等毒性配比法研究甲醛与重金属的联合毒性效应

正分别测定甲醛与4种重金属的急性毒性EC50,并对等毒性配比条件下甲醛与4种重金属的二元混合体系的联合毒性进行研究,采用毒性单位法和相加指数法对其联合作用进行评价。结果表明,5种物质的急性毒性为Pb(Ⅱ)Zn(Ⅱ)Cu(Ⅱ)甲醛Cd(Ⅱ)。联合毒性结果显示,4种二元混合体系的联合作用方式类似,其中毒性单位法的评价结果均为部分相加作用,相加指数法均为拮抗作用,这主要是由于2种评价方法的评价标准等级划分范围不同造成的。     

抗生素类污染物对活性污泥生物毒性测定方法的筛选与评价

尽管衡量化学物质生物毒性的标准方法很多,但关于环境中抗生素类污染物的生物毒性及其对污泥活性影响的科学数据较少。以磺胺和四环素两类作用机理和作用谱带不同的抗生素为研究对象,分别用发光细菌法、脱氢酶活性法、生长抑制法及呼吸速率法进行了抗生素类污染物生物毒性测定方法的筛选与评价。结果表明,发光细菌标准方法中30min的作用时间太短,延长作用时间不仅导致各种抗生素的EC50值大幅度降低,同时毒性排列顺序也发生了改变;以活性污泥为对象的脱氢酶活性和呼吸速率抑制实验的EC50值与抗生素类物质对敏感致病菌的MICs相比异常高,不适宜于作为单独方法准确评估抗生素类污染物的生物毒性。生长抑制实验中,活性污泥混合菌种增殖生长对磺胺类抗生素敏感,而假单胞杆菌对四环素类抗生素敏感。不同方法测定抗生素毒性的灵敏度顺序是发光细菌(24 h)>生长抑制(7 h)>呼吸速率(24 h)>脱氢酶活性(24 h)。用标准方法评价抗生素类污染物的生物毒性,可能导致对抗生素排放到水环境中所带来的风险估计不足。     

微生物抗重金属毒性研究进展

不少重金属是微生物正常生长的必需元素，但是当重金属在菌体内浓度过高时，会对菌体产生毒性，微生物可通过细胞的表面富集与细胞膜成分的改变减小毒性的破坏，在重金属进一步的诱导下，菌体会产生由结构基因与调节基因组成的抗性基因，通过多作途径联合作用对重金属的毒性进行解毒。     

混合重金属对硝化颗粒污泥毒性作用的析因实验研究

分别测定了Cu2 、Zn2 和Cd2 对硝化颗粒污泥的单一毒性,采用析因实验研究了二元和三元重金属混合体系对硝化颗粒污泥的联合毒性.结果表明,Cu2 、Zn2 和Cd2 的2 h半抑制浓度EC50分别为95.23、62.11和12.48 mg/L,由析因实验所得的响应曲面模型具有较好的优度(其R2＞0.95),能够对混合体系的联合毒性很好地进行预测,析因实验可以用于环境领域混合体系联合毒性的研究.     

微生物抗重金属毒性研究进展

不少重金属是微生物正常生长的必需元素 ,但是当重金属在菌体内浓度过高时 ,会对菌体产生毒性。微生物可通过细胞的表面富集与细胞膜成分的改变减小毒性的破坏 ,在重金属进一步的诱导下 ,菌体会产生由结构基因与调节基因组成的抗性基因 ,通过多途径的联合作用对重金属的毒性进行解毒     

盐度对活性污泥驯化前后硝化特性的影响

通过批量试验系统研究了盐度对常规活性污泥硝化作用的影响以及污泥在含盐环境中经过驯化后其硝化功能的变化.试验结果表明,硝化菌比亚硝化菌对盐度更敏感,废水中含盐浓度为5 g/L时,对常规活性污泥中的亚硝化菌影响不大,硝化菌会受到一定程度的抑制;当含盐浓度超过10 g/L时,硝化菌和亚硝化菌均会受到严重抑制;含盐浓度大于30 g/L时,亚硝化菌和硝化菌已经完全受到抑制.在污泥驯化初期,耐盐硝化菌群数量较少,比硝化速率较低,硝化产物中亚硝态氮大量积累;随着驯化时间的延长,耐盐硝化菌群数量增加,比硝化速率增加,亚硝态氮累积量减少.污泥经过驯化后,硝化菌群可以逐渐适应高盐环境,在含盐浓度为30 g/L时硝化反应仍能进行.     

