镍和砷对铜绿微囊藻光合效应的影响

利用快速叶绿素荧光诱导动力学分析,研究了镍和砷对水华藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的光合活性(F_v/F_m)和电子传递链的影响。结果发现,0.1~1.0 mg/L Ni~(2+)在低浓度处理1 d时,均可显著降低铜绿微囊藻的叶绿素a含量,抑制光合活性,叶绿素荧光产量和相应光合参数(φD_0、RC/CS_0和ET_0/ABS)均显著下降,并且抑制作用随着胁迫浓度和时间的增加而加剧;而不同As~(3+)浓度胁迫铜绿微囊藻时,1 d内抑制作用显著,叶绿素a含量、光合活性均和电子传递链光合参数显著下降,但低浓度处理组的光合活性有一定程度的恢复,光合参数RC/CS_0升高。实验结果表明,不同浓度Ni~(2+)和As~(3+)对铜绿微囊藻光合系统抑制效果不同,作用电子传递链的位点也不同,说明快速叶绿素荧光动态技术能够有效检测不同重金属的毒性效应。     

重金属胁迫对三角褐指藻生长及叶绿素荧光特性的影响

利用调制式叶绿素荧光仪研究了不同浓度的重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+胁迫不同时间(24、48、72和96 h)后,三角褐指藻叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有:光系统II(PSII)的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield=ΦPSII)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ).研究结果表明,重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫下三角褐指藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,并且随着重金属离子浓度的增加,胁迫时间的延长,下降幅度逐步增大;NPQ先上升后下降或者逐渐上升;细胞密度和叶绿素含量也显著降低.对3种重金属离子的半抑制浓度(EC50)的计算结果表明,3种重金属毒性大小顺序为Cd2+> Cu2+> Zn2+.     

Ni~(2+)对生物除磷性能及微生物的影响

在序批式反应器中探究了污染物Ni~(2+)对生物除磷性能及微生物的影响。结果表明:Ni~(2+)对生物除磷性能的影响与Ni~(2+)的浓度有关,低浓度Ni~(2+)对生物除磷性能影响不明显,而高浓度Ni~(2+)抑制生物除磷。当Ni~(2+)的浓度由0增加至10.0 mg/L时,生物除磷效率由92.3%下降至12.5%。此外,Ni~(2+)同样抑制厌氧释磷、好氧吸磷、有机质去除和内聚物合成。微生物种群分析表明,Ni~(2+)能够减少聚磷菌(PAO)的相对丰度,增加聚糖菌(GAO)的相对丰度。     

低热值煤净化Cr~(6+)-Cu~(2+),Cr~(6+)-Ni~(2+),Cr~(6+)-Zn~(2+)等钝化含铬废水的研究

某些电镀厂排放的钝化含铬废水中含有:以阴离子形态存在的 Cr~(6+)、Cr~(3+)以及金属阳离子如 Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)等不经净化直接排放,将污染环境危害人体健康。钝化含铬废水中的 Cr~(6+)以重铬酸盐和铬酸盐形式存在;Cr~(3+)以亚铬酸盐或金属阳离子形式存在,所以本所研究试图利用低热值的     

胡敏素对Pb~(2+)吸附的响应面优化及机理

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb~(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb~(2+)初始浓度5个影响因素,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定了最优吸附条件,对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb~(2+)初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb~(2+)吸附的最优条件为:吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH=4.7、温度44.5℃、Pb~(2+)初始浓度202mg/L.最优条件下,实测Pb~(2+)吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir等温线方程,最大吸附量为170.28mg/g;计算得知胡敏素吸附Pb~(2+)的热力学状态函数ΔG~0、ΔS~0和ΔH~0分别为-29.30~-24.21k J/mol、126.70J/(mol·K)和13.59k J/mol,吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb~(2+)发生配位络合作用,Ca、Na和Mg等离子与Pb~(2+)发生离子交换作用.研究结果表明,胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,可用于处理含Pb~(2+)废水.     

Cu~(2+)对铜绿微囊藻生长及叶绿素荧光主要参数的影响研究

研究了不同Cu~(2+)浓度(0.16,0.32,0.66,1.16,2.16,4.16μmol/L)对培养基中铜绿微囊藻120h内的细胞密度、叶绿素a含量和3个主要叶绿素荧光参数的影响,并对Cu~(2+)在灭藻时易复发的问题做出了一定解释.实验结果表明,当培养体系中Cu~(2+)浓度在0.32~1.16μmol/L时,可促进铜绿微囊藻生长;当Cu~(2+)浓度低至0.16μmol/L或高于2.16μmol/L时,可抑制铜绿微囊藻生长.当培养体系中Cu~(2+)浓度小于2.16μmol/L时,对Fv/Fm(光系统Ⅱ的最大光能转化效率)、ΦPSⅡ(光系统Ⅱ的实际光能转化效率)和ETR(电子传递效率)3个荧光参数指标的影响不大;当Cu~(2+)浓度为4.16μmol/L时,Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR呈现先快速下降,后有所回升,再缓慢下降的趋势,但整个时段均显著低于其他各浓度处理组(P0.05),表现出明显的受抑制现象.     

