多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.     

焦化厂环境粉尘中多环芳烃分布特征的研究

通过超声波萃取和高效液相色谱方法,对炼焦过程粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析。数据显示,炼焦一车间环境粉尘中PAHs的质量浓度最高,达12.00μg/m3。从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,5个点位粉尘样品中共检出14种PAHs;通过对不同粒径的粉尘中多环芳烃的分布特征分析发现,粉尘中PAHs主要集中在10μm以下的粉尘中即PM10中,均超过了75%;环境粉尘中苯并[a]芘的浓度超过了国家规定的污染物排放标准,会对职工的健康产生较大影响。     

大连市人群对多环芳烃的暴露及健康风险评价

近年来大连市多环芳烃污染日益严重.为研究大连市多环芳烃类有机污染物对居民产生的潜在健康危害,结合大连地区人群状况,采用多介质-多途径暴露模型,评价大连市居民暴露于多环芳烃的暴露量及由此导致的健康风险,分析不同环境介质、暴露介质及暴露途径的风险贡献率,并结合蒙特卡罗方法分析研究过程中的不确定性.在实际评价时,根据大连市的实际情况,选用了部分美国环保局推荐的参数,剩余的评价参数根据国内的相关文献进行了修正.结果表明,大连市居民中男性和女性对环境中多环芳烃的日平均暴露量分别为2.59× 10-4 mg/(kg·d)和2.79×10-4 mg/(kg·d).主要暴露途径是膳食暴露,此外呼吸暴露也占有一定的比重,皮肤暴露作用很小.膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是谷物和蔬菜.相应的男性和女性的健康风险度分别为2.68×10-5a-1和2.90×10-5 a-1,大连市多环芳烃类污染物居民人体健康风险度高于可接受健康风险度标准.大连市女性对多环芳烃的暴露量高于男性,女性健康风险平均值亦高于EPA标准值.大连市多环芳烃人群暴露与天津、北京和兰州相比存在一定的差异.各项参数中,粮食、蔬菜摄食量和相应的多环芳烃(PAHs)残留浓度是影响暴露的重要因素.通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对多环芳烃(PAHS)的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布.     

多环芳烃光降解研究进展

概述了多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)在液相、固相和气相介质中的光降解过程及应用定量结构-性质关系(Quantitative Structure-Property Relationships,QSPR)模型预测PAHs光降解的研究进展.在此基础上,对今后一段时期PAHs光降解研究提出几点看法.     

鼠李糖脂对多环芳烃的增溶作用及影响因素研究

生物表面活性剂因其环境友好的特点(可生物降解、低毒和有效增强生物降解)而有利于有机污染土壤的修复.在提高疏水性有机物在水相中的溶解度方面,生物表面活性剂的增溶效果尤为重要.通过试验研究了鼠李糖脂(RL)对多环芳烃(PAHs)菲和芘的增溶作用及溶液pH值、温度和无机盐离子浓度对增溶的影响.根据增溶倍数(Sw*/Sw)、摩尔增溶比(MSR)和胶束-水分配系数(Km)定量描述了RL对PAHs的增溶能力.结果表明,在鼠李糖脂临界胶束浓度(CMC)上下,RL对菲和芘均有增溶能力,尤其是在RL质量浓度超过其CMC时,增溶作用更加明显.Sw*/Sw显著增加,MSR随被增溶物相对分子质量增加而减小.Km随被增溶物疏水性增强而增大.pH值、温度、无机盐离子浓度对RL增溶PAHs的作用具有一定的影响.RL对菲和芘的增溶作用随pH值升高而降低;升高温度使RL对PAHs的增溶作用有所增加;无机盐离子对RL增溶PAHs的影响根据所添加的阳离子种类而异,K+促进RL对多环芳烃的增溶作用,而Ca2+的作用与此相反.     

