原始及铁改性生物质炭对污染土壤中As、Pb生物有效性和微生物群落结构的影响

为探讨原始和铁改性生物质炭对污染土壤中砷（As）和铅（Pb）生物有效性和土壤微生物群落结构的影响,利用As-Pb复合污染水稻土进行水稻盆栽试验,分别在土壤中施加3%（质量分数）的原始法国梧桐枝条炭（法桐炭）、铁改性法国梧桐枝条炭（Fe-法桐炭）、原始猪炭（猪炭）、铁改性猪炭（Fe-猪炭）.试验结束后测定土壤pH、有机碳等理化性质、土壤养分有效性、土壤有效态As和Pb、稻谷中As和Pb的含量及土壤微生物群落结构等指标.结果表明,与对照相比,施用Fe-法桐炭对土壤中As的钝化效果较好,降幅为39%;施用猪炭对土壤中Pb的钝化效果较好,降幅为19%;Fe-法桐炭的施用使稻谷中As含量降低了80%.施用两种原始生物质炭后,土壤中的微生物群落多样性指数（Chao1、Shannon）和OTUs总数均显著）增加（p<0.05）,但相较于原始生物质炭,施用铁改性生物质炭均提高了土壤中优势菌群的相对丰度,且两种铁改性生物质炭处理土壤中的优势菌属为Actinobacteria_unclassified、Gaiellales_unclassified和Nocardioides.冗余分析表明,土壤中微生物群落组成与土壤pH和有效态As关系密切.因此,施用生物质炭可以通过改变土壤pH和降低As胁迫等性质影响土壤微生物群落结构.综上所述,经过铁改性处理的法桐炭更适用于As污染土壤修复,而原始猪炭是一种比较理想的Pb污染土壤修复材料.     

卤氧化铋光催化剂改性的研究进展及应用

随着全球环境问题与能源问题的不断加剧,人们迫切需要开发一些高效、环保、稳定的光催化剂。卤氧化铋(BiOX,X=Cl、Br、I)因其独特的层状结构,优异的光学、电学性能,在光催化领域受到了越来越多的关注。虽然BiOX光催化剂在光催化反应中展现出了优异性能,但其光催化效率仍有待提高。简要叙述了BiOX的结构与性能以及当前主流的制备方法,主要概述了最近几年卤氧化铋光催化剂改性的研究进展。改性方法主要有微结构调控、晶面与缺陷调控、掺杂、构造异质结等,这些方法主要是通过提高卤氧化铋或卤氧化铋复合物的光吸收能力、光生载流子的分离和运输效率、以及活性位点的暴露量来实现改性。介绍了其在环境、能源和生物等领域的应用,同时对BiOX的发展提出了问题和展望。     

改性纳米二氧化硅对Cd污染农田土壤的钝化修复

土壤Cd污染已严重威胁人类健康及生态环境安全,钝化修复以其高效、快速、廉价的特点成为了Cd污染土壤修复的重要手段.本研究以巯基修饰的纳米二氧化硅(GSN)为钝化剂,分别于实验室及现场条件下进行Cd污染农田土壤的钝化修复研究,分析GSN添加对土壤有效态Cd含量、土壤Cd形态分布及小麦籽粒内Cd含量的影响.结果显示,实验室条件下,GSN添加能够有效降低土壤中Cd的生物活性(DTPA浸提态),Cd最高钝化效率可达91.77%;GSN添加量为1%时,土壤中可交换态及碳酸盐结合态Cd含量分别降低69.26%和48.29%,而残渣态Cd含量则增加了143.14%;此外,不同GSN添加量对土壤特征性酶活性没有造成明显的影响.现场试验表明,GSN添加对小麦产量造成的影响不明显,且小麦籽粒中Cd含量可从0.342 mg·kg~(-1)降低至0.178 mg·kg~(-1).由此可知,GSN作为新型钝化剂在Cd污染土壤修复中具有巨大的应用潜力.     

炭化秸秆吸磷剂的制备及吸附性能研究

以水稻秸秆为原料,经炭化、KMnO4预氧化和FeSO4溶液改性后,制备得到低成本的改性炭化水稻秸秆（modified carbonized rice straw,MCRS）.采用Zeta电位分析仪、扫描电镜、能谱仪、比表面积分析仪、红外光谱分析仪和X射线衍射分析仪多种手段,分析了炭化水稻秸秆和MCRS的理化性能.通过静态吸附试验研究了吸附剂投加量、pH值和温度对MCRS除磷效果的影响.结果表明：MCRS对磷的吸附是一个吸热过程,其吸附等温线可用Langmuir方程进行拟合.当投加量为4g·L^-1、pH值为7时,MCRS对水溶液中磷的去除率最高可达96％;依据Langmuir方程计算得到,30℃条件下,MCRS对磷的最大吸附量为5.49 mg·g^-1.     

