Mobilization of arsenic in aquifers from the Datong Basin,China: Evidence from geochemical and iron isotopic data

Iron isotope compositions of various Fe pools in aquifer sediments were measured at a known As-contaminated site in the Datong Basin, China. The δ⁵⁶Fe values of HCl-extracted poor-crystalline Fe(III) range widely from ?0.41‰ to 0.36‰. We interpret the low Fe(II)/Fe_Extractable ratios (<50%) and the negative correlation between Fe(II)/Fe_Extractable and δ⁵⁶Fe values in HCl-extracted poor-crystalline Fe to be best explained by redox cycling of Fe induced by microbial Fe(III) reduction. However, the high Fe(II)/Fe_Extractable ratios (?70%) and positive correlation between Fe(II)/Fe_Extractable and δ⁵⁶Fe values for HCl-extracted poor-crystalline Fe indicates production of sulfides (FeSs). The δ⁵⁶Fe values of crystalline Fe(III) extracted by reductant appears to be comparatively small varying from ?0.01‰ to 0.24‰, which is consistent with the δ⁵⁶Fe values for ferric oxides/hydroxides having undergone microbial Fe(III) reduction. The Fe isotope composition of various Fe pools shows the transformation between crystalline Fe(III) and poor-crystalline crystalline Fe(III) and the secondary Fe(II) phases has already occurred or is occurring in aquifer sediments. More importantly, there is a significant difference in the As concentrations in crystalline Fe(III) oxides/hydroxides and HCl-extracted Fe phases. The concentrations of As range from 1.6 to 29.9 mg kg^?1 and from 0.6 to 3.0 mg kg^?1, for crystalline Fe(III) and HCl-extracted Fe phases respectively. Accordingly, the transformation of Fe minerals induced by microbial Fe(III) reduction can contribute to the mobilization of As. This study is the first to examine the Fe isotope compositions in high As aquifer sediments; the results show that the Fe isotope would be an important tool in demonstrating the enrichment of As in groundwater.     

耐受重金属的芘降解真菌的筛选及芘降解动力学研究

为了提高复合污染土壤修复的微生物资源的丰富度,为混合菌群修复污染土壤积累资料,利用多环芳烃-重金属双抗培养基在污染土壤中筛选得到一株对Cu和Cd有高耐受性的芘降解真菌,经分子生物学鉴定为米曲霉。探究了米曲霉对芘污染水体的降解效果及对重金属Cu和Cd的耐受程度,利用缺乏生长基质的毒性抑制动力学模型对芘单基质降解过程进行了拟合,以期为后续共代谢、固定化的研究及实际工程应用提供一定的理论支撑。结果表明:(1)米曲霉以芘为单基质代谢时,降解率为33%;(2)米曲霉对重金属Cu和Cd的耐受浓度分别为500 mg/L和50 mg/L,分别高出国家土壤重金属二级标准5倍和83倍;(3)米曲霉对单基质芘的降解符合Crridle提出的毒性抑制动力学简化模型Sc=Sc0·Tb*cX0(1-e-bt)(R2=0.9237)。芘初始浓度Sc0=80 mg/L,米曲霉投加量X0=85 mg/L时,数值拟合得到内源呼吸常数b=0.027,生物转化量Tb*c=0.2875。该米曲霉对单基质芘及重金属Cu和Cd表现出一定的降解性能及耐受性能,故可经过适当强化后作为多环芳烃-重金属污染土壤的微生物修复菌种。     

氧化铝对煤矸石提铝废渣制备水玻璃的影响

以纯石英砂或煤矸石酸浸提铝废渣为原料,采用低温(850℃)纯碱烧结法制备水玻璃,考察了杂质Al2O3含量对原料中SiO2溶出率以及产品水玻璃模数的影响,通过电感耦合等离子发射光谱(ICP)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析(TGA)手段对原料和产物进行了分析和表征.结果表明,与纯石英砂为原料制备水玻璃相比,杂质Al2O3的存在降低了SiO2-Na2O体系的反应温度,但由于Al2O3会与反应体系中的SiO2和Na2O反应生成水不溶性的铝硅酸钠盐,导致实际可溶性SiO2的含量减少,降低了SiO2的溶出率和硅酸钠的模数.通过添加石英砂可控制提铝废渣中的A12O3含量低于5％,使提铝废渣中SiO2的溶出率达到90％以上,制得水玻璃模数达2.15.     

改性莴笋叶渣净化空气中甲醛

通过对莴笋叶2种处理吸附甲醛,得出简便高效的碱热烫处理,并采用二次正交旋转回归组合对其优化,得出煮沸时间25 min、水浴温度80℃、水浴时间2.5h,莴笋叶渣对甲醛吸附率可达37.05％,实测值36.4％,二者吻合.通过与活性炭、硅藻纯吸附效果比较,优化处理莴笋叶渣与硅藻纯吸附效果相当,均优于活性炭.电镜观测知优化莴笋叶渣与活性炭、硅藻纯均具粗糙、皱褶、疏松结构,傅里叶红外光谱分析出-C=C-基团在甲醛吸附中起主要作用.     

