膜-生物反应器和传统活性污泥法去除两种内分泌干扰物的对比研究

采用不主动排泥的运行模式,在相同污泥负荷条件下,对比研究了膜-生物反应器(MBR)与传统活性污泥反应器(CASR)对两种典型内分泌干扰物--双酚A(BPA)与壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO,n=1～4)的去除效果.结果表明,在BPA-污泥负荷与NPnEO-污泥负荷分别为0.046～10.2 g·kg-1·d-1与0.097-0.701 g·kg-1·d-1的范围内,MBR与CASR均能有效去除这2种内分泌干扰物.随着运行时间的延长,污泥对目标物质的去除能力逐渐加强;相比CASB,MBR对目标物质的去除更强且稳定.在获得相同的出水目标物质浓度条件下,MBR可以耐受更高的容积负荷.2种内分泌干扰物的投加对MBR和CASR的COD和NH4-N的去除均没有明显影响.     

壬基酚聚氧乙烯醚暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的生理损伤

利用急性接触试验和人工土壤试验分别研究了壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的致死性和氧化损伤.急性接触试验结果显示,NPEO对赤子爱胜蚓的48 h毒性半致死剂量p（48 h,LD50）为0.58 mg·L^-1;人工土壤试验结果显示,NPEO可诱导赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和氧化产物（MDA）含量上升,暴露28 d时,NPEO浓度与赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和MDA含量呈正相关,且均存在显著的剂量-效应关系（P＜0.05）,NPEO剂量增加对赤子爱胜蚓SOD酶活性和Cu-Zn SOD酶活性有轻微抑制作用.以上结果表明NPEO在亚致死暴露浓度下＜0.50 mg· kg^-1）会对赤子爱胜蚓产生生理胁迫并导致一定程度的氧化损伤.     

土壤环境中2株典型非离子表面活性剂降解菌的应用效果

采用室内培养法研究菌株B35和T100对土壤微生物区系及非离子表面活性剂(Brij35和TX-100)降解的影响.结果表明,非离子表面活性剂对土壤中的部分微生物有一定的毒害作用,抑制了细菌和放线菌的生长,且TX-100的毒害作用强于Brij35.另外,菌株B35和T100对土壤中非离子表面活性剂Brij35和TX-100有强降解作用,经菌株B35处理后,茶园土和菜园土中的非离子表面活性剂Brij35的降解率分别为67.26%～72.55%和67.86%～82.55%;经菌株T100处理后,茶园土和菜园土中的非离子表面活性剂TX-100的降解率分别为66.02%～70.04%和72.02%～72.27%.微生物活度与有机质含量和毒性物质密切相关.立即接种降解菌的降解作用弱于缓后接种.      

表面活性剂AE降解菌株的分离筛选及鉴定

为处理高浓度表面活性剂废水,从表面活性剂生产厂污泥中筛选到5个较好的能降解高浓度表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)的菌株.测定了菌株对环境温度、pH值、氧的要求,最适宜生长条件为温度28 ℃,pH值7～9;除J-3菌株为兼性好氧菌以外,其余均为好氧菌.对5个菌株分别进行纯培养后,进行了电子显微镜观察,并根据菌落特征、菌体形态和生理生化反应进行了菌种鉴定.鉴定结果为 J-1,J-4为气单胞菌, J-2为微球菌,J-3为枸缘酸杆菌,J-5为腐败假单胞菌.用水绵指示法测定了菌株对AE的降解效率为5.71-15.71 mg/(L@d).     

有机物与温度对壬基酚聚氧乙烯醚厌氧降解影响的研究

研究了在3种不同还原条件(产甲烷、反硝化、反硫化)下,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)的降解特性及有机物和温度对NPEOs厌氧生物降解效果的影响.结果表明,NP9EO在3种不同还原条件下能够很好地降解.易降解有机物葡萄糖和乙酸钠会抑制NP9EO的厌氧生物降解,酵母粉则可促进NF9EO的厌氧生物降解.在15～35℃的温度范围内,与反应速率系数k相关的产甲烷、反硝化、反硫化反应的温度系数u值分别为19.93、23.13和27.00 kJ/mol.说明在15～35℃的温度范围内,NP9EO生物降解过程中,温度对NP9EO生物降解速率系数的影响为反硫化条件>反硝化条件>产甲烷条件.这可为NPEOs污染的生物修复提供理论依据.     

