基于光合色素的化学分类法在淡水藻类研究中的应用

采用反相高效液相色谱技术(RP HPLC)系统研究了我国主要淡水藻类--蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻和隐藻等的光合色素,在8种纯培养藻类中共确定类胡萝卜素、叶绿素及其衍生物19种。分离到的主要标志性色素按洗脱时间分别为脱植基叶绿素a、19′ 丁酰氧岩藻黄素、叶绿素c、脱镁叶绿素a、多甲藻素、甲基脱植基叶绿素a、岩藻黄素、新黄质、紫黄质、蓝藻叶黄素、硅甲藻黄素、硅藻黄质、叶黄素、玉米黄素、叶绿素b异构体、叶绿素b、叶绿素a异构体、叶绿素a和β 胡萝卜素;其中在纯培养的铜绿微囊藻中首次鉴定到19′ 丁酰氧岩藻黄素;通过官桥基地的实际监测,证实了该技术应用的可行性,为基于HPLC分析技术的浮游植物化学分类法提供了理论依据。     

生物炭修复有机污染土壤的研究进展

生物炭作为土壤改良剂改善土壤环境、修复污染土壤已成为农业和环境保护领域的研究热点之一。介绍了生物炭的类型、特性,生物炭施用对土壤物理性质(容重、孔隙度、持水性、团聚体稳定性等)和化学性质(pH、养分、碳循环等)的影响,阐述了生物炭修复有机污染土壤的吸附机理,从生物炭理化性质、有机物性质、吸附环境三方面分析了生物炭修复效果的影响因素,探讨了生物炭对土壤中有机污染物环境行为的影响,并对目前研究存在的问题及未来重点研究方向进行了展望。     

化学吸收法采集固定污染源氨气的影响因素探究

固定污染源氨气的手工监测,干扰因素较多,其中采样环节尤为关键。实验通过催化氧化-化学发光法考察不同采样管线材质对氨气的吸附效果,离子色谱法考察化学吸收法采集氨气的吸收瓶类型、采样流量、吸收液种类、吸收液浓度及体积等采样条件对氨气吸收效率的影响。实验表明,316 L不锈钢与聚四氟乙烯对氨气的吸附较小,氨气的采样流量不宜超过1.0 L/min,棕色气泡式吸收瓶更适用于氨气样品的采集,磷酸溶液作吸收液对氨气的吸收效率较好,对于低浓度的氨气样品,应采用低流量长时间采集。     

混气悬浮磁化焙烧铁尾矿及其磁分选效果

为实现铁尾矿资源化回收利用,以H₂、CO、CO₂和N₂模拟还原混气对铁尾矿进行悬浮磁化焙烧,通过磁选获得铁精矿。探究温度、时间、H₂和CO占比对铁精矿铁品位和回收率的影响,采用X射线衍射、振动样品强磁计、X射线光电子能谱、BET表面分析和扫描电子显微镜X光微区分析方法,探究悬浮磁化焙烧磁选过程中晶相结构变化和反应机理。结果表明,铁尾矿在温度、时间和H₂∶CO∶CO₂∶N₂（体积比）分别为600 ℃、10 min和20∶15∶15∶50时,铁精矿铁品位和回收率最优分别为62.06%和98.03%。铁精矿饱和磁化强度由0.77 Am²·kg⁻¹提升到59.43 Am²·kg^-1。悬浮磁化焙烧能有效将赤铁矿针铁矿还原为磁铁矿,且BET表面积提升了13.1676 m²·g⁻¹,并能通过磁选有效分离Fe₃O₄和SiO₂等脉石。本研究可为从铁尾矿中回收铁资源提供参考。     

