滤膜法测定悬浮物出现负误差原因研究

为了对滤膜法测定水中悬浮物出现负误差的情况进行研究,从滤膜的前处理到滤膜的选择进行了一系列实验,发现主要原因是滤膜在实验的过程中产生失重。对几种微孔滤膜进行了空白实验,得出有机滤膜的空白校正值为0.0000～0.0004g,低于或等于悬浮物的称量误差,此类滤膜用于水中悬浮物的测定,能减少恒重次数,缩短实验时间,提高测定结果的科学性和准确性。     

滤膜富集-超声波提取-二苯碳酰二肼分光光度法测定环境空气PM2.5中六价铬研究

建立了纤维素滤膜采样、超声波提取、二苯碳酰二肼分光光度法测定环境空气PM2.5中六价铬的方法.采样前滤膜用硝酸溶液净化以去除空白,碳酸氢钠溶液浸渍以降低六价铬的转化.稳定性试验表明常温下样品保存期不超过2天,冷冻条件下可保存10天.样品用碳酸氢钠溶液和超声波提取优于热水提取.浓度低于1 mg/L的铁、镁、钼和钒不干扰六价铬分析.方法简单灵敏,检出限0.1ng/m3,实际样品平行测量相对偏差为5.9%～18%,加标回收率为76%～92%,可应用于环境空气中六价铬的测定.     

4种不同工况生物滤池净化效能与微生物特性分析

为了从微生物层面探讨曝气、挂膜周期、池形(或流态)改变对生物滤池净化效率的影响,试验设计了4种不同工况的生物滤池,即MAVF、NAVF、NVF、BHF,其中前三者为垂直流滤池,最后一种为折流式水平流滤池. 4组滤池框架和滤料相同,MAVF与BHF串联,且于试验前期运行1 a,NAVF及NVF为新启用滤池. 4组滤池采取同步序批式运行,其中MAVF、NAVF进行间歇曝气,其余两组未曝气.于新启用滤池挂膜阶段,对4组滤池同步处理生活污水的净化效率进行持续监测,并于挂膜结束后采集基质样品分析滤池微生物群落结构特征.结果表明,3组垂直流滤池的净化效率显著高于水平流滤池;曝气显著提高了滤池的净化效能,但与滤池微生物成熟度相比,前者的影响更弱. 4组滤池内均无明显的硝氮、亚硝氮积累,反硝化进行得很彻底. 16S r DNA高通量测序分析表明,4组滤池的多样性指数高低是BHF MAVF NAVF NVF,表明滤池愈成熟,多样性指数愈高. 4组滤池内微生物以兼性异养菌为主,且以异养反硝化脱氮菌最为丰富. NVF及BHF滤池内发生了异养硝化过程,曝气促进了滤池内好氧硝化菌的富集. 4组滤池内均未检测到好氧聚磷菌,磷的去除以反硝化聚磷为主.试验工况下,滤池对总氮的去除率不高主要归结于滤池内尚未富集到自养硝化菌或其丰度不高,后者导致滤池的氨氧化能力有限,进而影响总氮去除.以上研究结果表明,不同工况的调整会影响到生物滤池的氧化还原状态和功能菌富集,进而最终影响净化效率.     

ACF的结构及其滤材特性的研究

根据活性炭纤维与颗粒状活性炭的平行实验，对比了ＡＣＦ与ＧＡＣ的物化特性和基本结构，以说明ＡＣＦ作为新型环境功能材料的特点，在实验室建立的流动法测定材料吸附特性的系统中，对ＡＣＦ在不同流量下对不同上游浓度污染气体（ＮＨ３）的吸附性能进行了测定，获得了ＡＣＦ的穿透曲线，对其吸附性能与吸附床流量和上游浓度进行了相关分析，并对以ＡＣＦ为滤料的空气过滤器的除污性能进行了测试。     

