条件为8.0。在最适条件下,经过72h培养,菌株THF-2对质量浓度500 mg/L的DMP降解率达89.5%。不同表面活性剂对THF-2降解DMP的影响存在差异。添加质量分数1%非离子表面活性剂曲拉通X-100和吐温80,对THF-2降解DMP有一定的促进作用,但差异不显著(p0.05);当曲拉通X-100和吐温80添加质量分数为2%和3%时,降解作用受到抑制,降解率与添加量呈显著负相关(r=-0.98,p0.05)。添加离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)会抑制THF-2对DMP降解作用。DMP降解试验表明,当DMP质量浓度为100~500 mg/L时,THF-2对DMP的降解符合一级动力学方程模型,降解半衰期为13.92~27.08 h。因此,菌株THF-2可应用于低温地区及低温条件下DMP的生物处理。     

磁性油菜秸秆对阳离子染料的吸附研究

以油菜秸秆为原料,均苯四甲酸酐为改性剂,四氧化三铁为磁性包裹材料,制备了磁性油菜秸秆吸附剂。研究了染料初始浓度、初始p H值、无机盐离子等因素对吸附性能的影响。研究结果表明:室温时,在染料为自然p H值,吸附4 h后,改性吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红吸附量分别为450、320 mg/g。p H在2~10范围内时,吸附量随着p H值的增大而增加;p H10之后,吸附量保持不变。高浓度盐的存在对吸附无明显影响,但K+要大于Na+的影响。改性吸附剂对两种染料吸附动力学模拟均符合准二级动力学方程,吸附等温式符合Langmuir模型。     

水质对UV/H2O2降解邻苯二甲酸二甲酯反应动力学的影响

研究了不同初始pH值、浊度与常见阴离子浓度等水质条件对UV/H2O2工艺降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)反应速率的影响,并进一步比较了去离子水和自来水中DMP的降解速率.结果表明,UV/H2O2对DMP的光降解过程符合一级反应动力学模型,不同水质条件对降解速率有不同程度的影响.酸性条件较碱性条件更有利于DMP降解; 水的浊度大于7 NTU时,光降解速率常数迅速下降; NO3-、Cl3-、HCO3-等阴离子对DMP降解有抑制作用,且随离子浓度增大,抑制作用增强,3种离子对DMP光降解的抑制程度顺序为HCO3-＞NO3-＞Cl3-.在5个30 W低压汞灯照射下,当H2O2的浓度为20 mg·L-1时,DMP在去离子水和自来水中光降解速率常数分别为0.042 8 min-1和0.031 5 min-1,自来水中的光降解速率常数较去离子水中的低,这可能是水中多种离子影响的结果.     

臭氧氧化去除二级出水中PPCPs的研究

药品及个人护理用品(PPCPs)是一类痕量、顽固的新兴有机污染物,采用传统水处理工艺不易去除,需深度处理。采用批量试验方法,研究了臭氧氧化二级出水中添加的19种PPCPs的去除效果,考察了臭氧投加量、p H值、自由基抑制剂对去除效率的影响,并根据氧化产物推断可能的反应途径。结果表明,在原水水样p H=7.1条件下,臭氧质量浓度为1.2 mg/L时,能有效去除大多数PPCPs。其中,抗生素类PPCPs和个人防护类PPCPs的去除率分别达到了68%和70%,而雷尼替汀和噻苯咪唑去除效果不明显,仅为17.73%和12.3%。增加臭氧投加量或提高反应p H值会显著提高除雷尼替汀和噻苯咪唑外的PPCPs去除率。加入的自由基抑制剂对臭氧氧化PPCPs有明显抑制作用。PPCPs的氧化降解产物有机酸会降低反应p H值,进而影响PPCPs的去除效果。     

一株DDT降解菌的鉴定及其生物学特性

利用DDT为唯一碳源筛选、纯化得到DDT降解菌株DT1,通过形态特征、生理生化特性及系统发育分析鉴定为假单胞菌属细菌(Pseudomonas sp.)。通过单因子试验及差异显著性分析得到菌株DT1的最佳生长条件为37℃、初始p H值8.0、DDT初始质量浓度20mg/L、最适Na Cl质量浓度1 mg/L。通过正交试验优化菌株DT1的降解能力,最优方案为温度37℃、p H值9.0、DDT初始质量浓度30 mg/L,可将DDT降解率提高到60.85%。影响其降解能力的环境因素从主到次依次为温度、p H值、DDT初始质量浓度。     

