流动注射荧光猝灭法测定环境水样中痕量磷

在硫酸溶液中，P(Ⅴ)与钼酸盐、钒酸盐生成磷钼钒杂多酸，使罗丹明6G荧光猝灭，据此建立了测定痕量磷的流动注射荧光猝灭方法。方法的测定范围为2～90μg／L,进样频率为35样/h。采用本法测定环境水样中痕量磷，结果令人满意。     

荧光法研究DNA与蒽相互作用机理

利用荧光猝灭光谱和紫外-可见吸收光谱研究了体外DNA对蒽的荧光猝灭机理.结果表明,DNA的紫外-可见光谱没有发生红移现象,通过计算分析不同温度下的荧光猝灭常数和热力学参数,结合两种光谱分析可知DNA对蒽的荧光猝灭属于动态猝灭机理.     

城市污水处理过程中DOM的三维荧光光谱及紫外谱图特性

利用三维荧光光谱法和紫外分光光度法对城市污水处理过程中溶解性有机物(DOM)的光谱特性等进行研究。结果表明,污水中的类蛋白质物质较易被降解,类腐殖酸物质属于较难生物降解物质。且在λ_(Ex)/λ_(Em)为(290~295)nm/(325~330)nm处出现新荧光峰,推测其可能是溶解性微生物代谢产物或是被原荧光峰覆盖的难降解有机物所发射荧光形成的。FI值在2.03~2.16,表明DOM主要是生物来源且芳香度较低。紫外谱图在190~230 nm和250~290 nm分别存在着明显的吸收带和吸收平台。在好氧处理后,紫外谱图中的吸收带发生了红移且其吸收强度逐渐增大。通过SUVA、UV_(253)/UV_(203)值和Zeta电位在生物处理过程中的变化,表明DOM经过生物降解,芳香构造程度化逐渐增大,所含苯环的取代程度降低,逐渐稳定。污水处理过程中TOC、UV_(254)与λ_(Ex)/λ_(Em)位于(230~235)nm/(340~350)nm的类蛋白质所发射的荧光强度、荧光峰荧光强度和之间均有很强的正相关性。     

纳米碳酸镧的合成及其对污染水体中磷的去除

水体中微量磷元素的存在会引发水体富营养化等环境问题,为此,通过合成无定型的碳酸镧(LC)纳米吸附剂,从而实现磷在中性或碱性溶液中的高效去除。分别使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电镜、热重和Zeta(ζ)电位等分析手段对吸附剂材料的结构和形貌进行了分析和表征。结果表明,在溶液中加入晶型导向剂(Mg²⁺)和控制合成温度能影响产物纳米碳酸镧的微观结构和脱磷性能。当LaCl₃浓度为0.04 mol·L⁻¹、Mg²⁺和La³⁺摩尔比为1∶1时,85 ℃下制得的纳米碳酸镧LC₍₈₅₎具有独特的无定形球状结构,因而能在3.0~11.0的宽pH范围内均表现出良好的脱磷性能。对所制备LC₍₈₅₎等的热力学和动力学研究结果表明,吸附过程是Langmuir吸附并符合拟二级动力学模型,表明LC₍₈₅₎等对水中磷的吸附是通过单分子层方式,利用化学吸附或化学键合来实现的,其最大饱和吸附量可达112.8 mg·g⁻¹。吸附饱和后的LC₍₈₅₎经碱再生后可继续保持高脱磷能力,4次循环操作后磷去除能力仍可达96.8%。以上研究结果对污染水体中低浓度磷元素的去除及工程应用具有参考价值。     

