产甲烷菌的生态多样性及工业应用

产甲烷菌是一类重要的极端环境微生物,在地球生物化学碳素循环过程中起着关键作用.目前,根据产甲烷菌的系统发育和生理生化特性可将已培养的产甲烷菌分为5大目.产甲烷菌广泛分布在海底及淡水沉积物、水稻田、动物胃肠道、地热及地矿等环境中,生态学研究表明,产甲烷菌在不同的生态环境里具有不同的群落分布特点,并且受不同环境因子的影响而显示出不同的生理代谢功能.本文综述了国内外近年来产甲烷菌的分类及生态多样性研究进展.同时简述了产甲烷菌在厌氧生物处理和煤层气资源开发中的广阔应用前景.表1参38     

涉重危废资源化利用理论体系

涉重危废是危险废物中污染属性和资源属性都极为突出的大类类别.从涉重危废中提取昂贵/高价/有价金属不但可从源头上阻断重金属进入环境,而且可实现稀缺金属资源的永续利用,因而成为环境和资源领域的热点课题.当前,涉重危废中金属提取回收工艺研究及工程实践大都基于离散物料的孤立个案和技术人员的个人经验,缺乏系统完整科学的理论指导,...     

黄杆菌(Flavobacterium sp.)对溴氨酸脱色的研究

从受污土壤中筛选出对溴氨酸具有高效脱色能力的黄杆菌BX26．通过监测液体培养基中细胞浊度和溴氨酸吸光度的变化,考察了碳源浓度、溴氨酸浓度和以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源时对菌体生长和溴氨酸脱色的影响．结果表明,BX26对溴氨酸的脱色在于酶的催化作用．该脱色酶属诱导性胞外酶．酶的诱导和产生需要液体培养基中有足量的氮源和硫源,但对碳源没有要求．溴氨酸对菌体的生长具有明显的促进作用,同时菌株也表现出很高的溴氨酸脱色活性,可使高达1000mg/L的溴氨酸降解脱色．菌体不能以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源,但可以溴氨酸的脱色产物为唯一碳源．     

微量滴定法测定微痕量铀的研究及应用

在磷酸介质中,试样经硫酸亚铁铵、亚硝酸钠、尿素预处理后,铀为4价,以二苯基联苯胺二磺酸钠为指示剂,用标准钒酸铵滴定至微红色,实现了不经分离与富集直接测定。ｎ×10－5g／g以上的痕量铀的微量滴定分析。方法简便、快速、廉价,环境污染少。     

抗生素抗性基因在生活及工业混合废水处理系统中的分布和去除

抗生素抗性基因(ARGs)由于其广泛的传播与转移,成为日益严峻的环境问题。污水处理厂(WWTP)被公认为ARGs的主要来源之一。膜生物反应器(MBR)是一种新型污染物去除工艺。在一个具有传统生物处理和膜系统处理的城镇污水处理系统的进水中,检出17种ARGs,并首次检出甲氧苄啶类ARGs。进水中sulΙ基因的绝对丰度最高,随后依次是tet C、sulⅡ、tet W、dfr A1、flo R和dfr A13基因。不同的处理系统去除同一种ARGs效果各不相同,MBR对ARGs去除效果显著优于传统生物处理工艺,同一个处理系统处理不同类ARGs,四环素类ARGs被去除的效果显著优于其他ARGs被去除的效果,绝对丰度下降了3.8个数量级。ARGs没有真正意义上的去除,只是从水体转移到污泥中,污泥中的ARGs不断积累。     

大辽河流域土壤中微塑料的丰度与分布研究

微塑料在海洋生态系统中的分布特征已有不少研究,但人类活动强度较大的流域土壤中微塑料的污染研究仍存在较大空白。以大辽河流域为研究对象,采集附近8个土壤样品,采用密度浮选法,结合体视显微镜及显微红外光谱(μ-FTIR),进行了大辽河流域土壤中微塑料的组成及分布特征研究。结果表明,土壤中微塑料颜色以白、蓝和绿色为主(88.03%),形状以碎片、薄膜和泡沫为主(总占比为96.32%),土壤中粒径为500～1 000μm的微塑料最多(41.10%),其次依次为1 000～2 000μm(26.38%)、100～500μm(19.33%)和2 000～5 000μm(11.66%)。粒径为0～100μm的微塑料和>5 000μm的塑料碎片所占比例最小(均小于1.00%)。薄膜类和碎片类微塑料的主要成分分别是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),颗粒类和泡沫类的主要成分是聚苯乙烯(PS),纤维类微塑料的主要成分是聚酰胺(PA)。土壤中微塑料平均丰度为(273.33±327.65)个·kg~(-1)。总体上,该研究区域土壤中微塑料的污染程度处于中等偏低水平。     

