Pb、Zn和Cd复合重金属潜在超富集植物的筛选与胁迫响应特征

为了筛选Pb、 Zn和Cd复合重金属超富集植物,对宝鸡市典型铅锌矿和冶炼厂区优势植物进行调查、采样和分析,初步筛选出一种潜在的Pb、 Zn和Cd复合重金属超富集植物,并采用土培盆栽试验观测其在Pb、 Zn和Cd复合重金属胁迫下叶绿素（叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素）、抗氧化酶（SOD、 CAT、 POD）和其他生理指标（MDA、脯氨酸）的响应特征,再通过大田试验,进一步验证并确定了其对Pb、 Zn和Cd复合重金属的富集能力,以期为Pb、 Zn和Cd复合重金属污染土壤修复提供科学依据和技术支撑.结果表明,野外调查发现聚合草对Pb、 Zn和Cd的富集量、富集系数（BCF）和转移系数（TF）均满足国际上超富集植物指标限值要求,是一种潜在的Pb、 Zn和Cd复合重金属超富集植物;土培盆栽试验显示,随着Pb、 Zn和Cd复合重金属胁迫梯度的提高,聚合草叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量逐渐降低,直至胁迫梯度大于等于Ⅳ时,导致植物光合系统紊乱;蓖麻叶片中的叶绿素含量呈现“低促高抑”现象,而胁迫过高则激发了自身其他保护系统使得毒害减轻而升高;另外,与CK相比,聚合草和蓖麻的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素各自均存在显著性差异（P < 0.05）.聚合草和蓖麻叶片中的SOD酶活性均呈现先增加后降低再增加的趋势;聚合草叶片中CAT酶活性先升后降的趋势,呈现“低促高抑效应”,而蓖麻叶片中CAT酶活性呈现持续降低的趋势;聚合草叶片中POD酶活性总体呈现增加趋势,而蓖麻叶片中POD酶活性先升后降低再升高;聚合草叶片中MDA含量总体呈现下降趋势,而蓖麻叶片中MDA含量总体呈上升特征;此外,各胁迫梯度之间,聚合草和蓖麻的SOD、 CAT、 POD、 MDA及脯氨酸均存在显著性差异（P < 0.05）.大田试验结果表明,聚合草对Pb、 Zn和Cd的富集量、 BCF和TF均可以达到超富集植物指标限值要求,是一种潜在的Pb、 Zn和Cd复合重金属超富集植物种质资源,能作为Pb、 Zn和Cd复合重金属污染土壤修复的优选植物.     

臭氧氧化降解水中磺胺嘧啶的机理研究

环境中残留的抗生素药物对生态环境的危害受到极大关注。研究了臭氧对水中磺胺嘧啶(SD)的降解,考察了溶液pH、臭氧浓度和HC O 3 - 投加量对臭氧降解SD的影响,并对其降解机理进行了分析。结果表明:初始pH、臭氧浓度及HC O 3 - 均对臭氧氧化降解SD过程造成影响,提高pH、增加臭氧浓度和HC O 3 - 投加量均能提高SD降解速率;在SD浓度为30 mg/L、初始pH为9.14、臭氧浓度为10.0 mg/L、HC O 3 - 投加量为100 mg/L时,反应30 min后SD基本被去除,120 min后SD的最终矿化率为39.44%;臭氧降解SD过程基本符合伪一级动力学模型。液相色谱-质谱分析结果显示:臭氧氧化SD过程中,生成中间产物对氨基苯磺酸(C6H7NO3S),经臭氧进一步氧化分解,最终矿化生成CO2。     

热碱预处理和pH协同控制厌氧酸化产物及控制机理分析

通过调节系统pH对餐厨垃圾厌氧消化酸化产物进行实验研究的结果表明,当pH为4～5时,酸化产物中乙酸占总酸累积浓度的59.83%,丙酸所占比例最低,仅为3.94%,酸化产物组成最合理,对后续产甲烷过程有利,但此时,酸化产物累积量少,酸化效率低。实验结果表明,采用热碱预处理和控制系统pH相结合的方法能够同时提高餐厨垃圾厌氧消化酸化效率和优化酸化产物组成,该方法使总VFAs累积浓度提高了68%,且酸化产物组成合理。扫描电镜的微观分析结果显示,经热碱预处理的餐厨垃圾微观结构发生了明显改变,动力学分析结果也表明,经热碱预处理后的餐厨垃圾较未经处理的餐厨垃圾厌氧产酸速度更快。     

复合激发煤气化渣基胶凝材料的制备

为提高煤化产业废渣、废水的综合利用,以煤气化渣为原料,高盐废水、水玻璃及石灰为复合激发剂制备胶凝材料。探究了复合激发剂中石灰掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量及高盐废水掺量对胶凝材料力学性能的影响;借助XRD、SEM、MIP、ICP-AES等分析手段对激发剂作用下煤气化渣胶凝产物及其微观形貌进行表征,并讨论了胶凝材料对环境安全性的影响。结果表明,当石灰掺量为15%时,试样28 d抗压强度可达到23.8 Mpa;水玻璃模数为1.4时激发效果最好,水玻璃最佳掺量为13%;高盐废水掺量为100%时,试样28 d抗压强度为38.8 MPa。微观观察结果表明,水玻璃可促进煤气化渣硅铝玻璃体的溶解,提高水化产物聚合度,生成C-S-H、N-A-S-H使得体系的结构更加密实,后期强度增大。此外,复合激发剂在SO₄^2-、Cl^-、OH^-、Ca²⁺的共同作用下,可显著提高气化渣活性并加速其水化反应,生成Ca(OH)₂、C-S-H、钙矾石和水化氯铝酸钙等物质,使试样孔隙率降低,强度提高。并且,胶凝材料可固化高盐废水中的重金属。本研究结果可为煤气化渣制备胶凝材料提供参考。     