基于三维荧光及平行因子分析的南昌市某河可溶性有机物溯源及治理策略

地表河流污染物溯源对污染物防治及河流生态环境改善具有重要意义。三维荧光光谱(3D-EEM)的图谱形状、荧光峰位置、荧光峰强度、荧光峰个数信息和荧光参数可作为水体中可溶性有机物(DOM)的荧光特征。结合平行因子分析(PARAFAC)对南昌市某河的3D-EEMs进行分析并进行DOM溯源研究,结果表明,该河DOM主要包含3个荧光组分,分别为类腐殖质荧光组分C1(λ_Ex/λ_Em=245 nm/430 nm)、类氨基酸和类腐殖质组分的混合物C2(λ_Ex/λ_Em=240,300 nm/365 nm)和类色氨酸荧光组分C3(λ_Ex/λ_Em=225,275 nm/335 nm),分别占总荧光组分的35.93%,26.62%和37.45%。该河基本满足地表水环境质量标准(GB 3838-2002)III类水标准,浮游植物主要为蓝绿藻,河流中磷的来源复杂。污染物溯源结果表明,该河DOM腐殖化程度较低,生物活性较强,主要来源于浮游植物和微生物代谢降解和沉积物在冲击和水力作用下产生的内源污染。建议该河采用生态修复技术并辅助水体曝气系统治理DOM污染,并持续防止河流引入外源污染。     

改性La2O3/聚丙烯纤维对饮用水中磷的吸附及控菌效果

为了研究吸附剂在饮用水中除磷控菌效果,在聚丙烯(PP)纤维上负载氧化镧(La_2O_3)纳米颗粒,并用聚乙烯亚胺(PEI)对吸附剂表面进行亲水改性,制备出PEI/La_2O_3/PP纤维吸附材料,使用X射线衍射分析(XRD)对其进行了表征。实验结果表明:偏酸性条件有利于磷的吸附,溶液中共存离子对吸附效果的影响不大;当温度为45℃时,PEI/La_2O_3/PP对磷的饱和吸附容量达到76.67 mg·g-1,吸附过程能够较好地拟合Langmuir模型;吸附动力学过程能够较好地拟合准二级反应动力学方程。该吸附材料对饮用水中的微量磷具有良好的吸附去除效果,磷深度去除后能达到明显的抑菌效果。     

铬天菁S—半二甲酚橙—溴化十六烷基三甲铵分光光度法测定微量锌

本文研究了在CTMAB表面活性剂存在下,Zn(Ⅱ)—CAS—HXO的显色体系,其λ_(max)=525nm,ε_(625)=1.18×10~4,Zn(Ⅱ)量在0～50μg/25ml范围内服从比尔定律,络合比Zn(Ⅱ):CAS:HXO:CTMAB=1:2:1.5:1,K′稳=2.97×10~(13)。方法能用于水样及氯化钙中微量锌的直接测定。     

共振能量转移同步荧光猝灭法测定水体中孔雀石绿

采用L-半胱氨酸、巯基乙酸为稳定剂水相合成CdTe量子点,且以CdTe量子点为能量供体、孔雀石绿为能量受体建立荧光共振能量转移体系,从而实现孔雀石绿含量的同步荧光猝灭法测定。结果表明,当固定波长差为220 nm时,CdTe量子点的同步荧光最大发射波长位于323 nm。在最优实验条件下,体系的同步荧光淬灭强度与孔雀石绿的浓度在0.5~10.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9995,方法的检出限为10 nmol/L。该方法用于实际水样中孔雀石绿含量的测定,加标回收率为94%~105%。     

合肥市南淝河不同排口表层沉积物磷形态分布特征

对合肥市南淝河不同排口处表层沉积物进行了采样,并采用修正后的标准测试程序SMT和钼锑抗紫外分光光度法测定了其中的总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁/铝磷(Fe/Al-P)和钙磷(Ca-P),同时分析了各形态磷之间以及与沉积物有机质之间的相关性。结果表明,由于各排口附近不同的水动力条件,污染状况以及沉积环境,各排口表层沉积物总磷(TP)的质量分数存在显著差异,其值在771.23~3 065.36 mg/kg之间,除二里河排口(S15)沉积物磷以钙磷(CaP)为主外,其他采样点表层沉积物磷均以铁/铝磷(Fe/Al-P)为主,各形态P的最低值均在位于南淝河上游的S4点,TP、IP、Fe/Al-P的最大值均出现在位于望塘污水厂排口下游60 m处的S6点,潜在释放磷比例最大值在南淝河上游受农业面源污染影响较大的S3点。沉积物各形态磷之间存在着不同程度的相关性,各形态磷与有机质存在着显著的正相关。以上结果表明,南淝河沉积物磷形态分布特征受排口类型影响显著,其中城市污水处理厂尾水可能是受纳水体沉积物重要的磷源。     