PCR-DGGE技术分析塔式蚯蚓生态滤池微生物群落结构

利用PCR-DGGE技术研究塔式蚯蚓生态滤池微生物群落结构变化,结果表明,微生物的变化与滤池体积大小、水力停留时间和污染物负荷有关,微生物群落结构在不同滤池层中变化较大.12个样品泳道中的总细菌的Shannon-Wiener多样性指数从0.25变化到1.27,一级滤池微生物多样性指数从0.29变化到1.05,二级滤池微生物多样性指数从0.75变化到0.97,三级滤池微生物多样性指数先从0.87减少到0.25,后由于葡萄糖的加入增加到1.27.二级滤池出水中葡萄糖的加入,加强了系统内微生物的活性,从而三级滤池砂石和青石层细菌条带变亮变多.经过克隆测序和系统发育树分析,塔式蚯蚓生态滤池内的微生物多为单细胞菌属、假单细胞菌属、革兰氏阴性菌属和不可培养杆菌属,不同细菌条带在不同级滤池内差异变化明显.     

水质净化生物滤池工艺的微生物群落特征及运行效果研究

为探讨水质净化生物滤池(生物强化滤池和生物活性炭滤池)工艺的微生物群落特征和运行效果,采用Biolog和PCR-SSCP (单链构象多态性)技术分析生物滤池中的微生物群落代谢功能与结构,测定生物滤池进出水NH⁺₄-N、NO^-₂-N、高锰酸盐指数、UV₂₅₄和BDOC等指标,考察其净水效果. 结果表明,原水经过生物滤池后,出水微生物群落代谢活性显著降低,说明生物滤池截留了原水中的活性微生物. 工艺运行6个月后,2个生物强化滤池中微生物群落代谢特征相似,其碳源利用率分别为73.4%和75.5%. 2个生物活性炭滤池中微生物群落代谢特征存在明显差异,颗粒活性炭生物滤池微生物群落碳源利用率79.6%高于柱状活性炭生物滤池的53.8%(p>＜0.01). PCR-SSCP分析表明各生物滤池微生物群落呈多样性,优势菌群基本一致. 研究还发现,生物强化滤池中的填料对微生物群落结构和代谢功能的影响较小,2种生物强化滤池净水能力无统计学差异(p>＞0.05);而生物活性炭滤池的颗粒活性炭填料有利于微生物群落生长繁殖,微生物群落有较强的代谢活性,其滤池对NH⁺₄-N、高锰酸盐指数、BDOC的去除效果优于柱状活性炭生物滤池(p>＜0.05);这也提示生物滤池运行效果与滤池中微生物群落代谢能力有关.     

Laboratory experiments on membrane filter sampling of airborne mycotoxins produced by Stachybotrys atra corda

A membrane filter method for sampling of airborne stachybotrystoxins was studied in the laboratory. Toxigenic strains of Stachybotrys atra on wallpaper, grain, hay and straw were used as toxin sources in the experiments. Air samples were collected on cellulose nitrate and polycarbonate membrane filters at air flow rates of 10–20 ℓ min⁻¹. After the filter sampling, the air was passed through methanol. The results showed that stachybotrystoxins (trichothecenes) were concentrated in airborne fungal propagules, and thus can be collected on filters. Polycarbonate filters with a pore size of 0.2 μm collected the highest percentage of toxic samples. The laboratory experiments indicated that polycarbonate filter sampling for the collection of airborne mycotoxins is a promising method for extension to field measurements.     

水泥厂废旧除尘布袋热重分析及其形态特征

采用综合热重分析法,对水泥厂3种不同工段的废旧除尘布袋及相对应的同型号新布袋进行了热重(TG)分析实验研究.结果表明,废旧除尘布袋热重分析的升温过程中主要有3个失重峰,前两个失重峰与涤纶纤维的燃烧析出相对应,第3个失重峰主要是碳酸钙分解的结果.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各阶段燃烧反应的机理方程及相应的活化能参数.分析表明,在低温段废旧布袋中的灰尘对燃烧反应影响不大,而在高温段废旧布袋中的灰尘导致燃烧反应活化能升高,阻碍燃烧反应进行.从电镜扫描和能谱分析可知,废旧除尘布袋中的涤纶纤维几乎被焚烧殆尽,剩下的少量焚烧灰渣由C、O、Si、Ca等主要元素,以及Ti、Al、Mg、Mn、Fe等次要元素组成.这种灰渣与水泥成分类似,具有较高的回收利用价值.     

