臭氧灭活水中枯草芽孢杆菌的动力学

以枯草芽孢杆菌(ATCC6633)的孢子作为难灭活微生物的代表,研究了消毒剂浓度和反应时间的乘积值(CT值)、pH值、温度对臭氧灭活水中芽孢效果的影响,并探讨了相关灭活反应的动力学特征.结果表明,臭氧灭活芽孢的过程可分为延滞期和灭活期,其灭活反应符合Chick-Watson延迟反应动力学模型.在半连续流反应模式下,当臭氧浓度在0.42—4.00 mg·L~(-1),反应时间0—20 min,pH值6—8,温度1—30℃范围内时,臭氧对芽孢的灭活效果与臭氧的CT值显著相关,与单独的臭氧浓度无关,CT值越高,所能达到的灭活率也越高.同时,温度对反应速率常数k影响较大,即随着温度的升高,灭活反应的延滞期CT_(lag)显著减小,反应速率常数k增大,臭氧对芽孢的灭活能力增强;而反应速率常数k在各pH值下基本不变,pH值对芽孢的灭活影响甚微.     

EDTA、茶皂素及其混剂对土壤中Pb、Zn的解吸效果

以广东大宝山尾矿库区土壤为研究对象,通过振荡提取实验,研究了不同pH值下EDTA、茶皂素及其混剂对土壤中重金属铅和锌的解吸效果,结果表明:(1)EDTA对土壤中铅、锌的解吸率最高可分别达到54.19%、48.75%;茶皂素对土壤中铅、锌的解吸能力远弱于EDTA,尤其在pH值大于3的条件下,茶皂素对土壤中铅的解吸效果非常有限;(2)EDTA与茶皂素的混剂对土壤中铅的解吸高于锌,最高可分别达到73.98%、65.78%,这主要与土壤中铅、锌的形态分布有关;(3)在pH值在3—6范围内,铅的解吸率随pH值减小而增加,在pH值为4—6,锌的解吸率随pH值减小而增加.实验结果表明,茶皂素能强化EDTA对重金属的洗脱效率,并且在pH值2—7范围内,二者的协同作用受pH的影响较小.     

鲤鱼鱼鳃微环境酸碱条件与铜形态分布模拟

用鱼鳃微环境测定装置和化学平衡计算方法,研究了在人工河水中暴露于铜的鲤鱼鳃部微环境的pH、碱度、粘液含量和铜形态分布.结果发现,鱼鳃pH平衡点为6.92,人工河水pH高于或低于此值时,鱼鳃微环境pH偏低或偏高.变化幅度约达-0.6至0.4 个pH单位.根据实测结果分别建立了计算人工河水和鱼鳃微环境碱度以及鱼鳃粘液分泌量随暴露铜含量和pH变化的定量模型.化学平衡计算结果说明,在pH6至9范围内,人工河水中优势态铜从游离态铜过渡到羟基络合态铜.由于粘液和pH差异的影响,鱼鳃微环境中生物有效态铜含量显著低于人工河水.这样的差别在酸性条件下尤为显著.     

温度、pH值及盐度对龙须眼子菜吸附镉、铅的影响

以龙须眼子菜(Potamogeton pectinatus)干样为材料,研究了不同温度、pH值和盐度对龙须眼子菜吸附镉、铅离子的影响.结果表明,不同温度及不同pH值下龙须眼子菜对镉吸附符合Langmuir模型,对铅的吸附符合Freundlich模型.与5 ℃、10 ℃、30 ℃处理相比,20 ℃时龙须眼子菜对镉、铅的吸附能力较强.当其它条件不变时,在pH值为3～7的范围内,龙须眼子菜对镉的吸附随pH值升高而增加,对铅的吸附随pH值升高而减少.在0.5～10 g·L-1的盐度范围内,随着溶液盐度的增加龙须眼子菜对镉吸附减少,但对铅的吸附却增加.龙须眼子菜是一种对镉、铅有很强的吸附能力的沉水植物,对温度、酸碱度、盐度适应范围也很广,因而可作为生物吸附剂用于含镉、含铅废水的处理.     

