锰、砷对枯草芽孢杆菌铀富集的影响

通过单因素实验及多因素实验,研究了枯草芽孢杆菌对铀(U)、锰(Mn)和砷(As)的富集规律及锰、砷对铀富集的影响,并利用红外光谱(FTIR)分析其影响机理。研究表明:铀浓度>75 mg/L、锰浓度>25 mg/L或砷浓度>25 mg/L均会对枯草芽孢杆菌的生长产生明显的抑制;同时,铀、锰浓度在0~100 mg/L范围内其浓度与吸附率呈负相关,砷在0~100 mg/L范围内其吸附率先升高后降低的趋势,且75 mg/L时吸附率最高,达到86.09%。多因素实验发现,砷浓度低于60 mg/L时促进枯草芽孢杆菌富集铀,>80 mg/L则抑制。<40mg/L的锰增加铀的富集,浓度高于60 mg/L锰对其铀的吸附产生抑制作用。锰和砷通过抑制细菌生长、竞争菌体表面负点性基团、改变菌体物质特性等方式影响菌体对铀的吸附。     

零价铁-四钛酸钾晶须处理铀矿山废水

以四钛酸钾晶须作为处理材料去除废水中的铀,考察了四钛酸钾晶须投加量、溶液pH值、铀初始质量浓度、反应时间和温度等因素对去除效果的影响。结果表明:在温度为25℃、pH=8.0、反应时间为120 min的条件下,四钛酸钾晶须对初始质量浓度为100 mg/L的含铀废水中铀去除率达97.4%。在此基础上开展零价铁和四钛酸钾晶须联合处理含铀废水研究,二者在实验所设的8种投加量情况下均可将初始铀浓度为100 mg/L的废水降至GB 23727—2009《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》规定值0.05 mg/L以下。在增加投加量的基础上,二者联合处理,可使铀浓度约为50 mg/L的实际铀矿山废水中铀含量降至0.1 mg/L左右,去除率达99.8%。     

培养条件下酵母菌吸附铀的研究

研究在培养条件下对活酵母菌吸附铀的能力作了初步研究。利用偶氮胂Ⅲ作为显色剂采用分光光度法测定铀浓度的变化,结合标准曲线计算生长曲线,对酵母生长的抑制及吸附率。结果表明:酵母菌生长曲线基本符合S型生长曲线模型;低铀浓度、短培养时间时铀对酵母菌生长起促进作用,当铀浓度达到0.6mg/mL时才明显表现为抑制作用;铀浓度对吸附率的影响曲线符合典型的吸附等温线模型,随着铀浓度增大,吸附量总趋势增大;在培养条件下酵母菌对铀的处理以6～10h为佳;在低铀浓度下,铀的吸附可由Langmuir和Freundlich吸附模型模拟。     

修饰壳聚糖微球用于含蛋白废水处理研究

采用反相悬浮法,以甲醛为预交联剂,环氧氯丙烷交联、氯乙酸羧化制备交联羧化壳聚糖微球,用红外光谱和扫描电镜对微球进行表征,并用于牛血清白蛋白的吸附研究。考察了吸附时间、溶液pH值、牛血清白蛋白的浓度、温度、氯化钠含量等因素对牛血清白蛋白吸附的影响。结果表明,羧化改性交联CTS微球不溶于酸和碱,对牛血清白蛋白具有良好的吸附性能,在pH5.0时,吸附在1h内可达平衡,吸附数据符合Langmuir等温方程。     

黄秋葵对铀胁迫的光合生理响应及吸收特征

实验模拟尾矿区土壤铀污染,采用盆栽试验,研究了黄秋葵对铀(U)的抗逆性及富集能力。结果表明:(1)所设浓度土壤铀污染未明显抑制植物生长,土壤铀浓度500 mg/kg时,地上部干重较对照提高63.23%,表明实验浓度未达到影响黄秋葵生长的阈值;(2)土壤铀污染对黄秋葵叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)影响明显,250 mg/kg铀处理时分别为对照的178.9%和158.6%;500 mg/kg铀处理时,叶片的相对可变荧光(V_J)降低4.54%,250 mg/kg处理时ψo为对照的81.51%,φEo为对照的66.88%,PI_(abs)为对照的65.66%;(3)黄秋葵对铀的富集浓度在500 mg/kg处理下达到最大,地上部、地下部铀浓度分别达到30.18 mg/kg和207.89 mg/kg;BCF和TF在中低浓度时较高,最大值分别出现在100 mg/kg和50 mg/kg处理下。黄秋葵对铀具有较强抗性及富集能力。     

