改性竹炭固定化威尼斯不动杆菌吸附协同降解柴油废水的机理及动力学分析

利用改性竹炭作为载体来固定化威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus),用于去除柴油.结果显示,培养96 h后,固定化菌对柴油的去除率为86.35%,要高于游离菌(80.50%).为了探究固定化菌去除柴油的机理,采用动力学拟合实验数据,发现固定化菌去除(吸附-降解)柴油中总石油烃(TPHs)的过程符合伪二级动力学,表明TPHs是先吸附在改性竹炭上,然后被目标菌降解.为了进一步证实,利用扫描电镜(SEM)观察到Acinetobacter venetianus很好地固定在载体材料上.傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,经固定化菌处理后,柴油水溶液的谱图在3437.2、2924.4、1407.8 cm-1处出现新的吸收峰,可能为烷烃降解的酯类及羧酸类物质.GC-MS分析表明,相比游离菌,固定化菌对柴油的去除更为彻底.因此,改性竹炭不仅可以作为良好的固定化载体,同时因其对TPHs良好的吸附性能从而提高了去除效率,为油类污染中TPHs的生物材料修复提供了一个新的视角.     

响应面法优化烧烤竹炭对水中磷的吸附条件

采用响应面法优化烧烤竹炭(BBC)对水中磷的吸附条件。用Box-Behnken Design实验设计考察初始磷质量浓度、BBC粒径、BBC加人量和初始溶液pH等因素对磷去除率的影响。实验结果表明:各因素对磷去除率影响的大小顺序依次为初始溶液pHBBC粒径初始磷质量浓度BBC加入量;BBC吸附水中磷的最佳反应条件为初始磷质量浓度26.81 mg/L,BBC粒径0.15 mm,BBC加入量10.6 g/L,初始溶液pH 4.42;在最佳反应条件下,BBC对磷的去除率达90.04%。     

竹炭和猪炭对空心菜-小青菜轮作土壤N2O和CO2排放的影响

以动物源的猪炭和植物源的竹炭为试验材料,通过田间小区试验,研究生物质炭的种类(竹炭和猪炭)、施用方式(一次施用和分批施用)对空心菜-小青菜轮作土壤N_2O和CO_2排放的影响,结果表明:空心菜季土壤N_2O和CO_2排放显著高于小青菜季,土壤N_2O和CO_2排放与土壤pH、温度呈显著相关(p0.01).与不施炭对照相比,竹炭处理可使两季空心菜和小青菜土壤N_2O累积排放量减少16.9%~39.9%,同时CO_2排放量减少9.2%~15.7%,且一次施用处理优于分批施用.猪炭处理在土壤N_2O减排效果上没有竹炭显著,且一次性施用猪炭处理明显增加了两茬空心菜土壤CO_2排放量,与对照相比,分别增加了13.3%和12.9%.与猪炭相比,一次性施用20 t·hm~(-2)竹炭处理在抑制土壤N_2O和CO_2排放上效果更佳.     

制备温度对竹炭基生物炭理化特征的影响

生物炭作为新型环境功能材料,在环境污染修复、土壤改良、温室气体减排、强化污水生物脱氮方面应用前景广阔。为探究不同制备温度对竹炭基生物炭理化特征的影响,以竹粉为原料在不同温度条件下制备生物炭,并对其得失电子能力（EEC）、表面官能团及元素组成等进行表征。结果表明:当热解温度从300℃升高到700℃的过程中,电子供给能力（EDC）总体呈先升高再降低的规律,其中300,400℃下热解得到的生物炭EDC最高,分别为0.33,0.35 mmol e-/g,具有更高的强化生物脱氮潜能;600℃下制备的生物炭EDC最低,为0.07 mmol e-/g。由元素含量计算所得的平均氧化度C_ox与EDC的结果相对应。随着制备温度的升高,热解所得生物炭的平均氧化度由负值变为正值,300,400℃下热解得到的生物炭的C_ox为负值,表明300,400℃条件下比500~700℃下所得生物炭还原性更强,氧化性更弱,即电子供给能力（EDC）更大,电子接收能力（EAC）更小。傅里叶红外光谱结果显示,300,400℃下热解所得生物炭羟基含量最高,与其EDC的结果相吻合。     