Fenton和UV-Fenton催化降解苯酚废水研究

研究Fenton和UV-Fenton两种工艺对苯酚的降解效率。分批研究优化p H值、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度。在最优条件下,比较了两种工艺降解苯酚的效果。结果表明,UV-Fenton工艺比传统的Fenton工艺增加了降解和矿化效率,最大的矿化效率分别是98%和40%。在Fenton工艺中,苯酚的最终产物是羧酸如醋酸和草酸,而在UV-Fenton工艺中,这些离子在苯酚降解的早期阶段形成,在120 min的反应时间内几乎完全氧化。在UV-Fenton工艺中Fe2+浓度为0.4 mmol/L,而Fenton工艺中Fe2+浓度为0.8 mmol/L。     

环境因子对底泥污染物化学钝化修复的影响研究

通过模拟试验研究了环境因子扰动、p H值以及溶解氧水平对底泥钝化剂钝化效果的影响规律。结果表明,不同扰动状态下,PAC对COD,TP,TN的抑制效果均随着扰动程度的加强而增大;不同p H值条件下,PAC对COD,TP,TN均有一定的抑制效果,抑制效果随酸性的增强而降低,也随碱性的增强而降低,在p H值为6~8时抑制效果相当,且弱碱性条件下效果最好;不同溶解氧水平下,PAC对TP的释放抑制效果明显,对COD和TN有一定的抑制作用。     

超声波／H2O2对苯酚有机废水降解的研究

研究在超声波/H2O2联合作用下,超声波场中降解苯酚有机废水的过程,考察了超声功率、超声时间、pH值、氧化剂H2O2的浓度等因素对降解率的影响.实验结果表明,超声时间越长,废水降解率越大;pH值的变化对降解率影响较大,酸性条件利于苯酚的降解,而在碱性条件下苯酚几乎没有降解;超声波/H2O2工艺与单独超声作用相比,降解率提高了大约3倍.     

基于纳米二氧化钛光催化的邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的光降解研究

以锐钛型纳米二氧化钛为催化剂,研究了Ti O2投加量、底物初始浓度、溶液的p H值、光源种类以及降解时间等因素对废水中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)光催化降解的影响。研究结果表明,DEHP的光催化降解率随着纳米Ti O2投加量的增加先增大后减小,纳米Ti O2的最佳投加量为0. 30 g/L。随着DEHP初始浓度的增大,DEHP的光催化降解率减小,当DEHP初始浓度小于50 mg/L时,降解率降幅较小,而当DEHP初始浓度大于50 mg/L后,降解率急剧减小。随着p H的增大,DEHP的光催化降解率先增大后减小,呈现单峰型,当p H为7时,DEHP的降解率达到最大,酸性和碱性条件下,均不利于DEHP的光催化降解。紫外光照射下,DEHP光催化降解率有了大幅提高,降解率大小顺序为η(UVC)>η(UVB)>η(UVA); DEHP的紫外光催化降解符合一级动力学方程,降解半衰期为2. 15~25. 99 h。     

柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附

以柚子皮为原料经硫化钠活化后炭化处理制备了生物质炭吸附剂,并将之应用于含锰废水的吸附。考察了溶液p H值、底液质量浓度、生物炭投加量等因素对柚子皮生物炭吸附能力的影响,并研究了柚子皮吸附剂对锰离子废水的吸附平衡和动力学特征。结果表明:柚子皮吸附剂对含锰废水具备较强吸附能力,在溶液p H值为6,底液质量浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的条件下,对锰离子的去除率为93.5%;吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,饱和吸附量为24.691 mg/g;吸附动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程,吸附速率常数为0.028 6 g/(mg·min)。     

