黄土高原苹果园土壤N_2O排放研究

从2007年5月1日到2009年4月30日对黄土高原苹果园氧化亚氮(N2O)排放采用静态箱气相色谱法进行了为期两年的监测.分别在距果树2.5m(D2.5)、1.5m(D1.5)、0.5m(D0.5)的位置采样.研究结果表明,苹果园N2O排放量年际变化较大,2008年5月到2009年4月的N2O排放量(2.74kg·hm-·2a-1)比2007年5月到2008年4月(2.27kg·hm-·2a-1)高20.7%,主要原因是2008年夏季降雨量是2007年夏季降雨量的1.92倍,使得2008年夏季N2O排放量是2007年夏季的2.81倍.2008年5月到2009年4月的排放系数(0.082%)是2007年5月到2008年4月排放系数(0.035%)的2.34倍.施肥后、冻融交替期、苹果树落叶的前期、降雨后苹果园都有高的N2O排放峰,N2O的季节变化受到这些短期事件的显著影响.而这些短期事件对N2O排放的激发效应又受到降雨量、土壤孔隙充水率(WFPS)和地温的调控.D2.5和D0.5两个处理的N2O排放与气温(p≤0.01)和地温(p≤0.01或p≤0.05)显著相关.D1.5处理N2O排放与气温(p≤0.05)显著相关.     

单级和多级A/O工艺中氮的去除效果及N2O的产生特性

利用SBR反应器模拟单级和多级A/O工艺,在进水水质、水力停留时间(HRT)、泥龄(SRT)、温度、缺氧好氧时间比(A/O比)均相同的条件下,考察了两种脱氮系统中氮的去除效果及N_2O的释放情况.结果表明,对于与城市污水水质相当的进水水质,单级A/O工艺和多级A/O工艺对COD、氨氮的去除率均在95%以上,二者无明显区别,但是前者对TN的去除效率高于后者,二者的总氮去除率分别为72.1%和52.2%.在氮素的转化过程中,典型周期内(3 h)单级A/O工艺和多级A/O工艺中N_2O的产生量分别为16.95 mg和3.59 mg,其转化率(即N_2O的产量与TN的去除量之比)分别为11.47%和4.11%,且N_2O的产生和释放主要发生在好氧段(硝化阶段),缺氧段(反硝化阶段)基本无N_2O释放.单级A/O工艺比多级A/O工艺更有利于硝化细菌(AOB、NOB)的生长,在相同的运行条件下,两工艺中AOB的优势菌种皆为Nitrosomonas,但前者的相对丰度高于后者;单级A/O工艺中NOB的种类和相对丰度也明显多于多级A/O工艺.在实际运行中采用合适的A/O分区或供氧方式既可以较好地去除污水中氮素污染,又可以减少N_2O的释放对大气造成二次污染.     

Antibiotic contamination control mediated by manganese oxidizing bacteria in a lab-scale biofilter

Antibiotic micro-pollution is usually found at the ng/L–level in drinking water sources or discharge water of wastewater treatment plants. In this study, a novel approach mediated by manganese oxidizing bacteria (MnOB) in a biofilter was developed to control the pollution. The results indicated that the biogenic manganese oxide (MnO_x) produced during the oxidation of the feeding manganese ions could coat the surface of the filtering sand effecting the simultaneous removal of antibiotics. It was found that the removal of antibiotics is insured as long as the feeding manganese was well removed and was not influenced by the hydraulic loading. The growth rate of the MnOB group revealed that the antibiotic concentration at 50 and 100 ng/L promoted their activity, but it was inhibited at 500 and 1000 ng/L. The structure of the bacterial community was stable in the presence of antibiotics (50 ng/L), but their extracellular processes changed. The removal performance of the feeding manganese seemed to relate to the extracellular processes of the dominant bacterial genus. Moreover, the freshly formed MnO_x was a buserite-like material that was rich in Mn(III) and Mn(IV) (94.1%), favoring the degradation. The biofilter did not generate additional antibiotic resistant genes in the presence of antibiotics.     

高炉瓦斯灰(泥)中锌的萃取利用

我国南方数家钢铁厂瓦斯灰(泥)中含有具有利用价值ZnO。本法以瓦斯灰(泥)为原料,不需前期加工,用NH4Cl作萃取剂提取Zn制取活性ZnO。本法条件温和,较传统的酸法消耗少,腐蚀小,萃取剂可回用,所以成本低廉,加之国家有关优惠政策,使用本法利用瓦斯灰(泥)有较大的优势。     

不同形态锌离子对鲫鱼谷胱甘肽系统的影响

研究了在室内模拟条件下,不同形态锌离子(Zn²⁺与Zn-EDTA)长期(40d)暴露对鲫鱼(Crucian curatus)肝脏谷胱甘肽系统的影响.结果表明,在试验剂量范围内,0.10mg/L的Zn²⁺暴露即能引起鲫鱼肝脏中锌显著积累,明显高于Zn-EDTA暴露试验中的积累量.鲫鱼肝脏中谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,在Zn²⁺及Zn-EDTA浓度为0.05mg/L(低于渔业水质标准0.10mg/L)时就受到了显著抑制,Zn-EDTA较高浓度(>0.1mg/L)暴露对GR活性的抑制率更大.Zn²⁺对谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量及GSH/GSSG均有抑制作用,且存在良好的剂量-效应关系.     

