喜旱莲子草对Pb、Cd胁迫响应的研究

采用营养液培养法,以喜旱莲子草为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0,0.1,10,50,100和200 mg/L条件下,Cd在浓度梯度0,0.01,1,10,20和40 mg/L条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对喜旱莲子草生长的影响。结果表明,在试验条件下,对单一Pb及Cd对喜旱莲子草生长及生理影响而言,与对照相比,当Pb处理浓度为0.1 mg/L时,植物最高株高和最长根长分别增加了3.8%和15%。随着Pb处理浓度增加到200 mg/L时,植物生长受到明显抑制,茎叶株高呈显著下降。当Cd处理浓度为1 mg/L时,与对照相比,植物最高株高和最长根长分别增加了9.0%和10.0%,随着Cd处理浓度增加(20~40 mg/L),植物生长受到明显抑制,茎叶株高呈显著下降。随Pb和Cd处理浓度增加,喜旱莲子草叶绿素含量呈下降趋势,POD活性先升后降,MDA含量呈上升趋势,植株体内Pb、Cd积累量呈上升趋势。在研究Pb、Cd对喜旱莲子草生长及生理胁迫的基础上,选择Pb、Cd不同配比浓度,探讨其对喜旱莲子草的复合胁迫作用,研究植物对重金属Pb、Cd富集特性,结果表明,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收富集,高浓度处理表现出相互抑制吸收富集的特性。     

南四湖湿地六种水生植物的磷素根际效应

利用根际土壤溶液的原位抽提和微量样品分析技术,对南四湖湿地的芦苇(Phragmites communis)、芦竹(Arundo donax)、香蒲(Typha latifolia)、水葱(Scirpus validus)、茭草(Zizania aquatica)和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)等6种水生植物进行了野外原位根际土壤溶液的磷素浓度分析,并从根系形态、磷素吸收利用有效性、根际土壤有效磷素和pH值变化等根际效应差异,揭示不同种类湿地植物磷素净化效率差异的内在机制.结果表明,香蒲对磷素的吸收最大;其次是芦苇、芦竹和茭草;再次是水葱和喜旱莲子草.香蒲的根际土壤溶液磷素浓度(PO43-,0.37μg/L)显著低于非根际区浓度(PO43-,0.47μg/L);而芦苇、芦竹和水葱则表现为根际土壤磷素浓度高于非根际.香蒲通过强大的根系获取了较多的磷素,芦竹则通过根际酸化促进了根系对磷素的吸收,实现了根际土壤较高的磷素去除率.喜旱莲子草根际土壤有效磷增加了48%,可能是由于其较强的根际酸化(pH值降低约0.9)增加了土壤磷素向水体流失的风险,故在湿地磷素修复中应避免使用.     

水绵、光照、密度对入侵植物喜旱莲子草生长的影响

对喜旱莲子草在不同光照、密度及有无水绵组合条件下的可塑性进行了研究。结果表明水绵的存在抑制了喜旱莲子草的生长,但由于光照和密度的作用弱化了水绵对喜旱莲子草的抑制作用。在有水绵"低光照"中密度条件下,喜旱莲子草的生物量指标和形态指标是所有处理中最大的。在一定程度上说明低光照、中密度增强了喜旱莲子草的入侵性。     

2种水生植物根际溶液磷素时空变异及有机酸分泌

利用根际土壤溶液的原位抽提和微量样品分析技术,比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和香蒲(Typhalatifolia)2种水生植物根际土壤溶液磷素含量的时空变异和根系分泌有机酸种类及数量的差异,从植物吸收磷素、根系分泌有机酸和根际土壤pH值变化等角度探讨了植物磷素高效净化的根际调控机制.结果表明,2种水生植物的根际溶液磷素含量均明显低于非根际溶液;喜旱莲子草的根际溶液磷酸根离子质量浓度(2.53 mg.L-1)显著低于香蒲的根际溶液(5.43mg.L-1)(p<0.05),且喜旱莲子草根系对土壤溶液磷酸根的影响范围大于香蒲.与香蒲相比,喜旱莲子草分泌了较多的苹果酸(浓度27.33μmol.L-1),在活化土壤磷素、促进根系对磷素的吸收方面起了更大的作用.喜旱莲子草吸收磷素的根际效应强于香蒲.     

