有机污染物综合指标(一)

水体有机污染是水质污染的主要问题。衡量有机污染的程度,最好进行有机污染的全分析,但十分困难。除规定的有毒有机污染物外,一般只测定有机污染综合指标来定量地反映水质有机污染程度。 有机污染综合指标主要有:生化需氧量(BOD) 是间接表示水体中可被生物降解的有机物含量的指标。化学需氧量(COD)是表征水中能被强氧化剂氧化分解的有机物含量的参数。总有机碳(TOC) 是以水样中的含碳量来表示有机物含量的,总需氧量(TOD)表示水中含C、N、H、S、P、M(金属) 的有机物完全氧化生成稳定无机氧化态的需氧量。紫外吸收(UVA或UV)是利用芳香族和一些具有不饱和双键的化合物对220—250nm波段的紫外光有强烈吸收的特性来测定污水中有机物的含量。此外尚有碳-氯仿提取物(CCE)和碳-醇提取物 (CAE),它们是先用活性碳吸附,再用氯仿或乙醇提取,脱去溶剂,恒重残渣即得结果。此法对含有杀虫剂的水样测定有明显的优点。主要有机污染综合指标测定方法的比较见表1。     

微氧生物亚铁氧化及其重金属固定效应研究进展

铁的生物地球化学循环对于多种环境过程至关重要,如碳封存、温室气体排放以及营养元素和有毒金属的迁移和转化。近年来,随着分离培养方式及分子生物学方法的发展,作为铁循环的重要组成部分的微氧生物铁氧化的研究取得了显著的进展。微氧型亚铁氧化菌广泛分布于近中性环境中,其分离栖息地从地下水、湿地、溪流延展至深海环境。微氧生物亚铁氧化成矿过程主要发生在细胞表面,生成比表面积较大的无定型铁氧化物。大部分微氧型亚铁氧化菌通过形成鞘状或螺旋柄状结构的胞外多聚物吸附生成的铁氧化物,防止自身被铁氧化物包埋,导致无法正常代谢而死亡。亚铁氧化成矿过程可吸附和共沉淀重金属元素,降低重金属的移动性和生物可利用性,从而缓解重金属的污染,为治理环境污染提供新的思路。文章主要总结了近年来国内外对嗜中性微氧型亚铁氧化菌的研究进展,包括其代谢特征、种类及分布、以及亚铁氧化菌的成矿机制和成矿过程对重金属迁移转化的影响。最后对如何快速有效地分离微氧型亚铁氧化菌、明确成矿过程中的特殊结构的形成机制等问题进行了讨论和展望。     

水稻土嗜中性微好氧亚铁氧化菌多样性及微生物成矿研究

微生物驱动亚铁氧化过程在水稻土中十分普遍,该过程被认为是水稻土中联接各生物地球化学过程的中心枢纽。嗜中性微好氧亚铁氧化菌能够利用氧气作为电子受体将亚铁氧化成三价铁,获得生长所需能量。然而,对水稻土中微好氧亚铁氧化菌的多样性与分布及其微生物成矿类型仍然未知。采用铁氧反向浓度梯度管法富集培养并分离水稻土中微好氧亚铁氧化菌,利用16S r RNA基因测序手段分析培养过程中微好氧亚铁氧化菌群落多样性与分布,并初步研究分离得到的亚铁氧化菌的亚铁氧化能力与生物成矿类型。结果表明,在富集培养和传代培养过程中,Azospira、Magnetospirillum、Clostridium和Rhodoplanes等属在群落中占优势。在分离最后阶段,得到几种细菌的混合菌团,可能是由于这几种亚铁氧化菌存在互养关系而难以纯化分离,其中占优势的为Azospira(63.9%)。Azospira是一类已知硝酸盐依赖型Fe OB,可以利用硝酸盐、氯酸盐和高氯酸盐为电子受体进行厌氧亚铁氧化。混合菌团具有活跃的亚铁氧化能力,反应第15天生成6.9 mmol·L-1 HCl-Fe。XRD结果表明菌团氧化亚铁形成的三价铁矿物类型为无定形铁氧化物。TEM结果显示微好氧Fe OB菌体呈杆状,细菌表面和周围散布着颗粒状的物质,可能是由无定形铁氧化物组成。综上所述,认为反硝化细菌可能在水稻土有氧-无氧界面进行微好氧亚铁氧化,其氧化亚铁的产物为无定形铁氧化物。     

烃基酚类化合物结构与毒性关系研究

有机化合物通常由电性各异的氢、碳、氮、氧、硫及卤素等原子以共价键结合而成,从分子的三维空间结构出发,按照不同类型原子之间电性相互作用得到一种分子结构表达方法--三维分子电性相互作用矢量(three dimensional molecular electronegativity interaction vector,3D...     