强电离放电对铜绿微囊藻的杀灭效果

研究了不同曝气量、初始藻密度、放置培养时间、pH值和温度条件下强电场电离放电对铜绿微囊藻的杀灭效果.结果表明,在一定范围内,微囊藻灭活率随曝气量、初始藻密度、放置培养时间、pH值和温度的增加而增大.当曝气量为500 mL·min-1,初始藻密度为9×106mL-1,pH值为9.18,温度为317 K,放置培养时间为4 d,处理时间为10 min时,铜绿微囊藻的灭活率接近100.0%.     

LIX984对铜离子的络合萃取

研究了铜离子在水相和油相(LIX984煤油溶液)之间的分配行为,考察操作参数对分配比的影响,分析计算该络合萃取过程的平衡常数.结果表明:载体LIX984对铜离子的萃取能力强、速度快,1min基本上达到萃取平衡;分配比随着萃取温度、油相载体初始浓度、水相初始pH值的增大而增大,而随着水相初始铜离子浓度的增大而下降;该络合萃取过程的平衡常数在30℃的值为7.6.     

铜镉渣中Cd的生物浸出技术

以课题组分离纯化后的Bacillus spp.菌属为原始菌种,经扩大培养后用于浸出铜镉渣中的有价金属Cd,通过摇瓶实验考察浸出时间、矿浆浓度、培养基pH值及浸出温度对Cd浸出率的影响,并初步探索Bacillusspp.菌属浸出铜镉渣中有价金属的浸出机制.研究结果表明,该Bacillus spp.菌属能够有效浸出铜镉渣中的Cd,浸出效果受浸出时间、矿浆浓度、培养基pH及浸出温度的影响.最佳浸出条件为,浸出时间为5 d、矿浆浓度为4%、培养基pH为3、浸出温度为30℃;在最优条件下Cd浸出率高达99%;在最优浸出条件下对铜镉渣Zn也具有良好的浸出效果,浸出率可达95%以上,但对Pb、Cu、As等金属的浸出效果不佳.     

雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125W高压汞灯为光源,研究了水中雌二醇(E2)在铁(Ⅲ)-草酸盐体系中的光降解;考查了初始pH值、铁(Ⅲ)/草酸盐配比、E2初始浓度对E2光降解的影响.结果表明,铁(Ⅲ)/草酸盐体系能引发E2光降解.在pH=3·50,Fe(Ⅲ)/草酸盐配比为10·0/120·0μmol·l-1时,2mg·l-1E2光照160min可降解48·0%.在pH3·0—6·0范围内,pH值为3·0—4·0时E2降解率较高;在2·0—10·0mg·l-1范围内,光降解效率随水溶液中E2初始浓度的增加而降低.     

黄铁矿氧化酸化及含铊重金属的迁移释放

矿山酸性排水(ARD)导致严重的重金属污染.本文用动态浸滤试验方法研究了黄铁矿氧化产酸的特征及重金属和金属铊在黄铁矿氧化产酸过程中向环境迁移释放的特征.研究表明:(1)受碳酸盐控制,前16周浸滤液呈中性;20周后受硫化物的氧化反应控制,浸滤液pH＜4,开始酸性排放.(2)硫化物的氧化速率是非线性变化的,并随pH值下降而加快.(3)黄铁矿酸化过程中金属表现出不同的迁移释放特征:铊向环境的迁移随pH值下降而增强,而镉、铅、锌、铜等重金属呈现峰值,pH＜3时,Fe3+参与金属硫化物的氧化反应,进一步促使镉、铅、锌、铜等重金属的释放.     

模拟酸雨作用下红壤中CU2+的释放动力学

利用土柱研究了模拟酸雨淋溶下红壤中铜离子的释放动力学 .结果表明 :铜离子的累积释放量随时间的延长迅速增加 ,2 4h后基本达到平衡 ,48h后铜离子的释放明显受酸雨pH值的影响 ,pH >3 5时铜离子的释放规律依然相同 ,但pH 2 5时释放量却再次增加 .该过程可分为快速释放阶段和准平衡阶段 ,可用修正的Elovich方程和双常数速率方程来描述 ,且修正的Elovich方程更优     