生物洗涤塔内产漆酶苯降解菌的分离鉴定及菌剂制备应用

从生物洗涤塔内循环洗涤液中分离鉴定得到3株苯降解菌Kocuria rosea sp. R(玫瑰色考克氏菌属)、Bacillus sp. W(芽孢杆菌属),以及Arthrobacter sp. Y(节杆菌属),通过研究其苯降解动力学,确定苯降解优势菌为Bacillus sp. W,优化其降解条件并探究其代谢途径。结果表明,添加皂角苷可促进苯的生物降解,但根据不同细菌的代谢特点,其影响存在显著差异。在产漆酶菌Bacillus sp. W的降解下,苯的半衰期为8.08 h,而皂角苷与苯共代谢时,苯的半衰期缩短为4.90 h。在最优条件下,即pH为7、起始苯浓度为50 mg·L⁻¹、皂角苷添加量为75 mg·L⁻¹,Bacillus sp. W的漆酶酶活最高为490.21 U·L⁻¹。在漆酶等参与下苯存在独特苯降解通路,苯在加氧酶作用下转化为邻苯二酚,漆酶可催化酚羟基邻位发生甲氧基取代,进而分子内加成为呋喃衍生物,再经一系列下游酶的作用降解成小分子。在生物反应器中添加由分离得到3株菌株复合而成的菌剂,苯去除效率在第5 d达最高81.21%,比常规驯化活性污泥提前了17 d,还增强了反应器的抗冲击能力。将菌剂接种到实验室的泡沫生物洗涤反应器中,实现了反应器快速启动,启动期仅为5 d。本研究可为生物技术治理疏水性和难降解性VOCs提供参考。     

石油石化挥发性有机液体装载源项VOCs排放管控现状及减排策略建议

综合消费量、真实蒸气压和单物质最大增量反应活性 (MIR) 等影响挥发性有机物 (VOCs) 光化学反应的关键因素,筛选10种大宗挥发性有机液体,对其载运工具、装载方式、装载环节VOCs排放和治理现状进行调研。结果显示,10种大宗挥发性有机液体整体以汽车装载为主,其次为船舶和火车,占比依次为53.6%、26.5%、19.8%;汽车装车基本建成油气回收,多数实现底部装载;火车装车油气回收较为普遍,但全部为上装,收集效率较低;装船建成油气回收设施较少。根据装载源项VOCs的治理现状、标准要求及减排潜力分析,提出我国当前装载环节VOCs减排策略：原油是目前装载环节重点管控物质,应加快各类装载方式油气回收进程;装载工具方面,应加快装船VOCs治理进度;治理措施方面,应重点加强VOCs收集效果的优化和监管。本研究可为我国石油石化领域装载环节的VOCs污染管控提供参考。     

氧氟沙星与聚苯乙烯微塑料复合污染对剩余污泥厌氧消化的影响

为探究抗生素与微塑料复合污染对厌氧消化的作用影响,采用BMP实验考察了不同质量浓度氧氟沙星(OFL)、聚苯乙烯(PS)微塑料对剩余污泥厌氧消化产甲烷的影响行为,并通过分析溶解性有机物(DOM)、胞外聚合物(EPS)变化规律、厌氧发酵4阶段代谢以及微生物群落探讨其影响机理。结果表明,与对照组相比,单一OFL和单一PS微塑料污染使甲烷累积产量分别下降了15.95%~81.36%、4.25%~5.78%;而在复合条件下,两者表现出协同效应,故导致产甲烷速率的进一步下降和有效产气时间的缩短,其中OFL胁迫占主导。机理探究发现,不论单一OFL还是复合污染,DOM中腐殖质类物质均明显增加,EPS组分结构趋于复杂化,厌氧消化4阶段均受到明显抑制。单一PS微塑料污染在反应初期可提高产甲烷速率,且对厌氧消化4阶段的影响相对较小。微生物群落分析发现,复合组与单一OFL组群落分布更为相近,产酸细菌与嗜乙酸产甲烷菌的相对丰度均明显下降,这导致乙酸营养型产甲烷途径受到严重抑制。本研究结果可为复杂污染情况下剩余污泥资源化处理的工艺调控提供参考。     

P204-P507-HCl体系回收废FCC催化剂中稀土的优化

针对废流化催化裂化(FCC)催化剂的资源化利用问题,采用溶剂萃取法从废FCC催化剂中高效回收稀土。对无机酸浸出过程、二(2-乙基己基)磷酸(P204)和2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)单独萃取稀土过程以及P204-P507复合萃取稀土过程分别进行了研究。结果表明,盐酸为最佳浸出剂,在最佳浸出条件(4 mol·L⁻¹盐酸溶液、浸出时间为4 h、60 ℃、固液比为1∶15)下,Ce和La的浸出率分别为99.7%和97.7%。萃取过程的最佳条件为萃取剂浓度1.5 mol·L⁻¹、浸出液初始pH=2.5,P204和P507对Ce和La的萃取率均较高,而P507对杂质铝的萃取率远低于P204。P204-P507复合萃取体系中P507体积比为0.2时,Ce和La的回收率分别达到80.4%和75.3%,略低于纯P204萃取体系,而杂质铝的回收率小于10.0%。P204-P507复合萃取体系能有效降低回收稀土中杂质铝的萃取量。本研究可为从废FCC催化剂中回收高纯度稀土提供参考。     

