Biodegradation of typical azole fungicides in activated sludge under aerobic conditions

Widespread use of azole fungicides and low removal efficiency in wastewater treatment plants (WWTPs) have led to the elevated concentration of azole fungicides in receiving environment. However, there was limited research about the removal mechanism of azole fungicides in the biological treatment of WWTPs. Imidazole fungicide climbazole and triazole fungicide fluconazole were selected to investigate the biodegradation mechanism of azole fungicides in activated sludge under aerobic conditions. Climbazole was found to be adsorbed to solid sludge and resulted in quick biodegradation. The degradation of climbazole in the aerobic activated sludge system was fitted well by the first-order kinetic model with a half-life of 5.3 days, while fluconazole tended to stay in liquid and had only about 30% of loss within 77 days incubation. Ten biotransformation products of climbazole were identified by high resolution mass spectrometry using suspect and non-target screening method. But no biodegradation products of fluconazole were identified due to its limited removal. The possible biodegradation pathways for climbazole were proposed based on the products identification and pathway prediction system, and involves oxidative dehalogenation, side chain oxidation and azole ring loss. The findings from this study suggest that it should be a concern for the persistence of fluconazole in the environment.     

多元金属氧化物对水中苯胂酸类污染物的吸附性能及机理

砷污染一直是全球关注的环境问题。以典型苯胂酸—阿散酸(p-ASA)为目标污染物,通过水热法制备了锌-铁-锆复合金属氧化物(ZnFeZrO_x)吸附剂,探究了ZnFeZrO_x对p-ASA的吸附行为和吸附机理。结果表明：在pH=4,吸附温度为60 ℃,ZnFeZrO_x投加量为2.2 g·L⁻¹,p-ASA初始质量浓度为50 mg·L⁻¹时,ZnFeZrO_x对p-ASA的去除率可达95.15%。该吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,最大吸附容量为595.23 mg·g⁻¹。而在吸附实际废水的实验中,ZnFeZrO_x对牲畜养殖废水中p-ASA的去除率仍保持在较高的水平(84.92%)。表征结果表明,ZnFeZrO_x在吸附过程中具有良好的化学稳定性,Fe-OH为主要吸附活性位点,Zn-O和Zr-O起到一定作用。ZnFeZrO_x具有良好的再生性能,重复使用3次后,对p-ASA的去除率仍能达到70%以上。     

AlCl3与Al13对不同HA浓度含氟废水的处理效果及作用机理

混凝是一种重要的除氟工艺。以不同腐殖质(HA)浓度的含氟废水为研究对象,对比高正电性分子[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺(Al₁₃)和氯化铝(AlCl₃)2种不同形态混凝剂的除氟效果。结果表明,在纯氟水中,增加混凝剂投加量,除氟率均为先升高后下降,而在HA存在的条件时,混凝剂的除氟效果是氟和有机物的竞争作用与三元络合促进作用在动态平衡下的结果。氟离子和有机物混合废水中的氟离子能够促使有机质中酚羟基与Al₁₃的络合。Al₁₃在混凝过程中会形成三元络合物,促使氟离子脱离水相,因此,除氟效果更好。当溶解性有机碳质量浓度为5 mg·L⁻¹时,Al₁₃的最高除氟率可达88.8%。     

土工膜衬垫对不同龄期垃圾填埋体稳定性的影响

城市垃圾填埋场在填埋和运营过程中,垃圾土的抗剪强度会随着龄期的增长而变化,作为中间衬垫的土工膜规格和参数也将直接影响垃圾填埋场的稳定性。针对柱点、喷着和光面3种不同规格的HDPE土工膜衬垫,结合室内土-膜界面剪切实验和数值模拟手段,分析HDPE土工膜作为中间衬垫对垃圾填埋体稳定性的影响。结果表明,随着填埋龄期的增加,生物降解持续,垃圾土纤维物含量降低,废渣颗粒含量增加,导致土-膜界面粘聚力呈下降趋势,内摩擦角呈现上升趋势;相较于粘土覆盖,HDPE土工膜能有效抑制填埋体底部位移。结合工程实例,垃圾填埋体底部位移绝对值由粘土覆盖的0.084 m减小到土工膜覆盖的0.073 m;整体稳定安全系数较粘土覆盖分别增大 28% (柱点) 、30% (喷着) 和18.5% (光面) 。HDPE土工膜能明显延缓垃圾填埋体滑移面向填埋体中部和深部的发展,阻断滑裂带的形成。本研究结果可为垃圾填埋场设计和现场工程的安全性评价提供参考。     