水中Cu~(2+)、Zn~(2+)的Mn~(2+)-APDC共沉淀原子吸收法测定

1 前言以火焰原子吸收法测定饮用水中Cu~(2+)和Zn~(2+)时,通常,需对水样进行浓缩富集。常用的MIBK等有机试剂,易挥发、有毒,且较难处理回收。Fe(OH)_3、Zn(OH)_2等无机共沉淀体系也不理想。而有机螯合共沉淀体系,则是浓缩和分离的较理想方法。 E.A.Boyle和J.M.Edmonel用Co-APDC共沉淀体系富集了海水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+);Fujwara等用Co-APDC共沉淀法富集了海水中的Cr~(3+)和Cr~(6+);齐文启等以Mn~(2+)-DDTC共沉淀法富集了天然水中的Cr~(3+)和Cr~(6+)。在上述工作基础上,本文研究了Mn~(2+)-APDC和Mn~(2+)-DDTC体系对自来水中Cu~(2+)和Zn~(2+)的富集效果。实验结果表明,以Mn~(2+)-APDC共沉淀体系富集Cu~(2+)和Zn~(2+)较理想。     

纳米二氧化锆吸附Pb~(2+)的研究

采用沉淀法合成了纳米级二氧化锆,利用SEM、XRD技术,对纳米ZrO_2进行微观形貌和粒径分析,探讨了吸附时间、吸附温度、pH值以及Pb~(2+)初始浓度对吸附的影响,分析了吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。研究结果表明:在吸附温度为40℃,Pb~(2+)初始浓度为10 mg/L,pH为4.5时,吸附反应40 min后,最大吸附量为17.8 mg/g;纳米ZrO_2对Pb~(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;温度在303~323 K时,纳米ZrO_2吸附Pb~(2+)的吉布斯自由能ΔG~o<0、焓变ΔH~o<0、熵变ΔS~o<0,表明纳米ZrO_2对Pb~(2+)的吸附是一个自发放热过程。     

腐植酸树脂处理Cu~(2+)、Ni~(2+)冶炼废水

《环境保护》杂志一九八三年第四期发表中科院地理所“用FH-1腐植酸树指处理工业废水”的文章后,我们就着手用FH-1腐植酸树指处理我厂含Cu~(2+)、Ni~(2+)混合离子废水的试验,取得了成效,并于85年12月通过了省级鉴定。本文只就用FH-1腐植酸树脂处理含Cu~(2+)、Ni~(2+)混合离子的冶金废水的特点及其关问题简述如下: 一、废水水质情况我厂日排废水量600米~3,废水中含有Cu~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、As~(3+)、Se~(4+)等多种元素。废水pH值在2～6之间。其中Cu~(2+)、     

Cd~(2+)、Pb~(2+)在湘江流域河床表层沉积物上的吸附特性研究

以湘江流域河床表层沉积物为吸附剂,用于去除水中Cd~(2+)、Pb~(2+),系统研究了沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附规律,并探讨了其吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后的化学稳定性。结果表明,当2种离子单独存在时,沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)均具有较好的吸附效果;当2种离子同时存在时,由于竞争作用,沉积物对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附量分别减小了约40%和16%。对吸附平衡的溶液进行曝气和用双蒸水清洗吸附饱和的沉积物后,Cd~(2+)、Pb~(2+)的释放比例较小,说明湘江流域河床表层沉积物吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后,其化学稳定性较好。沉积物的SEM、FTIR和XRD分析发现,沉积物结构多孔,表面含有大量—OH、—NH,这些基团在吸附重金属阳离子过程中起重要作用。研究结果表明,湘江流域河床表层沉积物对去除水中的Cd~(2+)、Pb~(2+)有较好的效果,该成果对湘江流域重金属污染控制具有重要参考价值。     

扎赉诺尔褐煤对有毒重金属离子的吸附作用

札赉诺尔褐煤对 Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)以及以阴离子形态存在的 Cr~(6+)等有毒重金属离子具有一定的吸附能力。其吸附能力与原料煤的性质、表面电荷性质,有毒重金属离子种类、形态、浓度以及废水的 pH 值等因素有关。     