氢氧化镧大孔水凝胶对磷的吸附特征研究

该文以绿色环保的低共熔单体为溶剂,采用前端聚合法制备了一种氢氧化镧大孔水凝胶(PAM-LH水凝胶),并探讨了PAM-LH水凝胶对磷的吸附效果及机理.结果 表明,当PAM-LH水凝胶中氢氧化镧含量为5％(w)时,磷的吸附效果最佳,吸附容量达19.45 mg/g.Langmuir等温吸附方程拟合结果较好(p＜0.01),表明PAM-LH水凝胶对磷的吸附主要以单分子层吸附为主;吸附动力学方程拟合结果表明,内扩散过程为PAM-LH水凝胶对磷吸附速率的主要限制因子.SEM扫描电镜、红外光谱、能谱分析表明,PAM-LH水凝胶的吸附机理是以化学吸附为主.     

非活化单过硫酸盐降解柳氮磺胺吡啶:动力学及机制

基于硫酸根自由基的活化单过硫酸盐(peroxymonosulfate, PMS)的高级氧化技术已被广泛应用于污染物去除过程,但有关利用PMS直接氧化去除有机污染物的研究尚不充分.本研究系统地考察了柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine, SSZ)在PMS直接氧化过程中的降解动力学及降解途径.结果表明,SSZ的降解符合准一级反应动力学规律,增加PMS浓度或提高离子强度能够加快SSZ的降解速率;碱性条件有利于反应进行; Cl^-的存在显著促进了SSZ的降解;地表水会抑制SSZ的降解.通过质谱分析及活性位点鉴定,推测羟基化和SO₂基团挤脱反应是氧化的主要途径.本研究为基于非活化PMS去除水中磺胺类抗生素的应用可行性提供了依据.     

pH值对SBR生物反应器出水溶解态有机质含量与构成的影响

为探讨污水二级生化出水中有机物(EfOM)的构成特点和变化规律,采用配置生活污水,对不同pH值运行条件下, SBR生物反应器出水中的溶解态有机质(DOM)含量和构成进行了比较研究.结果表明,运行期间pH值的调节对SBR反应器出水DOM含量与构成的影响均较大.初始pH为6.5的SBR反应器, pH值降低为6.0后,出水DOC由原来的4.0mg·L-1不断升高,进一步提高pH值,能够起到一定的缓解作用;初始pH为8.0的SBR反应器,出水DOC从4.0mg·L-1快速降低并保持在2mg·L-1左右, pH值降低为6.5后, DOC变化不大.单宁酸和蛋白质、碳水化合物、DNA等微生物代谢产物(SMPs)是出水DOM的主要组成部分, pH值对SMPs生成的影响是一个长期的过程,运行过程中降低pH值,造成出水SMPs含量不断升高. pH值对整个循环过程中溶解态有机物降解情况的影响,在厌氧阶段发挥了主要作用,较高pH值有利于厌氧阶段有机物的降解,而好氧阶段的有机物降解受pH值影响不大.     

聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)絮体的粒度和分形维数的动态变化

通过采集PFC-HA絮体的单个样品和拍摄它们的二维图像,研究了在不同混凝条件下絮体的粒度和分形维数的变化.结果表明,原水pH的下降滞后了PFC-HA絮体的出现.原水pH≥7.0时,随着投药量的增加,PFC-HA絮体的分形维数D2(lgA-lgdL)和D3(lgV1-lgdL)随之降低,表明絮体的结构越来越疏松;而原水pH=5.0时,PFC-HA絮体的分形维数存在波动.在PFC的最佳投药量时,水力条件的优化可以提高HA的去除效果,但随着原水pH的下降,HA去除效果的提高程度也随之减小.在最佳水力条件下,PFC-HA絮体的粒度为数百微米,其分形维数值较大,表明絮体的结构较为密实.此外,PFC-HA絮体的粒度分布具有(类)分形特征,最佳水力条件下正的D.值表明絮体的粒度分布趋向平稳.在整个混凝搅拌过程中,PFC-HA絮体的分形维数的变化是与混凝的溶液化学条件、搅拌时间和分形维数类型有关,其D2具有先上升后下降的趋势,这一过程中絮体结构先趋向密实,然后趋向疏松.而且慢速搅拌过程中絮体的尺度也是先增加后下降.     

多溴联苯醚代谢产物的合成

通过偶合、氧化、溴化、甲基化等基本有机反应,合成制备了40种羟基(或甲氧基)-多溴联苯醚标样,并通过色谱-质谱(GC-MS)和氢谱核磁共振(1H-NMR)对产物的结构进行了测试与表征.结果表明,合成制备的产物与设计的目标产物结构完全一致,且纯度达到99%以上.