纳米竹炭在无机盐与表面活性剂体系中的沉降特征

以新型碳基纳米材料—纳米竹炭为研究对象,考察其在蒸馏水、无机盐、表面活性剂等体系中的沉降特征。试验发现,蒸馏水体系中纳米竹炭静置68 d后沉降率约为90%,而无机盐体系中不同浓度(2~50 mg/L)的纳米竹炭10 d内则大部分基本沉降完全,说明离子强度对其沉降性能影响较大。纳米竹炭沉降于试管底部,在蒸馏水体系中堆积紧密,在无机盐体系中堆积则相对蓬松。表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,HTAB)的添加能降低纳米竹炭的沉降速率,且随着HTAB浓度增大沉降率越小。但表面活性剂浓度超过其临界胶束浓度后,对纳米竹炭的分散性能的增强不明显。     

疏浚底泥改良土壤理化性质促进芦苇快速定植研究

采用盆栽实验考察了湖泊疏浚底泥和河道疏浚底泥不同利用方式下对土壤基底性质的改良进而促进水生植物芦苇快速定植扩繁效果.试验结果表明,湖泊底泥在竹炭改良利用方式下(L-A实验组)可提高芦苇单位面积分蘖数增长率,最高可达(3.06±0.36) m~(-2)·d~(-1),在与绿化土壤混合利用方式下(L-M实验组)可提高芦苇株高,最高达(155.5±0.7) cm;而河道底泥在与绿化土壤混合利用方式下(R-M实验组)芦苇的单位面积分蘖数增长率和株高效果最优,分别可达(4.76±0.18) m~(-2)·d~(-1)和(139.5±3.5) cm.分析原因发现,施加底泥可以明显降低土壤容重,并提高有机质和磷含量,从而促进芦苇分蘖数增长率的提高.基底微生物群落多样性和群落中Micrococcaceae(微球菌)的丰度也显著提高,进一步证实了施加底泥可以改良基底理化性质从而促进芦苇快速定植.     

TEC竹炭安全鞋

据不完全统计,全世界总人口70%的人不同程度患有脚湿、脚闷、脚臭。直接影响人们的日常工作和生活,业外人士认为是人脚臭,业内人士均知是鞋臭。脚湿、脚闷、脚臭更是安全鞋行业多年的顽疾现象。     

脱氮副球菌W12在游离生长与附着生长条件下对吡啶去除作用的研究

分离到1株吡啶降解菌——脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans W12),将其附着生长于颗粒活性竹炭(ABC)制备成生物活性竹炭(BABC),分别以游离菌和固着菌开展对水中吡啶的去除实验.结果表明,0.31g·L-1游离态W12菌可在26.5～48.9h内将48.70～1399mg·L-1的吡啶完全降解;附着于ABC的W12菌不仅保持其降解能力,而且BABC通过吸附与降解的协同作用更高效地去除吡啶,当温度为35℃,BABC投加量为10.0g·L-1时,692.2mg·L-1的吡啶在前3.6h主要通过吸附作用降低52%,其后主要通过生物降解作用至23.7h被基本去除,随着BABC投加量和处理批次的增加,吡啶去除效率显著提高.研究进一步从微观结构上对BABC去除水中吡啶的协同作用机制进行了探讨.     

竹炭固定化微生物处理低浓度含酚废水的初步研究

以苯酚模拟废水为研究对象,采用苯酚驯化后的优势菌群,利用竹炭作为载体,用竹炭固定化微生物处理含酚废水。探讨了投菌量、竹炭用量、水力停留时间(HRT)、污水酚含量等对处理苯酚废水的影响程度。实验表明在苯酚浓度为40mg/L低浓度废水,在投菌量为100mL/10g竹炭,竹炭量为10g/100mL污水的条件下经5h处理后,苯酚和COD的去除率分别为95%和70%。     

微波辅助HNO3改性竹炭对Cu2+的吸附性能

以竹炭为原料,采用HNO3(NA)作为改性药剂,通过微波辅助加热的方法对竹炭进行改性;运用Boehm滴定、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDAX)和红外光谱(FTIR)对改性竹炭进行了表征;考察了pH、时间、温度和离子强度等对改性竹炭吸附Cu2+的影响.研究结果表明,微波辅助硝酸改性使得竹炭表面的羧基、酚羟基、内酯基等酸性含氧官能团的数量有所增加;改性竹炭对Cu2+吸附更符合Langmuir等温方程,吸附为自发的吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程;溶液离子强度增大不利于其对Cu2+的吸附.