枫杨(Pterocarya stenoptera)灭螺效果实验研究

采用枫杨的新鲜叶和凋落物的水浸液处理钉螺 ,并用氯硝柳胺溶液处理和清水饲养钉螺实验作对照。结果表明 :枫杨新鲜叶和凋落物的水浸液对钉螺均有毒杀灭作用 ,1 %以上各部水浸液处理 5天时 ,钉螺死螺率可达 80 %～ 1 0 0 % ;其强度随处理液浓度的增高和处理时间的延长而增长 ,并具有明显的季节性差异 ,夏季毒杀效果最好 ,春、秋次之 ,冬季毒杀效果差。     

4种水生植物根际磷素耗竭效应的比较

利用短期盆栽试验和抖根法研究了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、香蒲(Typha latifolia)、慈姑(Sagittaria sagittifolia)和芦苇(Phragmites communis)4种水牛植物的根际磷素耗竭效应,分析了植物根冠比、根系形态、磷素吸收有效性和磷素利用有妓性等差异,探讨了植物根际磷素耗竭效应的吸收利用调控机制.结果表明,与非根际土壤(有效磷含量为167.53ìg穏-1)相比,喜旱莲子草、香蒲、慈姑和芦苇根际土壤的有效磷含量分别减少至80.17、124.37、155.38和161.75ìg穏-1,水溶性磷含量分别减少了81%、42%、18%和16%.喜旱莲子草根系较小,但磷素吸收有效性高(1.32 mg·m-1),其磷素利用有效件不高(0.34 g·mg-1);香蒲的磷素吸收有效性虽然比喜旱莲子草低许多(0.52 mg·m-1),但其有强大的根系,且磷素利用有效性高(0.64 g·mg-1)、根冠比大(0.35).喜旱莲子草和香蒲耗竭根际磷素的能力高于慈姑和芦苇.     

灭螺植物资源的开发利用研究

利用我国灭螺植物资源的优势 ,对32种药用植物[1]进行了灭螺实验 ,并从中筛选出5种对水陆两栖型钉螺(Oncomelaniahupensis)毒杀作用强烈、资源丰富、对环境污染较小的植物。研制了植物颗粒剂和植物粉剂两种灭螺剂型用于灭螺实验。实验结果表明 :植物颗粒灭螺剂对钉螺有强烈的毒杀作用 ,钉螺取食颗粒剂后24h死亡率分别达84 8%～100 % ,其毒杀效果明显优于相同植物的其它灭螺方法 ,对钉螺致死时间比1×10-3g/l氯硝柳胺化学灭螺剂提前12～24h。与其他植物灭螺方法比较 ,具有应用广泛、简便实用的特点 ,为利用植物资源进行灭螺提供了一种新的方法。     

天南星(Arisaema erubescens Schott)及其与链霉菌配伍灭螺效果

天南星水浸液及其与链霉菌稀释液配伍,用于灭螺实验,结果显示,天南星具有很强的灭螺效果,不同部位的灭螺效果为:根>叶>茎。其中根的灭螺效果与夹竹桃相当。天南星与链霉菌配伍使用,具有明显的协同作用,是单一成分的4～5倍,比夹竹桃与链霉菌复合使用的协同作用更明显,且能有效地抑制钉螺上爬。因此,天南星为灭螺植物和构建高效的群落生态工程灭螺提供新的物种资源;这种植物和微生物的复合灭螺的协同效应,为灭螺工作提供新的思路。     

路用煤沥青中多环芳烃在水中浸出规律的研究

采用气相色谱和气质联用(GC/MS)分析技术,建立了路用煤沥青水浸出液中多环芳烃(PAHs)成分和含量的分析方法。对60℃下搅拌2 h的煤沥青水浸出液进行了液液萃取-GC/MS分析,确定了浸出物的主要成分;并在实验条件下对影响PAHs浸出的主要因素(如溶解温度、溶解时间、样品用量、溶液pH)进行了研究。结果表明:煤沥青水浸出物主要为四环以下杂环芳烃,且多为含氮杂环芳烃,溶解2 h时接近平衡,温度越高浸出量越大,在30℃下,水中PAHs的浓度最大能达到122.92μg/L,60℃下,水中PAHs的浓度可达382.35μg/L;酸性条件能够增强煤沥青中多环芳烃的析出,且酸度越大,浸出量越多。     