加速溶剂萃取-气相色谱质谱法测定土壤中16种多环芳烃研究

为了研究土壤中多环芳烃的含量,排除土壤背景干扰,保证测定数据的准确可靠,研究了萃取剂、萃取温度对萃取效率的影响及不同洗脱液和洗脱速率在Florisil柱净化过程中对方法回收率的影响,结合Florisil固相萃取小柱净化,采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定土壤中16种多环芳烃。结果表明,多环芳烃(PAHs)质量浓度在10～800μg/L范围内呈良好线性(响应因子的相对偏差小于14. 2%);在2个空白添加质量比(0. 5、10μg/kg)水平下进行回收试验,测得回收率为51. 7%～106. 0%,方法精密度RSD (n=10)为3. 5%～11. 6%,检出限(LOD)为0. 08～0. 24μg/kg,定量限(LOQ)为0. 32～0. 96μg/kg。用该方法考察了6份农田土壤样品,除萘、苊和二苯并[a,h]蒽不易被检出外,其余目标物均被检出,ΣPAHs检出总质量比为10. 92～182. 64μg/kg。该方法具有较高的选择性、灵敏度和准确度,适合土壤中多环芳烃的检测和分析。     

多环芳烃光动力降解产物的细胞毒性检验

对多环芳烃的光动力降解产物进行细胞毒性评价,将8种多环芳烃(菲、蒽、萘、■、荧蒽、苯并[a]芘、苯并[k]荧蒽和苯并[a]蒽)水溶液分为对照组和光动力试验组,分别与小鼠成纤维细胞L929细胞系共培养一段时间,通过倒置显微镜观察细胞形态的变化,磺酰罗丹明B试验计算细胞存活率,根据细胞核染色和Annexin V-FITC/PI染色配合流式细胞仪分析细胞凋亡情况来综合评价多环芳烃的光动力降解产物的细胞毒性。结果表明：经倒置显微镜观察,光动力试验组的死细胞数量变少;在25.0 ng/mL、12.5 ng/mL、3.1 ng/mL和1.6 ng/mL下,细胞存活率较之对照组分别增高了21.35%、20.22%、20.22%和20.23%;经细胞核染色发现,在50.0 ng/mL和25.0 ng/mL下,光动力试验组的细胞凋亡率分别为40%和14%,较之对照组明显降低;经Annexin V-FITC/PI染色及流式细胞仪分析,在50.0 ng/mL下,光动力试验组的细胞凋亡率比对照组降低了32.67%。试验结果证实了多环芳烃的光动力降解产物较之未降解的多环芳烃的细胞毒性降低。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

焦化厂环境粉尘中多环芳烃污染危害分析

分别采集某焦化厂办公区、新厂地面站、炼焦一车问、焦炉炉顶、老厂地面站环境中的粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相的方法,测定了总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、苯并[a]芘（BaP）以及美国EPA优控的14种PAHs的浓度,并对照我国环境空气质量标准（GB3095—1996）,分析了焦化厂环境粉尘中多环芳烃的污染状况。由分析可知,焦化厂环境中总悬浮颗粒物TSP的浓度（除了老厂地面站）、可吸入颗粒物PM10的浓度、苯并[a]芘的浓度均超过国家环境空气质量标准规定的限值。通过计算粉尘中多种PAHs相对于苯并[a]芘的等效浓度可知,粉尘中多种PAHs的共同作用,大大提高了粉尘的毒性。     

煤矸石自燃过程中多环芳烃含量的变化研究

采用室内模拟实验的方法,综合分析了煤矸石堆积自燃过程中多环芳烃(PAHs)含量的变化规律。研究发现,煤矸石自燃过程中,PAHs的生成与散失同时存在。较低的温度(60℃)对多环芳烃的生成具有一定的促进作用;500℃之后,PAHs全部散失或者降解为小分子物质,含量几乎为0。单个PAH的含量变化与总含量基本一致,仅是某一个PAH在不同温度下在总含量中所占的比例不同。自燃过程中高环的PAHs可能生成低环的PAHs使其含量增加。     

城市污水处理的优化对策及提高环境工程中城市污水处理水平

随着我国国民经济的快速发展,城市化发展的步伐也在逐渐加快,随之而来的是各种各样的环境问题,其中城市污水的处理是环境治理的重要工作之一,城市污水处理工作关系到人民的生活质量,同时也影响着我国城市化发展的整体进程,为了保证人们的用水安全,平衡环境生态与经济发展之间的关系,本文结合市环境保护局开发区分局多年来的污水处理经验,对城市污水处理的优化对策及提高环境工程中城市污水处理水平进行分析和探讨。     

