活性污泥对硒化镉量子点暴露的胁迫响应机制

为揭示硒化镉(CdSe)量子点(quantum dots, QDs)在复杂环境体系中的生物毒性效应,本研究以活性污泥为研究对象,探讨了CdSe QDs(0.1～10 mg·L^-1)长期暴露对序批式活性污泥反应器运行效能、污泥性能以及微生物代谢作用的影响。结果表明,在实验质量浓度范围内,出水COD值和硝酸盐波动较大,而硝化作用影响较小,且低剂量CdSe QDs的存在加速了NH₄⁺-N的降解,1 mg·L^-1 CdSe QDs将平均氨氧化速率由2.2 mg·(L·h)^-1提高到3.3 mg·(L·h)^-1。尽管CdSe QDs会引起出水浊度略微增加,但污泥沉降性能始终维持稳定。CdSe QDs主要与污泥表面的C—O—C、C—O、C—C和磷酸基团结合,诱导胞外聚合物的酪氨酸类蛋白荧光淬灭。同时,微生物会通过分泌色氨酸类蛋白以缓解胁迫影响。此外,活性污泥的物种丰富度和多样性均受CdSe QDs的抑制,但低质量浓度CdSe QDs有利于Nitrospirae相对丰度...     

采油废水中多环芳烃的生态风险评价

先利用C-18固相萃取小柱富集大港油田港东联合处理站污水处理站的采油废水中16种多环芳烃(PAHs,即萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽和苯并[g,h,i]苝),再用气相色谱/质谱(GC/MS)分析测定其浓度,以评价PAHs的去除率和生态风险。结果表明:(1)采油废水经处理后,COD、石油类去除率分别达到82.27%、91.06%;外排水COD、石油类达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准要求,优于中国采油废水处理的一般水平。(2)采油废水主要以2、3环的PAHs为主,约占总量的93%以上。(3)苯并[a]芘超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中限值。(4)处理前的采油废水中蒽、菲和苯并[a]芘具有一定的生态风险;处理后的外排水中萘、蒽、菲、荧蒽、苯并[a]芘的暴露浓度(PEC)/预测无效应浓度(PNEC)均小于1,目前尚未对环境造成威胁。但是8种PAHs(苊烯和苯并类PAHs除外)总和表现出较大的毒性,需要引起重视。     

污水处理厂各工艺阶段多环芳烃变化规律研究

采用固相萃取-气相色谱/氢火焰离子化检测器联用技术(SPE-GC/FID),对西安市某污水处理厂不同工艺段水体中的16种多环芳烃(PAHs)含量进行了长期监测。结果表明,原水中有13种PAHs检出,按浓度从大到小排序分别为:萘、菲、芴、芘、艹屈、二氢苊、苊、蒽、苯并(a)蒽、荧蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘;原水中PAHs的总量在477.1~3 067.7 ng/L之间,平均值为1 833.1 ng/L,同国内外报道的结果相比,可认为西安市生活污水中PAHs的含量处于中等水平;二级处理工艺对PAHs有较好的去除效果,平均去除率为79%,其中,生物处理单元的贡献最大,去除率达到68%。     

菌源对多环芳烃降解菌的筛选及降解性能的影响

高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。分别以石油污染土壤和焦化废水活性污泥为菌源,分离出芘降解菌和混合PAHs(菲、荧蒽和芘)降解菌共14株并对其降解性能进行对比研究。结果表明,筛选得到的菌株分别属于9个菌属,其中2种菌源共有的菌属为Mycobacterium sp.、Ralstonia sp.和Shinella sp.。芘和PAHs的高效降解菌(CP16和CM32)均属于分支杆菌属(Mycobacterium),来源于焦化废水活性污泥;菌株CP16对芘(50mg/L)的7 d降解率为74.99%,CM32对PAHs(菲50 mg/L、荧蒽和芘各10 mg/L)的7 d降解率为100%。因此,以焦化废水活性污泥为菌源更有利于获得高效的多环芳烃降解菌。     

