不同生境来源硝化细菌群对氨氮的去除性能

硝化细菌是微生物脱氮的关键功能菌群之一,筛选优质硝化细菌对于强化微生物脱氮具有重要意义。将河流沉积物、土壤自然环境和市场售人为环境3种生境来源的硝化细菌功能进行比较研究,并利用分子生物学手段分析了硝化细菌群落结构。结果表明,沉积物生境中硝化细菌的活性以及耐氨氮、pH和盐度等环境因子的能力高于土壤和市售硝化细菌。利用MPN-PCR法和克隆文库分析法对各生境硝化细菌丰度及群落结构组成进行分析,发现沉积物生境中硝化螺旋菌(Nitrospira)生物量较高,促使该生境硝化细菌氨氮去除率较高。沉积物生境中硝化细菌的高耐氨氮和耐pH能力与群落中存在硝化杆菌(Nitrobacter)有关,而高耐盐性可能是由于该生境中存在耐盐或适度嗜盐特异基因型硝化细菌,运用Blast程序进行序列比对发现,这些特异基因型硝化细菌为不可培养微生物。     

基于DPSIR模型的芜湖市水生态承载力研究与建议

《中华人民共和国长江保护法》要求流域产业结构和布局应与流域资源环境承载能力相适应。从社会、环境、经济、资源和生态5个方面出发,采用DPSIR模型,构建了芜湖市水生态承载力评价指标体系,通过熵权法和分级量化方法对芜湖市水生态承载力进行评价。结果表明：2011—2018年,芜湖市及各区县水生态承载力总体呈上升趋势,市区和繁昌区承载力相对较好,无为市、南陵县和湾沚区呈基本可承载;对芜湖市水生态承载力影响较大的指标为万元GDP用水量、人均水资源量、工业废水排放量、生态环境用水量等;基于各区县的差异,市区需要优化供水结构,繁昌区需要增加生态用水量的投入,无为市、湾沚区和南陵县要进一步提高污水收集处理率。     

顶空气相色谱法测定固定污染源废气中的三甲胺

建立了一种顶空气相色谱法测定固定污染源废气中的三甲胺的方法.采用弱酸性的盐酸吸收液采集固定污染源废气,将吸收液转移至顶空瓶中,加入氢氧化钠和氨水,顶空-气相色谱仪氢火焰离子化检测器检测测定固定污染源废气中三甲胺的含量,并且优化了毛细管色谱柱、氯化钠、硫酸钾、氢氧化钠、氨水的加入量、平衡温度和平衡时间.实验结果表明:当吸...     

剑麻纤维基多孔炭材料的制备及其吸附氯苯的研究

以剑麻纤维为原料,通过简易的一步炭化活化法制备了一系列多孔炭材料,分别探究了3种温和的金属盐活化剂、活化剂与剑麻纤维的质量比和活化温度对炭材料的氯苯吸附量的影响,并通过BET、SEM、XRD、Raman、FT-IR、元素分析等手段表征其物理化学性质.结果表明,当采用CuCl₂为活化剂、CuCl₂与剑麻纤维的质量比为10∶1及活化温度为800℃时,制备得到的剑麻纤维基多孔炭(PCC)吸附性能最佳,其在氯苯浓度为1560 mg·m^-3时,吸附量达到856 mg·g^-1,而未经CuCl₂活化的炭材料(PC)的氯苯吸附量仅为15 mg·g^-1.氯苯吸附性能的提升主要归因于比表面积、孔容、无序性和表面含氧官能团的增加.此外,采用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)方法模拟氯苯分子在制备的多孔炭材料中的吸附行为,结果表明,该材料中孔径为0.5 nm的孔对氯苯分子的吸附能力最强,且对氯苯吸附起主导作用的为苯环中心和Cl原子与炭材料上连接含氧官能团的H原子之间的静电作用力.     

UV降解氟喹诺酮类抗生素的动力学及毒性分析

紫外线(UV)光降解在UV消毒及基于UV的高级氧化技术中,对污染物的降解起重要作用。试验选定了环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星、洛美沙星、诺氟沙星5种氟喹诺酮类抗生素(FQs),探究了UV降解5种选定FQs的基础动力学参数及其降解过程中的毒性变化。结果表明,所选FQs的直接光降解均符合伪一级动力学,溶液pH的变化会引起FQs的解离,FQs各解离态摩尔吸光系数值的范围为 0.24×10³～19.02×10³L/(mol·cm),光降解速率常数值的范围为 0.02×10^-3～0.41×10^-3cm²/mJ,光量子产率的范围为 0.35×10^-2～75.91×10^-2,不同解离态的光降解动力学参数大小关系均为分子态>阴离子态>阳离子态。4种常见无机阴离子(氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸氢根)对选定 FQs 的降解具有不同程度的促进或抑制作用。温度的升高对降解具有微弱的促进作用,目标 FQs 的表观活化能范围为13.26～23.14 k...     