共存离子对地浸废水中铀生物沉淀过程的影响

采用硫酸盐还原菌生物(还原)沉淀法消除地浸废水中的放射性铀污染,研究了共污染离子Cu(II)、Zn(II)、Fe(III)和SO42-分别对铀生物沉淀过程的影响。序批式实验结果表明,初始Cu(II)浓度低于10mg/L或Zn(II)浓度低于20mg/L时对铀生物沉淀过程影响不大,当Cu(II)浓度超过15mg/L或Zn(II)浓度超过25mg/L时,该过程会因重金属的生物毒性作用受到完全抑制。在含有Fe(III)的氧化环境中,铀生物沉淀过程与Fe(III)还原过程同时进行,但铀沉淀速度相对减慢。初始SO42-浓度低于4000mg/L时对铀生物沉淀过程影响很小,超过5000mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着SO42-浓度的上升而加强。     

石灰和混凝沉淀相结合处理含SO42-和F-矿井水

采用石灰和混凝沉淀相结合的方法去除含SO42-和F-矿井水,并对去除机理及影响因素进行了研究。结果表明：石灰沉淀的最佳处理条件为石灰乳浓度5%,投加比20：1,沉淀平衡时间为6h;混凝沉淀的最佳条件为PAC溶液浓度25%,用量2 mL/100 mL,沉淀平衡时间为20 min,pH值6～8,温度20℃。处理后,SO42-脱除率大于91.0%,SO42-含量小于30 mg/L;F-脱除率大于78.5%,F-含量小于0.3 mg/L。     

纳米零价铁去除水溶液中低浓度U(VI)的试验研究

采用硼氢化钠还原高价铁的方法制备纳米零价铁并用XRD和SEM图谱对其进行表征,通过批试验考察了pH值、离子强度、铀初始浓度、固液比和温度等因素对纳米零价铁去除水溶液中低浓度铀[U(VI)]效果的影响。结果表明:当溶液pH值为3.0~5.0时,纳米零价铁对水溶液中低浓度铀具有较好的去除效果;当铀初始浓度为100μg/L、pH值为5,铀的去除率达78%;离子强度和温度基本不影响钠米零价铁对低浓度铀的去除效果;纳米零价铁对水溶液中低浓度铀的去除主要是化学反应控制,还原沉淀作用使U(VI)变为U(IV)以达到去除的目的。     

铀尾矿堆中优势菌的分离鉴定及其耐铀性研究

从广东省韶关市某露天铀尾矿堆中筛选分离出一株优势菌株,通过形态观察和16S rDNA基因测序比对,初步鉴定该细菌为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)。研究了环境条件因素(温度、pH值、盐浓度)对该细菌繁殖增长的影响及其对铀的耐受性。通过生长特性研究确定该细菌的最适生长温度为30℃,pH=7.0,盐度适应范围为0.5~60 g/L。对铀的耐受性实验表明:在接种量为25%(体积分数),初始pH为4.0~10.0和温度为30℃条件下,该菌在铀初始浓度为100 mg/L,NaCl质量浓度为8%以内可保持良好的生长能力。研究结果显示,该细菌对铀具有良好的耐受性,表明其在铀的浸出及铀污染土壤的生物修复方面有潜在的应用前景。     

铀(Ⅵ)胁迫下菖蒲根叶生理生化指标变化及分析

实验室水培条件下研究不同铀(Ⅵ)浓度(0、0.1、1、5、10、20 mg/L)胁迫下菖蒲的叶片光合色素,可溶性蛋白质(叶部),叶部丙二醛(MDA)含量变化;根部和叶部抗氧化酶(POD,CAT和SOD)活性;根、叶部植物络合素(PCs)及其合成底物谷胱甘肽(GSH)的变化。实验结果表明,低浓度铀(0.1~5 mg/L)处理下光合色素和可溶性蛋白质较对照组增高(P0.01);高浓度铀(10、20 mg/L)实验组MDA水平与对照组相比显著增高(P0.01),质膜遭到严重破坏;低浓度铀(0.1~5 mg/L)下过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性显著增高(P0.01),且根部POD活性高于叶部;高浓度铀下SOD活性低于对照组平均水平,SOD合成受到抑制。低浓度铀下高活性水平的POD和CAT可能是菖蒲抗铀胁迫的主要手段,PCs和GSH含量无显著变化的可能原因是此时抗氧化酶系统发挥主要作用;高浓度铀下PCs显著增加并与铀元素形成低毒螯合物起到解毒作用。     

不同结构阳离子染料好氧生物脱色性能的研究

采用好氧驯化活性污泥对5种不同结构阳离子染料的生物脱色效果进行了动态观察,并在不同醋酸浓度下对脱色效果的影响进行了研究,结果表明,在好氧条件下,活性污泥对阳离子染料的脱色率较高,阳离子红GTL和阳离子艳蓝2RL(浓度为2 0mg L)的脱色率分别达93%和98% ;提高污泥浓度对染料脱色率的影响不明显;醋酸(2 0 0～12 0 0mg L)和染料(2 0～10 0mg L)浓度的改变对阳离子红2GL、阳离子红GTL、阳离子艳蓝2RL、碱性绿染料的脱色率影响不大,揭示这几种结构阳离子染料的生物脱色是吸附和后续生物降解共同作用的结果;而随醋酸浓度增加,阳离子红6B的脱色率增加,是与醋酸产生共代谢作用的结果。     