高分子重金属絮凝剂的制备及含铜废水处理

以聚乙烯亚胺和二硫化碳制备聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了PEX对废水中浊度及铜的去除效果.实验证明,在含铜废水中投加PEX,铜和浊度均可被去除,显示了其除浊与除重金属的双重功能.PEX与投加氧化钙的化学沉淀法相比:适用的废水pH值在5.0-6.0之间,低于化学沉淀法所必需的pH值;出水中残余铜远低于化学沉淀法;生成的矾花较大,易于沉降分离,化学沉淀法生成的沉淀细小,难于分离.研究还表明,PEX为两性聚合电解质,在较低的pH值下,分子上的氨基带正电荷,发挥电中和作用达到絮凝除浊效果;在较高的pH值下,分子上的黄原酸基和氨基均可与重金属离子发生配位及螯合反应,从而达到去除重金属离子的效果.     

农田土壤中铜的来源分析及控制阈值研究

农田土壤重金属污染直接危及到生态安全、食品安全和人体健康.从源头上控制农田土壤重金属污染是农业可持续发展和保障农产品质量安全的首要措施.本文采用物质流分析法与情景分析法,以水稻(双季稻、单季稻)、小麦-玉米、蔬菜(叶菜、根菜和果菜)的产地农田生态系统为研究对象,研究农田土壤中重金属铜的输入途径(大气沉降、磷肥、有机肥以及灌溉水)和输出途径(籽粒/可食部位、秸秆/残余物以及地表排水),并通过文献查阅和采样分析建立数据库,在平衡分析基础上为了保障100年土壤铜累积不超过设定的情景水平,当土壤铜背景值含量分别增加50％,100％和150％时,推导出磷肥、有机肥以及灌溉水的重金属含量安全阈值,磷肥中铜含量应控制在65～175 mg·kg-1范围内;畜禽粪肥中铜含量应控制在35～95 mg· kg-1范围内.灌溉水质标准应控制在40～70 μg·L-1范围内.这将为我国农产品产地安全管理和源头预防控制,保障我国农产品质量安全提供一定的技术指导作用.     

原位即时合成ZnAl-LDH法对Zn~(2+)的去除机制

利用水泥基材料铝酸三钙(C3A)水化过程中可形成层状双羟基氢氧化物(LDHs)的特性,研究了C3A对水溶液中Zn2+的去除效果及机制,并探索了pH、温度对Zn2+去除效果的影响.结果表明,室温下,未调节溶液pH时,C3A对废水中Zn2+的最大去除量可达13.7 mmol·g-1;此外,C3A对Zn2+的去除量随反应时间及Zn2+初始浓度的增加而增大,随后去除量不再变化;在pH值为3—7时,C3A对Zn2+的去除量随pH的升高而增加;在25—35℃范围内Zn2+的去除量随温度的升高而增加,在35-55℃范围内Zn2+的去除量随温度的升高反而下降.采用X射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)及扫描电镜(SEM)等微观分析手段表明反应固体产物为Zn Al-LDH.结合反应平衡后溶液组分分析表明,原位即时形成的Zn Al-LDH是通过C3A水化过程中形成的Ca Al-LDH与Zn2+发生阳离子交换反应与共沉淀反应协同所致.     

催化臭氧氧化降解罗丹明B的初步研究

研究了过渡金属硝酸盐及Al2O3为载体担载催化剂在罗丹明B臭氧氧化过程中的催化作用,考察了温度、pH值以及催化剂浓度等因素对反应的影响.结果表明,过渡金属离子可显著地提高罗丹明B的脱色速率,而担载型过渡金属氧化物催化剂活性较低.较低的pH值和反应温度有利于罗丹明B的催化臭氧化.罗丹明B溶液经过催化臭氧氧化后COD去除率可提高24%.     

不同类型固化材料对Cu污染水稻土的修复效果差异

通过室内实验,比较有机肥、钙镁磷肥、海泡石和石灰石等4种固化剂对铜污染土壤的pH和铜赋存形态的影响,从而筛选出最优的固化剂及其添加量.实验结果表明,添加钙镁磷肥、有机肥与石灰石均能显著提高土壤pH值,提高幅度依次为石灰石钙镁磷肥有机肥,海泡石对土壤pH值几乎无影响.依据作物生长最适pH值,石灰石和钙镁磷肥的添加量分别控制在4 g·kg~(-1)、8 g·kg~(-1)以下为宜;钙镁磷肥、有机肥和石灰石对土壤中Cu赋存形态的影响均表现出可交换态比例下降,有机结合态比例升高;3种固化剂的固化效果为:4 g·kg~(-1)石灰石8 g·kg~(-1)钙镁磷肥≈8 g·kg~(-1)有机肥,而海泡石的固化效果较差,不宜用于改良该Cu污染的土壤.     