磁铁矿-葡糖糖氧化酶联用去除水中三氯乙烯

开发活性氧原位生成技术对Fenton氧化的实际应用具有重要意义。文章通过葡萄糖氧化酶与葡萄糖的反应可原位生成H₂O₂,与共沉淀法制备的磁铁矿形成非均相Fenton体系,用于水中三氯乙烯(TCE)的氧化降解。研究了反应物剂量对TCE降解动力学的影响,结果显示,磁铁矿投加量为200 mg、葡萄糖浓度为2.5 mmol/L、葡萄糖氧化酶浓度为10 U/mL时TCE去除效果最佳,96 h时初始浓度为10 mg/L的水溶液中TCE去除率达到68.0%,且H₂O₂利用率远高于磁铁矿-H₂O₂体系。同时对反应体系中主要活性氧物种H₂O₂和羟基自由基·OH的原位生成进行了监测。通过酶反应生成的H₂O₂被磁铁矿完全分解,从而在96 h产生累积浓度约67.4μmol/L的·OH。活性氧淬灭实验结果表明,·OH是该体系中降解TCE的主要活性氧物质。     

饱和砂土中粗砂透镜体对DNAPL迁移过程的影响研究

该研究在饱和二维砂箱中开展重非水相液体(DNAPL)污染物入渗试验,目的是探讨粗砂透镜体对污染物迁移过程的影响。试验过程中使用数码相机拍摄污染物的入渗过程,根据照片绘制出污染物入渗锋面图。试验结果表明：（1）受到局部介质非均质性的影响,DNAPL呈现“指状”入渗现象,污染物入渗过程受到粒径尺寸影响,在粗砂透镜体中存在加快DNAPL入渗的“优势通道”;（2）污染物的入渗速度范围在0.05～0.46 cm/min之间,对比砂箱中DNAPL垂向入渗速度和横向扩散速度可知,其垂向入渗与横向扩散相互影响,垂向入渗受到阻碍后,横向扩散速度相应增大。（3）粗砂透镜体顶部高渗透性的“中砂-粗砂”界面,加快了污染物入渗速度,底部低渗透性的“粗砂-中砂”界面,阻碍了污染物的垂向入渗,两侧“粗砂-中砂”界面阻碍了污染物横向扩散。试验结果提供了直观基础的图像数据,有助于理解饱和粗砂透镜体非均质条件下DNAPL迁移过程。     

响应曲面优化胺化树脂吸附头孢曲松钠的性能

头孢曲松钠（CS）是常用的抗生素,在地表水和污水厂排水中经常被检出。为提升吸附树脂对CS的吸附性能,该研究通过Friedel-Crafts反应和化学修饰的方法,以低交联度的聚苯乙烯-二乙烯苯树脂为骨架,制备了氨基修饰的超高交联吸附树脂GNH-01。SEM-EDS、BET和FTIR表征结果显示,树脂表面有疏松的小孔,富有含氧和含氮官能团,比表面积较大。以CS为目标污染物,考察了时间、温度、初始浓度、pH、投加量等因素对GNH-01吸附性能的影响,并结合吸附动力学提出了吸附机制。结果表明：在初始浓度为40 mg/L、投加量为1 g/L、温度为30℃、pH=6.18时,吸附效果最好：吸附量为38.62 mg/g,去除率为96.55%。动力学研究表明,吸附过程符合拟二级动力学方程（R2>0.98）。CS在GNH-01上既有物理吸附也有化学吸附,功能基团的引入提升了树脂的吸附性能。此外,氢键作用也增加了吸附过程的吸附量。采用响应曲面法Box-Behnken模型优化了实验条件,探讨了各因素及其交互作用对去除率的影响,确定了最佳吸附条件。以5.00%NaOH溶液为脱附液,GNH-01树脂脱附效...     

对氯酚经Fenton体系预降解后的生物流化床处理

采用Fenton-生物流化床联用工艺处理对氯酚(4-CP)模拟废水,考察了不同Fenton处理程度时4-CP的降解产物和出水的可生化性,从而确定合适的Fenton体系预处理程度.同时,采用快速排泥法进行活性炭的挂膜以实现流化床的启动,并考察了流化床连续运行阶段停留时间(RT)、pH对降解效果的影响及反应器的抗冲击能力.最后研究了4-CP在Fenton-生物流化床联用工艺中的降解过程.结果表明,当4-CP初始浓度在1～2mmol·L-1时,通过Fenton体系可使83%左右的苯环破裂,转化成小分子有机酸;利用微生物作用可使剩余的苯环类物质和大部分的有机酸被降解,出水CODCr100mg·L-1.Fenton-生物流化床工艺具有高效处理难降解废水的优点,是一项具有应用前景的废水处理技术.     

Evaluation of the relationship between two different methods for enumeration fecal indicator bacteria： Colony-forming unit and most probable number

Most probable number (MPN) and colony-forming unit (CFU) estimates of fecal indicator bacteria (FIB) concentration are common measures of water quality in aquatic environments. Thus, FIB intensively monitored in Yeongsan Watershed in an attempt to compare two di erent methods and to develop a statistical model to convert from CFU to MPN estimates or vice versa. As a result, the significant di erence was found in the MPN and CFU estimates. The enumerated Escherichia coli concentrations in MPN are greater than those in CFU, except for the measurement in winter. Especially in fall, E. coli concentrations in MPN are one order of magnitude greater than that in CFU. Contrarily, enterococci bacteria in MPN are lower than those in CFU. However, in general, a strongly positive relationship are found between MPN and CFU estimates. Therefore, the statistical models were developed, and showed the reasonable converting FIB concentrations from CFU estimates to MPN estimates. We expect this study will provide preliminary information towards future research on whether di erent analysis methods may result in di erent water quality standard violation frequencies for the same water sample.