TiO_2光催化降解有机污染物的研究进展

综述了该技术在国内外的研究现状,包括光催化机理、光催化降解有机污染物的机理、动力学、影响因素和光催化降解有机污染物的最新进展,并展望了该技术的研究方向。     

苯酚强降解菌的筛选及温度对降解的影响

以江油市某以石油为原料生产甲醇的甲醇厂污水处理站污泥和分析纯苯酚为原料,通过富集培养,涂布平板法(Spread plate method)和平板划线法(Streak plate method)进行菌株分离,并采用不断加大苯酚质量浓度的方法对PD2菌株置于34 ℃、150 r/min的摇床上进行振荡驯化培养,得到以苯酚为唯一碳源,能降解高酚浓度的优势降酚菌.PD2菌株经过6代驯化后的试验表明: 该菌58 h对质量浓度为1 100 mg/L苯酚的降解率达98.6%,58 h对质量浓度为1 400 mg/L苯酚的降解率达94.3%,60 h对质量浓度为2 200 mg/L苯酚的降解率达83.6%.说明一定范围内提高苯酚的质量浓度可以提高PD2菌株降解苯酚的酶的活性.在不同温度下观察菌株的生长及对苯酚的降解情况,结果表明,该菌最佳降解苯酚温度为34 ℃.     

流化床光催化反应器动力学模式

提出二相流化床光催化反应器的理论计算数学模式,并通过试验对其进行了验证和分析．结果表明,理论计算值与试验值一致该数学模式可用于流化床光催化反应器的设计计算,相对误差小于0.15％．     

铜绿假单胞菌对铜和铅的吸附

研究了铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)对Cu和Pb的吸附特性.结果表明,相同条件下,该菌株对Cu~(2+)的吸附率低于Pb~(2+).对于单一重金属体系,吸附率均随时间的延长先上升后平稳变化,2 h达到稳定.吸附率随投菌量的增加先迅速增加,之后趋于平稳.对于Cu~(2+),投菌量为1 g·L~(-1)时吸附率达到稳定,而Pb~(2+)的吸附效果达到平稳时的投菌量为0.5 g·L~(-1).单位质量菌体对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附量随投菌量的增加而下降.pH为3时,菌体的吸附效果较差,当pH为5~8时,2种重金属的吸附效果较高.对于活菌,Pb~(2+)对菌体吸附Cu~(2+)有抑制作用,而Cu~(2+)对菌体吸附Pb~(2+)的影响无明显规律.对于失活菌,P.aeruginosa吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的效果均随共存重金属浓度的增大而降低,但Cu~(2+)对Pb~(2+)的影响比Pb~(2+)对Cu~(2+)的影响更显著.扫描电镜观察发现,吸附后的菌体较吸附前聚集性更好.总体而言,P.aeruginosa能对水体中共存的Cu~(2+)和Pb~(2+)有较好的吸附效果.     

三氯乙烯降解菌的分离鉴定及其降解特性

三氯乙烯是一种具有"三致"效应的有机氯代烃化合物,作为一种重要的化工原料在工业上广泛应用,同时也造成了大量的三氯乙烯进入自然环境,引起了严重的环境污染.为获得更为丰富的三氯乙烯降解微生物资源,利用水-硅油双相系统从实验室高浓度三氯乙烯胁迫底泥中,分离筛选得到两株三氯乙烯降解菌WF1、FT10.在三氯乙烯初始质量浓度为5 mg·L-1的条件下,培养72 h,菌、WF1、FT10对三氯乙烯的降解率分别为53.36%、48.06%;在500 mg·L-1乙酸钠作为共代谢基质的情况下,降解率分别为55.95%、55.62%,降解速率明显提高.根据形态学观察、16项生理生化实验和16S rRNA序列分析结果,将菌株WT1归为Achromobacter xylosoxidans,将FT10归为Sporosarcina aquimarina.对菌株培养条件进行优化,经Slide Write统计软件拟合,菌株WT1和FT10在牛肉膏蛋白胨液体培养基上的最适生长温度分别为33.7℃和35.4℃,最适生长pH分别为7.6和7.9.     

掺氮生物炭活化过硫酸盐降解双酚A的研究

该文以悬铃木为生物质原料制备生物炭,以尿素为前驱体,采用不同的热解温度(400、500、600、700、800、900℃)制备含有不同活性组分比例的氮掺杂生物炭(NCX)。NCX作为催化剂被首次用来深入研究过一硫酸盐(PMS)和过二硫酸盐(PDS)降解水中双酚A(BPA)的不同活化机制。在PMS+NCX体系中,较低制备温度的NC500便能够表现出对BPA去除的优异催化性能,而在PDS+NCX体系中,随着温度的升高,NCX催化剂的催化性能逐渐提高。化学淬灭试验、电子顺磁共振以及NBT测试证明在PMS+NC500体系中¹O₂和O₂^·-是主要的活性氧物种(ROS),而在PDS+NC900体系中,O₂^·-是主要的活性氧物种。通过一系列的电化学测试,作者发现在两体系中降解BPA的过程中均存在非自由基途径(电子转移)。     