利用发光量子点探针测定多环芳烃和酞酸酯污染物的研究

以CdSe/CdS量子点(CdSe/CdS QDs)为原料,对其进行硅烷氨基化表面修饰,合成了具有水溶性的发光量子点(CdSe/CdS-Si-NH2 QDs)探针。基于量子点与持久性有机污染物(POPs)发生共振能量转移及偶联反应等过程而导致荧光变化的现象,分别利用荧光光谱、三维荧光光谱和荧光猝灭原理测定芘、荧蒽和酞酸酯浓度。结果表明,构建的测定方法对芘、荧蒽和酞酸酯的检测限均达到pg/L水平,将CdSe/CdS-Si-NH2QDs应用于三峡库区(万州段)水体芘、荧蒽和酞酸酯含量的测定,3种污染物的加标回收率为89.5%~106.4%,达到了定量灵敏测定的要求,根据分析结果,对三峡库区污染物的来源进行了分析。     

后置反硝化的设置对低温下碳源调控-回收磷工艺系统(BBNR-CPR)脱氮除磷的影响

采用连续运行式生物膜脱氮蓄磷-碳源调控回收磷系统(biofilm bio-nutrient removal carbon source regulated phosphorus removal,BBNR-CPR)处理低C/N比(3.4~6.9)模拟生活污水。通过反应器内生物膜来蓄积废水中的磷,同时采用周期性投加高浓度的外加碳源,诱导释放生物膜内蓄积的磷且对其进行回收。在此基础上,通过增设后置缺氧段,同时增加好氧内循环量、提高磷回收阶段补充碳源浓度等方式,强化BBNR-CPR系统的运行,以期实现低温下(<15 ℃)系统的同步脱氮蓄磷/回收磷的目标。结果表明,在低温下引入后置缺氧段,可节省27%的曝气能耗,并能维持该系统脱氮除磷性能的稳定性。在进水${{\rm{NH}}_4^ +} $-N、TP浓度分别为50 mg·L−1、15 mg·L−1的条件下,该系统对${{\rm{NH}}_4^ +} $-N、TN和TP的平均去除率分别达到了89.12%、82.14%和89.24%。在单个生物蓄磷-磷回收周期(7 d)内,随着系统运行时间的延长(第3~6天),生物膜内反硝化聚磷菌体内的PHA的不断消耗,系统的缺氧吸磷速率仍可维持稳定,第3和6天分别为7.51 mg·(L·h)−1和7.83 mg·(L·h)−1)。在该运行方式下,系统后置缺氧段每去除1.00 mg ${{\rm{NO}}_3^ - }$-N可耦合去除0.76 mg TP;且该阶段限制反硝化除磷的主要因素是进水氨氮转化时产生的硝态氮(反硝化吸磷电子受体)的浓度。通过对生物膜样本进行16S rRNA高通量测序分析,发现系统内的优势菌群为Candidatus Competibacter、Candidatus Nitrotoga、Phaeodactylibacter、Thiothrix和Dechloromonas。     

城市污水处理厂二级处理出水中磷深度去除技术

以某城市污水处理厂二级出水为研究对象,分析了其中磷的形态及浓度分布,分别采用FeCl_3、PAC、Al_2(SO_4)_3混凝剂和羟基铁颗粒吸附剂开展了基于化学法和吸附法的深度除磷技术的研究。在相同的水质和环境条件下,对不同形态磷的去除效果进行了分析,并对两者的技术经济性进行了对比。结果表明,该厂二级出水中TP浓度的平均水平为0.332 mg·L~(-1),其中可溶性活性磷酸盐为主要存在形态,占TP浓度的64.16%。与FeCl_3相比,Al_2(SO_4)_3和PAC比较适合本实验原水水质,当其投加量为3 mg·L~(-1)时,出水TP可降至0.05mg·L~(-1)以下。以Al_2(SO_4)_3和PAC作为混凝剂,各种形态的磷均得到不同程度的去除,可溶性活性磷酸盐的去除效果最好,几乎全部得以去除,而颗粒态磷和其他溶解性磷的去除效果较差。通过技术经济比较,Al_2(SO_4)_3在除磷效果和药剂费用上均比PAC占有优势。羟基铁颗粒吸附剂对可溶性活性磷酸盐吸附效果显著,对其他溶解性磷吸附效果较差,当空床接触时间(EBCT)大于10 min时,出水TP可降至0.05 mg·L~(-1)以下。从长期的技术和经济效益综合考虑,吸附剂优于混凝剂。     