苯酚对活性污泥硝化与反硝化动力学的影响

通过批次试验,研究苯酚与活性污泥缺氧和好氧接触对微生物硝化和反硝化作用的影响。结果表明:(1)苯酚对缺氧2h后的活性污泥硝化有抑制作用,且苯酚浓度越高,抑制作用越强。当苯酚浓度较低时对自养菌的最大比氨氧化速率(AUR)的抑制作用能用竞争性抑制Monod方程拟合,半数抑制质量浓度(IC50)为19.2mg/L。(2)苯酚对直接曝气的活性污泥比对缺氧接触2h后再曝气的活性污泥的硝化抑制作用更强,当苯酚从0mg/L增加到10.0mg/L,AUR由2.51mg/(L·h)降至0.36mg/(L·h),且在10.0mg/L时,硝化抑制率(IR)高达85.7%。(3)苯酚的抑制效应随着缺氧时间延长而逐渐降低。当苯酚为10.0mg/L时,直接曝气的活性污泥受到的硝化抑制最强,IR为85.8%,并在缺氧4h后IR降为0。(4)当碳源充足时,活性污泥的反硝化菌对苯酚的耐受力较强,苯酚对活性污泥的反硝化过程没有影响,微生物的反硝化速率(NUR)维持在5.279～5.308mmol/(mg·h)。     

双室微生物燃料电池重金属毒性传感器的研制

构建了双室微生物燃料电池（double microbial fuel cells,DMFC）型毒性传感器分别对Cr（Ⅵ）、Cd2+、Cu2+、Zn2+进行在线检测研究。通过对反应器进行优化,确定DMFC在外电阻为1 000 Ω时达到最大功率密度;外循环速率为0.933 4 mL·min-1时反应器运行较稳定。在最优条件下,通过监测铜离子来确定检测时间为60 min,清洗时间为10 min。在以上条件下进行重金属检测,结果表明4种重金属的检测范围分别为0.3~10、0.4~10、40~160、15~80 mg·L-1。抑制率可以用来验证反应器的可行性,检测范围内抑制率与重金属浓度呈现一定的线性关系,其相关系数分别为0.959 7、0.979 5、0.944 1、0.936 6。并可得到相应的线性方程,这些方程可用于验证DMFC-传感器的稳定性。选取检测范围内的浓度进行验证,结果表明4种重金属的相对误差均小于11%,传感器相对稳定并可长期运行。     

活性污泥对污水中重金属的去除机制

活性污泥对污水中重金属的去除分为表面吸附和胞内吸收。表面吸附指细胞外多聚物、细胞壁上的离子基团对金属离子的吸附,其特点是快速、可逆,和能量代谢无关。胞内吸收通过金属离子和细胞表面的透膜酶、水解酶相结合而实现,速度较慢。pH值、泥龄、污泥浓度、自由配位体浓度和金属浓度等因素都对污泥的去除金属能力产生影响。     