阳离子化克雷伯氏菌絮凝剂CMBF-NⅢ2在生活污水中的应用

微生物絮凝剂具有无毒性,绿色生产等优点,能够安全地用于给水处理及污废水处理.本文通过阳离子改性和与非生物絮凝剂复配的方法,提高MBF-NIII2的絮凝能力.以MBF-NIII2为原料,利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHTAC)对其修饰,合成新型阳离子化的微生物絮凝剂(CMBF-NIII2)以CMBF-NIII2为研究主要对象,对校园生活污水进行处理.通过改变投加量、pH值、沉淀时间与温度,探究CMBF-NIII2絮凝能力的变化规律.将改性前的MBF-NIII2与改性后的CMBF-NIII2分别用于校园生活废水的处理,对比发现当CMBF-NIII2投加量为1.3 mL,pH 4.6,温度为60℃,沉降时间为40 min时,絮凝率达到91.5%,且COD去除率为87.8%,絮凝能力明显优于MBF-NIII2(絮凝率为47.61%),能更高效地絮凝生活污水.以MBF-NIII2与三氯化铁复配处理生活污水,结果表明MBF-NIII2和FeCl_3的投加量分别为10 mg·L~(-1)和15 mg·L~(-1)时,絮凝率可达88.06%,不仅比单独使用MBF-NIII2的处理效果好,还相对减少了絮凝剂的投加量.     

水杨醛改性壳聚糖对金属离子的吸附性能

研究了以水杨醛改性的壳聚糖及其衍生物对Ｐｂ＾２＋、Ｚｎ＾２＋，Ｃｏ＾２＋的静态吸附性能，结果表明，该类吸附剂对Ｐｂ＾２＋，Ｚｎ＾２＋具有良了的吸附性能，其吸附量可分别达４５５．２和１０５．５ｍｇ·ｇ＾－１，并能在Ｃｏ＾２＋存在下选择吸附Ｐｂ＾２＋，Ｚｎ＾２＋。     

TMA改性粘土矿物对模拟地下水中苯系物的吸附

用短链季铵盐阳离子表面活性剂四甲基铵离子（ＴＭＡ）改性膨润土和凹凸棒土,研究它们对模拟地下水中苯系物的吸附作用。二种ＴＭＡ改性粘土矿物均可以有效地吸附模拟地下水中的苯系物,吸附机理较复杂,主要以表面吸附为主。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵改性高炉渣的制备及其应用

用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)改性高炉渣以提高其对印染废水的处理能力.研究了改性过程中改性剂浓度、温度和制备时间对改性效果的影响,对模拟印染废水和实际印染废水进行了处理,表明PDMDAAC改性大大提高了高炉渣对染料的吸附能力.     

掺钴水钠锰矿对铅的吸附及对砷的氧化

为了研究过渡金属离子掺杂对锰氧化物作为环境友好材料物理化学性质的影响,在浓盐酸还原高锰酸钾制备水钠锰矿过程中添加氯化钴,在常压回流条件下一步合成了三维纳米微球状水钠锰矿,考察了其铅吸附和砷氧化能力.应用粉晶X射线衍射、化学分析、N2物理吸附、场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等手段表征产物晶体结...     

聚噻吩改性阴极强化电极生物膜反应器去除硝酸盐机制研究

为进一步提高电极生物膜反应器的脱氮效能,采用导电聚合物聚噻吩(PTh)和电子穿梭体蒽醌-2,6-二磺酸二钠(AQDS)改性阴极材料石墨毡,系统研究了不同碳氮比(C/N)条件下,改性电极的应用对BER体系的脱氮效能、电极表面生物相和体系微生物群落结构等方面的影响.结果表明,应用PTh与AQDS协同处理石墨毡的BER体系的NO~-_3-N去除速率和效能均明显优于未处理电极体系,在HRT=4 h、C/N为2.0时NO~-_3-N的去除率达到90.0%以上.PTh/AQDS改性石墨毡电极的生物膜与电极的比重为0.26±0.04,其值为对照组的2.4倍,证明了PTh/AQDS改性后电极具有更优的生物相容性.应用PTh/AQDS改性电极的BER具有更好的微生物丰富度和多样性,AQDS促进了特定微生物Thauera_mechernichensis(24.6%)的富集和亚硝酸盐还原酶的活性,保障了BER体系的反硝化效能.