动力学荧光分析法测定水样中的邻苯二酚

在稀H2SO4溶液介质和90℃下,邻苯二酚为活化剂、钒(V)为催化剂的KIO4氧化罗丹明B的活化体系中,该体系的荧光猝灭值与邻苯二酚的用量呈线形关系,据此建立了测定邻苯二酚的动力学荧光分析新方法.该方法的线性范围为0.3～320.0μg/L,检出限为7.21μg/L,对200.00μg/L的邻苯二酚溶液测定11次的相对标准偏差为2.25%.该法适用于环境样品中的邻苯二酚测定.     

稀土改性凹凸棒土对低浓度磷的吸附性能

为提高凹凸棒土对污水中低浓度磷的吸附能力,制备了稀土改性凹凸棒土(Nd-ATP、Ce-ATP、Y-ATP、La-ATP、Pr-ATP),且将其用于低浓度含磷(TP=1 mg·L⁻¹)废水的吸附处理,比较了5种吸附剂的除磷性能、吸附动力学和等温线模型,以及改性前后的结构组成和表面基团变化。结果表明：当pH为3时,改性凹凸棒土除磷效果最好,TP去除率为84%~98%;共存${\rm{HCO}}_3^ - $对吸附剂除磷有较强的抑制作用,${\rm{SO}}_4^{2 - }$ 和Cl⁻对TP吸附的影响几乎可以忽略;准二级动力学模型和Langmuir等温线模型能较好描述该吸附除磷过程。其中,pH、投加量、共存阴离子对Y-ATP除磷效果影响最小;Y-ATP对TP的吸附容量最大,为12.94 mg·g⁻¹。稀土改性凹凸棒土吸附剂除磷主要遵循球内络合机理,其中吸附剂表面的羟基基团起关键作用。     

磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光及生长的影响

海水富营养化影响微藻生长,引起海洋初级生产力变化.以海洋小球藻(Chlorella sp.)为研究对象,研究不同磷浓度对其叶绿素荧光、细胞密度和色素含量变化的影响,以期找到海洋小球藻最适生长的磷浓度,为富营养条件下微藻生长的研究提供基础资料.结果表明,在培养温度为(22±1) ℃、光照强度为4 000 lx、光暗比为12 h:12 h条件下,不同磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光、细胞密度及色素含量影响显著,最大光能转化效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)、实际光能转化效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率(ETR)均呈先升后降的趋势,3.62 μmol/L处理组显著低于其他各组,434.52 μmol/L处理组一直处在较高水平.说明海洋小球藻的光合作用对高磷的适应范围较广,但对低磷浓度培养反应敏感.非光化学淬灭(qN)的值,3.62 μmol/L处理组高于其他各组.从细胞密度和色素含量的变化可以看出,36.21 μmol/L处理组最高,434.52、3.62 μmol/L处理组均低于36.21 μmol/L处理组.海洋小球藻生长的最适磷摩尔浓度为36.21 μmol/L.     

莠去津对土壤过氧化氢酶活性的影响研究

研究了除草剂莠去津对土壤过氧化氢酶活性的影响。试验结果表明,莠去津浓度不同对土壤过氧化氢酶活性影响会不同,随着浓度的升高,对过氧化氢酶活性激活作用有所增强,莠去津对离体过氧化氢酶有一定的激活;336nm处的相对荧光强度不断减弱,酶分子的构象发生了变化．过氧化氢酶分子渐趋紧密。莠去津对过氧化氢酶荧光的猝灭作用主要是由于静态猝灭引起的。     

