臭氧预破络-重金属捕集耦合体系高效去除废水中络合态镍的机理研究

电镀废水处理厂化学镀镍废水经常规物化处理后,仍存在低浓度、高稳态的重金属污染物,导致后续出现难处理、难生化、难达标排放的普遍技术问题.本文提出一种新型高效的臭氧预氧化破络-重金属捕集螯合深度处理技术体系,即臭氧-重金属捕集剂(O_3-SN-9)耦合体系.通过单因素静态实验,重点考察了臭氧(O_3)氧化初始pH值、氧化时间、臭氧载气流量、重金属捕集剂(SN-9)投加量等对出水总镍(Ni)去除率的影响,并探讨了臭氧氧化破络络合态Ni的途径及SN-9捕集重金属Ni的机理.结果表明,在化学镀镍废水初始总Ni浓度为2.76 mg·L~(-1),臭氧预氧化初始pH值范围为7.0～11.0,反应时间为40 min,载气流量为3 L·min~(-1),SN-9投加量为40 mg·L~(-1)的条件下,处理后出水总Ni浓度稳定低于0.1 mg·L~(-1),可达到《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597—2015)水污染物特别排放限值中总Ni的排放限值要求.液相色谱-质谱(LC-MS)、叔丁醇(Tert-Butyl Alcohol,TBA)捕获羟基自由基(·OH)实验和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,在臭氧预氧化破络与螯合捕集Ni前后协同耦合的高效体系中,前端臭氧氧化以间接氧化为主,直接氧化为辅;氧化进程可控制为部分氧化破络,将高稳态镍络合物氧化成易失稳的小分子Ni络合物及部分离子态Ni;后续SN-9高效螯合捕集Ni的主要官能团为巯基官能团(—SH),可从低分子易失稳的Ni络合物上竞争夺取Ni离子,或直接与游离态Ni(II)反应,形成稳定的四边形配位螯合沉淀物,从而达到去除Ni的目的.     

高效液相色谱法测定雨水中溶解态氨基酸的含量

本研究采用邻苯二甲醛/9-芴甲基氯甲酸酯-高效液相色谱-荧光检测器(OPA/FMOC-HPLC-FLD)联用技术,测定雨水中主要游离态氨基酸(DFAA)和结合态氨基酸(DCAA)的含量。雨水中的DFAA经阳离子交换树脂柱富集纯化后,可直接上机测定;类似地,经浓缩、酸解、再浓缩后,直接上机测定雨水中的DCAA。不同氨基酸的保留时间和峰面积的平均相对标准偏差分别为0.053%(0.014%～0.254%)和1.219%(0.223%～3.846%)。除赖氨酸外,其余氨基酸的检出限和定量限都较低,分别为0.90μmol/L(0.19～1.42μmol/L)和2.95μmol/L(0.39～4.74μmol/L)。样品加标回收率为59.87%～125.72%,均值为89.58%,空白回收率为57.47%～118.74%,均值为90.60%,保证了样品测定的准确性。利用本方法测得贵阳地区雨水中结合态氨基酸的浓度为27.25～493.87 nmol/L(均值为182.44 nmol/L),其中含量最多的是蛋氨酸,占总DCAA的24.61%;游离氨基酸的浓度为3.94～126.45 nmol/L(均值24.59 nmol/L),其中丝氨酸含量最高,占总DFAA的30.25%。本研究确立了最优的雨水溶解态氨基酸的提取和测定条件,并保证了雨水氨基酸在低浓度范围内定量的准确可靠性。     

溶磷细菌筛选及在复垦土壤上对难溶态磷的活化作用

为研究溶磷细菌在复垦土壤上对难溶态磷的活化作用,通过PVK平板法从石灰性土壤中分离筛选出7株溶磷细菌,7株菌株的溶磷能力在296.5～563.5 mg/L之间,菌株的溶磷能力与溶磷圈直径（D）与菌落直径（d）的比值呈显著正相关（p<0.01）;16sRNA序列分析表明,W1、W6属于Enterobacter sp.,W2、W4属于Burkholderia sp.,W3、W5属于Rahnella sp.,W7属于Fluorescent pseudomonas。选择W3、W4、W7作为试验菌株,以磷酸三钙、磷矿粉为难溶态磷源,研究单菌株及组合菌株在配施难溶态磷酸盐条件下对复垦土壤有效磷、各形态无机磷含量及油菜产量的影响。结果表明,同一底物下溶磷细菌各处理复垦土壤有效磷含量和油菜产量显著高于基质处理（p<0.05）,组合菌株处理优于单菌株处理,W3+W4+W7处理两项指标都最高;在溶磷细菌+磷酸三钙底物下,W3+W4+W7处理复垦土壤有效磷含量和油菜产量分别比单施溶磷细菌、溶磷细菌+磷矿粉两个底物下同一处理显著增加94.81%、40.25%和34.13%、9.43%;相同底物下溶磷细菌各处理复垦土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P含量都高于基质处理,Ca₁₀-P含量小于基质处理,O-P含量与基质处理差异不显著。这一结果可为溶磷细菌在复垦土壤上应用技术的研发提供理论基础。     