磁性硅球对SBR活性污泥脱氮除磷性能的影响

为研究磁性硅球(Fe_3O_4@SiO_2)对序批式活性污泥反应器(SBR)污水处理系统中脱氮除磷性能的影响,建立了3个相同的SBR(编号依次为1号、2号和3号),在2号和3号反应器中分别投加0.5 g·L~(-1)的纳米Fe_3O_4和Fe_3O_4@SiO_2,1号反应器为不投加任何磁性材料的对照组。结果表明:Fe_3O_4@SiO_2对SBR中的污泥性能有显著的影响,3号反应器在运行20 d时,反应器内活性污泥结构完整,饱满密实,污泥粒径多集中分布在0.3～1.0 mm,颗粒化现象明显,而1号反应器无明显颗粒污泥,2号反应器虽能看到有少部分的颗粒污泥,但分布不均匀;Fe_3O_4@SiO_2对污泥胞外蛋白(PN)、胞外多糖(PS)的含量有促进作用,并能改善污泥的沉降性能,第70天时,3号反应器内PN和PS含量分别为318.89 mg·g~(-1)和28.51 mg·g~(-1),污泥沉降指数(SVI)为35.22 mL·g~(-1),性能优于1号和2号反应器;在除污方面,2号和3号反应器对污水总氮(TN)和总磷(TP)去除率比1号反应器分别提升了10.80%、15.20%和9.40%、12.40%,3号反应器表现出最高的脱氮除磷性能;此外,在典型周期内,3号反应器对氮素及磷的去除速率明显高于1号反应器,在240 min内,1号和3号反应器对TN去除速率分别为4.56 mg·(L·h)~(-1)和5.84 mg·(L·h)~(-1),对TP去除速率分别为0.44 mg·(L·h)~(-1)和0.51 mg·(L·h)~(-1)。由此可见,经SiO2包覆后所制备的Fe_3O_4@SiO_2,提高了其在水体的分散性,增大了与污泥的接触程度,极大促进了污泥经磁聚、吸附作用富集到其表面形成颗粒污泥,并利于脱氮除磷等微生物截留和附着,提高活性污泥反应系统的脱氮除磷效果和去除速率。以上结果可为进一步探索磁性纳米材料对SBR活性污泥脱氮除磷性能影响提供参考。     

基于关键链的环境监测数据联网项目进度管理方法研究

全国空气质量监测点位的数据直联网工作涉及近4 000个地方站点,面临数据格式和传输规范不统一、网络通信工具定制开发、网络环境异构等多种资源条件约束以及实施人员力量紧缺、协调困难、任务变动等不确定性因素。基于关键链的项目进度管理办法考虑了时间和资源的双重约束,克服了传统进度计划管理的局限性,借助聚合原理缩短项目工期,利用配置缓冲区域消除不确定性,通过对缓冲区的管理实现对项目进度的管控。该文提出了采用三点估计的关键链管理方法,通过"2+26"城市空气质量自动站数据直联工作实例论证了关键链管理是一种切实可行的项目管理方法,可以在未来全国环境监测数据联网工作中得到应用。     

Preparation,characterization, and photocatalytic activity evaluation of Fe–N-codoped TiO2/fly ash cenospheres floating photocatalyst

Nitrogen-doped titanium dioxide (TiO₂) and Fe–N-codoped TiO₂ layers on fly ash cenospheres (FAC) as floating photocatalyst were successfully prepared through sol–gel method. Photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ultraviolet (UV)–Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), and nitrogen adsorption analyses for Brunauer–Emmett–Teller (BET) specific surface area. Photocatalytic efficiency of the prepared catalyst was evaluated through using the decomposition of Rhodamine B (RhB) as a model compound under visible light irradiation. Photocatalytic activity and kinetics of catalyst under visible light were detected in details from different Fe/Ti mole ratios by detecting photodegradation of RhB. Experimental results show that when the calcination temperature was 550 °C, the dosage of FAC was 3.0 g, and the mole ratio of Fe/Ti was 0.71 %; the synthesized Fe–N-TiO₂/FAC photocatalyst presented as anatase phase and that N and Fe ions were doped into TiO₂ lattice. The material’s specific surface area was 34.027 m²/g, and UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy shows that the edge of the photon absorption has been red shifted up to 400–500 nm. Fe–N-codoped titanium dioxide on FAC had excellent photocatalytic activity during the process of photodegradation of RhB under visible light irradiation.

     

甲基异噻唑啉酮对斑马鱼胚胎的急性毒性和机制研究

甲基异噻唑啉酮(methylisothiazolinone,MIT)作为防腐剂,广泛用于个人护理品、日用品和涂料中。MIT随着污水进入地表水循环,普遍存在于水体中,但目前关于MIT对水生生物毒性的研究还比较少。本文以模式生物斑马鱼的胚胎作为受试对象,评价MIT对斑马鱼胚胎的毒性。将受精后3 h的健康斑马鱼胚胎暴露于梯度浓度的MIT下,观察其对胚胎生长发育的影响,用吖啶橙(AO)染色检测细胞凋亡情况。结果发现,48 h暴露浓度大于1.0 mg·L-1的胚胎孵化被显著抑制,72 h浓度大于1.52 mg·L-1的幼鱼心率显著降低,统计96 h幼鱼死亡和畸形数,并重复验证和计算得到96 h半致死浓度(96 h 50%lethal concentration,96 h-LC50)为6.15 mg·L-1,96 h半致畸浓度(96 h 50%teratogenesis concentration,96 h-TC50)为3.89 mg·L-1,测量96 h胚胎体长,分析最小生长抑制浓度(minimum concentration to inhibit growth,MCIG)为2.31 mg·L-1,AO染色显示72 h胚胎的凋亡细胞主要集中在脑部和尾部。不同时期下镜检观察到,胚胎出现的畸形主要包括尾部发育不良,脊柱弯曲,卵黄囊水肿和心包水肿。此外,高浓度处理组24 h胚胎自主抽动次数增加,72 h和96 h活动能力减弱,触碰反应迟钝。因此,推断MIT对斑马鱼胚胎的发育有较大影响,同时有一定的神经毒性。根据《危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法》,判定MIT对斑马鱼胚胎为高毒,该毒性实验结果可为MIT在工业生产和环境中的风险管理提供依据。