零价铁法去除水体中萘普生:作用机制及产物毒性研究

为了探索水体中非甾体类药物处理新技术,对铁屑降解水体中萘普生的影响因素、作用机制和产物毒性进行了研究。首先考察了铁屑投加量、p H值、萘普生初始浓度及作用时间对降解效果的影响,确定了铁屑投加量为2.5 g/L,p H值为2.0,萘普生质量浓度为10.0 mg/L的反应条件有利于零价铁对萘普生有效降解,反应150 min去除率可达89.2%;然后对零价铁降解萘普生的反应机制进行研究,结果表明零价铁主要是通过腐蚀产物(新生态氢[H])直接还原作用,促使萘普生转化为其他物质;发光菌毒性实验表明萘普生转化为较母体具有更高生物风险的中间产物。     

紫外LED联合次氯酸钠灭活枯草芽孢杆菌的影响因素

为了探究不同水质对紫外发光二极管(UV-LED)联合次氯酸钠灭活枯草芽孢杆菌(ATCC6633)效果的影响,通过改变初始氯质量浓度、初始菌液浓度、p H值、温度、无机阴阳离子浓度及腐殖酸质量浓度等6种常见水质条件来观察其分别对试验灭活率的影响。结果表明,灭活率随初始氯质量浓度增加先升高后降低,初始氯质量浓度为8 mg/L时灭活率为5. 9个对数级,达到最高值;灭活率则随初始菌液浓度升高而降低,在初始菌液浓度为104cfu/m L时,灭活率最高,达6. 2个对数级;灭活率随p H值上升有显著降低,酸性条件下灭活率明显好于碱性条件,在p H=6时灭活率为6. 59个对数级;灭活率随温度上升先升高后降低,在25℃时灭活率最高为5. 9个对数级。碳酸氢根离子浓度的增加会对灭活产生抑制作用,锰离子质量浓度的增加同样会降低枯草芽孢杆菌的灭活率。溶液中腐殖酸的存在也会对灭活有抑制作用,且质量浓度越大抑制效果越明显。动力学分析表明,UV-LED联合次氯酸钠对枯草芽孢杆菌的反应遵从假一级反应动力学,反应速率常数k的变化幅度表明,p H值、初始氯质量浓度和HA质量浓度对试验灭活的影响高于其他3种水质条件。     

铁/镍/炭三元内电解法降解活性艳红X-3B的研究

在传统铁炭二元内电解的基础上,研究了不同条件下投加第三种接触材料镍构成的铁/镍/炭三元内电解体系对活性艳红X-3B染料废水的处理速率和降解效果的影响。实验表明,在ZVI、镍粉和活性炭的质量比为1∶1∶1,X-3B染料废水初始浓度50 mg/L,初始p H值为4,温度20℃的恒温搅拌条件下,三元内电解体系对废水的降解效果要优于二元内电解体系。     

磷酸银/树脂复合物的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,采用化学沉积法制备了磷酸银/树脂复合物,降解亚甲基蓝,研究其光催化活性,并对样品进行了XRD和SEM表征。探讨了不同的光源、催化剂投加量、PVP含量、p H值等因素对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明,在太阳光(夏天早上9点到11点的阳光)下,偏酸介质中,催化剂用量为0.8 g/L,PVP质量分数为0.01%的磷酸银/树脂复合物,液面高度为15 cm的条件下对亚甲基蓝有最佳降解效果。     

水溶液中壬基酚聚氧乙烯醚的UV/H2O2矿化试验

采用UV/H2O2催化氧化工艺进行水中壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)的降解和矿化试验,考察了H2O2投加量、溶液初始pH值、UV功率和反应温度对NP-10矿化效率的影响,并采用GC-MS对降解过程中间产物进行初步分析。结果表明:UV/H2O2体系能有效降解水溶液中的NP-10,在NP-10初始质量浓度为100.0mg/L、UV功率为45W、H2O2投加量为10.0mmol/L、溶液初始pH值为3.0、反应温度为25℃的条件下,20min时NP-10的去除率可达98.0%以上,240min时TOC去除率可达98.3%;NP-10的矿化过程符合拟一级动力学,矿化速率常数随光强和H2O2投加量的增加而增加,较低的pH值和较高的反应温度有助于NP-10的矿化;降解中间产物主要是酚类化合物;随着反应时间的增加,NP-10及其降解中间产物可以被完全矿化成CO2和H2O。     

