酸性矿山废水对沉积物真核微生物群落的影响

对受酸性矿山废水污染的橫石河上游到下游水体和沉积物中理化参数以及沉积物中真核微生物的多样性进行系统调查,使用斯皮尔曼相关性分析和典范对应分析（CCA）甄别真核微生物群落的主要环境胁迫因子.结果表明：橫石河中真核微生物优势种群为真菌门（Fungi）（4.51%~86.69%）、绿藻门（Chlorophyta）（0.61%~77.36%）和纤毛虫门（Ciliophora）（0.81%~34.91%）.沉积物中真核微生物群落Alpha多样性随酸性矿山废水污染梯度降低而逐渐升高.与原核微生物群落不同,酸性矿山废水环境沉积物中真核微生物群落结构的变化主要受硫酸根和电导率的影响.     

热活化过硫酸盐氧化降解水体中泛影酸钠的研究

利用热活化过硫酸盐氧化降解水体中的泛影酸钠,主要研究了体系反应温度、氧化剂浓度、溶液初始pH、底物浓度及自然水体组分对降解效果的影响.结果表明,热活化过硫酸盐降解泛影酸钠符合准一级反应动力学模型及遵循阿伦尼乌斯模型,计算得到反应活化能为105.57 kJ·mol~(-1).增加过硫酸盐初始浓度或提高反应温度及降低泛影酸钠初始浓度可以增大泛影酸钠的降解速率常数k(k=0.0062×[K_2S_2O_8]_0,R~2=0.98,[K_2S_2O_8]_0=2～8 mmol·L~(-1);lnk=-12698×1/T+34.91,R~2=0.98,T=325～345 K;k=-1.54×[泛影酸钠]_0+0.064,R~2=0.98).泛影酸钠的降解速率常数k受溶液初始pH影响较小.溶液中Cl~-、HCO~-_3和HA的存在均会抑制泛影酸钠的降解.较低的TOC去除率和产物的检测表明,泛影酸钠降解过程中仅发生苯环侧链的破坏.泛影酸钠的降解途径主要有酰胺键断裂、氨基氧化和脱羧基羟基化.     

微生物燃料电池电活化过硫酸盐降解甲基橙偶氮染料

为研究MFC（微生物燃料电池）产生电能活化PDS（过硫酸盐）对偶氮染料的降解能力,以MO（甲基橙）为目标污染物,探讨pH、c（PDS）、初始c（MO）、无机阴离子等对MO降解的影响及降解机理.结果表明:①当pH为3~5时,MO降解率随pH降低而升高;当pH低于3时,MO降解率随pH的降低而降低;MO降解率随初始c（MO）的增大而降低.当c（PDS）为1~2 mmol/L时,MO降解率随c（PDS）增加而增大;当c（PDS）超过2 mmol/L后呈减小趋势.②最佳反应条件[pH为3、初始c（MO）为0.10 mmol/L、c（PDS）为2 mmol/L]下,反应4 h后MO降解率可达86.5%.③无机阴离子HCO₃-、NO₃-、CO₃2-对MO降解存在抑制作用,当阴离子投加量为10 mmol/L时,降解率分别为64.2%、68.8%、76.1%,而Cl-对MO降解无显著影响.④淬灭试验表明,体系的主要活性物质为SO₄-·及少量·OH.⑤通过紫外-可见光谱扫描,依据MO结构与特征吸收峰的关系,推测MO降解途径,即MO发色基团偶氮双键断裂,生成含苯环类中间产物,最终矿化为CO₂和H₂O.研究显示,MFC能有效活化PDS产生SO₄-·,对偶氮染料有较好的降解和矿化效果.      