不同浓度鼠李糖脂对土壤多环芳烃去除率及微生物群落结构的影响

研究了鼠李糖脂浓度对3种多环芳烃(PAHs)菲、荧蒽和芘去除率的影响,以及对土壤微生物群落结构的影响。结果表明,培养35d后,鼠李糖脂质量浓度为100～200mg/kg时,菲、荧蒽和芘的去除率相对最高,土壤中细菌16SrRNA基因和phnAc基因的丰度也达到最大。土壤中天然的PAHs降解菌群主要是假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)和环脂酸芽孢杆菌属(Tumebacillus)等;加入鼠李糖脂后,赭黄嗜盐囊菌属(Haliangium)和土壤红杆菌属(Solirubrobacter)的丰度增加,促进了PAHs更高效的降解。     

盐环境下降解菌群对芘的降解特性研究

以芘为多环芳烃(PAHs)的代表物,利用1.0%盐度的无机盐培养基从石油污染土壤中富集出高效嗜盐PAHs降解菌群。通过DNA测序鉴定,菌群中对芘起重要降解作用的是Rhodanobacter、Pseudomonas、Mycobacterium,3者碱基比例达到31.82%。14d内,萘、菲、荧蒽、芘、苯并[a]芘5种PAHs的挥发损耗均可忽略不计。筛选得到的菌群降解芘的最佳条件为:酵母粉质量浓度为120mg/L,盐度不超过1.0%,无需额外添加甲基-β-环糊精。筛选出的降解菌群对芘的最佳降解条件可用于降解萘、菲、荧蒽和苯并[a]芘等其他PAHs,但随着PAHs环数增加,分子量增大,降解率降低。在最佳条件下降解14d时,萘、菲、荧蒽、芘、苯并[a]芘5种PAHs的降解率可分别达100.00%、85.48%、51.92%、56.28%、50.45%。     

固废拆解场污染土壤中多环芳烃降解菌的筛选鉴定与降解特性

以腐植酸(HA)溶液为吸附剂、从受多环芳烃污染的土壤中分离出来的降解菌制成为生物修复剂,以多环芳烃(PAHs)萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘为土壤污染物,对PAHs污染土壤进行修复实验。目的是筛选与分离吸附于HA的PAHs降解菌,研究HA与降解菌的协同效应对PAHs的降解效率的影响。用经过HA吸附的PAHs富集分离培养出1株高效降解菌株,命名为Tzyx3,鉴定其为解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica)。15 d后,土壤中萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘的降解率分别为90.7%、91.0%、74.7%、86.9%、84.7%和74.7%,表明Tzyx3和HA在PAHs污染土壤中存在协作关系,Tzyx3能够直接利用HA对土壤中的多环芳烃进行降解。     

某电子垃圾拆解园周边农田土壤中多环芳烃的污染特征及风险评估

研究了某电子垃圾拆解园周边151个农田土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征和环境风险。结果表明,125个表层土壤样品中PAHs总质量浓度在149.0~2.0×104μg/kg,均值为1 805.5μg/kg,随着剖面土壤深度增加,PAHs含量总体呈递减趋势。通过来源解析,电子拆解园周围土壤中PAHs污染主要由废弃的电子电器元件的粗放燃烧和汽车尾气排放共同引起。土壤风险评估表明,7种类二噁英毒性PAHs的毒性当量(TEQPAH)在6.000×10-5~0.689pg TEQ/g,平均值为0.015pg TEQ/g;苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘致癌风险率超出百万分之一的样本比例分别为20.53%、6.62%、1.99%、2.65%、2.65%,其中采样点1、68两个点位表层土壤的苯并(b)荧蒽致癌风险率超过了万分之一。     

