Changes in Extractability of Cr and Pb in a Polycontaminated Soil After Bioaugmentation With Microbial Producers of Biosurfactants, Organic Acids and Siderophores

Partly because of the low bioavailability of metals, the soil cleaning-up using phytoremediation is usually time-consuming. In order to enhance the amount of metals at the plant's disposal, the soil bioaugmentation coupled together with phytoextraction is an emerging technology. In this preliminary work, two agricultural soils which mainly differed in their Cr, Hg and Pb contents (LC, low-contaminated soil; HC, high-contaminated soil) were bioaugmented in laboratory conditions by either bacterial (Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens or Ralstonia metallidurans) or fungal inocula (Aspergillus niger or Penicillium simplicissimum) and incubated during three weeks. The LC soil pots bioaugmented with A. niger and P. aeruginosa contained higher concentrations of Cr (0.08 and 0.25 mg.kg⁻¹ dw soil) and Pb (0.25 and 0.3 mg.kg⁻¹ dw soil) in the exchangeable fraction F1 (extraction with MgCl₂) by comparison with the non-bioaugmented soil where neither Cr nor Pb was detected. Conversely, immobilization of Cr and Pb in the soil were observed with the other microorganisms. The soil bioaugmentation not only modified the metal speciation for the most easily extractable fractions but also modified the distribution of metals in the other fractions, to a lesser extent nevertheless. The difference in microbial concentrations between the bioaugmented or not HC soils reached up to 1.8 log units. Thus the microorganisms that we chose for the soil bioaugmentation were competitive towards the indigenous microflora. The PCA analysis showed close positive relationships between the microorganisms which potentially produced siderophores in the soil and the amount of Cr and Pb in the fraction F1.     

微氧水解酸化工艺处理高浓度抗生素废水

试验研究了高浓度难生物降解抗生素废水微氧水解酸化效果.结果表明,微氧环境提高了兼性水解酸化菌的生理代谢功能,曝气搅拌改善了水力条件,在最短HRT为10h ,最大OLR为20kg/(m³·d)条件下,酸化率为58.64%,出水VFA为4825mg/L ,极大地改善了废水的生物降解性能,BOD₅/COD升高了17%左右,为后续好氧生物处理提供了良好的基质准备.在进水水质波动较大的情况下,出水水质相对稳定,出水COD和SS浓度分别为7000～8000mg/L和150～300mg/L ,COD和SS去除率分别为15%～30%和90%～95%.出水VFA的变化滞后于酸化率的变化,酸化率能更好地表征水解酸化系统的效果.反应器底部的污泥床层是VFA生成的主要反应区,随着OLR的升高,达到稳定VFA浓度的反应器高度逐渐增加.填料区功能主要在于截留出水中的SS.污泥以粒径为0.5～1.0mm之间的小颗粒污泥和絮状污泥为主.     

南京市大气气溶胶中二元羧酸昼夜变化研究

2002年3月14-19日在南京大学校园内进行了为期1周的采样,用以研究大气气溶胶PM_2.5中的低分子量(C₂～C₁₀)二元羧酸的昼夜变化规律.结果表明,南京市大气气溶胶中二元羧酸的夜间质量浓度(平均为460ng/m3)普遍高于相应的白天质量浓度(平均为350 ng/m3).草酸是含量最高的二元羧酸,其次是丁二酸与丙二酸,这3种二元羧酸占所检测到的水溶性有机酸总量的89%.由C3/C4(ρ(丙二酸)/ρ(丁二酸))(平均为1.00)可以判断采样期间气溶胶中有机酸主要来源于大气的光化学氧化反应,从C6/C9(ρ(己二酸)/ρ(壬二酸))(平均为0.88)可以认为生物源是有机酸的一个重要来源.      

梯度洗脱离子色谱法同时测定降水中9种有机及无机阴离子

建立了梯度洗脱离子色谱法同时测定降水样品中的氟离子、乙酸、甲酸、甲基磺酸、氯离子、硝酸根、戊二酸、硫酸根、乙二酸等9种有机酸和无机酸阴离子的测定方法。利用ICS-1000型离子色谱仪配备的淋洗液发生器,产生梯度氢氧化钾溶液,结果显示在20min内很好地完成了9种离子的同时分离测定。该方法的回收率为78．9％～115％,测试的相对标准偏差均〈6．5％。此方法操作简便、准确、实用,是南方地区降水样品较理想的阴离子检测方法。     

Effect of calcium on adsorption capacity of powdered activated carbon

We investigated the effect of calcium ion on the adsorption of humic acid (HA) (as a target pollutant) by powered activated carbon. The HA adsorption isotherms at different pH and kinetics of two different solutions including HA alone and HA doped Ca²⁺, were performed. It was showed that the adsorption capacity of powdered activated carbon (PAC) for HA was markedly enhanced when Ca²⁺ was doped into HA. Also, HA and Ca²⁺ taken as nitrate were tested on the uptake of each other respectively and it was showed that the adsorbed amounts of both of them were significantly promoted when HA and calcium co-existed. Furthermore, the adsorbed amount of HA slightly decreased with the increasing of Ca²⁺ concentration, whereas the amount of calcium increased with the increasing of HA concentration, but all above the amounts without addition. Finally, the change of pH before and after adsorption process is studied. In the two different solutions including HA alone and HA doped Ca²⁺, pH had a small rise, but the extent of pH of later solution was bigger.     