无瓣海桑不同器官水浸液对互花米草幼苗的化感效应

以互花米草幼苗为受体植物,选用无瓣海桑凋落叶、根、果的5个质量浓度梯度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/mL)水浸液为处理液,研究无瓣海桑对互花米草幼苗的化感效应。结果表明:不同浓度的无瓣海桑凋落叶、根和果的水浸液对互花米草幼苗具有不同程度的化感作用,且存在"高抑低促"的浓度效应。所有水浸液均表现出高浓度下(高于0.3 g/mL)明显抑制互花米草的生长,随着浓度降低其抑制作用逐渐减弱,甚至转为轻微促进作用(即0.1 g/mL时)的规律。无瓣海桑不同器官的水浸液对互花米草幼苗生长的综合化感抑制强度为:果>根>凋落叶。     

铅污染对菱幼苗SOD、POD及叶细胞亚显微结构的影响

不同浓度Pb2+溶液处理菱(Trapa bicornis Osbeck)幼苗后,考察了菱幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及叶细胞亚显微结构出现的变化,并初步探讨了Pb2+的毒性机理.结果表明,SOD的活性与铅离子浓度(5~20mg/L)表现出明显的剂量-效应关系, Pb2+浓度愈大,毒害程度愈深.POD活性在较低浓度(5,10mg/L)作用下,持续升高;在较高浓度(15,20mg/L)下,其活性出现先上升后下降的趋势.电子显微镜观察发现,在20mg/L Pb2+溶液处理7d后,叶细胞的叶绿体基粒数目减少,基粒片层解体,叶绿体双层膜断裂;线粒体、高尔基体、内质网等解体消失;细胞核的染色质与核质遭到破坏,核膜破裂.同样处理条件的叶片组织总DNA电泳显示,DNA完全断裂呈现弥散状,提示Pb2+毒害所致细胞死亡有别于细胞程序性死亡. Pb2+对菱的毒害是多途径综合作用的结果.     

吹扫捕集-气质联机法测定水中三氯乙醛

用吹扫捕集-气相色谱/质谱法对水中三氯乙醛进行了测定,研究了吹扫时间、NaOH溶液加入量对三氯乙醛响应值的影响,确定的实验条件为:吹扫4 min,每40 ml水样中加入0.20 ml NaOH溶液,标准曲线范围在1.0～200μg/L时,线性相关系数可达0.999,取样量5 ml时,检出限0.21μg/L。精密度和准确度实验结果为:空白水分别加标2.0μg/L和20μg/L时,6次平行测定的平均回收率分别为108%和94.4%,RSD分别为3.1%和2.4%。     

氢气还原海绵铁去除水体中硝酸盐的研究

利用小球烧结和氢气还原工艺制备了粒径1mm～5mm的多孔性球形海绵铁,对球形海绵铁去除水体中硝酸盐的效率及去除动力学进行了研究。结果表明:溶液初始pH值对硝酸盐去除效率的影响显著,初始pH值小于3时,硝酸盐的去除率随溶液初始pH的增加而逐渐降低;初始pH值大于3时,硝酸盐的去除率又随之升高。硝酸盐浓度低于10mgN/L时,硝酸盐去除率随着硝酸盐初始浓度的增加而增加,硝酸盐的残余量保持在0.4mgN/L左右;硝酸盐浓度高于20mgN/L时,硝酸盐的去除率随初始硝酸盐浓度的增加而略有降低。球形海绵铁去除硝酸盐为一级动力学反应,反应级数为0.970～1.378,表观反应速率常数为0.314h-1～0.536h-1。海绵铁还原硝酸盐的主要产物为氨氮,随着还原反应的进行,溶液pH值快速增加,氨氮以分子态氨的形式从水中逸出。进行归纳总结和对比,并以多环芳烃的提取为例列举了各方法的应用步骤,从而为其他环境样品其他有机物分析预处理提供参考。     