厌氧-好氧生物除磷影响因素的控制

采用厌氧-好氧生物除磷工艺,研究了两个关键因子--化学需氧量与磷的比值和污泥负荷对系统除磷效果的影响及其控制.结果表明,原污水中化学需氧量与磷的比值越高,厌氧放磷越多,越有利于除磷;厌氧放磷与厌氧吸收碳源呈正相关;并且,进水化学需氧量与磷的比值的变化对整个系统碳源污染物的去除效果不会产生明显的影响.试验发现,厌氧条件下聚磷菌贮存碳源的多寡并不完全依赖于高能磷酸键水解提供的能量,原污水中化学需氧量越多,越有利于厌氧碳源的贮存.若要达到好的除磷效果,系统的污泥负荷必须控制在0.21～0.5 kg/(kg·d)之间,且污泥负荷越高,除磷效果越佳.     

废水生物脱氮中N_2O和NO_x的产生和作用

废水生物脱氮中N2O和NOx来源于硝化、反硝化、厌氧氨氧化和化学反硝化等过程.电子受体和供体浓度、pH、缓冲剂类型、有机负荷、微生物种类及其相互作用等都会影响这些气态中间产物的产生.NO2能够氧化氨和强化好氧和厌氧氨氧化,NO能够阻止C2H2对好氧氨氧化活性的抑制,两者对好氧氨氧化活性的恢复至关重要.所有这些表明,废水生物脱氮的气态中间产物N2O和NOx在氮的生物转化中具有重要的正面作用,甚至必不可少.基于NO2曝气技术和Brocadiaanammoxidans与Nitrosomonas协同作用的废水生物脱氮新技术开发是今后一段时间的重要研究方向.图4参35     

卤素阴离子对镉离子电化学检测的影响

以玻碳电极为工作电极、pH 6.0的磷酸缓冲溶液为底液,研究了卤素离子氯离子、溴离子和碘离子对镉离子在此条件下电化学测定的影响.结果表明,3种卤素离子均能有效提高镉离子的响应电流.此外,当多种卤素离子同时存在时,镉离子的响应电流相对于单一卤素离子能进一步提高.进一步研究表明,卤素离子能吸附于电极表面,通过提高镉在电极表面电化学反应速度以及表面吸附量来提高镉离子的响应电流.     

碳氮比对晚期垃圾渗滤液自养脱氮的影响

采用缺氧/好氧(A/O)短程硝化与升流式厌氧污泥床(UASB)厌氧氨氧化组合的自养脱氮系统处理实际晚期渗滤液,重点考察了碳氮比(C/N)对该系统的综合影响.在较低C/N范围内(1.45到1.95),氨氮去除率变化不显著,当C/N达到2.46以上时,硝化和厌氧氨氧化活性恶化导致其去除率从97.7%降为83.3%.化学需氧量和总氮去除率整体随C/N的提高而呈现先增加后减少的趋势.适度反硝化补充的碱度不仅为硝化菌提供充足的无机碳源,且有利于保障较高的p H和游离氨以维持稳定的短程硝化,亚硝积累率随C/N的提升呈现小幅上升.种群结构分析表明高C/N与厌氧氨氧化菌群所占的比例呈反比关系,从1.65%降为0.31%,维持厌氧氨氧化菌和反硝化菌的动态平衡是保证系统正常运行的关键因素.C/N为1.95时系统整体性能最优.     

