Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米磁性颗粒,用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对Fe3O4纳米磁性颗粒的粒径、形貌和磁性进行表征并研究Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛磺酸盐的吸附。结果表明:在PFOS初始浓度4 mg/L,pH为3,反应时间24 h,Fe3O4纳米磁性微粒投加量1.25 g/L,对全氟辛磺酸盐去除率达到90%。Fe3O4纳米磁性微粒对PFOS的吸附符合Freundlich吸附方程。     

Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米磁性颗粒,用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）以及振动样品磁强计（VSM）对Fe3O4纳米磁性颗粒的粒径、形貌和磁性进行表征并研究Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛磺酸盐的吸附。结果表明：在PFOS初始浓度4 mg/L,pH为3,反应时间24 h,Fe3O4纳米磁性微粒投加量1.25 g/L,对全氟辛磺酸盐去除率达到90%。Fe3O4纳米磁性微粒对PFOS的吸附符合Freundlich吸附方程。     

Ni-MOFs对水中全氟烷基醚磺酸盐的吸附性能及机理

为有效去除水中的全氟烷基醚磺酸盐(F-53B),采用溶剂热法合成二维Ni-MOFs和三维Ni-MOFs材料。采用XRD、FTIR、SEM、N₂吸/脱附实验和热重分析对材料的结构形貌和热稳定性进行了表征,采用动力学和热力学实验以及对比分析,考察了Ni-MOFs对水中F-53B的吸附性能,并进一步结合理论计算探究了可能的吸附机理。结果表明,2种材料均具有明显的晶型,其中Ni是以双齿配位模式与有机骨架进行结合,二维Ni-MOFs呈现分散片层结构,三维Ni-MOFs则呈现出块状结构,二维Ni-MOFs比三维Ni-MOFs具有更高的比表面积、孔隙率和热稳定性。2种材料对F-53B的吸附均符合准二级动力学方程和Freundlich等温方程,二维Ni-MOFs的吸附速率常数和吸附容量分别达到0.002 4 g·(min·mg)⁻¹和451.2 mg·g⁻¹,比三维Ni-MOFs分别高出20%和16%,吸附过程以非均质多层吸附为主,受共存阴离子的影响较小。对F-53B的吸附性能与2种材料的构效有关,活性吸附位点和限域作用决定了二维Ni-MOFs比三维Ni-MOFs更优的吸附特性,吸附过程主要受静电作用控制。以上研究结果表明二维Ni-MOFs对F-53B的吸附性能较好,具有良好的应用前景。     

U (Ⅵ)在石棉尾矿酸浸渣上的吸附

为了研究U（Ⅵ）在石棉尾矿酸浸渣上的吸附行为,利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜等手段分别对石棉尾矿和石棉尾矿酸浸渣进行详尽表征。采用静态实验法考察吸附剂浓度、时间、pH、离子强度和温度等因素对吸附的影响,并进一步分析了吸附动力学和热力学。在研究范围内,U（Ⅵ）在石棉尾矿酸浸渣上的吸附受pH值、离子强度和温度的影响明显。当pH6,随pH的增大吸附率会降低,且离子强度越大,吸附率越低,则表明静电吸附或表面络合是其主要的吸附机制。动力学符合准二级动力学方程,热力学符合Langmuir吸附等温线方程。     

四环素在活性炭上的吸附行为及机理

考察了活性炭和四环素的相关性质,并通过静态吸附实验探讨了2种活性炭对四环素的吸附和脱附行为,以及pH值、离子强度等水化学条件对活性炭吸附四环素的影响。结果表明,四环素在活性炭上的吸附基本不受离子强度影响;但随着pH值上升,其吸附量下降。四环素在活性炭上吸附的驱动力可能为两者所含官能团间的氢键作用。     