腐植酸系离子交换剂处理重金属废水的研究

报道了一种用风化煤制造的新型腐植酸系钙型离子交换剂。以Cd~(2+)、Hg~(2+)、Ni~(2+)作动态与静态试验表明,该交换剂工作容量大,使用寿命长。它对多种共存金属离子具有很强的选择吸附能力,其吸附顺序为Hg~(2+)>Pb~(2+)>Cu~(2+)>Cr~(3+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Ni~(2+)。共存离子Ca~(2+)、Mg~(2+)对其吸附能力影响很小。吸附金属离子的主要化学反应是离子交换作用。它对含Hg~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)等重金属离子废水具有优良的净化能力,且易于再生。     

花生壳-耐性菌株复合吸附剂对Pb~(2+)的动态吸附特性

为了提高生物质吸附重金属离子的能力,以花生壳(PS)与耐铅米曲霉菌(HA)为原料制备了复合吸附剂(PSH),通过静态与动态吸附试验考察了PSH在不同操作条件下对Pb~(2+)的动态吸附特性.结果表明,PSH较PS的动、静态吸附能力均明显提升,PSH的动态吸附穿透时间随柱高增加或流速、初始浓度的减小而增加,传质区长度随柱高减小或流速、初始浓度的增加而增加,流速变化对穿透时间和传质区长度影响最大.Thomas模型较好的描述了PSH对Pb~(2+)的动态吸附过程(R~20.95),说明该过程中内部扩散和外部扩散并非限速步骤.BDST模型准确预测了PSH吸附柱高度与不同时间点浓度c_t与起始浓度c_0的之比、不同流速和初始浓度下穿透时间的关系,当c_t/c_0=0.6时,预测与实测值相对误差平均值仅为2.89%.     

半导体材料生产废水中的GaAs、Ga~(3+)和Ge~(4+)对活性污泥核酸和氨基酸的影响

研究了GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)、Hg~(2+)和Cr~(6+)对活性污泥脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的影响,以及GaAs对活性污泥氨基酸的影响。结果表明,Hg~(2+)和Cr~(6+)主要使活性污泥中核酸的DNA含量减少,GaAs则主要使RNA含量减少,Ge~(4+)浓度达到300ppm/g MLSS对,无论对DNA还是RNA的合成都有较强的抑制影响。低浓度的GaAs对活性污泥氨基酸含量影响不大,而GaAs浓度达360ppm/g MLSS时则使活性污泥中氨基酸含量明显减少。     

废水中GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥脱氢酶的影响及其抑制动力学

以活性污泥脱氢酶的活性作为毒性指标,研究了半导体材料GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥活性的抑制影响,并用Hg~(2+)作为参比材料;同时对抑制动力学也作了初步研究。实验表明,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)及Hg~(2+)的10％抑制浓度分别为45.00,371.63,0.13ppm/gMLSS,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)和Hg~(2+)在浓度分别为180,700,250和1.25ppm/g MLSS时的抑制常数分别为1.30×10~(-3),7.05×10~(-3),6.12×10~(-3)和5.49×10~(-3)mmol,且其抑制类型均属可逆非竞争性抑制。     

Cu~(2+)和Zn~(2+)对日本新糠虾生长、蛋白含量和体内磷酸酶活性的影响

观察了不同浓度(10、20、40和80 μg/L)重金属离子Cu~(2+)和Zn~(2+)对日本新糠虾存活、蜕皮、蛋白含量和体内磷酸酶(碱性磷酸酶和酸性磷酸酶)活性的慢性(30 d)影响.结果显示:(1)Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显降低糠虾存活率,金属离子浓度增高,存活率降低,其中Cu~(2+)引起的存活率降低更为明显,在最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)组中糠虾的存活率仅为同浓度Zn~(2+)组的1/3,两组均明显低于对照组(P<0.05);Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显降低糠虾蜕皮次数,最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)和Zn~(2+)中糠虾的蜕皮数分别为11.00±1.73(次)和11.33±0.58(次),分别约为对照组的55.92%和57.6%.(2)Cu~(2+)和Zn~(2+)均能明显影响糠虾蛋白含量,其中Cu~(2+)的影响力更强,最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)组糠虾体内蛋白白含量占湿重比为9.78%,仅约为对照组的1/2.(3)Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显抑制糠虾体内两种磷酸酶的活力,碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活力能作为糠虾监测环境重金属污染(Cu~(2+)和Zn~(2+))的检测指标.     