含溴水臭氧化过程阴离子对溴酸盐生成的影响

为研究常见无机阴离子对含溴水臭氧化过程溴酸盐(Br O-3)生成的影响,本研究通过小试分别考察了不同质量浓度氯离子(Cl-)、碳酸氢根离子(HCO-3)和硫酸根离子(SO2-4)对Br O-3生成的影响,并结合反应过程臭氧衰减、中间产物次溴酸/次溴酸根离子(HOBr/OBr-)生成及总溴浓度变化情况,进一步分析了这3种无机阴离子对Br O-3生成的影响机制.结果表明,以60 min为例,Cl-质量浓度为3~150 mg·L-1的水样Br O-3生成量相对于未投加Cl-条件降低了8.8%~25.7%;反应20min时,SO2-4质量浓度从0 mg·L-1增至30 mg·L-1时,Br O-3生成量减少了63.9%;而当HCO-3质量浓度由0 mg·L-1上升至30 mg·L-1时,Br O-3生成量增加了6.4倍,其质量浓度超过30 mg·L-1,继续投加HCO-3对Br O-3生成量的促进作用提高不大.研究表明,在相同的臭氧投加量和相同的反应时间下,投加Cl-和SO2-4均能抑制臭氧化过程Br O-3的生成,而投加HCO-3能极大地促进Br O-3的生成.     

铁锰双金属氧化物对过硫酸氢钾降解酸性橙7的催化效果

为了发挥均相体系中过渡金属元素对PMS(过硫酸氢钾)的催化效果,同时解决存在的金属离子污染的问题,以AO7(酸性橙7)为目标污染物,研究了采用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备Fe-MnO_x(铁锰双金属氧化物)催化剂催化PMS的效果及降解机理. 结果表明:ρ(Fe-MnO_x)由50 mg/L升至200 mg/L后,35 min时AO7降解率由53.74%升至96.65%;继续升高ρ(Fe-MnO_x),AO7降解率提升效果不明显. 随着ρ(PMS)₀(PMS初始质量浓度)的升高,AO7的降解率变化趋势与之相同;而随着ρ(AO7)₀(AO7初始质量浓度)的升高,AO7降解率有所下降. 分别投加EA(乙醇)、TBA(叔丁醇)这2种捕获剂来验证体系氧化物种时发现,55 min时AO7降解率分别为79.40%和91.33%,氧化体系的主要氧化物种为·SO₄-(硫酸根自由基)和少量·OH(羟基自由基). XRD(X射线衍射)和XPS(X射线光电子能谱)结果显示,Fe-MnO_x催化剂中的Fe、Mn主要以Fe3+、Mn2+、Mn4+ 3种形式存在,Fe、Mn、O 3种元素中,Fe3+、Mn2+、Mn4+、O2-和表面羟基氧的摩尔比分别为20.49%、26.46%、5.60%、32.51%和14.91%. 研究显示,Fe-MnO_x催化剂具有金属离子溶出量低、催化性能良好等优良性能,能够有效催化PMS生成自由基,对水中的污染物具有良好的降解效果.      

石灰软化法中海藻酸钠强化去除脱硫废水中的SO42-

以实际脱硫废水为原水,在不同石灰乳、聚合硫酸铁、海藻酸钠的复配条件下,对混凝沉淀后溶液SO■浓度、pH值、Zeta电位及矾花粒径、表面形貌、官能团和晶体结构等进行分析,探索石灰软化法中海藻酸钠强化SO■去除机理。结果表明：相比于同时投加7 g/L石灰和40 mg/L聚合硫酸铁,复配海藻酸钠可使出水SO■浓度由3991.15 mg/L降低至3238.60 mg/L(均值),pH值(均值)由9.66升高至9.69。海藻酸钠通过吸附电中和及吸附架桥作用促进胶粒的聚集,在投加量为3 mg/L时形成中值粒径30.41μm的矾花。投加海藻酸钠形成的CaSO₄晶体更加规整,晶簇较为细小但极为密集,强化了SO■去除。红外光谱和X射线衍射分析表明,海藻酸钠的羧基(—COO^-)可能通过螯合Ca²⁺等金属离子促进石灰溶解,从而使CaSO₄结晶效果更好。正交实验结果显示,去除SO■较适宜的复配组合为石灰7 g/L+聚合硫酸铁30 mg/L+海藻酸钠2 mg/L,SO■去除率可达到80.94%。     