传统活性污泥法处理城市污水过程中重金属的变化研究

研究了污水处理厂传统活性污泥工艺不同处理工段污水和污泥中Cu、 Zn、 Pb、 Cd、 Hg和As含量变化及其在污水中的形态分布特征,进一步了解重金属在不同处理工段的去除情况.整个工艺流程污水中Hg的去除率最大,平均达76.4%,Pb的去除率最小,平均为29.7%.不同处理工段各重金属去除率差异较大,从进水到初沉池出水Zn去除率最大,平均达55.4%,其次为Hg和Cu,平均去除率分别为40.0%与34.2%;由初沉池出水到二沉池出水Cd、Hg和Cu平均去除率达36.1%～38.5%.进水、初沉池出水和二沉池出水中颗粒态Zn占其总量的比例(以质量分数计,下同)均在98.1%以上,颗粒态Hg占其总量的比例由84.1%降低到39.7%,颗粒态As占其总量的比例由11.7%上升至56.5%.初沉池污泥、曝气池活性污泥和脱水消化污泥中Zn含量最高,初沉池污泥中Cd含量最低,曝气池活性污泥和脱水消化污泥中As含量最低.脱水消化污泥中Zn、Cu、Pb和Cd含量高于初沉池污泥和曝气池活性污泥,Hg和As含量低于初沉池污泥而高于曝气池活性污泥.大部分Zn和Pb在初沉池中被除去,大部分Cd在二沉池中被除去,Hg和Cu在初沉池与二沉池中的去除效果相当.     

生物沥滤去除污泥、土壤和底泥中3种重金属比较研究

以硫酸亚铁为底物,对城市污泥、土壤和河流底泥进行生物沥滤实验,探讨了污泥、底泥和土壤在沥滤过程中重金属的去除效果和化学形态转化规律,了解当地土壤在酸化条件下重金属的释放过程,并对三者的研究结果进行比较分析。结果表明,污泥生物沥滤对重金属（Zn、Cu和Pb）的沥滤的沥滤效果较佳（去除率75.45%、63.12%和40.96%）。沥滤过程中,重金属Cu在生物沥滤中期（3~5 d）沥出效果较好,而Zn和Pb则在沥滤后期（5~9 d）。同一重金属在不同沥滤体系中的形态变化过程差异较大,沥滤后的污泥、土壤和底泥中的重金属大部分呈现稳定状态。     

丝状菌对生物淋滤去除底泥中重金属的促进作用

利用氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)对采自株洲霞湾港底泥中的Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属进行生物淋滤实验,在实验中加入丝状菌考察其对重金属去除效果的影响。结果表明,丝状菌可以有效抑制低分子量有机酸对A.f的毒害作用,促进各种重金属的去除。当加入10%(体积比)的丝状菌后,生物淋滤过程中系统pH值在5 d内降低到2以下,Fe2+在4 d内完全氧化。经过10 d的处理,Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属的最高去除率分别达到76.3%、92.5%、52.6%和88.5%,与不加入丝状菌的处理相比,达到最大去除率所需的时间缩短1~2 d,4种重金属中,丝状菌的加入对Pb的去除促进作用最为明显,其去除率增加1倍左右。因此,在生物淋滤处理重金属-有机物复合污染底泥工艺中接入丝状菌对处理效果有很好的促进作用。     

活性炭上吸附态重金属稳定性

为评价吸附后活性炭上重金属稳定性,采用BCR（European Communities Bureau of Reference）连续浸提法对吸附于活性炭上的重金属形态进行分析,分为可交换态、可还原态、可氧化态和残渣态。结果表明：未改性、硝酸改性、氨改性活性炭上Cr（Ⅵ）、Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）以残渣态稳定态为主,均在80%左右,在环境中的迁移性低,且改性后活性炭上重金属残渣态含量高于未改性活性炭。研究表明,应用BCR连续提取法有助于确定活性炭中重金属的污染状况和潜在释放能力。     

固体废物中重金属浸出毒性评价方法的研究进展

浸出毒性是固体废物的重要特性之一,亦是判别固体废物是否属于危险废物的重要评价指标.根据与溶液接触方式的不同,固体废物浸出毒性评价方法可以划分为批处理实验、柱淋滤实验和恒pH滴定(pH-stat)实验等.对这3种方法的应用方向、特点和缺陷等进行了系统总结.最后还指出,在评价固体废物中重金属的浸出毒性时,可采用几种方法进行对比,还可以根据实验目的和需求对各个实验参数进行改进,从而得出更全面、客观的评价结果.     

