鱼藤酮在不同类型土壤中的降解

利用高效液相色谱法(HPLC)研究鱼藤酮在不同类型土壤(稻田土、菜田土和果园土)中的降解,并探讨土壤微生物、土壤含水量、紫外光照和土壤理化性质等因子对鱼藤酮降解的影响.结果表明,鱼藤酮在不同类型土壤中的降解符合一级动力学方程.避光条件下,鱼藤酮在稻田土(pH=5.5)、菜田土(pH=5.64)和果园土(pH=4.78)中的降解速率常数分别为0.164 5、0.147 8和0.120 3;鱼藤酮在灭菌菜田土中的半衰期为10.51 d,而在未灭菌菜田土中的降解半衰期为4.76 d.避光条件下,鱼藤酮在烘干的土壤中稳定.其半衰期为15,16 d;土壤含水量为田间饱和含水量的60%时,鱼藤酮半衰期为4.03 d;厌氧条件下,鱼藤酮半衰期为3.51 d.紫外光照也是加速鱼藤酮降解的重要因素,未接受紫外照射的土壤中的鱼藤酮半衰期为67.28 h,接受照射时仅为10.51 h.研究表明,鱼藤酮在土壤中的降解受微生物、紫外光照及土壤含水量的影响较大;土壤pH值越小,鱼藤酮滞留时间越长;此外,土壤理化性质也是影响鱼藤酮在土壤中滞留性的重要因子.本研究为正确评估鱼藤酮的环境安全性提供了依据.     

菊酯类杀虫剂降解菌JZL-3(Arthrobacter sp.)的分离鉴定与降解特性研究

自农药厂废水中分离到一株广谱菊酯类杀虫剂降解菌JZL-3,经过形态、生理生化试验及16S rDNA序列分析,鉴定其属于节杆菌属(Arthrobacter sp.).该菌能降解目前市场上使用的7种主要菊酯类杀虫剂,降解速率由高到低为:氯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、联苯菊酯、功夫菊酯和溴氰菊酯.对氯氰菊酯的最适降解温度为30 ℃,最适pH值为7.0,初始接种量在一定范围内(1%～5%)与降解率呈正相关.菌株JZL-3对氯菊酯和氯氰菊酯顺反异构体的降解没有显著的差异,不同于已有的关于菊酯类杀虫剂生物降解具有显著立体异构选择性的结论.     

新农药硫肟醚在土壤中降解的影响因子研究

在实验室条件下对新农药硫肟醚(O(3苯氧苄基)2甲硫基1(4氯苯基)丙基酮肟醚)在土壤中降解的影响因子进行了研究.结果表明,在20 d的培养时间内,随着土壤含水量的增加,硫肟醚的降解速率加快.当土壤含水量增加到80%(质量分数)时,其降解率达到最大(46.73%),然后随土壤含水量增加反而下降.随着土壤温度的升高,硫肟醚在土壤中的降解速率增加.30 ℃时降解速率达到最大(47.83%),以后温度继续升高,其降解速率呈现出下降趋势.在5～100 mg/kg的质量比范围内硫肟醚在土壤中的降解速率随其质量比的增加而提高;但当质量比继续增加时,硫肟醚的降解速率表现出下降趋势.硫肟醚在土壤中的降解遵循一级动力学方程,其在非灭菌与灭菌土壤中的降解速率常数k分别为8.106×10-3和1.63×10-3;半衰期分别为85.5 d和425.2 d.微生物对硫肟醚在土壤中的降解具有显著的影响.     