基于模糊评价方法的燃煤电厂氮氧化物控制技术评价

为定量地综合评价燃煤电厂氮氧化物控制技术,建立了包括环境、技术、经济3个方面共11项指标的多因素多级评价指标体系.采用模糊评价方法,选择低氮燃烧器(LNB)、燃尽风(OFA)、再燃(Reburning)、选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和SCR/SNCR联合6种典型的氮氧化物控制技术,定量评估其技术、经济和环境性能,以筛选出燃煤电厂最佳适用控制技术组合.案例分析结果表明,对于燃烧贫煤或无烟煤的墙式锅炉,要求脱硝效率70%,SCR与LNB联用技术是最优选择;对于使用烟煤或褐煤的W火焰和切圆燃烧锅炉,脱硝效率30%即可达标排放,LNB和再燃等燃烧中脱硝技术是最佳选择.因此,在经济较发达、生态环境脆弱的重点地区,建议燃用无烟煤和贫煤的大型机组安装LNB和SCR,燃用烟煤和褐煤的机组或者100MW机组可考虑LNB和SNCR联用来减少NOx排放;在其它尚有环境容量的地区,建议燃无烟煤和贫煤的机组安装LNB和SNCR,其它机组通过安装LNB减少NOx排放.     

改性活性碳毡电吸附污水中的Zn2+

用20%硝酸改性活性碳毡,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱等技术对其改性后的结构进行了表征;利用改性活性碳毡作为吸附电极,进一步研究了其应用于电吸附的除盐效果和影响因素.结果表明,改性后的活性碳毡上的羰基和羧基增多,比表面积增大了32.2%,平均孔径提高了2.5%,微孔体积增大了23.1%.在电压为1.2V,pH值为6~8,极板间距为5mm时电吸附装置对水中Zn²⁺的吸附效果最优,动力学分析表明改性活性碳毡吸附Zn²⁺更符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,除此以外,电吸附循环实验表明用20%硝酸为再生液,通过电极反接,改性活性碳毡的再生率> 74%,说明在电吸附Zn²⁺过程中改性活性碳毡具有良好的再生性.     

土壤中铅锌的稳定化处理及机制研究

本研究采用磷酸二氢钾、生石灰、氯化钾以一定比例混合,对铅锌矿区污染土壤进行稳定化处理,并通过TCLP和Tessier连续提取法对稳定化效果进行分析和评价.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对土壤进行形态和结构研究,分析稳定化机制.结果表明,P/Pb摩尔比在2~4,ω(Ca O)/ω(Soil)投加比在0.1%~0.5%,氯化钾投加量在0.02~0.04 mol时,Pb的稳定效率在80%以上,且Pb、Zn浸出浓度远低于标准限值.土壤中铅、锌的稳定化处理主要是将铅、锌从交换态转化为了残渣态,有效地限制了重金属离子的迁移.XRD和SEM分析表明,稳定化处理后形成的Ca-P-Pb沉淀、磷酸铅盐[PbHPO_4、Pb_3(PO_4)_2]、类磷氯铅矿(Pb-PO_4-Cl/OH)及混合重金属沉淀物(Fe-PO_4-Ca-Pb-Zn-OH)相互交联将重金属离子裹缚起来,形成稳定的结构,使得重金属离子难以浸出.     

强化混凝-光电氧化组合技术深度处理垃圾渗滤液

采用铁锰氧化物+聚合氯化铝(PACI)混凝和光电氧化技术处理已生化处理过的垃圾渗滤液,研究了组合工艺对渗滤液化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、氨氮和色度的去除效果.结果表明,在一定铁锰复合氧化物投量下,加入PACI共同混凝可以取得较好的有机物去除效果,当铁锰氧化物投舒为600 mg·L-1,PACI投量为100...     

纳米氧化锌对斑马鱼肝脏的毒性效应

采用半静态急性实验方法,研究斑马鱼在浓度为0、0.05、0.1、5、10、25、50 mg·L-1的纳米氧化锌(nano-Zn O)中暴露4、24、96 h后,nano-Zn O对肝中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)的影响,肝脏中Bcl-2、Bax、p53和MDM2的mRNA表达量的变化以及暴露7、15、30 d时肝组织解剖结构变化情况.结果表明,与对照组相比,实验组表现为:1肝组织出现组织水肿,部分细胞质空泡化、细胞核固缩;2肝巨噬细胞增多,窦间隙增大;3肝中SOD活性升高、MDA含量增加、CAT活性降低;4肝脏中Bax/Bcl-2和p53的mRNA的表达量均升高;5 MDM2 mRNA的表达量表现为在低浓度组中降低,高浓度组中则升高.实验结果表明,nano-Zn O能引起斑马鱼肝脏发生氧化应激作用,使肝中抗氧化酶活性发生变化,并诱导肝脏中细胞凋亡相关基因的表达,使细胞发生凋亡且造成肝组织结构发生变化.