油田井场废水配制压裂液处理技术实验研究

针对油田井场废水高悬浮物、高色度、高金属离子浓度的特征,以处理后配制压裂液为目标,通过p H值调节及无机高分子絮凝法对井场废水进行了处理实验。结果表明,碳酸钠作为优选的p H值调节剂,可以在较低的p H值条件下有效去除废水中的高价金属离子;无机絮凝剂聚合硫酸铁在强碱性条件下对于悬浮物、色度的去除效果明显优于聚合氯化铝。聚合硫酸铁絮凝法可以使井场废水达到配制压裂液用水的要求。     

厌氧微生物降解矿井瓦斯的特征实验研究

采场煤体是历经反复多次的沉降、变质过程之后形成的稀氧甚至缺氧、且含甲烷的复杂地质体。为了实现煤体被采掘之前甲烷降解效率的最大化,从淹水水稻田20 cm深土壤中取泥样,利用NMS培养基通过培养、分离、纯化得到了目标厌氧型甲烷氧化菌株;然后分别控制变量——温度、p H值和甲烷浓度,利用气相色谱仪测定了气样中甲烷的含量,分光光度计测定了菌样的OD600值。结果表明,在30℃、p H为6～7的条件下菌株降解甲烷的能力最强,且具有降解更高浓度甲烷的潜力。实验结果将在一定程度上丰富和完善微生物治理矿井瓦斯的理论体系,并促进其应用技术的推广和应用范围的拓展。     

电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究

采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。     

白腐菌Phlebia brevispora TMIC34596对林丹的酶促降解特性

为了阐明白腐菌株Phlebia brevispora TMIC34596对有机氯杀虫剂林丹的酶促降解机理及规律,在实验室条件下,通过菌株的纯培养、超声波破碎和高速离心等过程,提取到胞内粗酶液和胞外粗酶液,并研究了胞内及胞外酶对林丹的降解特性、最佳降解条件及动力学参数等。结果表明,胞内酶起主要的降解催化作用,相同处理时间内对林丹的降解率是胞外酶的4~5倍。胞内酶降解林丹的酶促反应最适温度为35℃,最适p H值为5.0,最适条件下反应2 h后的林丹降解率为64.0%。胞内酶在25~40℃、p H值在4.0~6.5时能保持较高的降解活性,对林丹的降解率在50%以上。胞内酶降解林丹的米氏常数Km为1.30μmol/L,最大反应速率Vmax为1.18μmol/min,表明胞内酶对林丹有较强的亲和力,降解林丹速度较快。通过气相色谱-质谱分析,五氯环己醇和四氯环己二醇被鉴定为林丹的胞内酶代谢产物,表明胞内酶可通过连续的脱氯及羟基化作用将林丹转化为多羟基化产物,该途径不同于目前所报道的白腐菌对林丹的降解途径。     

上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕的影响

以滇池沉积物为基质,制备p,p'-DDE污染沉积物,通过模拟悬浮态释放试验,研究了上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕(DDT)的影响。结果表明:在25℃悬浮状态下,沉积物中的p,p'-DDE可逐步释放出来,表现出初阶段释放速度较快、而后变缓的特点;水体温度与沉积物释放p,p'-DDE呈正相关,水温40℃时的平衡释放量是10℃时的5.2倍;在p H=3~11的范围内,偏碱性的水体有利于p,p'-DDE从沉积相向水相中迁移,水体p H=11的平衡释放量是p H=3的2.3倍;高水平的离子强度对沉积物中p,p'-DDE的释放有抑制作用,1 mol/L Ca Cl2溶液的平衡释放量是0.01 mol/L时的44.6%;水体中的溶解性有机质对沉积物释放p,p'-DDE有显著的"增溶效应",溶解性有机质质量分数为1%时的平衡释放量是0.1%的8.5倍。研究表明,在评价湖泊水环境中DDT的生态风险时,上覆水的理化性质是一个需要考虑的因素,水温、p H值、离子强度和溶解性有机质等因素可通过提供吸热反应的动力、改变沉积物有机质形态、增加水中胶体物质的形成等途径影响沉积物中DDT向水相的迁移行为。