梯级拦河堰对典型山地城市河流重金属元素的滞留效应:以重庆市梁滩河为例

梯级拦河堰通过改变水力条件的方式将大量重金属元素滞留到河底沉积物中,滞留在沉积物中的重金属会长期影响地表水质和水生态.在2020年5月采集位于重庆市主城区、布设有梯级拦河堰的典型山地城市河流——梁滩河干流河底沉积物,并监测各河段内沉积物累积量和样品中重金属元素含量以及其它基本理化指标.结果表明,梁滩河干流沉积物ω（As）、ω（Cd）、ω（Cu）、ω（Hg）、ω（Ni）和ω（Pb）均值分别为（4.66±4.78）、（0.361±0.256）、（32.30±14.38）、（0.069±0.039）、（33.47±15.37）和（26.34±11.52） mg·kg^-1,由于污染源空间分布不均和梯级拦河堰对河流连通性的破坏,各点位沉积物重金属含量有着较大的空间变异系数.改进的地累积指数（I_m）显示,Cd是沉积物中污染水平最高的重金属元素;有12.50%的监测点位处于偏中度或中度污染水平,污染主要分布于建设用地集中的上下游区域.潜在生态风险评价指数法（RI）和沉积物质量基准法（SQGs）显示,除污染水平较高、毒性强的Cd和Hg外,流域内背景值含量较高的Ni也对地表水生态风险形成威胁.在梯级拦河堰的影响下,干流沉积物中滞留As、Cd、Cu、Hg、Ni和Pb总量分别为446.10、47.28、4997.80、10.81、5135.68和4048.16 kg,其中Cd、Ni和Pb会长期威胁地表水生态安全.由于较高的重金属滞留总量和更易形成厌氧环境,各级拦河堰上游附近河段也是重金属内源释放所需关注的重点区域.利用主成分分析和聚类分析解析沉积物中重金属元素来源：Cd、Cu和Pb主要源于居民/工业点源污染;Hg主要源于农业面源污染;As和Ni主要源于自然土壤侵蚀.     

IFAS工艺处理南方低碳源污水的泥膜微生物互作规律分析

针对低碳源条件下污水处理问题,开展了活性污泥和生物膜共生系统（IFAS）的实验研究,讨论了低碳源下泥膜两相微生物的赋存特征和互作规律,明确其生态位和对处理效能的影响,通过实际水厂的中试实验,分析生物膜挂膜特性、泥膜活性和菌群的演替规律,对比在不同活性污泥泥龄调控下的泥膜两相中微生物结构和相互作用.结果表明,在变SRT下,反应器内污泥浓度随着SRT的增大而增加;由于SRT-H中微生物浓度远大于SRT-L,因此SRT-H中泥膜之间的竞争关系较SRT-L更激烈,SRT-H中污染物去除效能较SRT-L更低.低碳源进水条件下,IFAS工艺中污泥活性随SRT增大而降低,当低SRT （5 d）条件下,活性污泥硝化、反硝化、聚磷和吸磷速率较高SRT （25 d）分别增加了122%、88%、34%和44%;而SRT对生物膜活性的影响较小,两种SRT下生物膜硝化活性、反硝化活性相差不大.微生物测序分析表明,IFAS工艺功能菌在泥膜两相间会随着SRT的变化而发生富集转移;SRT-L中,因"播种（seeding）"效应而在泥膜两相间发生富集转移的功能菌主要为unclassified_g__Enterobacteriaceae,SRT-H中则主要是Acinetobacter.同时,通过分析优势功能菌分布,发现活性污泥中脱氮菌和聚磷菌之间也存在一定竞争;在进水有机基质匮乏的条件下,脱氮菌的相对丰度明显高于聚磷菌的相对丰度,表明脱氮菌更能适应低碳源条件,所以能在竞争中占据优势地位,这种优势主要体现为好氧反硝化菌相对丰度的增加;此外,泥相的SRT变化会反作用于膜相,使得生物膜的停留时间相应发生改变,从而改变菌群结构,筛选出不同优势菌属,进一步加大差异.