氯代有机物的生物处理前景

综述氯代有机物的结构与其生物降解性的关系。降解机理和所需环境条件，以及利用现代基因工程技术提高控制氯代有机物污染能力的可行性；研究的热点领域有：共基质条件，厌氧－好氧联合处理系统，构建跗工程菌株，化学、物理和生物联合处理工艺和反应器设备等；表明利用生物技术控制氯代有机物污染的应用前景是光明的。     

零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展

氯代有机化合物是一类常见的环境污染物,由于其水溶解度低,生物反应活性低,用常规的物化及生物处理方法难以将其去除.零价金属还原技术是近几年发展起来的环境污染物治理技术,是很有应用前景的一种非生物降解技术,文章阐述了零价金属还原技术在还原降解氯代有机物方面的应用,包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香族化合物以及有机氯农药等,并提出了该技术存在的一些值得思考的问题,探讨了零价金属还原技术的发展方向.     

易降解有机物对氯代芳香化合物好氧生物降解性能的影响

利用测定微生呼吸耗氧量的方法,从生物氧化程度出发,研究易降解有机物对氯代芳香化合物生物解性能的影响。结果表明,易降解有机物的存在有利于受试物的降解,生物氧化率的增加值与所投易降解ＢＯＤ５浓度的关系具有类似米－门公式的形式。     

水中氯代有机化合物处理方法及研究进展

对氯代有机物的污染进行汉理水污染控制的重要课题，本文总结了可用水中氯代有机物处理的一些方法的近期研究成果，同时也讨论了生物法，光催化氧化法和双金属还原法的各自特点及应用前景。     

微生物共代谢在氯代有机物生物降解中的作用

概述了微生物共代谢的生化机制,研究进展以及在氯化有机物生物降解中的作用,提出了微生物共代谢这种尚未被人们透彻了解的生物过程在氯代有机物等难解化合物生物处理中的应用前景。     

填埋场及周边地下水中氯代有机物组成与风险研究

氯代有机物降解难、毒性大,填埋场是氯代有机物的重要汇集地。针对填埋场渗滤液泄漏进入地下水中氯代有机物风险不明现状,采集了一个非正规填埋场的地下水样品,并结合收集的中国、德国、美国、西班牙、波兰、挪威共6个国家13个填埋场附近地下水氯代有机物组成与浓度数据,采用风险评价模型对其健康风险进行评估。结果显示：所研究填埋场地下水总共检出10类41种氯代有机物,这些氯代有机物中,氯代环烷烃类的致癌风险最大,均超过了10^-4,远超人体可接受的水平,具有明确风险;氯代多氟烷基醚磺酸盐的F-53B的致癌风险最低,为10^-6～10^-4,具有可能致癌风险。氯代烷烃类的非致癌风险最大,其中α-六氯环己烷的非致癌风险值均超过1,超过人类可接受水平;而氯代有机农药类如丙环唑和氯菊酯的非致癌风险最低,其非致癌风险值未超过人体可接受的水平。需要加强关注γ-六氯环己烷、氯苯、1,2-二氯苯等氯代有机物风险管控,可采用氧化脱氯、还原脱氯及共代谢脱氯等途径,加速其脱氯和降解,消除其风险。     

受氯代烃类污染的地下水环境修复研究进展

越来越多的地下水源正遭受氯代烃类有机物的污染,氯代烃类的地下环境行为及其污染环境的修复技术是当前环境学界的一个热点。目前修复这类污染环境的技术主要有抽出处理、渗透性反应墙和生物修复等。其中研究最多、应用最广的是利用表面活性剂强化抽出处理技术、零价铁降解氯代烃类的渗透性反应墙技术以及原位强化生物修复技术。零价铁反应墙如何长期稳定运行是目前的研究难题,也是该技术的发展目标。强化生物修复是具有巨大发展潜力的一项新兴技术,构建一个能同时降解多组分污染物的微生物生态群落并成功引入污染场地发挥最大功效,是地下水环境生物修复技术研究中的难点,也将是热点。     

TiO_2-Fenton试剂光氧化降解水中氯代有机物的研究

探讨了在光 Fenton体系中引入催化剂TiO2 对几种氯代有机物的光氧化降解效果及其影响因素。试验结果表明 ,TiO2 Fenton试剂复合体系对CH2 ClCOOH的光解脱氯速率显著高于TiO2 和Fenton试剂体系 ,TiO2 对Fenton光氧化反应有较强的催化作用 ;溶液 pH值、铁离子浓度、氯代有机物组成和结构等因素对复合体系的光氧化效果均有明显的影响     