活化剩余污泥对Pb2+的吸附热力学研究

以城市污水处理厂脱水干污泥为原料,以浓硫酸为活化剂,制备活化剩余污泥吸附剂,采用正交试验法考察了Pb2+初始质量浓度、初始pH值、吸附温度、活化剩余污泥投加量对活化剩余污泥吸附性能的影响.结果表明,活化剩余污泥对Pb2+的最佳吸附条件为pb2+初始质量浓度60 mg/L、初始pH值5、活化剩余污泥投加量100mg、吸附温度288 K,影响从高到低的各因素为Pb2+初始质量浓度、吸附温度、初始pH值、活化剩余污泥投加量.采用Langmuir、Freundlich、D-K-R吸附等温方程对不同温度下的吸附平衡试验数据进行拟合.Langmuir吸附等温方程可以较好地描述活化剩余污泥对pb2+的吸附平衡过程.其吸附过程吉布斯自由能△G为-3.35 ～-0.32 kJ/mol,焓变△H和熵变△S均为负值,表明活化剩余污泥对pb2+的吸附是自发的、以物理吸附为主的放热反应.     

污泥热化学处理研究进展

由于传统污泥处置技术存在局限性,污泥热化学处理技术更具有应用前景。综述了近几年国内外污泥热化学处理技术的研究进展,在此基础上介绍了污泥热解、污泥气化及污泥超临界水气化3种污泥处理技术,归纳了温度、升温速率、催化剂等因素对3种污泥热化学处理技术污泥处置后产物特性、尤其是富氢气体产物的影响规律,简明阐述了不同污泥热化学处理方式的特点,对比了3种热化学处理方法的差异。还介绍了污泥热解、气化技术的工业实例和一般工艺流程,分析了不同处置技术存在的问题,对今后污泥高效利用提出了建议。     

环境工程中的污水处理技术探究

随着我国在社会发展过程中对环境保护重视程度逐渐提升,污染处理技术借助科技大发展,不断得到革新改善。污水处理作为环境工程中一项重要内容,虽然所受重视度很高,但实际解决中还是存在很多困难。本文就环境工程中污水处理重要意义分析,详细介绍了当下几种处理技术,并提出促进建议,希望可以在污水处理工作中有所帮助。     

CDMBA-膨润土和CTMA-膨润土处理染料废水的性能研究

为开发处理染料废水的高效吸附材料,研究添加改性剂CDMBA和CTMA的有机膨润土对染料中性红的吸附性能,并采用红外光谱技术研究其吸附过程,探讨吸附机理.结果表明,有机膨润土吸附中性红的过程符合准二阶动力学方程.CDMBA-膨润土对中性红的吸附速率较快,可以达到CTMA-膨润土的2倍;相同改性剂用量下,CDMBA-膨润土对中性红的吸附能力较强,处理后水中中性红的残余浓度明显低于CTMA-膨润土处理.CDMBA分子中的苯环可能与中性红分子的吩嗪环之间发生相互作用,改善了其吸附性能,从而使CDMBA-膨润土吸附处理染料废水的能力明显优于CTMA-膨润土.     

活性污泥吸附预处理腈纶废水的机理研究

以活性污泥作为吸附材料,研究了其对腈纶废水COD的吸附特征。结果表明,活性污泥可吸附腈纶废水中的COD,吸附量可达135 mg/g。伪二级动力学方程能很好地描述活性污泥对腈纶废水中的COD的吸附过程,模型计算出的二级吸附速率常数(k2)为2.3×10-4g/(mg·min);Langmuir方程最适合描述该吸附过程,决定系数在0.96以上。从活性污泥吸附前后腈纶废水中的有机物相对分子质量分级结果可以看出,活性污泥对大分子(30 k Da)有机物有较好的去除,污泥的电镜照片也证明了该点。研究表明,活性污泥吸附可去除腈纶废水中的悬浮物和胶体物,是有效的腈纶废水预处理方法。     

褐煤对废水中酸性红B的结合吸附作用研究

将褐煤样品加入含染料酸性红B的模拟废水中并加碱,褐煤中的腐殖酸溶解,而后加盐酸使腐殖酸絮凝.利用溶解的腐殖酸结合与褐煤颗粒表面的吸附作用,达到去除废水中该染料的目的.结果显示,褐煤对酸性红B具有很好地去除效果,但受到作用时间、溶液pH值、离子强度等因素的影响.要达到最佳去除效果,结合过程最少需要120 min,吸附过程需要480 min.初始质量浓度越高,废水中酸性红B的去除率越低,但当初始质量浓度在250 ～ 500 mg/L时,去除率最小,但变化不大.结合过程pH值升高与吸附过程pH值降低均有利于该染料的去除.褐煤投加量增加,去除率提高,当初始质量浓度为250mg/L,褐煤投加量达到4mg/mL时的去除率达99％.离子强度的增加有利于褐煤对酸性红B的去除作用.     