生物炭和混凝土渣在人工湿地中除磷效应的对比

为了寻找适合西北农村地区人工湿地的除磷填料,结合西北地区温度特征,对混凝土渣和生物炭2种填料的除磷效应进行了对比研究;基于等温吸附实验和动力学吸附实验,构建了2种静态潜流人工湿地;通过模拟运行,对比验证了2种填料对生活污水中磷酸盐($ {{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P)的去除效果和稳定性。结果表明：与生物炭相比,混凝土渣对${ {\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P吸附作用较好,吸附速率最快、吸附量最高达到了2.206 mg·g⁻¹;混凝土渣对$ {{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P吸附既有单层吸附,又有多层吸附,说明其吸附过程是非均匀的,而生物炭对$ {{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P的吸附多为单层吸附;在加入生活污水且$ {{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P平均浓度为4.6 mg·L⁻¹的条件下,水力停留时间(HRT)达到24 h后,混凝土渣湿地和生物炭湿地对$ {{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}}$-P的去除率分别达到了94.86%和86.37%。综合对比,混凝土渣更适宜作为西北地区潜流人工湿地除磷填料。以上研究结果可为人工湿地除磷提供选材参考。     

骨螺紫荧光猝灭法测定人发中镍

文中基于镍对骨螺紫的荧光具有猝灭的作用,并且加入曲拉通X-100后,猝灭程度明显加大的特性,拟定了一种测定痕量镍的方法。该方法的激发波长为365 nm,发射波长为443 nm,检测的线性范围为1～300μg/L,线性相关系数0.983 4,相对标准偏差为2.09%,检出限为0.084 4μg/L,样品的加标回收率为98.5%～103.6%,该方法可用于人发中镍的检测。     

氯化亚铁活化过一硫酸盐同步去除氮磷及磷的回收

采用氯化亚铁(FeCl₂)活化过一硫酸盐(PMS)产生硫酸根自由基(${{\rm{SO}}^{\cdot -}_4} $)和氯自由基(Cl·),实现了水中${{\rm{NH}}_4^ +} $、${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的同步无害化去除及磷的回收。研究了Fe²⁺/PMS/Cl⁻体系中的反应机制,考察了PMS浓度、Fe²⁺/Cl⁻、溶液pH、温度、溶液共存${\rm{CO}}_3^{2 - }$浓度及腐殖酸(HA)浓度等条件对反应体系的影响。结果表明：当溶液pH为4.0、PMS投加量为20 mmol·L⁻¹、Fe²⁺/Cl⁻摩尔分数为1/12时,反应30 min后,溶液中的${{\rm{NH}}_4^ +} $去除率高达100%且以氮气(N₂)形式实现${{\rm{NH}}_4^ +} $无害化去除;${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的去除率也高达100%且以磷酸铁(FePO₄)沉淀形式被回收;随着PMS浓度、Fe²⁺/Cl⁻以及温度的升高,Fe²⁺/PMS/Cl⁻体系中,${{\rm{NH}}_4^ +} $去除率逐渐增大,但对${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的回收无明显影响;溶液中${\rm{CO}}_3^{2 - }$和HA的存在对${{\rm{NH}}_4^ +} $去除有抑制作用。通过自由基淬灭实验和ESR分析证明,${{\rm{SO}}^{\cdot -}_4 }$和Cl·在Fe²⁺/PMS/Cl⁻体系中起主要作用。本研究结果可为氮磷废水的处理及磷回收提供参考。     

Ca-Fe基磁性纳米复合材料对水体中磷的结晶回收

人类活动导致大量的不可再生的磷资源流失到水环境中造成水体富营养化,磷的结晶回收对废水治理、地表水管理和可持续发展具有重要意义。采用微波-冷却-回流和超声的方法制备Ca-Fe 基磁性纳米复合材料(CaCO₃-Fe₃O₄),通过批量吸附实验法系统探究了体系pH、接触时间、磷的初始浓度、共存离子等因素对复合材料去除水体中磷的影响规律。结果表明,CaCO₃-Fe₃O₄纳米磁性复合材料在pH=3.0~6.0内对磷表现出良好的去除效果,对磷的最大去除容量为189.21 mg·g⁻¹。复合材料对水体中的磷主要通过吸附-结晶耦合机制去除,在高浓度含磷废水中,磷以CaHPO₄·2H₂O的形式被回收。综合考虑磁分离的简易性、磷的去除容量和环境友好性,所制备的Ca-Fe基磁性复合材料在磷资源回收领域具有潜在的应用价值。