水分对典型天然性激素在我国东北黑土中降解的影响

通过室内培养试验研究了不同水分条件下,孕酮、雄烯二酮、17β-雌二醇、雌酮4种天然性激素在我国东北黑土中的降解情况。结果表明:4种激素在土壤中的降解符合一级动力学模型(R2=0.84~0.98,p0.01),降解速率常数为0.010 0~1.004 2 d-1;4种激素在灭菌土壤中的降解半衰期均远大于未灭菌土壤,分别为未灭菌土壤的24.7、20.1、49.5和23.6倍;微生物是影响孕酮、雄烯二酮、17β-雌二醇、雌酮在黑土中降解的主要因素;4种激素在不同含水量黑土中的降解半衰期为0.69~4.92 d,孕酮和雄烯二酮的降解速率随土壤含水量升高而加快;17β-雌二醇和雌酮的降解速率随土壤湿度增加而增加,但当土壤含水量达到淹水状态时,其降解速率受到抑制。     

磁粉活性污泥法处理城市生活污水的反应动力学特征

磁粉活性污泥法是在传统活性污泥法中加入磁性粉末(Fe3O4)的废水生物处理方法。在最佳运行状况下,对磁粉活性污泥法基质降解动力学进行了研究。磁粉活性污泥法基质降解符合一级反应规律,利用Monod方程对试验数据进行拟合,确定了其动力学参数,半速率常数Ks、有机底物的最大比降解速率vmax分别为10.39 mg/L和0.804 d-1。     

石化污泥混合菌和白腐真菌对气相苯系物的降解能力比较

为寻找合适的菌源在生物滴滤器中挂膜以降解苯系物挥发性有机废气,选用以甲苯为底物驯化的石化污泥和白腐真菌做菌源,研究了2类菌源对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机气体的生物降解规律.比较了石化污泥菌源微生物对苯系物代谢过程在耐受化合物浓度、降解起动期、降解速率以及降解程度等方面的差异.结果表明,石化污泥混合菌对苯的降解效率远高于白腐真菌,混合菌最大降解率为100%,而白腐真菌最高降解率只有46.1%.在石化污泥菌种体系中,对于同种化合物而言,随着化合物初始浓度的增加所需起动期增长,降解率降低;3种化合物的降解难易顺序为:甲苯＞苯＞二甲苯,同种物质的平均降解速率低于起动期后的降解速率.石化污泥菌源更适合降解苯系物废气.     

多功能混合菌剂处理模拟生活污水研究

从菜园土壤及药材土壤土样中分离选育出以丝状菌为主的6株COD高效降解菌,与实验室保藏的2株絮凝剂产生菌构建混合菌剂,使菌剂同时具有降解污染物以及增强活性污泥沉降性和絮凝性的功能.以COD去除率、污泥指数和活性污泥絮凝性为指标,研究了混合菌剂各菌种接种量的配比.结果表明,该菌剂添加于活性污泥系统处理模拟生活污水,可以使COD去除率从86.5%提高到94.5%,污泥指数从124下降到59.0,活性污泥絮凝性从0.358增加到0.530.研究表明,该多功能混合菌剂添加于活性污泥系统可以显著增强对模拟生活污水的处理效果.     

泥浆生物反应器中高相对分子质量多环芳烃生物降解及影响因素研究

泥浆生物反应器技术是有效修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位处理方法.利用正交试验(L9(34)),研究在泥浆生物反应器内接种混合菌对土壤中高相对分子质量PAHs(苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘)的生物降解及影响降解效果的因素,得到最优的降解工艺条件.12 d后苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘的最高降解率分别为54.72%、54.01%和63.13%.在试验范围内,影响土壤中PAHs生物降解的显著因素为通气量、水土比和pH值,盐度无显著影响.PAHs生物降解的最优工艺条件是水土比为2∶1,通气量为200 L·h-1,盐度为1.5%,pH值为7.0.     