过渡金属活化亚硫酸盐去除四溴咔唑的研究

该研究选取环境中广泛检出的四溴咔唑（1,3,6,8-Tetrabromocarbazole,1,3,6,8-BCZ）作为典型溴代污染物,探究了过渡金属/亚硫酸盐体系对1,3,6,8-BCZ的去除效果及作用机理。结果表明,Fe(Ⅲ)/亚硫酸盐体系与Fe(Ⅱ)/亚硫酸盐体系均可有效去除1,3,6,8-BCZ,反应5 min后对1,3,6,8-BCZ去除率分别为65.7%和53.9%,且金属离子和亚硫酸盐浓度的增加均能提升1,3,6,8-BCZ的去除效果。1,3,6,8-BCZ的去除率随溶液p H升高而增高,并且Cu(Ⅱ)/亚硫酸盐体系在pH=7时对1,3,6,8-BCZ具有一定的去除效果。水中腐殖酸对Fe(Ⅲ)/亚硫酸盐与Fe(Ⅱ)/亚硫酸盐体系去除1,3,6,8-BCZ有明显的抑制作用,而HCO3-没有明显影响。猝灭实验与EPR检测证明Fe(Ⅲ)/亚硫酸盐体系中存在自由基并参与去除部分1,3,6,8-BCZ,但金属离子絮凝吸附对1,3,6,8-BCZ去除的贡献率更大。由GC-MS检出的中间产物和密度泛函理论计算结果推测,1,3,6,8-BCZ分子在降解过程中主要发生C-N键断裂、苯环上碳...     

二氧化氮气体氧化亚硫酸根的反应机理

在有氧和无氧条件下，利用罗曼光谱测定反应生成物的方法，研究了ＮＯ２和含ＳＯ＾２－３溶液的反应机理，反应的生成物中含有ＮＯ－３，ＳＯ２－４和Ｓ２Ｏ２－５，反应的初始产物是ＮＯ－２离子和ＳＯ－３，基团：ＮＯ２＋ＳＯ＾２－３→ＮＯ＾－２＋ＳＯ＾－３。ＳＯ＾－３基团可以进行重组，或与氧反应生成ＳＯ－３基团。在无氧条件下，（ＳＯ＾２－４）／（Ｓ２Ｏ＾２－３）＝１．８±０．３，反映ＳＯ＾－３基团重组的反应如下     

味精废水处理工艺中的氨氮,硫酸根问题

由于味精废水中ＣＯＤ，ＳＯ＾２－４和ＮＨ３－Ｎ浓度高，ｐＨ值低，使味精废水处理难度较大。本文介绍了味精废水排放标准，提出了利用的味精废不提取酵母蛋白及ＳＯ＾２－４和ＮＨ３－Ｎ对生物处理工艺的影响。     

以改进的化学沉淀法处理硫酸铵废水

针对MAP化学沉淀法处理氨氮废水中存在的问题。如处理成本高、处理后的废水中磷浓度高，对化学沉淀法进行了改进研究，考察Mg^2＋以外的二价金属离子（Ni^2＋，Mn^2＋，Zn^2＋，Cu^2＋，Fe^2＋）在磷酸根作用下对氨氮的去除效果。针对废水中磷浓度高的问题，进行了MAP沉淀法的条件优化实验。结果表明。通过体系pH值和沉淀剂投加比例的合理控制，可以使在高浓度氨氮废水在出水氨氮浓度达标的同时，实现废水中的氮磷浓度同时控制；针对NaOH作pH调节剂成本过高，而以Ca（OH）2作pH调节剂时，钙离子严重影响MAP沉淀效果。对硫酸铵废水体系提出了CaSO4沉淀——MAP沉淀新工艺。结果表明，这一改进完全可以消除钙离子的影响。实现以石灰取代传统的NaOH调节剂。