废水生物脱氮中N2O和NOx的产生和作用

废水生物脱氮中N2O和NOx来源于硝化、反硝化、厌氧氨氧化和化学反硝化等过程．电子受体和供体浓度、pH、缓冲剂类型、有机负荷、微生物种类及其相互作用等都会影响这些气态中间产物的产生．NO2能够氧化氨和强化好氧和厌氧氨氧化，NO能够阻止C2H2对好氧氨氧化活性的抑制，两者对好氧氨氧化活性的恢复至关重要．所有这些表明，废水生物脱氮的气态中问产物N2O和NOx在氮的生物转化中具有重要的正面作用，甚至必不可少．基于NO2曝气技术和Brocadia anammoxidans与Nitrosomonas协同作用的废水生物脱氮新技术开发是今后一段时间的重要研究方向．图4参35     

溶氧条件对美人蕉和风车草根系泌氧特征的影响

采用标准氧化染色法研究了美人蕉和风车草在水培畜禽废水自然、缺氧和好氧3种溶氧状态下根系径向泌氧（Radial oxygen loss,ROL）类型的变化和特征,采用显微镜明暗场观察了相应的根系横截面特征。结果发现美人蕉在3种溶氧状态下根系径向泌氧类型分别为均匀强泌氧、根尖强烈泌氧和不泌氧3种;风车草的径向泌氧类型则分别...     

高级氧化法测定化学需氧量的原理及应用

化学需氧量(COD)是衡量水体有机污染程度的首选指标,COD值越高,水体污染越严重.目前,COD测定方法常采用传统的国标法,但该方法存在耗时长、操作繁琐以及高毒性化学试剂导致的二次污染等问题,因此在实际应用中受到一定限制.近年来,测定COD的高级氧化法由于抛弃了传统的铬盐氧化剂,以氧化活性极强的·OH自由基为氧化剂,实现了有机污染物的彻底氧化,从而达到COD检测的目的.测定COD的高级氧化法主要包括:臭氧氧化、电化学氧化、光催化氧化以及光电催化氧化法,本文主要介绍了这些高级氧化法测定COD的原理和近些年的应用发展,并分析了各种测定方法的利弊.其中,电化学氧化以及光电催化法可直接以反应过程中引起的电学参数为分析信号来量化COD值,具有环保、快速、易于实现自动化和在线分析监测的优点,是目前最具前景的测定方法,也是今后COD检测研究的方向和热点.     

稻田甲烷氧化与铵氧化关系研究进展

稻田生态系统中存在着好氧微域,其中同时发生甲烷氧化和铵氧化。甲烷和铵氧化过程具有极为相似的微生物机理。稻田土壤中的甲烷可能影响铵氧化过程;施用铵态氮肥对甲烷的氧化也有强烈影响。本文对稻田土壤中甲烷氧化与铵氧化关系做一简要综述。     

Pd掺杂对Fe,Co系钙钛矿型三效催化剂性能的影响

用共沉淀法制备了LaFeO3，LaFe0.96Pd0.04O3，LaCoO3，LaCo0.96Pd0.04O3四种催化剂，用X－射线衍射仪（XRD）对催化剂进行了结构分析。程序升温还原（TPR）实验揭示催化剂中存在两种类型的氧种：α氧和β氧。活性评价和TPR实验表明，α氧是CO和C3H6氧化反应的活性氧种，而C3H8的氧化则由α氧和β氧共同来完成。Pd的掺杂可使ABO3中β氧的活性增强，从而使三效活性得以明显提高。     

稻田甲烷氧化与铵氧化关系研究进展

稻田生态系统中存在着好氧微域，其中同时发生甲烷氧化和铵氧化。甲烷和铵氧化过程具有极为相似的微生物机理。稻田土壤中的甲烷可能影响铵氧化过程；施用铵态氮肥对甲烷的氧化也有强烈影响。本文对稻田土壤中甲烷氧化与铵氧化关系做一简要综述。     

CeO2—CuO／γ—Al2O3催化剂上CO氧化及氧物种脱附与恢复行为的研究

氧化铈(CeO_2)作为贮氧和氧离子的传导物质常在高温下有催化特性,而CuO是普通的氧化物催化剂 本文以CeO_2结合活泼的CuO/γ-Al_2O_3催化剂为研究对象,利用色谱-微反流动法,以及XRD,TPR和TPD-MS等技术,研究了CuO/γ-Al_2O_3催化剂及添加CeO_2对CO和n-C_5H_(14)深度氧化的性能,探讨了催化剂的还原特性及表面氧的脱附与恢复行为 结果表明,CeO_2的存在改善了CuO在γ-Al_2O_3上的分散状态,促进了催化剂上氧物种的脱附与恢复,加速了氧化还原循环,从而提高了催化剂对CO和n-C_6H_(14)的深度氧化活性.     