8种花卉植物对土壤中铀富集特性研究

研究植物对铀的耐受性和富集特性对修复铀污染的土壤具重要意义。该研究采取模拟铀污染土壤的方法,研究在外源铀添加量为150 mg/kg土条件下,比较8种花卉植物(竹柏、金边虎尾兰、五彩芋、豆瓣绿、吊兰、白掌、吊竹梅、绿萝)的生长状况、耐铀性、植物体铀含量、富集系数、转运系数,积累量和铀提取量,并采用赋值法对植物铀富集特性进行综合评价。结果表明:铀对植物的影响因植物种类的不同而存在显著差异,其中白掌耐铀性最强;吊竹梅铀富集特性综合评价值最高,其地上部和根部铀含量最高分别为162.11 mg/kg DW和2 756.55 mg/kg DW,铀富集系数分别为1.08和18.38,单株铀积累量0.39 mg,每公顷受污染土壤铀提取量为506.37 g。8种植物地上部铀含量均显著小于地下部,转运系数均小于0.5,根系是植物富集铀的主要器官。     

鱼腥藻在满江红-鱼腥藻共生体系去除水中铀时的作用

通过分离有藻满江红中的鱼腥藻,获得无藻满江红和鱼腥藻.采用水培试验的方法分别研究了无藻满江红、有藻满江红和鱼腥藻对水中铀的去除行为,并采用红外光谱技术分析了它们富集铀前后化学基团的变化.结果表明,对于初始浓度分别为2.5和5.0 mg·L-1的铀溶液,在有藻满江红的作用下,分别经过27和36 d生物富集后浓度能降低至GB 23727-2009规定的0.05 mg·L-1排放标准以下,而在无藻满江红和鱼腥藻的作用下,铀浓度无法达到排放标准.相对于无藻满江红,鱼腥藻提高了有藻满江红对水中铀的富集量、富集系数及对铀的抗胁迫能力,从而提高了有藻满江红对水中铀的去除效率.红外分析表明,在富集铀后,与无藻满江红相比,有藻满江红体内出现了芳环和醇类或苷类化合物,而这些新的物质是鱼腥藻在富集铀的过程中产生的,其可能促进了有藻满江红对铀的富集.     

灭活与非灭活条件下植物乳杆菌去除U(VI)的机理

在不同时间,pH值和生物量浓度条件下,进行了灭活与非灭活植物乳杆菌去除水中铀的对比试验,探讨了二者去除水中铀的机理,通过SEM-EDS、FTIR、XPS及XRD分析了铀与菌体表面的微观作用机理以及菌体表面沉积物的特征.结果表明：植物乳杆菌经灭活后,其吸附铀的能力得到显著的提高,当U（VI）初始浓度为10mg/L、pH值为6.0、37℃条件下,120min内灭活菌体对U（VI）的去除率为94.7%,而活菌体的去除率为88.9%.灭活菌体具有更高的铀吸附容量,在生物量浓度为0.06~0.24mg/L,pH值（3.0~7.0）条件下,灭活菌体与活菌体的U（VI）累积容量比W均大于1.SEM-EDS、FTIR分析结果表明,活细胞和灭活细胞都可通过细胞表面的羟基、酰基及羧基等官能团吸附、配位络合U（VI）.XRD分析表明,活菌体可生物磷酸矿化水中的U（VI）.活菌体的XRD谱图在2θ（18.023,25.492,27.343,40.813°处）有4个明显的磷酸铀酰晶体峰,而灭活菌体的XRD谱图显示为非晶态.XPS结果表明,活菌体可生物还原U（VI）.活菌体能谱图中U4f7/2和U4f5/2轨道出现了结合能为380.20eV和390.65eV的U（VI）分裂峰,而灭活菌体的能谱图中没有出现U（IV）的分裂峰.     