玉米对城市排污河萘污染沉积物的修复

为有效去除城市排污河沉积物中的多环芳烃类污染物,选择玉米作为供试植物,种植于排污河底泥与营养土以1∶1、1∶2、1∶3的质量比混匀的土壤中。通过90 d的盆栽试验,研究了玉米对土壤中萘的去除效果,以及植物和微生物去除土壤中萘的交互效应。结果表明,种植玉米后土壤中萘的降解率显著升高,在底泥与营养土配比为1∶1、1∶2和1∶3土壤中,种植玉米90 d后萘的降解率分别达89.7%、90.3%和86.7%,明显高于空白对照组,且底泥与营养土配比为1∶2的土壤中萘去除率最高。不同处理后土壤中的微生物数量并无明显差异。在萘的去除过程中,植物吸收作用比较明显,种植90 d后玉米植株体内的萘也基本降解。植物根际土壤中脲酶活性测定结果显示,萘浓度越低,脲酶活性越高,脲酶活性变化在一定程度上可以反映萘的污染状况。研究表明,种植玉米可以强化土壤修复萘污染的作用。     

氟铃脲水解与土壤降解研究

采用室内模拟方法,研究了东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤中氟铃脲在好气、渍水、灭菌条件下的降解特性及pH值、温度、Cu2+和表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)对水解的影响。结果表明,氟铃脲的水解和土壤降解均符合一级动力学方程。氟铃脲在碱性条件下的水解速率比在中性和酸性条件下快。水解速率随温度升高而加快,平均温度效应系数为1.11。水解活化能与温度无相关性,活化熵与温度则显著相关。在35℃、pH值为9的条件下Cu2+显著促进氟铃脲水解,SDS则表现为抑制作用。氟铃脲在东北黑土中降解最快,其次是南京黄棕壤和江西红壤,不同处理条件下降解速率从大到小为渍水、好气、灭菌。氟铃脲在土壤中降解主要为微生物降解,厌氧微生物起重要作用。     

湛江地区农业土壤与作物砷含量及食用安全研究

为了解湛江地区农业土壤及主要作物(可食用部分)中砷的含量和分布特征,共采集了106个土壤表层样品和43个农作物样品(包括蔬菜、水果、甘蔗和稻谷),并评价了农作物食用的安全风险.结果表明,湛江地区农业土壤中砷平均质量比为4.04 mg/kg,符合国家土壤1级标准(GB 15618-1995)的样品占98.1%,与国内外不同地区土壤砷平均含量相比,湛江地区土壤中砷平均含量相对较低.湛江地区各区域土壤受砷污染程度大小依此为:雷州、廉江、霞山、赤坎、徐闻、麻章、坡头、遂溪、吴川;4种主要土壤利用类犁受砷污染程度大小依此为:水田、果园土、甘蔗地、菜地.湛江地区种植的主要农作物蔬菜、水果(含甘蔗)和稻谷可食部分砷平均质量比总体较低.分别为0.470×10~(-1)mg/kg、0.440×10~(-1) mg/kg和0.179 mg/kg,均符合我国有关蔬菜、水果及粮食的卫生标准(GB 18406-2001),与我国土壤砷清洁地区的统计数据相当.湛江地区蔬菜、稻谷和水果3大类作物可食部分通过"土壤-植物-人体"途径年平均摄入量为39.45mg/(人·a),约占允许摄取限值(547.50 mg/(人·a))的7.2%,可见.食用湛江地区出产的蔬菜、水果和稻谷等农产品砷的安全风险不大.     

施用不同磷肥对植烟土壤中磷的淋失和有效磷的影响

采用土柱淋溶模拟试验和室内培养试验,研究不同磷肥施入土壤后磷的淋失和有效磷的变化.结果表明,在施磷量为35 mg/kg条件下,整个淋洗期间,钙镁磷肥、磷酸二氢钙、磷酸一氧铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾5种肥料磷的淋失率很低;各处理从上而下各层土壤的Olsen-P质量比略有增加.施磷量为60 mg/kg、110 mg/kg、170mg/kg、230 mg/kg时.潮砂田肥料磷的淋失率分别为0.26%、0.74%、2.12%和3.17%;灰泥田肥料磷的淋失率分别为0.79%、1.31%、1.60%和1.94%.钙镁磷肥施人各种土壤后,随着培养时间的延长,土壤有效磷质量比逐渐增加,80 d后达到峰值并趋于稳定;磷酸二氢钾、磷酸二氧铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢钙施人上壤后,土壤有效磷质量比逐渐降低,至培育60 d后.变化趋于平缓.不同土壤类型对磷的吸附固定率从大到小为潮砂田、灰泥田.     