缺氧-好氧连续流亚硝化颗粒污泥反应器的启动及稳定运行

在室温下(17~19℃),通过接种成熟的亚硝化颗粒污泥于缺氧-好氧连续流反应器中,研究连续流亚硝化颗粒污泥的启动及稳定运行.结果表明,在启动阶段,颗粒污泥系统的亚硝态氮积累率(NAR)平均超过95%,成功启动了缺氧-好氧连续流亚硝化颗粒污泥系统.将好氧区溶解氧(DO)由(3±0.2) mg·L~(-1)提高到(4.5±0.2) mg·L~(-1),探究DO对于该连续流系统的影响.结果表明,在较高DO下,缺氧-好氧连续流亚硝化颗粒污泥系统仍能保持良好的亚硝化性能,平均NAR大于95%.另外,通过改变进水的水力停留时间(HRT),探究HRT对于该连续流系统的影响.较短的水力停留时间(8.4 h)会加快污泥颗粒在系统中的循环,使破碎的颗粒污泥不能及时重组,致使污泥颗粒沉淀性变差,造成污泥颗粒的流失.HRT增加到12.2h时,颗粒污泥系统得到了恢复,并且可以稳定运行.在运行末(166 d),氨氮去除率和NAR分别为86.7%和96.2%.     

无定形Fe (OH)3 和Fe3 O4 共沉淀态As的化学提取

无定形铁氧化物结合态砷的迁移性和生物可利用性易受环境变化影响.分别以1 mol·L-1盐酸和0.2 mol·L-1草酸铵缓冲溶液为提取剂,以新制备和室温老化(3个月、6个月)的共沉淀态Fe(OH)3-As和Fe3O4-As为提取对象,研究提取时间、液固比、Fe/As摩尔比和室温老化对As提取效率的影响.结果表明,1 mol·L-1盐酸提取Fe(OH)3-As、Fe3O4-As共沉淀时液固比应分别为50、200左右,0.2 mol·L-1草酸铵缓冲溶液提取Fe(OH)3-As、Fe3O4-As共沉淀时需保证加入的草酸根与固相中Fe的摩尔比分别为4、2.5;盐酸和草酸铵缓冲溶液提取时间2 h即可.样品Fe/As摩尔比和室温老化对Fe(OH)3-As共沉淀的溶解提取影响不大,但对Fe3O4-As共沉淀的提取影响比较大,Fe/As摩尔比越大,Fe3O4-As共沉淀越不易被提取;老化时间越长,其中共沉淀的As越不易被溶解提取.值得注意的是:盐酸和草酸铵缓冲溶液提取过程中如果有不溶固相存在,会发生As的再吸附,使无定形铁氧化物共沉淀态砷的测定不准确.     

洞庭湖流域地表水溶解态微量元素的地球化学特征

本文以洞庭湖流域水体中溶解态微量元素的含量及其分布特征来揭示小流域水体中微量元素的来源和行为。结果表明:各流域均因地质背景不同而表现出某些元素相对富集的特点;稀土元素除了一般的分布规律以外,则有在迁移过程中总量逐渐增加并最终达到某种平衡的特点。     

燃烧火焰中核态碳烟颗粒粒度分布的在线检测研究

采用非侵入式无干扰针孔采样器与扫描型运动颗粒粒度分级仪(scanning mobility particle sizer,SMPS)相连接的方法,对乙烯/空气反扩散火焰中初始成核碳烟颗粒的粒度分布进行了在线检测。首先确定了SMPS的实时在线检测的实验研究过程,然后分析并讨论了碳烟采样稀释系统的稀释率计算方法。初步检测结果表明,在火焰底部粒径为3 nm的核态碳烟颗粒的数量大约在1012个/cm3以上,随着测量点位置增高,核态碳烟颗粒的数量减少,且粒径增大,碳烟粒度分布曲线逐渐向右移动,说明在火焰底部核态碳烟颗粒处于生长长大的状态。初始成核颗粒由于异相凝结和表面沉积而长大,同时伴随着核态碳烟颗粒之间较为剧烈的颗粒凝并和聚结现象。     

生物动力农业入门（四）

引言——什么是生物动力学？ 土壤结构和化学作用 土壤可以用发生的地层来描述。上层土或表层土或A层对植物而言是重要的,因为它提供了营养丰富的苗床。但是矿物质和营养物也存在于更低的地层,植物会伸展根系来达到那些区域。     

从中空纤维膜回收聚砜材料的工艺研究

采用溶解—沉淀法,以未污染的中空纤维膜为原料,以四氢呋喃为溶剂,乙醇为沉淀剂,对膜中的聚砜材料进行回收,为后续对污染聚砜膜的回收提供依据,借此找到一种回收利用聚砜类废弃膜材料的可行方法.试验考察回收工艺中乙醇浓度、聚砜膜与溶剂配比(溶剂比)、聚砜膜与沉淀剂配比(沉淀剂比)对聚砜分离回收工艺的影响,通过正交试验确定最适溶解～沉淀工艺条件.结果表明,乙醇浓度和沉淀剂比对回收工艺影响显著;得到最适回收工艺条件为:80％乙醇,溶剂比1g∶25 mL,沉淀剂比1g∶250 mL.在最适回收工艺条件下得到聚砜的平均回收率为87.5％,纯度为90.6％.