丝藻对含钼废水中MoO_4~(2-)的吸附特性及机制研究

研究了丝藻对含钼废水中MoO2-4的吸附作用。分别考察了初始pH、吸附时间、温度、投加量以及竞争离子等5个因素对吸附过程的影响,并应用吸附热力学和动力学方法对吸附机制进行了探讨。结果表明,丝藻在初始pH 1、吸附时间40min、投加量为1.0g以及30℃条件下,对含钼废水中MoO2-4的去除率达82%,平衡吸附量为0.657 0mg/g。PO3-4对MoO2-4的吸附具有较强的拮抗作用,平衡吸附量下降至0.380 0mg/g,SiO4-4对MoO2-4的拮抗作用相对较弱,而SO2-4对MoO2-4的吸附却有一定的协同作用。丝藻对MoO2-4的吸附等温数据更符合Langmuir吸附等温模型,准二级动力学方程拟合的吸附动力学过程相关性较高,20、25℃下的R2都在0.99以上。说明丝藻吸附MoO2-4属于化学吸附,受化学反应速率控制,且丝藻可以应用于含钼废水治理领域。     

改性花生壳对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附机理

以前期制得改性块状花生壳为对象,测定改性花生壳等电点,考察离子强度对改性花生壳吸附Cd2+和Pb2+的影响、吸附前后吸附质溶液pH变化情况及蒸馏水、NaCl、HNO3、柠檬酸和EDTA 5种解吸液对Cd2+和Pb2+的解吸效果,并通过X-射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对吸附前后的改性花生壳进行表征,推测并证实了改性花生壳对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理。结果表明,改性花生壳对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理是:Cd2+是通过外层络合、离子交换和内层络合的联合作用被吸附的;Pb2+主要是与改性花生壳上的O、N等活性基团发生内层络合;此外,改性花生壳表面生成的二氧化锰对Cd2+和Pb2+的吸附也起到一定的作用。     

多孔水凝胶P(HEA/AMPS)对水溶液中 Fe(Ⅲ) 的吸附

以2-丙烯酸羟乙酯(HEA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成了聚合物水凝胶(PHEA/AMPS),采用水凝胶对水溶液中Fe(Ⅲ)的吸附行为进行了研究。实验主要考察了聚合物组分、溶液pH、初始Fe(Ⅲ)浓度和吸附时间对水凝胶吸附作用的影响,并通过FT-IR和XPS分析了吸附前后水凝胶的变化。结果表明,当单体摩尔比AMPS∶HEA=1∶1,pH=2时,水凝胶对Fe(Ⅲ)的吸附容量最大。水凝胶对水溶液中Fe(Ⅲ)的吸附容量随着溶液中初始Fe3+浓度的增加而增加,但当初始Fe3+的浓度达到1 g/L时,吸附容量基本达到饱和。吸附等温线符合Langmuir等温线方程,吸附动力学符合准二级模型。FI-IR和XPS的分析表明,水凝胶的磺酸基和酰胺基是吸附Fe3+的有效功能性基团,吸附机理为螯合和离子交换。     

鸡蛋壳废料对水体中Cr(Ⅵ)的吸附特征与机理

利用鸡蛋壳废料对水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理,研究溶液pH、振荡时间、投加量和温度对鸡蛋壳废料吸附水体中Cr(Ⅵ)的特征和吸附机理。结果表明,在含有1 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液的100 mL吸附体系中,鸡蛋壳废料可在30 min内完成吸附过程。溶液pH=2.5时,吸附量最大。鸡蛋壳投加量为1.0 g时,平衡吸附容量为0.0917 mg/g。利用鸡蛋壳去除水中Cr(Ⅵ)的最佳工艺参数为振荡时间30 min,初始pH为3.0,投加量2.0 g,体系温度35℃。鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程用Langmiur和Freundlich方程能较好拟合,其中理论饱和吸附量在20℃、30℃和40℃时分别为0.1944、0.2034和0.2096 mg/g。吸附的焓变为8.76×10-3 kJ/mol,熵变为-45.96 J/(mol·K),吉布斯自由能变均为正值,变化范围是4.357~9.693 kJ/mol。鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要为物理性的单分子层和多分子层吸附。     