沉积物中2株多环芳烃降解菌的分离鉴定及其对菲、荧蒽的降解特性

从长江重庆主城段近岸表层沉积物中,分离出2株能以菲和荧蒽为碳源和能源生长的菌株(命名为CJ1、CJ2),经鉴定分别为黄杆菌属(Flavobacterium sp.)和克雷伯氏杆菌属(Klebsiella sp.)。进行了菲和荧蒽在初始浓度为20~200 mg/L条件下的生长代谢过程与降解动力学分析。结果表明,CJ1对菲和荧蒽的降解效能总体优于CJ2。15 d时CJ1和CJ2对菲的降解率最高分别为74.3%和70.3%;30 d时CJ1和CJ2对荧蒽的降解率最高分别为58.2%和49.9%。初始浓度为200 mg/L时,两菌株对菲、荧蒽的降解受到一定程度抑制。     

异位类Fenton化学氧化在多环芳烃污染场地修复中的应用

多环芳烃作为土壤的主要污染源之一,其修复技术的研究对土壤可持续利用具有重要的意义;但目前的研究主要基于室内小试实验,对具体修复技术在实际现场中的应用少有报道。基于上海青浦区西虹桥沈海高速东侧17-02污染场地的工程实践,结合室内实验,详细地介绍了原场异位类Fenton化学氧化修复多环芳烃污染土壤施工工艺。处理结果表明:以柠檬酸为催化助剂的类Fenton化学氧化能够有效地处理场地污染土壤中的苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽和茚并(1, 2, 3-cd)芘等超标污染物;修复后场地土壤各项物理指标相比修复前变化较小;同时,类Fenton氧化反应放热,修复过程中土壤微生物能够将有机柠檬酸快速降解,有效降低了化学氧化对土壤p H的影响。     

焦化厂污染土壤堆肥修复过程的毒性变化

以北京某焦化厂污染土壤为研究对象,按照5∶1的比例添加锯末后加入5%的草炭进行好氧堆肥,通过对污染土壤堆肥处理过程中16种PAHs的降解率、CAT值、SOM值、土壤毒性、pH和TN值的变化规律进行比较,研究添加草炭好氧堆肥对实际有机污染土壤中PAHs的降解效果。研究结果表明,(1)添加草炭好氧堆肥能有效降解有机污染土壤中PAHs,堆肥49 d后,EPA优控的16种PAHs总值从1 085.42 mg/kg降低到71.10 mg/kg,总降解率为93.27%。(2)焦化厂土壤中PAHs浓度较高的分别为荧蒽、菲、芴、苯并(a)蒽、芘、蒽和苯并(k)荧蒽,它们的和占Σ16PAHs总量的73.56%,其中荧蒽的含量最高,浓度为186.913 mg/kg。这7种PAHs的经过49 d添加草炭堆肥后降解率分别为95.67%、93.52%、92.22%、93.12%、93.01%、95.19%和96.24%。(3)通过有机质值和Σ16PAHs总量作图发现,有机质值和Σ16PAHs总量有一定的相关性,这表明在堆肥过程中,微生物在PAHs降解过程中起到很大的作用。     

江苏盐城滩涂土壤中多环芳烃的测定

文中采用江苏盐城滩涂响水到滨海一带的滩涂土壤样品,利用索氏提取法提取、硅胶柱净化、高效液相色谱法分离检测土壤样品中的多环芳烃(PAHs),并用优化洗脱程序对滩涂土壤中PAHs的含量进行了测定。结果表明:11个滩涂土壤样品中检出萘、苊烯、菲、蒽、荧蒽、芘六种PAHs,其含量较低,说明该段滩涂土壤尚未受到多环芳烃的污染。     

多环芳烃的环境化学行为

多环芳烃是广泛存在于环境中的一类化学污染物质,其中有些具有致癌作用。据估计,环境中致癌的多环芳烃约有200种,并认为致癌性最强的有苯并(a)芘、7,12-二甲基苯蒽,二苯并(a,h)蒽及3-甲基胆蒽等。     