污水污泥中重金属污染物的溶出过程研究

污水污泥中污染物尤其是重金属的水体浸出作为重要的二次污染途径备受关注。为了探讨污水污泥中重金属的溶出规律,对上海7个污水处理厂的污水污泥进行了重金属总量分析,并采用水平振荡法对上述污水污泥中重金属进行了溶出动力学研究。结果表明,污水污泥中Cu、Cr和Zn的含量均较高,之后依次是Pb、As、Cd和Hg;污水污泥中重金属溶出动力学过程分为快速反应和慢速反应两个过程,可以用Elovich方程进行模拟;污水污泥中各重金属的溶出负荷差异较大,Cu、Cr和Zn的溶出负荷较大,其他较小,但各重金属相对于污水污泥中重金属总量的溶出百分比差异不大,基本处于10%以下。     

水培翅碱蓬对重金属吸收的研究

由于人类活动以及工业化的迅速发展,滩涂湿地正在遭受前所未有的污染和破坏,其中重金属污染是主要污染问题之一。生物修复技术是近年发展起来的新型环境污染治理方法,它在去除污染的同时还具有较高的环保价值,因此受到人们的广泛关注。以中国北方滩涂湿地的优势种植物翅碱蓬(Suaeda heteroptera kitag)为研究对象,通过测定翅碱蓬体内重金属的含量,分别探讨了翅碱蓬对单一Cu、Zn、Pb、Cd及Cu和Zn、Pb和Cd混合重金属的吸收规律、翅碱蓬不同部位对Cu的积累特性。实验结果表明,翅碱蓬对Cu、Zn、Pb、Cd的最大吸收速率分别为31、101、34、62mg/(kg.d);Cu的存在,促进了翅碱蓬对Zn的吸收,翅碱蓬各部位对Cu的积累量大小为根>茎>叶。     

液固比对含重金属水泥熟料制品中重金属释放的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,参照JGJ 55-2000（《普通混凝土配比设计规程》）制取混凝土样品,参考SR003.1和NEN 7375浸出试验,分别研究液固比对粒状及块状混凝土样品中重金属（Cr、Ni和As）释放的影响。结果表明,在不同液固比条件下粒状混凝土中的重金属浸出浓度为Cr>Ni>As,Cr、As浸出浓度基本保持不变,分别为2 500 μg/L左右和5～6 μg/L,Ni在液固比（L∶S）<6时,浸出浓度随着液固比的增加而降低,在L∶S>6时,浸出浓度较稳定,为35.7～41.5 μg/L;浸出量均随着液固比的增加而增大。液固比（L∶S）<10时,块状混凝土中重金属累积释放量及扩散系数均随液固比的增加而增大,当L∶S>10时两者基本保持不变。     

重金属污染土壤中提高植物提取修复功效的探讨

随着对重金属超积累植物研究的加深 ,用植物提取修复技术来改良重金属污染的土壤已逐步进入实用阶段。本文所探讨的提高此技术功效的方法基于两个方面 :提高土壤溶液中重金属的浓度 ,促进植物对重金属的吸收 ;根据已了解的超积累的生理机制可能采取的一些措施     

半焦吸附养殖废水中的重金属

采用生物质半焦作为吸附剂处理养殖废水中的重金属,并对半焦吸附重金属的吸附容量及吸附效率进行了分析和评估。实验结果表明,生物质半焦对养殖废水中Cu、Zn、Pb和Cd 4种重金属具有较好的吸附效果,吸附容量分别为22.4、19.03、17.30和16.94 mg/g,且吸附率均达到70%以上,氮磷的影响吸附不超过30%。重金属离子在半焦表面上的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,且主要为单分子层表面吸附。由此生物质半焦作为廉价高效的吸附剂处理养殖废水中重金属技术上可行,为养殖废水中重金属吸附研究及生物质半焦资源化利用提供新途径。