铁氧化物/活性炭对饮用水中Sb(V)的吸附性能及机理

采用液相沉积法制备了铁氧化物/活性炭复合材料(Fe₂O₃@AC),通过单因素实验和正交实验优化了材料的制备条件,使用SEM、FTIR、XRD、XPS等分析方法对材料的形貌和性质进行了表征分析,通过吸附实验探究了Fe₂O₃@AC吸附除锑的效果及影响因素,并进一步对吸附除锑的机理进行了深入探讨。结果表明：最佳制备条件为纯水:乙醇:=4:1,Fe²⁺:Fe³⁺=1:1,总铁浓度为0.594 mol·L⁻¹,制备液pH=1.88。Fe₂O₃@AC吸附除锑的能力较其他金属基材料和活性炭有明显提高,锑原水质量浓度为38 μg·L⁻¹,Fe₂O₃@AC投加量为0.08 g·L⁻¹,吸附平衡后水中锑的去除率达97%,剩余锑质量浓度为1.06 μg·L⁻¹,满足国家饮用水卫生标准要求。微观表征显示铁氧化物颗粒成功负载于活性炭上,且铁氧化物晶体的结构完好。吸附反应符合准二级动力学和Langmuir等温模型,吸附反应以单层化学吸附为主,吸附类型为液膜扩散,颗粒内扩散,质量扩散的叠加形式。吸附方式为共沉淀,及溶解态锑与固相铁氧化物形成络合物,参与反应的官能团为—OH、—COOH、—Fe—OH、—Fe—O—Fe。     

Adsorption behavior of perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) on boehmite

Understanding the interaction of perfluorochemicals, persistent pollutants with known human health effects, with mineral compounds in surface water and groundwater environments is essential to determining their fate and transport. Kinetic experiments showed that adsorption equilibrium can be achieved within 48 h and the boehmite (AlOOH) surface is receptive to perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) adsorption. The adsorption isotherms estimated the maximum adsorption capacities of PFOS and PFOA on boehmite as 0.877 μg m⁻² and 0.633 μg m⁻², respectively. Compared to the adsorption capacity on γ-alumina, the abundant hydroxyl groups on boehmite surfaces resulted in the 2-3 times higher adsorption of PFOS and PFOA. Increasing solution pH led to a moderate decrease in PFOS and PFOA adsorption, owing to an increase in ligand exchange reactions and the decrease of electrostatic interactions. The presence of NaCl and CaCl₂ in solution demonstrated negative effects for PFOS and PFOA adsorption on boehmite surfaces, with potential mechanisms being electrical double layer compression, competitive adsorption of chloride, and the Ca²⁺ bridging effect between perfluorochemicals.     

Effect of cationic and anionic surfactants on the sorption and desorption of perfluorooctane sulfonate (PFOS) on natural sediments

Sorption and desorption of PFOS at water-sediment interfaces were investigated in the presence of a cationic surfactant, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), and an anionic surfactant, sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS). CTAB remarkably enhanced the sorption of PFOS on the sediment. In contrast, the influence of SDBS to the sorption of PFOS was concentration dependent. Two contrasting factors were responsible for the phenomenon. One was the sorption of the surfactant itself to the sediment, which enhanced the sorption of PFOS. The other was the increase in solubility of PFOS caused by the adding of surfactants, which decreased the sorption of PFOS. SDBS had a much lower sorption capacity, but rather strong ability to increase the solubility of PFOS. High levels of SDBS remarkably reduced the sorption of PFOS on the sediment. These results imply that cationic and anionic surfactants may have contrast impacts on the distribution and transport of PFOS in the environment.     

Identification of a multixenobiotic resistance mechanism in Xenopus laevis embryos

In the '90's a membrane-associated transport protein, discovered in aquatic organisms, was considered to be expressed in response to environmental xenobiotics. Like the multidrug resistance protein found in mammalian tumor cell lines, this protein confers resistance in organisms in polluted areas by binding xenobiotics and transporting them out of the cells in an energy-dependent manner.This study investigates the expression and the activity of a P-glycoprotein (Pgp) involved in a multixenobiotic resistance mechanism (MXRW) during the early developmental stages and in tissues of adult Xenopus laevis.     