氯代芳香化合物生物降解性能研究

本文研究了8种氯代芳香化合物的生物降解性能机理，试验结果表明：污水处理厂年取的未驯化污泥对所选氯代芳香化合物表现出抑制作用，氯苯，邻二氯苯，间二氯苯驯化污泥，除对二氯苯外，其驯化产生微生物均能有效降解或诱导降解所选基质，但对二氯苯仍难于降解，对二氯苯驯化的污泥可有效降解所选全部有机物，且其降解速率常数相应大于其他污泥的耗氧速率常数，在这几种驯化污泥中，对二氯苯驯化污泥对所选氯代芳香化合物的生物降解性能最好。     

氯代吡啶类污染物吸附与转化技术研究进展及挑战

氯代吡啶类除草剂的大量生产及在农业生产和生活中的广泛应用,使其在废水、饮用水等环境中被不断检出,对生态环境和人类健康造成潜在危害。氯代吡啶类农药残留及其高效去除与转化技术,是水环境污染控制研究的热点和难点。从结构上看,碳氯键断裂是实现氯代吡啶类化合物降解的关键所在。基于国内外研究进展,综述了此类污染物的去除转化技术,从污染物吸附、高级氧化处理、催化氢化及耦合联用技术等角度,系统阐述了污染物去除转化的关键因素、相关工艺作用机制及现存技术挑战。在现有技术中,吸附法仍面临新型吸附材料研发、吸附剂再生等问题;高级氧化技术污染物矿化率高,但氧化效率低、运营成本高;催化氢化法定向选择催化降解污染物,但存在污染物降解不完全的问题;生物处理技术经济有效,但对污染物的去除转化率仍有待提高。研究表明:由于氯代吡啶类污染物的难降解特性及各工艺的局限性,单一的处理技术难以实现污染物矿化,多种处理方法联用是实现污染物高效去除的可行策略。开展环境中氯代吡啶类污染物的转化技术与机制研究,可为实现风险性污染物高效脱毒、降解提供参考。     

饮用水源水中致嗅物质去除技术研究进展

土臭素和2-甲基异莰醇是饮用水中存在的主要致嗅味物质,活性炭吸附是目前研究最多、应用最广泛的嗅味物质去除技术,文章重点介绍了影响活性炭吸附的各种因素,对化学氧化法和生物降解法去除嗅味物质的研究进展进行了简述。     

太湖湖滨湿地降解有机物兼性厌氧菌群的筛选及其降解效果

利用梯度间歇曝氧新技术,从太湖湖滨湿地沉积物中筛选出高效降解有机物的土著兼性厌氧菌群,分离纯化、鉴定出优势菌,并研究了接种兼性厌氧菌对湖滨湿地微生物群落结构及有机物降解效果的影响.结果表明,筛选出的兼性厌氧菌群中没有严格好氧菌或严格厌氧菌混杂,筛选后期对沉积物中TOM的去除率为21%.分离出优势菌FA4,FA10和FA14,其16S rDNA鉴定结果分别为Pseudomonas sp.,Flavobacteriaceae bacterium和Haematobacter sp..分别接种优势菌及混合菌群后的湖滨湿地沉积物中兼性厌氧菌数和菌活性ETS值比对照组显著增高.对照组兼性厌氧菌菌群数〔lg(MPN/g),以干质量计,其中MPN为最大概率可能数量〕和ETS(以INTF计,干质量)值分别为4.9和85 μg/(g·2 h),而试验组的兼性厌氧菌菌群数都在5.4以上,ETS值都在240 μg/(g·2 h)以上.筛选出的兼性厌氧菌及菌群能很好地适应环境,有效降解有机物,7 d内将湖滨湿地沉积物中的BOD₅降低了90%以上,而未接种的对照组仅减少了56%;其TOM去除率是对照组的2.0～2.6倍,3 d内对照组TOM去除率为5%,而FA4,FA10,FA14和菌群(FAG)试验组TOM去除率分别为10%,13%,10%和12%.      

Hotspots and trends of biological water treatment based on bibliometric review and patents analysis

In order to reveal the hotspots and trends of biological water treatment from the perspectives of scientific and technological innovation, both of the bibliometric review and patents analysis were performed in this study. The Web of Science Core Collection database and Derwent Innovation Index database recorded 30023 SCI papers and 50326 patents, respectively were analyzed via information visualization technology. The results showed that China ranked the first in both papers and patents, while the United States and Japan had advantages in papers and patents, respectively. It was concluded through literature metrology analysis that microbial population characteristics, biodegradation mechanism, toxicity analysis, nitrogen and phosphorus removal and biological treatment of micro-polluted wastewater were the research hotspots of SCI papers. Activated sludge process and anaerobic-aerobic combined process were the two mainstream technologies on the basis of patent technology classification analysis. Technology evolution path of biological water treatment was also elucidated in three stages based on the citation network analysis. Furthermore, the future directions including research on the law of interaction and regulation of biological phases and pollutants and the technology innovations towards the targeted biotransformation or selective biodegradation of pollutants and resource reuse of wastewater were prospected.     