炭材料强化污泥电脱水效果及同步燃料化处理

为研究炭材料调理对污泥电脱水性能及泥饼可燃性的影响,使用改性前后的活性炭和石墨对污泥进行预调理,对调理后的污泥进行电脱水实验,深入解析了炭材料调理前后污泥电脱水行为及泥饼可燃性的变化.研究表明：经炭材料调理后的污泥,阴极电脱水速率提升,相较于其他3种炭材料,石墨调理后的阴极电脱水速率提升最为明显,石墨的投加量5% TSS时,阴极平均脱水速率从0.074g/L上升到0.095g/L.炭材料可以提高污泥体系的电导性和污泥絮体的电泳淌度,使得阴极泥饼孔容有上升的趋势,阴极泥饼孔容从未投加炭材料时的0.1147cm³/g增加到AC-0、AC-1、AC-5、石墨的投加量为20% TSS时的0.119、0.122、0.146、0.157cm³/g;此外,炭材料加入后阴阳两极滤液中溶解有机物DOM和蛋白质组分浓度降低,可以缓解滤布堵塞;污泥电脱水过程中经炭材料调理后可以降低脱离每单位水所需要的能耗,未投加炭材料时去除每单位水所需能耗为6.75kW·h/kg_去除水,而当AC-0、AC-1、AC-5、石墨的投加量为20% TSS时,能耗分别降低到5.64、5.22、5.20、5.11kW·h/kg_去除水,且泥饼含水率从未投加炭材料时的58%降低至45%,固炭量增加,提高了泥饼的热值和可持续燃烧时间,当石墨的投加量为20% g/gTSS时,泥饼热值提高了17%.有利于后续焚烧资源化利用.     

苯酚溶液对好氧颗粒污泥储存稳定性的影响

针对好氧颗粒污泥在长期储存过程中易出现的颗粒解体和微生物失活等问题,设置了浓度分别为30,60,100,150,200,300mg/L的苯酚溶液储存好氧颗粒污泥,并以蒸馏水为对照组,在室温下储存150d.考察储存期间各储存溶液中的好氧颗粒污泥特性变化情况.结果表明,储存150d后,60mg/L苯酚溶液中的好氧颗粒污泥具有较好的颗粒状结构和密实性,且其向储存溶液中释放的污染物质较少;200和300mg/L苯酚溶液中的好氧颗粒污泥也具有一定的结构完整性,但其颗粒结构强度较差.好氧颗粒污泥中的优势菌纲（黄杆菌纲、变形菌纲和放线菌纲）丰富度降低,梭状芽孢杆菌纲丰富度增加.60mg/L苯酚溶液中的环二鸟苷酸（c-di-GMP）浓度为14.38μg/gMLSS,与储存前相比下降了36.68%,300mg/L苯酚溶液中的c-di-GMP浓度为1.24μg/gMLSS,下降了94.54%.60mg/L苯酚溶液有利于好氧颗粒污泥中的黄杆菌纲分泌c-di-GMP信号分子,增加颗粒污泥储存稳定性.短期（1~70d）和长期（70~150d）储存好氧颗粒污泥,分别选用30和60mg/L苯酚溶液为储存溶液有利于维持颗粒污泥的微生物活性.     

Biosorption of lead by Phanerochaete chrysosporium in the form of pellets

The growth of Phanerochaete chrysosporium(ATCC 24725) in pellets was influenced by culture time,medium pH,C/N,surfactant concentration,spore number in inoculum,and shaking rate.The removal of Pb^2 from aqueous solution by this kind of mycelial pellets was studied.The results indicated that many factors affected biosorption.These factors included pH,Pb^2 concentration,co-ion,adsorption time, and chemical pretreatments of biomass.Under optimum biosorption conditions(pH4.5,27℃,16h),the highest lead uptake of 108 mg/g,was observed with mycelial pellets of 1.5-1.7 mm in diameter which were treated with 0.1 mol/L NaOH solution before adsorption.Pretreatment of biomass with NaOH further increased its biosorption capacity.     