铀胁迫对2种植物荧光生理及累积特性的影响

针对放射性污染水体富集水生植物的筛选及核素处理能力关键技术问题,通过水培试验,研究了铀胁迫对水芹和铜钱草的生理特性、叶绿素荧光特性及吸收富集能力的影响。结果表明:(1)在55 mg/L铀处理下水芹和铜钱草的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量下降最为显著,与对照组相比分别下降了52.54%、65.27%、67.89%和63.20%、79.82%、45.19%,与对照组相比水芹和铜钱草最大光化学效率(Fv/Fm)分别下降了2.3%和1.3%,光和性能指数(PIABS)分别下降了24.3%和30.9%;(2)在铀处理下,2种植物的抗氧化酶系统均受到不同程度影响,SOD、POD和CAT活性均呈先升后降的趋势,在55 mg/L的铀处理下MDA含量达到最高,分别比对照上升了118.63%和91.72%。(3)水芹和铜钱草对铀的富集浓度在55 mg/L处理下达到最大,根、茎和叶各部铀浓度分别达到3 637.2、322.9、373.4 mg/kg和2 908.8、262.7、136.5 mg/kg;水芹和铜钱草对铀均有一定的富集能力和耐受性。     

5种植物对铀的积累特征差异研究

采用盆栽试验,研究不同铀浓度(0、1、5、20 mg/kg)胁迫下,苜蓿、黑麦草、高丹草、苏丹草和印度芥菜的光合色素、可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量的变化,以及植物地上部分和根部对铀的富集量。结果表明,低浓度铀可刺激植物光合色素和可溶性蛋白质含量的增加,但随着铀浓度的增加,植物光合色素和可溶性蛋白质含量逐渐下降。铀胁迫诱导植物体内MDA含量呈明显升高的趋势。     

混凝沉淀-微电解-Fenton组合工艺预处理香精香料废水

以香精香料生产废水为实验对象,其COD浓度为58421mg/L,采用混凝沉淀-微电解-Fen-ton组合工艺对该废水进行预处理,研究废水pH、药剂投加量、反应时间等因素对废水COD去除的影响.结果表明:以5％FeCl3为混凝剂,在pH=7,FeCl3投加量为10mL/50mL,0.06％PAM投加量为0.25mL/50...     

多孔SiO_2凝胶对废水中铀的吸附性能研究

采用间歇法研究了多孔SiO2凝胶在不同的条件下(pH值、固液比、浓度、介质)对溶液中铀的吸附性能,并初步探讨了其吸附机理。研究结果表明:分相法制备的多孔SiO2凝胶对铀具有良好的吸附性能,吸附机理符合Langmuir等温吸附方程,为单分子层包覆;吸附体系的最佳pH值约为6.0,最佳固液比约为1∶500,对铀的吸附的平衡吸附量随着初始浓度的增大逐渐升高直至饱和,平衡吸附率及吸附比逐渐降低;对铀的吸附性能与溶液中干扰离子的种类和价态有关,三价离子对铀的吸附反应影响较大,二价及一价离子对铀的吸附反应基本无影响。     

零价铁和改性膨润土处置含铀废水的实验对比研究

含铀废水的处理是目前研究的热点。通过静态吸附试验,分别研究了零价铁(ZVI)和热改性膨润土(TAB)对含铀废水中U(Ⅵ)的去除效果,考察了溶液pH值、处置时间、使用量等因素对U(Ⅵ)去除率的影响。结果表明:零价铁对U(Ⅵ)的去除率高,处置时间短,当废水中铀U(Ⅵ)的浓度为30 mg/L时,ZVI的最佳使用量为3.0 g。当pH为5,处置时间10 min时,U(Ⅵ)去除率达到89.5%;延长处置时间,去除率略有增加。热改性膨润土在废水中铀的浓度为30 mg/L时的最佳使用量为0.4 g,过量使用膨润土反而不利于U(Ⅵ)的去除。当pH为4,处置时间120 min时,U(Ⅵ)去除率达到86.5%。动力学分析表明,ZVI处理含铀废水的过程符合一级反应动力学方程,而TAB处理含铀废水的过程接近二级反应动力学方程。     

电动修复过程中电解质浓度对U(Ⅵ)迁移和能耗的影响

采用了柠檬酸与氯化铁组合的一种复合电解质,研究不同的电解质浓度对U（Ⅵ）的迁移行为和能量利用率的影响.结果表明：柠檬酸和氯化铁的最佳浓度为0.1mol/L CA+0.03mol/L FeCl₃,该浓度时铀的去除效率约为（61.55±0.41）%,累积消耗能量为0.2559kW·h,能量有效利用率β为（0.24±0.02）×10³.采用Visual MNIETQ软件模拟铀在pH值为3.0的柠檬酸和氯化铁溶液中的存在形式,结果表明主要以大量铀-柠檬酸根络合物（UO₂-Citrate^-）和少量的铀酰离子（UO₂²⁺）存在,此时铀主要从阴极向阳极迁移.当氯化铁浓度增加至0.05mol/L时,铀的去除率相应减少,产生此现象与电渗流强度及方向、氢氧化铁胶体吸附等因素有关.相较于单一的柠檬酸和盐酸,以柠檬酸和氯化铁组合的电解液具备去除效率高、浸出毒性低、土壤修复后危害小等优势.