表观气速对好氧污泥颗粒化过程中生化动力学模型参数变化的影响

在高径比120/6,结构相同的2个SBR反应器中培养好氧颗粒污泥,并以修订ASM3模型为基础进行反应过程模拟,并分析表观气速(2.0 cm·s⁻¹和3.0 cm·s⁻¹)对好氧污泥颗粒化过程中动力学参数的影响。结果表明,反应器运行初期(t=4 d),表观气速2.0 cm·s⁻¹时的半饱和系数K_S、基质降解动力学参数v_max、污泥衰减系数K_d、污泥比增殖速率μ_H和污泥的产率系数Y_H均大于表观气速3.0 cm·s^-1时的参数值,说明微生物在表观气速2.0 cm·s⁻¹时更易适应环境变化。然而,随着初始好氧颗粒的形成(t=10~28 d),各参数值在表观气速3.0 cm·s⁻¹时变得更高,尤其对K_S、μ_H及K_d的影响更明显。修订的ASM3可模拟好氧颗粒污泥形成过程中溶解氧DO、好氧速率OUR、COD、NH₄⁺-N的变化,说明模型预测的可行性和有效性。反应器内表观气速不同,影响了微生物生长的各动力学参数和反应器内的流态,从而导致污泥的特性和结构发生了变化,最终使得SV₃₀/SV₅、污泥粒径、污泥密实度D₂和规则程度D_pf,COD和NH₄⁺-N等参数出现差异。本研究结果可为运用数学模型反映生物反应器中参数变化以优化反应过程提供参考。     

纤维素酶产生菌的选育及发酵条件优化

通过紫外线和化学诱变方法对一株纤维素酶产生菌——绿色木霉T2进行了菌株选育,提高了产酶能力,变异株T211的CMCase和FPA分别达到19.17 IU/mL和1.94 IU/mL。进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件。优化的培养基为：微晶纤维素10 g/L,麸皮10 g/L,蛋白胨0.4 g/L,尿素0.4 g/L,硫酸铵2.0 g/L,吐温-80 2.0 mL/L,其他同Mandel’s营养盐液;培养条件包括温度、摇瓶装量、转速和接种量分别为：27～28℃、50 mL/250 mL、180 r/min和4%～6%。在上述条件下,CMCase达到25 IU/mL,FPA达到2.5 IU/mL。     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V -劣V类提高到Ⅲ-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

树脂与活性炭吸附油气的实验研究

吸附剂的性能对油气吸附分离的效果起着决定性的作用。测定了活性炭和吸附树脂在常温下对油气的静态吸附和脱附特性,比较吸附树脂与活性炭的吸附率、解吸率。实验结果表明,吸附树脂吸附率高,解吸容易。测定了活性炭和吸附树脂对油气的吸附穿透曲线和热效应。实验结果表明,吸附树脂的穿透时间长,温升略低,适于油气吸附分离。同时,利用Yoon Nelson模型较好地模拟了吸附树脂吸附油气的穿透曲线,从而可为吸附树脂吸附塔设计提供理论依据。     

加快重庆市环保产业发展的建议

近年来,重庆市政府已将环保产业列为重庆市重点扶持的产业之一,西部大开发、三峡库区建设、老工业基地调整改造给重庆市环保产业带来了巨大的市场.但是由于技术、市场、体制、管理等多方面的原因,环保产业的发展还存在诸多亟待解决的问题,针对这些问题进行分析和对策研究对于推动环保产业的健康快速发展具有十分重要的意义.[编者按]     

铊,铊中毒及铊在生态系中迁移径迹

铊属于分散元素,独立矿物稀少,极难形成独立铊矿床。铊世界年产量约15吨,几乎都是从有色金属选冶产品中作为副产品顺便回收。我国铊资源比较丰富,按相同等级资源相比,我国铊储量居世界首位。铊的地球化学性质受其电子构型和地质地球化学作用制约,铊原子处于基态时的电子构型为6S26P1。铊有两个地球化学价态,正一价和正三价,在自然界多数呈正一价。铊具有低温成矿,亲硫和高温分散,亲石的双重地球化学性质。铊是有用元素,也是有毒元素。铊被广泛用于超导、电子、合金、光学、化工、玻璃和医药等工业。铊的毒性对哺乳动物比汞、隔、铅、铜、锌还强。铊对生物有毒害,高含量的铊对人体可导致不同程度的铊病,甚至死亡。由于铊矿床的开发利用,使采挖出的含铊岩矿石和冶炼矿渣堆积地表,在长期风化淋滤作用下,使释放的铊进入地表水体、土壤、植物、动物和人体生态链,故引起铊环境污染和铊中毒。