壬基酚聚氧乙烯醚在印染废水处理工艺中的去除研究

为减少印染助剂壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphenol ethoxylates,NPEO)及其降解产物壬基酚(nonylphenol,NP)随印染废水进入水体造成的不利环境影响,对2种常规印染废水处理净水工艺处理含NPEO的模拟印染废水效率开展了研究。研究发现,结合厌氧水解和曝气氧化的生物处理工艺能迅速地将废水中NPEO去除,去除率达到90%以上,但排水中残余一定含量的NP、短链NPEO和短链壬基酚聚氧乙烯醚酸酯(nonylphenol polyethoxycarboxylate,NPEC),在减少排水中NP、短链NPEO和短链NPEC浓度方面,接触氧化法比活性污泥法效果更好。排水中的NP和短链NPEO来自厌氧水解阶段长链NPEO的降解;减少排水中NP、短链NPEO需要减少厌氧水解阶段产生的短链NPEO。     

污水处理厂污泥中几种典型酚类内分泌干扰物的调查

采用超声萃取-C18柱富集净化和柱前衍生气相色谱/质谱方法,检测了我国北方某市四个典型污水处理厂不同工艺段污泥中烷基酚和聚氧乙烯醚的几种典型中间降解产物以及双酚A等内分泌干扰物质.2003年,2004年和2006年三年的分析结果表明,所有的污泥样品中都检测到了壬基酚类物质的存在,总浓度范围为1.00-128.45 mg·kg-1之间,在活性污泥中以壬基酚单氧乙烯醚和壬基酚二氧乙烯醚为主,消化污泥和浓缩污泥中则以壬基酚为主.随着时间的推移,这类物质在城市污泥中有逐渐降低的趋势.辛基酚和双酚A都低于检出限.     

壬基酚聚氧乙烯醚对斑马鱼精巢组织的影响

采用半静态水体暴露的方式研究了非离子表面活性剂对成熟雄性斑马鱼精巢组织的影响。用荧光定量PCR(qRTPCR)方法检测试验鱼精巢雌激素受体α(ERα)、雄激素受体(AR)基因以及性激素合成相关细胞色素P450酶类基因(CYP17和CYP19a)的表达,通过组织学观察研究受试鱼精巢结构的变化。结果表明,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)暴露可以引起雄性斑马鱼精巢组织结构的改变,并影响成年雄性斑马鱼ERα、AR基因和性激素合成相关细胞色素P450酶类基因的表达水平,且10.0 mg·L~(-1)的NPEO暴露可以显著上调CYP19a、ERα和AR基因的表达量,可显著下调斑马鱼精巢中CYP17基因的表达量。在组织学上,0.1 mg·L~(-1)组斑马鱼生精小管内不仅生精小囊数目减少,且管腔中精子数量减少,出现非细胞区域; 1.0和10.0 mg·L~(-1)组可见部分个体精子凝聚于生精小管管腔中央,管腔内空隙明显增大,表现出严重的精子浓缩效应。由此表明,NPEO暴露通过抑制CYP17基因的表达干扰睾酮的合成;同时,NPEO暴露通过诱导CYP19a和ER基因的表达增加内源雌激素的合成,导致斑马鱼精巢中性激素紊乱,最终损伤斑马鱼精巢组织。     

壬基酚聚氧乙烯醚及壬基酚对鱼肝EROD酶的体外诱导

在离体条件下,以鲤鱼肝脏EROD酶为生物标志物研究了壬基酚聚氧乙烯醚及壬基酚的毒性效应.结果表明,在一定的浓度范围内,2种受试物对鲤鱼肝脏EROD酶均有激活作用.受试物浓度对EROD酶的活性的影响规律为高浓度时抑制,低浓度时诱导.试验时间和作用温度对离体条件下EROD酶的诱导有较大的影响,20℃的诱导温度和20min的诱导时间可得到较为理想的试验结果.离体条件下的鱼肝EROD酶的诱导是评价外来化学物污染效应的一种好方法.     

准分子灯光照降解水相中烷基酚的动力学

准分子灯辐射的206 nm紫外光可以直接光解4-壬基酚(4-NP)和4-辛基酚(4-OP),但不能使之完全氧化为CO2.相同光照条件下,4-OP的去除率高于4-NP.采用拟一级动力学模型和修正的动力学模型对光解过程进行拟合,得到两种烷基酚206 nm直接光解的速率常数.结果表明,烷基酚初始浓度越低,光解速率常数越高.两种动力学模型对低浓度烷基酚直接光解都具有一定的适用性,但修正的模型不适合高浓度4-OP直接光解.UV/H2O2体系中,烷基酚的降解速率明显提高,但只有当H2O2加入量很高时,TOC去除才比较明显.最后,推导出4-OP直接光解的速率常数kd为0.0328 min-1,4-OP与H2O2反应的速率常数kpH为17.4520 L·(mol·min)-1.