微生物处理生物难降解有机物的进展

综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展和这些微生物的分离培养以及用遗传与基因工程技术创建高效菌株的研究。     

3种苯胺类化学品在好氧污水处理模拟系统中的降解特性

采用好氧生化污水处理模拟实验方法,研究了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下4-硝基苯胺、4-异丙基苯胺和2-氯-4-硝基苯胺的去除率.结果表明,HRT为6 h、12 h和24 h时,系统DOC去除率依次为70.2%、80.3%和88.3%,4-硝基苯胺去除率分别为48%、64.7%和75%,4-异丙基苯胺的去除率分别为66%、76%和91%,提高HRT可促进溶解性有机碳和苯胺类化学品的去除.2-氯-4-硝基苯胺在不同HRT条件下较难去除,去除率平均值低于20%.生物降解动力学实验结果表明,4-硝基苯胺、4-异丙基苯胺和2-氯-4-硝基苯胺在3 g·L~(-1)好氧活性污泥中的降解符合一级动力学方程,回归系数大于0.95,生物降解半衰期依次为6.01 h、16.16 h和123.75 h.异丙基对苯胺类化学品生物降解具有积极作用,而硝基和氯原子等基团抑制生物降解性.     

基于熵权和层次分析法的VOCs处理技术综合评价

针对化工行业所使用的VOCs控制技术,综合考虑了环境、经济、管理以及技术4个一级因素以及13个二级因素对化工企业中常用的VOCs控制技术进行综合评价,建立基于熵权法与层次分析法相结合的模糊综合评价模型,对9种VOCs末端治理技术进行量化分析评价.阐述了备选VOCs的排放控制技术筛选方法、指标体系的构建以及评价方法,最后以山东省青岛市化工企业为例,给出了模型的求解过程和评价结果.结果显示,催化燃烧技术在环境和经济方面优势明显,热力焚烧技术在经济方面优势显著,吸附技术在技术方面优势突出.综合考虑环境、经济、管理和技术四个方面,VOCs排放控制技术综合评价结果为：催化燃烧>热力焚烧>光催化≈吸附浓缩-燃烧>等离子体>膜分离>吸附>冷凝>生物降解>吸收.     

应用线性和非线性法求解有机物生物降解动力学参数

根据苯甲酸类化合物在水体中不同时间的生化需氧量，用线性和非线性合法对化合物生物降解随时间变化的动力学过程进行曲线拟合，得到各化合物2个数值不同的安全生化需氧量、生物降解速率常数和生物降解滞后期。根据各化合物2种不同的生物降解动力学模型所得到的生化需氧量拟合值与实测值的误差相比较，发现用非线性法拟合得到的有机物生物降解动力学模型，更符合化合物真实生物降解规律，因此用非线性法拟合化合物的生物降解动态变化，比用线性方法更精确。     

菌株scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷降解的研究

研究了有机磷农药降解菌株Arthrobacter sp.scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的降解特性,结果表明菌株scl-2可以利用苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷为唯一磷源生长.菌株scl-2降解苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的最适温度均为30℃,哒嗪硫磷的降解在初始pH8时速度最快,而丙溴磷和苯线磷的最适初始pH均为7,偏酸偏碱均不利于菌株对苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解.利用气相色谱-质谱联机鉴定了苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解产物,分别为3-甲基-4-甲硫基苯酚、6-羟基-2-苯基-2-氢哒嗪酮和4-溴-2-氯苯酚.     

生物阴极型微生物燃料电池同步降解偶氮染料与产电性能研究

构建了生物阴极型微生物燃料电池(BCMFC),研究了以葡萄糖-偶氮染料(活性艳红X-3B)为共基质条件下,BCMFC产电性能及偶氮染料的降解特性.结果表明,电能的产生源于BCMFC对葡萄糖的降解,共代谢下活性艳红X-3B的(ABRX3B)的生物降解是主要的脱色机理.当葡萄糖初始浓度为500mg·L-1(以COD计),ABRX3B浓度低于300 mg·L-1时,功率密度维持50.7 mW·m-2,最终脱色率在94.4%以上,而ABRX3B浓度的进一步提高对BCMFC产电会产生抑制作用.阳极液的COD去除率和UV-Vis光谱表明,ABRX3B的降解过程中,有中间产物的积累.共基质条件下,BCMFC可成功实现同步电能输出和高效脱色.     

微生物降解多溴联苯醚研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)广泛用于电子电器设备、自动控制设备、建筑材料和纺织品等商品化产品中。作为工业阻燃剂,它是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其结构稳定,难以降解,具有环境持久性、迁移性、生物富集性及对生物和人体具有毒害效应等特性,对其微生物降解的研究已成为当前生命科学的新兴热点。文章详细地探讨了国内国外微生物厌氧,有氧降解PBDEs以及其降解基因的最新研究进展,并针对目前的研究状况对今后PBDEs的微生物降解研究方向进行了展望。