铁氧化物促进微生物直接种间电子传递的机理及其研究现状

厌氧消化常作为高负荷污水和固体废物处理的手段,经济高效,有良好的应用前景.该过程由不同的微生物群体介导,微生物之间形成共生关系,从而克服代谢过程的热力学障碍.在共生关系中,微生物种间电子传递过程极其重要,有机物氧化菌与产甲烷菌一般通过种间氢或甲酸传递进行种间间接电子传递.随着研究进行,人们发现了电子传递效率更高的直接种间电子传递,可实现微生物之间直接电子交换,而不需要如氢气、甲酸等作为电子传递载体.目前研究已表明具有导电性质的材料如某些碳材料以及铁氧化物能够促进直接种间电子传递.为加深对种间电子传递的理解以期提高厌氧消化效率,本文陈述了厌氧消化种间氢传递和直接种间电子传递的机理以及非铁氧化物促进直接种间电子传递的研究现状,着重介绍了铁氧化物促进直接种间电子传递的研究进展,并分别从热力学、动力学、理化性质三个方面进行了分析,最后对铁氧化物促进直接种间电子传递的研究进行了展望.     

水分管理对稻田土壤铁氧化物形态转化的影响及其与镉活性变化的耦合关系

稻田土壤水分管理过程中铁氧化物的形态转化对土壤镉（Cd）活性和水稻Cd累积具有重要影响.以西南地区紫色水稻土为研究对象,通过室内培养试验,探讨了淹水管理方式（持续淹水,CW;干湿交替,DW）联合铁氧化物（针铁矿,G-Fe;铁粉,Fe）施用对Cd污染土壤的pH、氧化还原性质（Eh、pe+pH）、铁氧化物形态转化和Cd有效性变化的影响,分析了水分管理驱动下铁氧化物形态转化与土壤Cd活性演变的耦合关系.结果表明CW管理可显著降低土壤Cd有效性,淹水93 d后DTPA-Cd降低了17.7%~39.2%,CW联合Fe或G-Fe施用显著提升了对土壤Cd的钝化效果,其中G-Fe短期钝化效果好,淹水14 d后DTPA-Cd的含量较对照降低24.3%,而Fe则可持续钝化土壤Cd,淹水93 d后DTPA-Cd的降幅为39.2%,干湿交替下施用铁氧化物则对土壤Cd无钝化效应.相关性分析表明,无定形铁（Fe_o）的形成（P<0.01）是驱动土壤Cd有效性变化的主要原因：CW使土壤pH逐渐降低并稳定在7.4左右,且土壤保持还原状态,促进了土壤铁氧化物由结晶态（Fe_c）向Fe_o转化,进而促使Cd由可交换态向铁锰结合态转化,并最终导致Cd有效性降低;CW联合Fe、G-Fe施用显著提升了Fe_o的含量和比例,从而强化了对土壤Cd的钝化效果.研究结果揭示了水分管理联合铁氧化物施用对稻田土壤Cd活性的调控效应和机制,为Cd污染稻田土壤安全利用中水分优化管理和含铁钝化剂施用提供了科学依据.     

锰氧化物改性生物炭基质材料对典型喹诺酮类抗生素的吸附及其在人工湿地的应用

以废弃花生壳为原料,制备锰氧化物改性生物炭球（MBCB）用于去除水中的环丙沙星（CIP）和恩诺沙星（ENR）,探究MBCB对CIP和ENR的吸附特性及在人工湿地中的应用效果.结果表明,负载锰氧化物的MBCB对CIP和ENR的吸附过程分别符合准一级和准二级动力学模型,混合吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich等温模型都可以较好地拟合MBCB对CIP和ENR的吸附过程,在25℃条件下,通过Langmuir模型拟合出的对CIP和ENR的最大吸附量分别为3.84 mg·g^-1和2.01 mg·g^-1.MBCB对CIP和ENR的吸附过程主要受到内扩散和边界层扩散的控制,是自发的吸热过程,氢键和静电相互作用参与到吸附过程当中.添加MBCB作为基质的人工湿地对CIP和ENR的平均去除率达70.7%和62.9%,分别为对照组的1.625倍和1.719倍.同时,添加MBCB的湿地微生物丰度和多样性所受影响相对较小,这说明MBCB能缓解人工湿地中CIP和ENR的毒性,保证人工湿地对抗生素的去除效果.     

La_(2-x)Sr_xCuO_(4±λ)系列催化剂的合成、表征及NO分解催化性能的研究

合成了x值不同的 La_2.x_Sr_xCuO_(4±λ)(x=0.0—1.0)系列复合氧化物催化剂.用XRD、IR,XPS和化学分析等方法对催化剂的组成、结构进行了表征,并对NO分解的催化性能和作用机理进行了研究.结果表明:在x=0.0—1.0范围内.所有样品都具有A_2BO_4结构.发现NO分解活性与氧空位(缺陷)的浓度有关,与不同价态的Cu离子含量之间无直接关系.     

乐山市区大气硫氧化物污染状况及相关因子分析

本文研究了乐山市区较大面积范围内的大气硫氧化物相对污染水平。通过分析绘出了较详细的污染图谱;在得出SO_x时间分布规律基础上,了解了与它相关的因子;用模糊聚类方法,对乐山城区大气SO_2监测点提出了优化方案;并针对乐山市的大气状况,提出了对策。     

查表法处理SOx气相化学过程的性能检验

利用三维欧拉型污染物输送模式，气相过程分别采用查表法处理和直接耦合区域性光化学模式（ROS），对1992年硫氧化物输送、沉降量与实测值进行了模拟比较。结果表明，查表法可以节省大量的计算时间，所用时间约为直接耦合化学模式的1／7，查表法处理气相过程能够较好地反映SO2和SO4^2-浓度分布与沉降状况，与直接耦合化学模式具有同样的精度和较好的可信度。     

糠醛加氢废催化剂的回收再利用

以糠醛液相加氢生产糠醇所用的废铜铬氧化物催化剂为原料，通过与纯碱氧化——钠化焙烧、浸取分离铜铬离子，分别制得铬酸钠和硝酸铜，并以此为原料进一步制得新催化剂，回用于糠醛液相加氢制糠醇。Cr(Ⅲ)与Cu(Ⅱ)的转化率均在90％以上，制得的新催化剂回收率大于85％，使用效果好。研究了铬转化率与焙烧温度、时间、返渣量等条件的关系。     

新型转式焚烧炉焚烧特性的机理研究

采用模化有机垃圾，在炉膛内径为0.5米，有中心转轴翅片推动垃圾前进的焚烧炉中，对焚烧特性进行了研究。通过对实验结果的分析，确定了影响焚烧炉中NOx、SOx生成和燃烬率的主要因素，并提出了焚烧炉在控制NOx、SOx的前提下稳定操作的范围。