表土厚度对浅埋工作面采空区自燃的影响规律

鄂尔多斯地区的煤层埋藏浅,表土层厚度对地表漏风影响明显,继而导致采空区的自燃危险区域发生变化。为此以某煤矿4201工作面为研究对象,先通过二维离散单元程序UDEC模拟确定地表与采空区连通时的表土层厚度范围,再根据该模拟结果建立不同表土层厚度条件下的采空区漏风模型,用Fluent数值模拟软件对采空区自燃危险区域进行模拟。结果表明:当采空区上覆基岩厚度一定、表土厚度小于74 m时,煤层开采后地表裂隙会与采空区连通,从而导致地表漏风;表土层厚度越小,采空区自燃危险区域的范围和地表漏风量就越大,两者近似呈对数函数关系;地表漏风不但使采空区自燃危险区域的范围明显增大,而且使回风侧宽度大于进风侧宽度。     

富水红砂岩地层隧道联络通道冻结温度场分布规律及其敏感性分析*

为了明确富水红砂岩地层中冻结温度场的影响因素,研究温度场的发展和分布规律,以兰州地铁2号线定西路站到五里铺站之间的隧道联络通道为研究背景,建立三维瞬态温度场有限元模型对冻结加固过程进行模拟,通过数值模拟和实测数据对比验证模型的准确性进而分析土体密度、导热系数、比热容的变化对温度场发展的影响。通过灰色关联分析法,得到各土体参数对温度场发展的影响程度。研究结果表明:冻结孔越密集,形成的冻结帷幕越厚,冻结壁温度越低;随着导热系数增大,形成的冻结壁温度降低,随着土体密度和比热容增大,形成的冻结壁温度升高;影响温度场温度的各参数灰色关联度排序为:比热容>密度>导热系数;当各参数分别增大30%时,温度场温度变化程度排序为:密度>导热系数>比热容。研究结果可为类似地质冻结工程的设计施工及土体改良提供参考依据。     

优良菌对原油降解性能的试验研究

以原油为唯一碳源,从长期被石油污染土壤的浸泡液中分离、筛选出2株降解原油的优良菌SY4和SY6,初步鉴定为: SY4和 SY6为芽孢杆菌属.通过降解性能实验的研究得出:2株菌对原油都有较强的降解能力,在摇床实验中,单一菌株在5 d后的原油降解率都高于60%,且2菌对原油的生物降解反应符合一级反应动力学特征.摇床实验和静态曝气实验都得出:SY6的降解能力比SY4强.通过本实验研究,为其实际应用提供一定的生物基础.     

蛭石在活性污泥法处理餐饮废水中的作用

探讨了蛭石添加到活性污泥中来处理餐饮废水这一特殊水质时所起的作用.试验结果表明,蛭石活性污泥体系协同蛭石的吸附和污泥生化的作用,提高微生物的降解速率,缩短了污水在反应器中的停留时间.膨胀蛭石活性污泥体系在曝气2 h条件下出水CODCr浓度远远优于常规活性污泥体系曝气5 h后出水CODCr浓度.试验还表明,蛭石起到生物膜载体的作用,其与活性污泥结合成的絮体颗粒在改善污泥沉降性能,提高净化效果的同时,也增强了系统的稳定性.     