西安市各功能区7月大气降尘中多环芳烃污染特征及风险评价

为了解西安市7月大气降尘中多环芳烃(PAHs)的污染特征,在对西安市各功能区7月大气降尘样品采集的基础上,测定分析了样品中PAHs的含量、组成、来源、生态健康风险及其与总有机碳(TOC)的关系。结果表明:(1)西安市7月大气降尘中PAHs为0.92～20.60μg/g,平均值为8.10μg/g,其中荧蒽、菲、芘、和苯并[a]芘含量相对较大。各功能区大气降尘中PAHs主要以4环为主。(2)PAHs与TOC之间存在显著相关性,而各单体PAHs与TOC呈现不同程度的相关性。(3)西安市7月大气降尘中PAHs主要来源于机动车排放、燃煤和低温燃烧。(4)依据终生癌症风险增量(ILCR)模型,大气降尘中PAHs对不同暴露人群的风险值均为10~(-6)～10~(-4),存在人体可耐受致癌风险。生态风险评价显示,大气降尘中PAHs污染存在潜在生态风险。     

丙烯酸装置废水特征有机污染物及其荧光特性

采用吹扫捕集-气相色谱/质谱法(PT-GC/MS),液液萃取-气相色谱/质谱法(LLE-GC/MS)等方法对丙烯酸装置废水中主要特征有机污染物进行了定性、定量分析,研究了废水和各主要特征污染物的三维荧光特性。结果表明,废水中共检出有机酸、苯系物、酯、醛、醇等24种有机污染物,其中含量较大的有乙酸55.13%,丙烯酸23%,甲醛21.81%,甲苯0.03%,4-羟基-2-丁酮0.02%,丙烯酸甲酯0.01%,正丁醇0.01%。丙烯酸废水中含有3个荧光峰,区域IV内的荧光峰(λex/em=290/355 nm)主要由废水中高浓度的丙烯酸产生,区域V内的2个荧光峰(λex/em=390/495 nm,λex/em=295/480nm)由水中的腐殖质产生。丙烯酸抑制了甲苯、甲醛、乙酸等3种荧光物质对丙烯酸废水荧光强度的贡献。4种荧光物质的荧光基团影响力大小:碳碳双键+羧基苯环羰基羧基。     

污泥与葡萄糖不同配比联合厌氧消化对污泥中多环芳烃去除效能及细菌群落的影响

为分析污泥与葡萄糖不同配比进行联合厌氧消化对污泥中多环芳烃(PAHs)去除效能及细菌群落的影响,在中温(35±1)℃条件下,以未添加葡萄糖的污泥厌氧消化为对照(CK),研究了活性污泥与葡萄糖按不同有机质含量(挥发性固体(VS)质量比)分别为1∶0.1、1∶0.3和1∶0.5对PAHs去除效能及细菌群落的影响。结果表明,葡萄糖添加量的增加并未进一步提高PAHs的降解能力。P1实验组(VS_(污泥)∶VS_(葡萄糖)=1∶0.1)对消化污泥中∑PAHs的去除能力最强;降解速率可达到(60.56±8.10)%;且高分子质量PAHs(≥4环)的降解速率显著高于低分子质量PAHs(2～3环)(P0.05)。苯并(a)蒽、?、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽的平均降解速率均大于62%;而苯并(a)芘的降解速率达到(59.60±14.05)%。此外,使用16S r RNA技术,检测消化污泥中细菌群落发现,向污泥中添加葡萄糖,可能通过促进Actinobacteria、 Bacteroidetes_vadin HA17、 Spirochaetes、 Planctomycetes和norank_f_Anaerolineaceae菌群的生长,从而提高污泥中PAHs的去除能力。     