碱渣对铜(Ⅱ)离子吸附特征的研究

研究了铜在碱渣表面的吸附特征.结果表明,碱渣总吸附量随体系温度的升高而降低;随体系pH值的升高而增加;随吸附质初始浓度的增加而增大.在pH《5.01时其等温吸附能较好地符合Freudlich等温吸附规律,而在pH》5.01时,能较好地符合Langmuir等温吸附规律,吸附热随pH值的增大而升高.当pH≤4.54时,碱渣的吸附力以偶极间力和氢键力的作用为主,而当pH》4.54时,以化学键力为主.碱渣的动力学方程亦随pH值的改变而改变,在pH=4.54时,碱渣对Cu2 的吸附动力学方程以一级动力学方程拟合效果最优;当pH为4.91和6.01时,以Langmuir方程的拟合效果最优.     

纳米氧化石墨烯对水中锶的吸附特征

采用纳米氧化石墨烯(GO)吸附放射性废水中Sr2+,从吸附原理、吸附动力学、pH对吸附的影响等方面对吸附过程进行研究.采用表面增强拉曼技术和红外光谱对Sr2+在GO表面的吸附进行光谱表征.将GO负载到活性炭表面进行柱实验探索GO在废水处理中的应用.结果表明,在pH值为6.0—6.5时GO对Sr2+的吸附符合Langmuir吸附模型,最大吸附量263.16mg·g-1.GO对Sr2+的吸附符合拟二级动力学方程.在pH3—11范围内吸附量随着pH升高显著增大.GO对Sr2+的吸附具有快速,吸附量大,适用pH范围广的特点,可大量用于放射性废水的处理.GO负载到活性炭上后吸附量有所下降,但克服了GO材料本身在水中粒径小难分离的缺陷,是一种可实际应用、去除环境中Sr2+的新方法.     

对硝基苯酚在沉积物上的吸附特性1

研究了沉积物吸附对硝基苯酚的作用机理及影响因素.结果表明,对硝基苯酚在沉积物上的吸附由其中的有机质含量和结构决定,体系的pH值对对硝基苯酚的吸附有较大的影响,其主要原因是体系的pH值控制着沉积物中有机质的溶出量.在实验浓度范围内,分配作用在沉积物吸附对硝基苯酚中占主导地位.     

甲萘威在水环境中的水解及其影响因素

选择pH值、温度、水质和浓度四个因素对甲萘威在水中水解的影响进行了研究.结果表明,pH值和温度是两个主要的影响因素,碱性和高温都会促使甲萘威的水解反应加快.甲萘威在去离子水中的水解速率和在河水中的水解速率相差不多,但这种差别随pH值的增大而有所增加,说明河水中的一些无机离子和腐殖酸等对甲萘威的水解有一定的影响.而不同浓度的甲萘威也对水解速率有所影响.在pH值为7,温度30℃下,甲萘威很容易水解,其半衰期大约只有120h.     

雨水中有机酸的离子色谱法测定

本文研究了以邻苯二甲酸为淋洗液,用无抑制柱离子色谱仪测定甲酸、乙酸、丁二酸、乳酸一氯乙酸、苯甲酸、抗坏血酸和果糖酸等有机酸的条件,确定了淋洗液的pH值对色谱峰保留时间和响应值的影响。当pH为4.15时,分离效果很好,可同时测定六种有机酸,但pH值在3—4范围内,色谱峰高随pH值的增高而降低。 本方法可测定浓度为ppm量级的有机酸,精密度良好,变异系数一般在3％以下,检测限在0.05μg/ml(甲酸)至0.70μg/ml(抗坏血酸)之间。本法可用于测定雨水中微量有机酸,雨水中常见的无机阴离子存在并不干扰测定。