Analysis of particulate organics in a forest atmosphere by thermodesorption GC/MS

Aerosol samples from a forest site were collected on glass fiber filters, and particulate bound organics were analyzed by a thermodesorption GC/MS procedure. A conventional GC injector was modified to enable the insertion of loaded filter samples without disarranging the GC-system. Seven commercial glass fiber filter types were tested for performance with regard to sampling and analysis requirements. Sixty-six substances were detected in aerosol samples, 40 organics, mainly n-alkanes, phthalic acid esters, fatty acids, fatty acid esters, n-alkane nitriles and polycyclic aromatic hydrocarbons (HCs) were identified. Comparative measurements of samples collected at an urban site and in flat showed only small differences for the ratio of the main constituents identified.     

曝气比和NH4-N浓度影响生物滤池净化海水养殖外排水效果研究

采用4组不同NH₄-N浓度的曝气生物滤池,分析滤池在7个曝气比条件下对海水养殖外排水的净化效果。结果表明:生物滤池启动阶段,生物膜成熟期随NH₄-N浓度的升高而缩短,高NH₄-N浓度滤池的生物膜成熟期较其它三组滤池缩短了10 d左右。滤池启动成功后,在相同曝气比条件下,随NH₄-N浓度的升高,4组滤池对出水NH₄-N的平均去除率由81.1%降至73.3%;高NH₄-N浓度滤池的出水NO₂-N浓度与其它三组相比增加了10倍,最终达到2.6 mg/L。随着曝气比的逐步增大,4组滤池对出水NH₄-N的平均去除率先升高后降低,在曝气比为10:1时平均去除率达到最大值（88.2%）。本研究表明,选取4 mg/L的NH₄-N浓度,维持曝气比10:1是生物滤池运行的理想条件:生物滤池启动周期较短,出水NH₄-N去除效果达到最佳且NO₂-N浓度较低,从而实现对海水养殖外排水的最佳净化效果。     

Comparison of filter materials used for sampling of mutagens and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient airborne particles

The filter material used in high-volume sampling of ambient airborne particles was investigated for its influence on mutagenicity and PAH content of the particles.The particles were collected simultaneously with glass-fibre filters (G filters) and Teflon filters (T filters) or Teflon-coated filters (Tc filters). Sampling was carried out 17 times at different locations in The Netherlands.The use of G filters lead to slightly higher mutagenicity in almost all experiments. In addition every sample collected with this filter material contained substantially higher concentrations of the lower molecular weight PAH which are partly present in the vapour phase. In contrast some experiments revealed slightly lower concentrations of non-volatile PAH which are sensitive to chemical conversion under atmospheric conditions.A multivariate analysis of the concentrations did hardly show any influence of the filter material. The main factor affecting the PAH profile was volatility; factor analysis revealed chemical reactivity as a second factor.The differences between the concentrations of the volatile PAH can be explained by the lower pressure drop across the G filters, resulting in less artifactual evaporation. In addition, adsorption of these compounds from the gas phase on this filter material was found.The latter phenomenon may also explain the differences in mutagenicity, as it has been shown that PAH adsorbed on glass-fibre material react with gaseous air components to form mutagens. The lower concentrations of non-volatile PAH on the G filters points directly to conversion which may also have contributed to the differences in mutagenicity.It is not possible to decide whether the chemical conversion on the T and the Tc filters (demonstrated with factor analysis) has an artifactual origin or takes place in the ambient air before the air reaches the filter.It is concluded, that the differences in mutagenicity between the filter materials are too small to support the use of T or Tc filters instead of G filters in mutagenicity studies.The adsorption of volatile PAH on filter material makes it uncertain to what extent high-volume sampling by filtration leads to over- or underestimation of the volatile PAH present in the particulate phase of the air.     