石灰混凝-浸没蒸发协同处理垃圾渗滤液纳滤膜浓缩液

为提高垃圾渗滤液膜浓缩液减量化水平,采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理纳滤膜浓缩液,获得了处理过程中水质变化规律。结果表明:单独采用石灰混凝处理,在石灰投加量为2 g/L时,膜浓缩液混凝软化效果最佳;随着石灰投加量增加,此时,膜浓缩液pH=10.58,硬度去除率为29.1%,COD去除率为24.1%,NH₃-N去除率为67.3%。。采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理,石灰投加量为2 g/L、浓缩倍率为10时,蒸发残液软化效果进一步提升,较单独处理,硬度去除率由29.1%提升至65.9%,COD去除率由24.1%提升至41.2%,NH₃-N去除率由67.3%提升至81.4%;K+浓度由样液中4300 mg/L提高到36210 mg/L、Na+浓度由5860 mg/L提高到48300 mg/L,为资源化利用提供了条件;冷凝液ρ（COD）由26.3 mg/L降低至16.3 mg/L,ρ（NH₃-N）由2.0 mg/L降低至1.4 mg/L,出水可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》相关要求。     

污水二氧化氯和氯消毒过程中遗传毒性的变化及氨氮的影响

采用umu遗传毒性测试方法考察了二氧化氯和氯消毒对几种城市污水生物处理出水遗传毒性的影响,发现当二氧化氯消毒剂从0　mg/L增加到30　mg/L时,几种污水的遗传毒性均先迅速降低后趋于稳定,而当氯消毒剂从0　mg/L增加到30　mg/L时,几种污水的遗传毒性的变化规律不同.进一步研究氨氮对污水消毒过程中遗传毒性变化的影响,发现氨氮对污水二氧化氯消毒过程中遗传毒性的变化规律没有显著影响,但是对污水氯消毒过程中遗传毒性的变化规律却起着至关重要的作用.当氨氮含量较小（<10～20　mg/L）时,污水氯消毒后的遗传毒性小于消毒前;当氨氮含量较大时（>10～20　mg/L）,污水氯消毒后的遗传毒性大于消毒前.     

运用涂铁砂粒进行分散式饮水除砷的效果

采用铁盐处理普通河砂研制成涂铁砂粒(IOCS),通过静态和动态吸附试验观察其分散式饮水除砷效果,并选取地砷病现场进行了验证.结果表明,IOCS性质较为稳定,扫描电镜下可见铁氧化物呈片状分散的覆盖在砂粒表层;IOCS无需活化处理,其对砷的最大吸附发生在30min～60min;pH5～9时,五价砷的去除率随着pH值的升高而下降,三价砷的去除率变化不明显.IOCS对砷的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程;5次滤柱循环中,75g(50ml)的IOCS分别处理含砷1.0mg·L^-1的水样408～426床(三价砷),390～412床(五价砷),用0.2 mol·L^-1NaOH进行再生处理,砷回收率均在94%以上.充填IOCS 3.0kg的家庭用模拟装置处理含1.0mg·L^-1的五价砷209L和198L,三价砷196L和185L,并在现场实验期间,连续处理含砷0.202～1.733mg·L^-1的水样200L,对水质亦无不良影响.无论是经济上还是技术上,IOCS均是适合于分散式饮水除砷的一种新型除砷剂.     

Activated carbon enhanced ozonation of oxalate attributed to HO. oxidation in bulk solution and surface oxidation： Effect of activated carbon dosage and pH

Ozonation of oxalate in aqueous phase was performed with a commercial activated carbon（AC）in this work. The effect of AC dosage and solution pH on the contribution of hydroxyl radicals（HOU） in bulk solution and oxidation on the AC surface to the removal of oxalate was studied. We found that the removal of oxalate was reduced by tert-butyl alcohol（tBA） with low dosages of AC,while it was hardly affected by tBA when the AC dosage was greater than 0.3 g/L. tBA also inhibited ozone decomposition when the AC dosage was no more than 0.05 g/L, but it did not work when the AC dosage was no less than 0.1 g/L. These observations indicate that HOUin bulk solution and oxidation on the AC surface both contribute to the removal of oxalate. HOU oxidation in bulk solution is significant when the dosage of AC is low, whereas surface oxidation is dominant when the dosage of AC is high. The oxalate removal decreased with increasing pH of the solution with an AC dosage of 0.5 g/L. The degradation of oxalate occurs mainly through surface oxidation in acid and neutral solution, but through HOUoxidation in basic bulk solution. A mechanism involving both HOUoxidation in bulk solution and surface oxidation was proposed for AC enhanced ozonation of oxalate.