微藻脂肪酸在中国近海缺氧海水-沉积物界面中的降解模拟研究

通过一系列培养实验,模拟了有机物在中国近海季节性缺氧环境沉积物-海水界面的降解过程.以中国近海典型的赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,对中肋骨条藻中的几种典型脂类生物标志物在不同程度缺氧海水-沉积物界面中的降解行为进行追踪.通过分析测定不同培养时间获取的不同含氧体系(氧饱和度100%、50%,25%和0%)中中肋骨条藻4种主要脂肪酸[14:0、16:0、16:1(7)、20:5]的含量,结果表明,在前2~3周4种脂肪酸迅速减少,之后则变化很慢甚至几乎不变.在不同含氧体系中4种脂肪酸的降解存在很大差异,14:0、16:1(7)、20:5经过两个月的培养,在4种不同含氧体系中几乎降解完全,而16:0在4种体系中剩余25%~35%.根据multi-G模型对4种脂肪酸降解进行定量描述,结果表明,每种化合物可以分为降解较快和较慢的部分,各化合物的平均降解速率常数k av范围在0.079~0.84 d-1,14:0与16:1(7)的降解在25%含氧体系中最快,在降解最快的体系中,14:0的k av是最慢体系(含氧50%)的2.3倍,16:1(7)的k av是最慢体系(含氧100%)的1.7倍;16:0的最快降解速率出现在无氧体系中(0.17 d-1),是最慢体系[50%含氧体系(0.079 d-1)]的2.1倍;20:5的降解速率常数则与含氧量呈正相关.结果表明,影响中国近海缺氧海区沉积物-海水界面中中肋骨条藻中脂肪酸降解的因素除了含氧量之外,有机化合物本身的结构和性质以及环境中微生物作用等对其降解也存在着很大影响.     

Pt/生物炭电极反应器处理水中腐殖酸的研究

构建Pt/生物炭电极反应器,研究其对水中腐殖酸的去除效率和去除特性.结果表明,在电流密度为20 m A·cm~(-2)下反应300 min,Pt/生物炭电极反应器对水中腐殖酸的去除率为74.58%,较Pt/石墨电极反应器47.10%去除率提高58.3%.Pt/生物炭电极反应器对水中腐殖酸的去除主要通过电化学氧化和气浮作用.生物炭阴极比石墨阴极能产生更多的H_2O_2,是提高Pt/生物炭电极反应器对腐殖酸去除率的重要原因.三维荧光光谱和凝胶色谱法分析表明,Pt/生物炭电极反应器具有较强的氧化能力,可将较小分子量的腐殖酸直接矿化.研究结果显示生物炭可以作为一种新型电化学反应器的阴极材料用于对水中有机污染物处理.     

森林地区PM2.5中氨基酸的水平、来源及转化

在春季采集了南昌森林地区(28.75°N,115.71°E)大气PM_2.5样品,测定了其结合氨基酸(CAAs)和游离氨基酸(FAAs)的浓度以及甘氨酸(Gly)的氮同位素.结果表明,大气气溶胶中总CAAs的浓度为272.8~4761.5pmol/m³,总FAAs浓度为56.4~494.0pmol/m³.通过分析PM_2.5中氨基酸的百分比组成,得出CAAs中Pro、Gly、Glu、Leu和Ala为主要氨基酸,分别占总CAAs的(19.5±12.0)%, (19.4±10.6)%, (15.3±4.9)%, (12.8±5.4)%和(9.1±1.6)%.在FAAs中,Gly为最丰富的氨基酸,占总FAAs的(71.1±9.2)%,其他单个FAAs的百分比却很小(占比范围为0.1%~14.3%).FAAs中的中性氨基酸百分占比明显高于其在CAAs中的百分占比,这可能与远距离传输过程中氨基酸的光化学反应有关.通过氨基酸浓度与O₃、NO₂和温度的相关性分析,发现森林地区气溶胶中FAAs形成与大气光化学过程和热反应有关.气溶胶中δ¹⁵N_C-Gly值(-1.0‰~+17.5‰)和δ¹⁵N_F-Gly值(-5.5‰~+13.0‰)均接近于土壤源的δ¹⁵N_Gly值,说明森林地区PM_2.5中氨基酸可能主要来源于土壤源.     

西安市冬季霾污染过程PM2.5上蛋白质的浓度变化与来源分析

利用2019年12月至2020年1月在西安市3次灰霾污染过程中采集的PM_2.5样品,采用BCA试剂法、离子色谱和气相色谱-质谱检测法分别对样品中的蛋白质含量及无机有机化学成分进行了分析测定,结合相关性分析和气团后向轨迹模型分析探讨了PM_2.5上蛋白质对灰霾污染的响应及其在污染过程中可能的作用.结果表明,冬季灰霾污染期间,西安市PM_2.5中蛋白质组分的平均浓度为(5.587±2.421)μg/m³,处于较高水平;蛋白质浓度变化呈现出显著的短期连续变化特征,夜晚略高于白天.蛋白质的浓度与Cl^-和K⁺呈显著的正相关,说明气溶胶中蛋白质的来源与燃煤和生物质燃烧有关;与NO₃^-与SO₄^2-的浓度呈现显著的正相关,表明蛋白质可能参与NO₃^-与SO₄^2-的氧化转化;蛋白质具有良好的吸湿性,在湿度较大时,以其为核心吸附空气中的水蒸气及易溶于水的气态污染物(O₃、SO₂、NO_X以及挥发性有机物等)形成的气溶胶易于发生吸湿增长及非均相反应,可能利于二次气溶胶的生成.