高原鼠兔对高寒草甸土壤真菌群落结构的干扰

青藏高原鼠兔干扰严重影响高寒草甸生态群落结构的多样性和稳定性,土壤真菌群落对生境的变化高度敏感,高原鼠兔的干扰对其具有显著影响。该研究以瓦颜山观测站自然状态0～10 cm土壤（Sck1）、自然状态10～20 cm土壤（Sck2）、高原鼠兔干扰0～10 cm土壤（ST1）、高原鼠兔干扰10～20 cm土壤（ST2）为研究对象,采用高通量测序的方法分析高寒草甸土壤真菌群落结构差异和多样性。结果表明：土壤真菌香农-威纳和辛普森多样性指数在Sck1、Sck2、ST1和ST2中无显著性差异（P>0.05）,而Chao1指数和观察到的物种数存在显著性差异（P<0.05）;真菌群落优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,优势菌纲为伞菌纲（Agaricomycetes）,优势菌目为伞菌目（Agaricales）,优势科为口蘑科（Tricholomataceae）;Lefse分析发现32个差异菌群,且对于潜在的标志物,Sck1可能为粪壳菌纲和煤炱目,ST1可能为小囊菌目,ST2可能为棉革属。总体而言,高原鼠兔的干扰显著影响了高寒草甸土壤真菌群落结构...     

改性生物炭强化土霉素菌渣厌氧消化研究

为探讨生物炭对厌氧消化的强化作用影响,该研究以土霉素菌渣为底物进行厌氧消化,采用外源添加生物炭解决传统厌氧消化效率低、稳定性弱等问题,通过系统产气量、稳定性及微生物群落变化来说明生物炭和零价铁改性生物炭的强化效果。结果表明：单独加入生物炭与纳米零价铁改性生物炭均可降低体系内的氨氮浓度,促进VFAs的转化与消耗,提高系统的稳定性;产气效率分别提高20.74%和15.49%,达到115.20 mL/g以上。此外生物炭对残留土霉素的去除也有一定的强化作用,与对照组相比其去除效率分别提高2.37%和4.82%,最终体系残留土霉素含量降到10 mg/L以下;加入生物炭零价铁后,产酸菌和产甲烷古菌在门水平丰度有不同程度的增加,从而加强厌氧消化产甲烷的过程。     

氧化石墨烯强化铜绿假单胞菌降解污染土壤多环芳烃的效果及其机制研究

微生物修复技术具有经济绿色、环境友好等特征,已成为多环芳烃(PAHs)污染土壤的主要修复手段之一。然而,针对经历长期老化的污染场地土壤,微生物修复效率偏低,生物强化技术亟待进一步提高。以PAHs高效降解菌铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PAE)为对象,研究了新型碳质纳米材料氧化石墨烯(GO)对PAE生长和PAHs降解的影响,探讨了GO强化PAE降解土壤PAHs的效果及其机制。结果显示：(1)50～100 mg/L GO可以显著促进PAE的生长和胞外聚合物(EPS)的分泌。(2)PAE及GO(100 mg/kg)的添加显著促进了老化土壤中PAHs的降解。(3)GO添加前期,土著微生物群落丰度下降,PAE丰度显著增加;处理后期,土壤细菌群落丰度恢复至对照组水平。适宜浓度GO的添加可以影响土壤微生物的多样性和丰度,促进PAHs的降解,然而,修复后期GO的影响力下降,土壤微生物群落呈现出“扰动—恢复”模式。研究结果有助于深入理解GO对环境微生物的效应,为PAHs污染土壤的微生物修复提供新思路。     

牛粪堆肥过程中四环素类抗生素的降解及影响因素研究

为明确牛粪堆肥过程中3种四环素类抗生素(四环素、土霉素、金霉素)的降解及其影响因素,以牛粪和玉米秸秆为原料,用小型泡沫盒在恒温培养箱中进行为期40 d的堆肥试验。设置3因素3水平处理：抗生素质量浓度(25、50、75 mg/kg)、培养温度(25、35、45℃)和C/N(质量比,15、25、35),通过优化的高效液相色谱法检测堆肥过程中抗生素的降解情况。结果表明,好氧堆肥有效地降低了牛粪中四环素类抗生素的含量,残留率小于24.1%。随着抗生素浓度的增加,四环素、土霉素、金霉素的残留率均逐渐增加,并达到显著水平(p<0.05);随着培养温度的增加,四环素的残留率逐渐降低,且处理间差异显著(p<0.05);当堆体的C/N为25时,3种抗生素的残留率最低,且显著低于其他两个处理(p<0.05)。整个堆肥过程中,抗生素在第5～14天降解最快,这段时间堆体温度也相对较高,说明四环素类抗生素的降解主要发生在高温阶段。好氧堆肥处理虽然可以有效降低牛粪中四环素类抗生素的残留,但不能完全将其去除。因此,在农业生产中,需酌量使用有机肥。