耐寒人工湿地植物石龙芮和酸模联用研究

为了提高人工湿地在寒冷季节的运行效率,对2种非夏季植物作为湿地植物处理生活污水的可行性进行了研究。结果表明,在本实验条件下2种植物对N、P元素都具有很好的去除效果,对COD的去除也达到45%～50%。通过单一植物系统和复合植物系统的处理效果比较,发现石龙芮酸模复合植物系统对污水中的P元素和COD的去除率更高。研究表明,石龙芮和酸模作为人工湿地植物具有可行性,与常规植物互补使用能在一定程度上延长人工湿地的运行时间。     

Breeding performance of blue tits (Cyanistes caeruleus) and great tits (Parus major) in a heavy metal polluted area

We compared heavy metal levels, calcium levels, breeding parameters and condition of nestling and adult Cyanistes caeruleus and Parus major along a heavy metal pollution gradient. Both species started laying earlier and showed inferior nestling growth and smaller fledging probability in the polluted areas, which are phenologically advanced in spring due to sparse forests. The major inter-specific difference in the responses was that the clutch size and hatching success were decreased in the polluted area in P. major, but not in C. caeruleus. Heavy metal profiles in nestling feces were relatively similar in the two species, though Ni and Pb levels were higher in C. caeruleus than in P. major. However, the latter species showed markedly higher fecal calcium concentrations. Lower calcium levels and higher levels of some heavy metals in C. caeruleus suggest that in Ca-deficient environments this species might be more susceptible to negative pollution effects than P. major.     

越南伯克霍尔德菌降解水中微囊藻毒素-LR

探讨利用越南伯克霍尔德菌(Burkholderia Vietnamiensis)降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的可能性和降解机理。结果表明,在1 mg/L的MC-LR溶液中投加体积分数为5%菌株,初始pH为5,温度为30℃的好氧条件下,经过48 h培养后对MC-LR的降解效率达到97.6%。首先,降解溶液的液相色谱分析结果发现,MC-LR在238 nm的特征峰消失。其次,动力学研究发现降解过程符合一级动力学反应方程。最后,SEM、FTIR表征技术对菌株降解前后样品进行分析发现微生物形态和降解产物。因此,Burkholderia Vietnamiensis可能将水中的MC-LR作为碳、氮源利用从而将其降解,Burkholderia Vietnamiensis作为生物降解MC-LR的一种途径是有效的。     

地表水中隐孢子虫和贾第鞭毛虫微球的混凝去除

以向地表水中投加的隐孢子虫微球和贾第鞭毛虫微球为对象,研究通过对给水混凝工艺对其的去除效果进行比较,着重考察了不同混凝剂种类、投加量及水样pH值对去除效果的影响.结果表明,混凝工艺可较为有效地去除地表水中的两虫微球,去除率最高可达4 lg.相比常规的金属盐类混凝剂,高分子的PAC、PAFC混凝剂对两虫微球的混凝去除率更...     

不同水温下鲴鱼对铜绿微囊藻的控制作用及对水质的影响

在室内受控模拟条件下开展实验,研究了在19、23、27、31、35℃5个水温梯度下鲴鱼对铜绿微囊藻和水质的影响。研究结果表明,在不同水温下,鲴鱼对铜绿微囊藻具有较强的控制作用,实验结束时铜绿微囊藻密度减少至初始密度的18%~30%,摄食率和消化率分别为6.83×104~8.32×104cells/(g·d)、93%~98%;叶绿素a的去除率为68%~88%;实验组TP、TN去除率分别为22%~25%、20%~38%,对照组的分别为80%~94%、28%~40%。对照组NH+4-N浓度变化很小(0.071~0.073 mg/L),而实验组氨氮浓度显著增大(2.222~3.645 mg/L),分别为初始值的31、34、42、51和46倍。     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)降解萘的特性及动力学

在前期研究中发现,纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis,BFN)可以用于降解水溶液的萘,为了解其降解过程,发现BFN菌生长量随着溶液中的萘的含量增加而提高。其中,萘的含量分别是30、50、100和200 mg/L时,BFN的生物量OD600值分别为0.057、0.081、0.126和0.193;降解培养基溶液COD的去除率分别为59.4%、65.3%、69.2%和70.6%,说明BFN菌在生长的过程中利用萘作为碳源。同时,动力学拟合发现,对不同含量萘的降解过程都符合一级降解动力学方程,且BFN菌的生长过程满足逻辑斯蒂方程。扫描电镜图表明,BFN菌在萘的存在下生长得更好。紫外光谱显示波长为276 nm的萘的吸收峰在降解后下降很多。红外光谱数据则表明,降解液中有2组新的吸收峰出现:一组出现在2 878、2 930和2 968 cm-1处,说明在萘的降解过程中有新的羧酸类生成;另一组出现在3 438、3 667和3 731 cm-1处有新的酚类物质生成。