介质膜干涉滤光片标准物质研究

研制介质膜干涉滤光片标准物质,包含3片不同标称值波长的滤光片,厚度为(2~3)mm,根据光谱中性金属膜的材质不同其峰值波长称值大约450 nm、550 nm、670 nm,用以检测光谱光度计波长示值误差和重复性。滤光片采用分光光度计方法进行定值,溯源至自然基准低压石英汞灯。根据(JJF 1343-2012)《标准物质定值的通用原则及统计学原理》和(JJG 812-93)《干涉滤光片检定规程》通过对滤光片进行均匀性检验、稳定性考核和介质膜干涉滤光片波长测量的不确定度评定,完成介质膜干涉滤光片标准物质的研究工作。     

湖泊水体悬浮物中痕量砷的测定方法

重金属在悬浮物和水相中的分配是水体重金属形态研究的重要组成部分,对于追踪水体中重金属元素的来源、迁移转化规律以及重金属生态与健康效应具有重要意义.水中砷元素以其极强的毒性严重危害人类的健康,已越来越引起政府和社会的广泛关注.然而,目前关于痕量悬浮物中砷测定的前处理过程及室内分析的方法与质量控制的叙述不够详尽,有必要对此做深入的研究.本文针对悬浮物较少的水域,选用7个滇池水样,采用不同滤膜、不同预处理方法、不同消解用酸及消解时间,测定并比较砷空白值,试图通过改变实验条件降低空白值,探索前处理的最佳条件及步骤.结果表明,对于悬浮物较少的湖泊水域,采用预称重的醋酸纤维膜过滤水样、载有颗粒物的滤膜冷冻干燥、HNO3-HCl O4加热共消解36 h,消解上清液用氢化物发生原子荧光光度计测定砷空白值低于悬浮物一个数量级以上,膜空白砷相对标准偏差为2.80%~11.38%,膜空白加标回收率为83%~103%;与滇池5个实际样品验证误差范围0.27%~6.92%.此方法可以可靠地获得悬浮物中的砷含量,在砷含量较低的水体悬浮物测定方面具有优势.     

进水有机负荷对三级生物滴滤池脱氮除磷的影响

试验采用三级(好氧/兼氧/好氧)多层组合填料生物滴滤池处理模拟生活污水,探索强化脱氮除磷工艺。考察了在相同水力负荷和布水周期下,改变进水有机负荷对COD、NH_4~+-N、TN和TP去除率的影响,并用扫描电镜和X射线衍射(XRD)对填料进行辅助分析。研究结果表明,三级串联生物滴滤池的组合相比传统的单级或两级生物滴滤池反应器处理效果更好。第1级和第2级生物滴滤池去除COD、NH_4~+-N和TN效果较好,贡献率合计分别为93.0%、91.2%和91.4%。第1级和第3级生物滴滤池除磷效果较好,贡献率合计91.4%。有机负荷为0.328~0.392 kg/(m~3·d)时,系统总体去除效果最好。     

焉耆盆地不同耕地土壤中微量元素污染风险对比研究

从新疆焉耆盆地不同耕地类型（辣椒地、小麦地、玉米地、番茄地、向日葵地、甜菜地）采集186个土壤样品,测定其中8种元素（As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn）的含量,利用污染负荷指数法（PLI）和潜在生态风险指数法（RI）,对不同耕地中微量元素的污染和潜在生态风险进行评估。结果表明：（1） 焉耆盆地不同耕地中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出国家土壤环境质量二级标准;（2） 不同耕地中8种元素单项污染指数反映的环境风险各不相同,各耕地类型土壤PLI的平均值均呈现轻度污染;（3）不同耕地类型土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的单项生态风险指数与各耕地类型RI值均属轻微风险水平。从空间分布可以看出,研究区所有农田类型的土壤RI在空间分布上均呈现轻微生态风险态势。辣椒地与小麦地中潜在生态风险指数较大的区域位于博湖县南部的农田,玉米地、番茄地、向日葵地和甜菜地中潜在生态风险指数较大区域主要分布于和硕县东部的农田。     