广州市城中村污水治理的探讨

本文主要针对广州市城中村进行了全面梳理,按照其功能类型进行分类,并在此基础上对典型城中村污水治理现状进行了实证调研。从现实来看,广州市大量的城中村污水治理不可能在短时间内完成,如果缺乏系统的规划治理,新的城中村依然还会出现污水治理问题,因此,解决城中村污水治理问题必须以现实情况为着眼点,找到破解当前治理的路径,才能完成国家和广东省对广州黑臭河涌治理部署要求,从而实现广州水环境根本好转的目标。     

改性钢渣颗粒吸附去除废水中磷的研究

利用酸、碱、盐、水及煅烧等对钢渣颗粒进行改性,研究改性方法、煅烧温度和煅烧时间对钢渣吸附除磷的影响,并通过表面特征分析、吸附动力学试验和吸附等温试验研究优选改性钢渣和未改性钢渣吸附除磷的特征.结果表明,粒径为0.9～2 mm的钢渣经过3mol/L NaOH浸泡24h和800℃煅烧1h改性后对磷的吸附效果最佳,最大吸附量可达13.39 mg/g,比未改性钢渣提高了60.75％.扫描电镜和比表面积分析可知,钢渣经碱改性后表面变粗糙,吸附孔径变小,比表面积和孔容变大.准一级动力学模型能较好地描述未改性钢渣对磷的吸附过程,碱改性钢渣的吸附动力学过程则符合Elovich模型.未改性和碱改性钢渣对磷的吸附过程均可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合.     

升流式生物催化电解反应器(UBER)处理硝基苯废水试验研究

升流式生物催化电解反应器(UBER)是一种将生物方法与电化学相结合的新型废水处理技术,使用UBER降解硝基芳香烃类化合物,不但处理周期短、效率高,而且成本低,占地面积小。通过UBER处理含硝基苯模拟废水,对生物催化电解技术的原理进行讨论,并探索最佳反应条件,为该项技术处理实际废水提供理论依据。考察了进水浓度对硝基苯去除率的影响,同时对阴极催化硝基苯定向还原为苯胺进行探讨,最后分别从外加电压、进水乙酸盐质量浓度及进水p H值3个方面,对UBER还原硝基苯的关键影响因素进行最优试验条件分析。结果表明,UBER可以高效处理硝基苯废水,当硝基苯进水质量浓度为200 mg/L时,去除率可以达到97. 2%,但随进水质量浓度进一步提高至220 mg/L,硝基苯的去除效果不佳,去除率仅为79. 13%。当进水硝基苯质量浓度较低时,苯胺生成率较高,平均值达到91%,随硝基苯进水质量浓度提高,引起阴极电势波动,使得还原反应按照多种途径发生,硝基苯不仅被定向还原为苯胺,还被还原成其他副产物,同时,微生物也可以将部分生成的苯胺进一步氧化利用,造成出水苯胺含量偏低。最优条件试验表明,外加电压在0. 3～0. 5 V,硝基苯的去除率均达到93%以上,此时阳极微生物具有良好的电化学活性,当电压降到0. 2 V时,硝基苯去除率仅为36%,表明外加电压过低会严重影响反应器的稳定运行;将乙酸钠质量浓度从1 000 mg/L逐渐减小,质量浓度降低至700 mg/L时,阳极电位依然保持在-440 m V vs. SCE左右,UBER系统运行稳定,当乙酸钠质量浓度进一步降低,阳极微生物电化学活性逐渐受到抑制;UBER中微生物最佳生长p H值为6～7,当p H值超出这一范围,会影响微生物生长代谢,进而影响硝基苯的去除效果。