零价铁在废水处理中应用的研究进展

简述了零价铁（ZVI）处理废水的机理。综述了ZVI、纳米零价铁 （nZVI）对焦化废水、军火厂废水、制药废水、橄榄油厂废水、染料废水、含盐类废水及含重金属废水处理的研究进展以及ZVI复合材料处理废水的研究进展。指出将ZVI与超声波、微波及Fenton法等技术联合,形成具有各自优点的新处理技术,将是今后的研究重点。     

铅暴露对中华大蟾蜍耳后腺分泌蟾蜍甾烯的影响

采用半静水式实验方法,研究Pb~(2+)暴露30 d对中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizans Cantor)生理状态和耳后腺分泌蟾蜍甾烯水平的影响。结果表明,随Pb~(2+)浓度(0.68~5.46 mg·L~(-1))升高,蜕皮和自发活动减少,存活率下降。进一步采用液相-质谱检测技术发现,0.68 mg·L~(-1)Pb~(2+)暴露下,10种蟾蜍甾烯水平出现1.5倍以上变化。5.46 mg·L~(-1)Pb~(2+)暴露下,17种蟾蜍甾烯水平发生下调(1.5倍),其中bufarenogin水平显著下降(P0.05),其他物质水平与对照组无显著性差异。这说明Pb~(2+)暴露对蟾蜍耳后腺中蟾蜍甾烯物质具有潜在影响。     

以吡啶、喹啉和吲哚为单一碳源时反硝化过程中亚硝酸盐积累及动力学研究

以吡啶、喹啉和吲哚为单一碳源,通过摇床实验进行反硝化过程动力学研究。实验结果表明,以吡啶和喹啉为单一碳源的反硝化过程中,NO-2-N的积累率分别达到了53.4%和16.4%;以吲哚为单一碳源的反硝化过程中,NO-2-N的积累现象不明显,最高不超过4%。以NO-3-N+0.6 NO-2-N作为反硝化电子受体,采用基于Monod方程的动态模型进行拟合,拟合曲线与实验测定值相关性良好。其次,采用基于Monod方程的微分方程组模型,也能够很好地拟合3种碳源条件下反硝化过程硝酸盐、亚硝酸盐质量浓度的变化,得到相应的动力学参数。     

预处理方法对水葫芦厌氧发酵产沼气的影响

水葫芦可作为厌氧发酵产沼气的原料。研究发现,水葫芦自身的生物特性会制约其产气潜力的发挥,而发酵前预处理有助于解决这一问题。以采自昆明滇池的新鲜水葫芦为研究对象,分别采用物理法(切分法、压榨法),化学法(酸处理法、碱处理法和金属离子处理法)和生物法(酶处理法)对其进行预处理,以预处理后的水葫芦为原料进行发酵产沼气实验。结果表明,金属离子处理的原料产气效果最佳,在中温35℃,进样浓度7.4%(TS)时,其原料TS产气率、平均甲烷浓度和原料容积产气率分别为744.55 m3/t、59.32%和0.144 m3/(m3·d),与切分处理原料相比提高了88%、13%和87%。其余处理方法也在不同程度上优化了水葫芦的产气效果。因此,以预处理的方式来提高水葫芦的生物利用率和产气效率是可行的。     

景观富营养水体生态修复对浮游植物群落结构的影响

对以再生水为补给水源的北京稻香湖园林水系进行生态修复实验。通过对浮游植物群落和理化指标的分析,探讨浮游植物对生态修复的响应和修复效果。结果显示,生态修复实验实施后,TN、TP、COD和BOD5分别下降62.55%、66.42%、48.53%和40.95%,富营养程度明显降低;浮游植物密度和Chl-a含量分别下降86.1%和77.4%;Shan-non-Weaver物种多样性指数值从生态修复前低于2上升到2.74,且优势种群发生演替。相关分析表明:TP、PO4-P、pH与浮游植物密度呈极显著正相关(P(0.01);TN、NH4-N、NO2-N、COD和DO与浮游植物密度呈显著正相关(P(0.05);Chl-a含量与浮游植物密度呈极显著正相关(P(0.01)。浮游植物群落结构对城市富营养景观水系的生态修复措施表现出明显的响应。     

不同态二氧化钛处理模拟印染废水的研究

以普通载玻片为基底材料,负载态和悬浮态的纳米二氧化钛/普通二氧化钛被用于处理甲基红模拟印染废水,实验结果表明:纳米二氧化钛的脱色效果明显优于普通的二氧化钛,适当增加负载量和处理时间,负载态的处理效果与悬浮态相当。首次提出了由光源决定的纳米光催化活性激发理论,解释了不同光源辐照时脱色率变化曲线差异的问题,并发现纳米TiO2光催化氧化模拟印染废水的脱色反应,主要由吸附过程控制的表面反应机理;150 mL模拟印染废水中,加入3块纳米TiO2负载量1 mg/cm2的普通载玻片,3~5 mL ClO2或H2O2,紫外光照60 min后,脱色率达到99.2%。