峰峰矿区奥灰水多环芳烃组成、分布特征及其来源

为分析峰峰矿区煤矿开采后矿区地下水多环芳烃(PAHs)的分布和来源,在矿区采集并分析了15件奥灰水样品,对样品中16种PAHs的含量进行统计分析,并运用氢氧同位素和同分异构体比值相结合的方法分析确定了其污染来源。结果表明:峰峰矿区奥灰水中PAHs总质量浓度为0.06~0.56ng/L,呈现出萘(Nap)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flt)、芘(Pyr)、芴(Flu)为主的2~4环PAHs低浓度高检出特征;Ant/(Ant+Phe)—Flt/(Flt+Pyr)结果表明奥灰水中PAHs主要来自煤和生物质的燃烧;δD—δ18 O、δD—Phe结果表明,奥灰水中的PAHs主要来源于煤和生物质燃烧产物在高海拔基岩裸露地区随降雨直接入渗补给;少数来源于潜水、矿井水和煤系基岩水等的越流补给。     

三株优势菌对多环芳烃的降解性能研究

多环芳烃具有毒性、生物蓄积性和半挥发性,并能在环境中持久存在。生物修复处理具有费用低、效果好、污染物残留量低、不产生二次污染、能够保持或改善植物生长的土壤结构等优点。实验分别在对单一菌株、两两混合菌株及三株菌混合等三种情形下,对蒽、菲、芘的降解作用进行了研究。研究结果表明：单一菌株对蒽、菲、芘有一定的降解能力,菌株混合时,对蒽、菲的降解率有所提高;三株菌种混合时,黄杆菌对放线菌、红球菌的生长过程有抑制作用;蒽、菲、芘的降解过程会不断交替进行着产酸和脱羧过程,使降解液pH值出现波动;同时在降解过程中,菌体能产生表面活性物质,这有利于蒽、菲、芘的生物降解转化。     

空气和土壤中酞酸酯的污染及其相关性分析

对天津市11个采样点的空气颗粒物和土壤样品进行采样调查,采用气相色谱/质谱联用仪分析样品中15种酞酸酯类化合物(PAEs)的含量。结果表明,11个采样点空气颗粒物样品中总酞酸酯类化合物(TPAEs)以体积计质量浓度为90.87～1355.70ng/m3,以质量计质量浓度为783.84～8712.37mg/kg;土壤中TPAEs质量浓度为0.53～2.53mg/kg。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是空气颗粒物和土壤样品中的主要污染物。土壤与空气颗粒物中TPAEs和DBP存在相关关系,Pearson相关系数分别为0.825和0.864(双尾检验,显著性水平0.01),且空气颗粒物中各种PAEs浓度为土壤PAEs浓度的数百至数万倍,说明空气沉降可能是土壤PAEs污染的主要原因之一。     

沉积物中溶解性有机质的垂直分布光谱特性

采用紫外光谱和三维荧光光谱结合平行因子分析(PARAFAC)方法对瀛湖沉积物中溶解有机质(dissolved organic matters,DOM)垂直分布的光谱特性进行了分析,利用荧光指数(fluorescence index,FI)、腐殖化指数(humification index,HIX)和生物源指数(biological index,BIX)解析了沉积物中DOM荧光组分、空间分布特征和来源。紫外光谱结果表明:瀛湖沉积物的UV254值在0.14~0.30之间,最大值出现在深度10~11 cm处,深层(20 cm以下深度)沉积物UV254值趋于稳定。A250/A365比值在3.69~9.98之间,均值为5.36,表明瀛湖沉积物DOM以富里酸为主。三维荧光光谱结合平行因子分析结果表明:沉积物DOM包含3类4个荧光组分,即类腐殖质组分(C1和C2)、类蛋白组分(C3和C4),其中,类腐殖质组分的荧光强度约占全部组分荧光强度的60.7%;随着深度的增加,3个采样点的类蛋白质组分(C3和C4)的荧光强度均呈现下降趋势。FI、HIX和BIX都表明瀛湖沉积物DOM的来源主要是由沉积物中自生微生物活动产生。其中,FI在1.73~2.10范围内,BIX处于0.72~0.96范围内,HIX在1.39~4.72范围内。