静电空气灭菌净化机研究及其应用

通过分析负离子型、过滤型、静电型和静电与过滤复合型这四种常见类型的空气净化机存在的问题,并通过对横向电极极配的除尘效果的研究,提出采用横向电极极配的静电空气净化机,并在应用中增加了荷电电极,测试结果显示该机型可以净化空气中的一氧化碳、二氧化碳、烟雾、细菌和释放适量负离子,特别是对空气中的细菌具有高达90%的灭菌能力,该机型是全静电型,使用中无需更换任何过滤元件,可成为高效、节能、实用的新型静电空气净化机。     

饮用水砂滤池中微生物对微量污染物的降解潜力与途径

砂滤池已广泛应用于饮用水处理中,已有研究证明砂滤池能有效降解部分微量污染物,但对其降解途径和降解微生物缺乏深入探讨.据此,本研究首先采集2个实际饮用水厂滤池中的石英砂和锰砂滤料,通过宏基因组分析了滤料对阿替洛尔、阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平的降解基因和相关降解微生物.结果表明,锰砂滤池生丝微菌科和石英砂滤池中的假单胞菌属具有将阿特拉津转化为羟基阿特拉津的潜力;砂滤池含多种分泌阿替洛尔酰胺水解酶的微生物,具有将阿替洛尔转换为阿替洛尔酸的能力;在滤池中广泛存在单、双加氧酶和细胞色素P450,能将阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平氧化.进一步通过培养实验验证了滤料对这4种微量污染物的降解途径.本研究最后对其它9个实际水厂砂滤池滤料的宏基因组分析发现所有砂滤池都含有丰富的酰胺水解酶、加氧酶和细胞色素P450,说明饮用水砂滤池都具有降解多种微量污染物的潜力.     

人工湿地中除磷填料的筛选及其除磷能力

针对猪场废水水质特点,对4种填料的理化特性进行了分析,并考察了4种填料的除磷能力.结果表明,废砖块和沸石的表面微结构更有利于生物膜的生长,而海蛎壳与废砖块则具有较高的除磷潜能;4种填料对磷素的理论饱和吸附量依次为海砺壳>废砖块>火山岩>沸石,海蛎壳对磷素的吸附主要为化学吸附,而废砖块、火山岩和沸石对磷素的吸附主要为物理吸附,其中废砖块对磷素的吸附过程中存在化学吸附作用;在动态吸附试验中,海蛎壳对磷素的去除效果最好,其次为废砖块、火山岩和沸石,4种填料去除磷素的主要途径由其化学成分和化学形态决定.由试验结果可知,海蛎壳是人工湿地处理猪场废水时较为理想的除磷填料.     

滤床熟化周期及其主要影响因素的研究

阐述滤床熟化的概念及其形成机理,对影响熟化床层的因素进行了试验研究,结果表明进水浊度、混凝效果及洗砂量是影响熟化床层的主要因素。由于集成型给水处理设备的表面滤层一直处于熟化状态,而滤层水流方向的深处滤料始终处于清洁状态,砂滤器内始终保持一种动态的平衡关系,滤床运行在熟化后的有效过滤期,因而能够保证较高的出水水质。     

我国主要城市群建筑垃圾区域性污染风险分析

针对目前我国建筑垃圾环境风险评价缺乏系统性及对于区域环境化学背景值的忽视,联合富集因子法与地球化学背景值,综合考虑环境化学背景、区域类别、城市群发展、元素特征4个方面因素,并以京津冀、黄淮河、长三角、长株潭4大城市群为例,分别对5类建筑垃圾,8种不同重金属元素进行环境污染风险分析。结果表明：1)建筑垃圾中重金属元素污染与城市群发展过程密切相关;2)不同重金属元素的富集情况具有地域性差异且受地球化学背景值的影响;3)建筑材料生产过程中的重金属引入对建筑垃圾重金属元素总量有直接影响。