DEHP降解菌对反硝化滤池启动和性能的影响

为研究DEHP降解菌对反硝化生物滤池启动和性能的影响,采用两座上向流反硝化生物滤池进行对比试验。两座反硝化生物滤池进水均投加120μg/L的DEHP,一座反硝化生物滤池(1~#滤池)按照1∶1000(V菌液∶V进水)仅在挂膜阶段投加DEHP降解菌菌液,另一座反硝化生物滤池(0~#滤池)不投加DEHP降解菌菌液作为空白对照。对比试验期间对反硝化生物滤池在1.5 m/h的滤速下运行,通过29 d的对比试验,结果发现,DEHP降解菌使反硝化生物滤池的挂膜时间由15 d变为9 d,加快了40%,稳定阶段0~#滤池和1~#滤池的COD去除率分别为90.45%和95.55%,硝氮去除率分别为69.35%和76.19%,DEHP降解菌提升了滤池对COD和硝氮的去除能力,但对出水亚氮的浓度无明显影响,出水亚氮浓度几乎为0。反硝化生物滤池对DEHP的去除也有明显的效果,0~#滤池和1~#滤池在稳定阶段的DEHP去除率分别为74.77%和86.66%,DEHP降解菌也提升了反硝化生物滤池对DEHP的去除率。另外,在反硝化滤池内部,COD、硝氮、DEHP的去除主要集中在进水端0~0.4 m内。0~#滤池的亚氮积累率随滤池的增高而降低,但1~#滤池的亚氮积累率随滤层高度的增加呈现先升高后降低的趋势。     

一种复合催化剂及其光催化降解煤矿瓦斯的性能研究

为提高催化剂光催化降解煤矿瓦斯效率,运用溶胶-凝胶浸渍过程将具有优异吸附性能的活性炭颗粒引入催化剂,制备了新型复合催化剂Ga2O3/AC。采用XRD、SEM、N2吸附等方法对新型复合催化剂的结构形貌及比表面积进行理化表征,验证了复合催化剂制备方法的可行性。同时以真空紫外灯为光源,进行光催化氧化降解瓦斯的模拟实验,对比考察Ga2O3、活性炭颗粒及复合催化剂的光催化活性。结果表明,相比单一Ga2O3,复合催化剂光照时间为180 min后对甲烷的降解率提高了13%,达到100%去除率。     

重金属铜离子在分层土壤中的迁移机制

以重金属铜离子为研究对象,设计了包含黏土防护层、壤土运移层、竹炭(碳粉)净化层组成的复杂室内大土柱(直径Φ=280 mm)模型。在重金属铜离子运移试验研究的基础上,着重分析了铜离子在具有复杂分层结构土柱模型中的迁移规律。结果表明,黏土对铜离子的吸附阻滞作用显著高于壤土,阻滞效率在91%左右。经黏土阻滞后,碳粉净化层与壤土层自净效率约占7.5%,显著降低了模型出口铜离子残余量(可降至总量的0.45%)。对设计研究模型,试验结果充分体现出黏土吸附阻滞作用为主、碳粉净化作用为辅的显著特性。因此,如将此理念推广至地下水环境保护实践,则可简称之为"以防为主,以治为辅"的地下水环境保护理念。     

β-环糊精强化微生物修复石油烃污染土壤的试验研究

石油烃污染物的生物可利用性是土壤微生物修复的限制因素,为了提高污染物的生物可利用性和降解效率,引入环境友好的β-环糊精作为污染物增溶剂,并与表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作对比。结果表明,当β-环糊精的投加浓度为其在水中饱和溶解度的90%、SDS的投加浓度为其临界胶束浓度时,β-环糊精和SDS对土壤中石油烃污染物的增溶效果达到最大,分别为84.42%和89.63%。虽然两者都具有相近的增溶效果,但SDS具有一定的生物毒性,抑制了微生物的生长及其对石油烃污染物的降解,而β-环糊精可以促进微生物生长并有效提高微生物对污染物的去除效率。投加β-环糊精的微生物修复组在15 d内的降解率达到19.5%,比单独微生物修复组的降解率提高了70%以上。