莱茵衣藻的双酚A毒性效应及生物富集和降解作用研究

为探究双酚A(BPA)对藻类的毒性及藻类对BPA的生物富集和降解作用,以模式生物莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为实验材料,设置了6组不同浓度的BPA(0、4、6、8、10和12 mg/L),测定了莱茵衣藻的生长速率、叶绿素质量浓度、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)等典型指标,并进一步用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)测定了BPA在藻细胞内、培养基内的含量随时间的变化。结果表明:BPA浓度为4~6 mg/L时,衣藻的生长速率及叶绿素质量浓度受到刺激而升高,高于10 mg/L时,二者都受到抑制而降低;与空白组相比,实验组衣藻细胞中MDA的含量随BPA暴露浓度和暴露时间的增大而逐渐升高;SOD和CAT活性随着BPA浓度和作用时间的变化基本呈现为从诱导到抑制的动态过程;莱茵衣藻对BPA具有较弱的富集能力,BPA浓度为6、8、10 mg/L时,藻细胞在96 h时分别达到最大富集量20、120、140μg/g鲜重和最大生物富集系数(BCF)4.40、31.55、17.74;莱茵衣藻对BPA亦具有一定的降解能力,浓度为6、8、10 mg/L的BPA在96 h内分别有20.12%、35.44%和9.28%被藻降解,日平均生物降解量分别为0.30、0.71和0.23 mg/L。     

铬对厌氧生物处理过程的抑制作用

本文研究了重金属铬离子(Cr~(3+)和Cr~(6+))对厌氧生物处理过程抑制作用的规律.结果表明,Cr~(3+)日引入量分别在低于20mg/L,36—109mg/L和高于145mg/L时,厌氧体系分别受到轻度、中度和重度抑制(即引起产气率下降分别为低于20％、20—40％和大于40％);日引入Cr~(6+)浓度小于14mg/L,无抑制作用;36mg/L或高于70mg/L时,厌氧体系分别受到中度或重度抑制.单位污泥干重所允许承受Cr~(3+)和Cr~(6+)日引入量分别为低于0.1％(62.6 mg-N/kg)和0.04％(44.4mg-N/kg).在引入Cr~(3+)的情况下,维持厌氧体系正常运行的溶解态铬离子浓度应小于0.5mg/L,超过2.5mg/L时,体系受到重度抑制;在引入Cr~(6+)的情况下,允许浓度为 0.4 mg/L,超过2.8 mg/L为重度抑制.     

墨汁鬼伞对重金属铅离子的耐受与富集作用及其在铅离子胁迫下的差异表达蛋白鉴定

铅是已知毒性最大的重金属污染物之一,具有极强的积累性和不可逆性.生物修复环境重金属污染以其成本低、能实现对重金属回收等特点被认为是最有前景的修复技术.墨汁鬼伞被认为具有富集重金属离子的能力,本文首先通过在含Pb~(2+)的固体培养基上培养墨汁鬼伞分析了墨汁鬼伞对不同浓度Pb~(2+)的耐受能力,结果表明当Pb~(2+)浓度低于50 mg·L~(-1)的情况下,墨汁鬼伞的生长不会受到影响;随着Pb~(2+)浓度提高,墨汁鬼伞生长缓慢,菌丝稀疏,菌落形状不规则;当浓度高于500 mg·L~(-1)时,墨汁鬼伞生长明显被影响,并产生色素.进一步分析墨汁鬼伞对不同浓度Pb~(2+)的富集能力表明即使在Pb~(2+)浓度高达800 mg·L~(-1)的情况下,墨汁鬼伞仍然可以富集培养基中的94.7%的Pb~(2+).此外通过分析墨汁鬼伞的差异蛋白,鉴定到一个受Pb~(2+)诱导的14-3-3类蛋白.以上研究表明墨汁鬼伞可以用于环境重金属污染的生物修复.     

水泥-石灰对Cu~(2+)、Pb~(2+)废水处理研究

采用普通硅酸盐水泥和实验室用石灰混合对重金属废水进行处理研究。配置单一重金属污染物的废液,初始p H=1,投加不同配比和不同量的水泥-石灰对废液进行处理,分别在5、10、15、20 min测水泥-石灰对Cu~(2+)、Pb~(2+)的去除率,记录溶液p H值变化并加以分析。结果表明,在250 m L废液中投加1.5 g水泥和0.6 g石灰,搅拌10 min,p H在5~7之间,Cu2+的去除率达到97%,Pb2+的去除率达到95%。同时在0~10 min,随着搅拌时间的增加重金属去除率急剧提高,但是在搅拌10 min之后,去除率增长趋势趋于平缓。整个过程p H值随着搅拌时间的增加而变大。