OLAND生物脱氮系统运行及其硝化菌群的分子生物学检测

采用两阶段限氧自养硝化 -反硝化生物脱氮系统 (oxygen limitedautotrophicnitrificationanddenitrificationsystem ,以下简称OLAND)处理高氨氮、低COD的废水 .应用内浸式多聚醚砜中空膜 ,实现了污泥的完全截留 ,阻止了生物量的大量洗脱 ,并通过控制溶氧在 0 .1～ 0 .3mgL-1之间 ,实现了硝化阶段出水中氨氮与亚硝态氮浓度的比例达到最适值〔1 (1.2± 0 .2 )〕 ,从而为第二阶段的厌氧氨氧化提供理想的进水 ,进而获得较高的脱氮率 .同时应用荧光原位杂交技术对硝化阶段不同时期硝化菌群的变化进行分子生物学检测 ,揭示了随溶氧浓度的降低 ,氨氧化菌的数量基本保持恒定、亚硝酸氧化菌的数量略有减少的变化规律 ,并且发现 ,在两阶段限氧自养硝化 -反硝化生物脱氮系统中氨氮的氧化主要是由Nitrosomonassp .完成 ,亚硝酸的氧化主要由Nitrobactersp .完成 .图 4表 2参 2 2     

“十一五”期间中国化学需氧量减排与水环境质量变化关联分析

化学需氧量是中国主要污染物总量控制指标之一。分析化学需氧量排放变化及减排形势对今后化学需氧量及其他污染物减排具有借鉴意义。在分析＂十一五＂期间中国化学需氧量减排趋势和水环境质量变化趋势的基础上,定量和定性地考察两者之间的关系。结果表明：＂十一五＂期间化学需氧量排放量呈下降趋势,但生活化学需氧量排放量比重有所上升,中西部地区排放量下降趋势比东部地区要小;化学需氧量减排目标顺利实现,其中,工业源是减排主体,东部地区对减排贡献最大;中国地表水环境质量逐步改善,高锰酸盐指数质量浓度累计下降31.9%,Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例累计提高14.4个百分点。无论是全国尺度还是流域尺度,随着化学需氧量排放量的减少,地表水水质均出现不同程度的改善,两者表现出一定程度的正相关关系,但是部分流域存在污染物排放总量与环境质量变化不完全协同的现象。     

高温焚烧氧化沥青尾气中的苯并(a)芘

氧化沥青尾气,是石油工业中重要的污染物质之一。氧化沥青的生产过程一般是渣油在260°—280℃下与空气中的氧反应形成胶质、沥青质的过程。所以在氧化沥青生产时产生了具有窒息性恶臭烃类镏出油及挥发性组份,和通入氧化釜中的空气、工艺注水产生水蒸汽构成氧化沥青污油、污水和尾气,从氧化釜顶排出尾气弥漫于大气中。这种气体除恶臭难闻使人恶心外,它还含有世界公认的强致癌物一苯并(a)芘。以年产10万吨的     

腐殖质氧化还原官能团测定新方法

腐殖质是一种主要由碳、氢、氧、氮等元素构成的具有氧化还原活性的有机质,存在丰富的官能团,其中以酚基和羧基含量最为丰富.腐殖质的氧化还原能力与氧化还原官能团的数目和种类有关.一直以来醌基被认为是腐殖质最重要的氧化还原官能团,对于醌基的测定是研究氧化还原官能团的重点.对于腐殖质氧化还原官能团的研究以化学、电化学和微生物等基本方法为主.本文尝试将这些方法与光谱法(如三维荧光光谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法和电子自旋共振波谱法)相结合,不仅可以量化腐殖质氧化还原能力,还能对腐殖质氧化还原官能团具体组成有完整的解释,以便全面了解腐殖质的氧化还原官能团和氧化还原活性.     

库仑法测定化学需氧量

本文研究了一种库仑法测定化学需氧量的分析方法,在10.2M硫酸介质中以重铬酸钾为氧化剂消化水样15分钟。然后以电解产生亚铁为库仑滴定剂,对剩余的重铬酸钾进行库仑滴定。根据电解产生亚铁所消耗的电量,直接显示样品的COD值。 本方法不需配制标准溶液,操作简便,快速准确,重现性好,试剂用量少,含氯量高的水样采用硝酸银消除干扰,避免了使用大量剧毒的硫酸汞试剂。 文中研究了某些纯有机化合物的氧化率、不同量氯离子的影响及其消除的方法,测定了各种类型的实际样品,研究了该法与原化学分析法的相关性,获得了测定水质化学需氧量的统一指标。