Ti(IV)与铜离子共掺杂的羟基磷灰石薄膜弱紫外光杀菌研究

采用共沉淀水热合成和离子交换的方法,制备了钛与铜离子共掺杂的羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2:HAP)(HAPTiCu),以大肠杆菌为目标物,研究了不同材料负载的多孔镍网薄膜在弱紫外光下的杀菌活性.结果表明,HAPTiCu在弱紫外光下具有高效杀菌效率,并远远高于HAPTi和P25 TiO2薄膜.这主要是铜离子的抗菌与光催化分解细菌的协同作用的结果.电子自旋共振(ESR)研究表明杀菌反应的主要活性物种是O2-.HAPTiCu薄膜释放的铜离子在光催化杀菌反应过程中,被光催化还原沉积在表面,导致了较低的铜离子溶出,从而保证了材料的稳定性.     

利用共基质代谢提高活性污泥法处理焦化废水COD的效率

焦化废水中含有大量的有机污染物,通过实验发现,采用常规活性污泥法处理,进水COD为2000mg／L左右时,出水COD在350—700mg／L之间,COD的去除率仅为60％-70％,难以达到国家排放标准。根据共代谢机理,向焦化废水生化处理系统中投加共代谢初级基质,促进难降解有机物被微生物降解,从而使COD的去除率提高到75％～85％。     

氯苯类化合物的生物降解

氯苯类生物降解机制可分为三类;氧化脱氯、还原脱氯和共代谢。氯苯类的氯化脱氯机制基本遵循一个相似的降解途径,即首先在双氧化酶攻击焉基层一醇,此二脱氯形成氯代邻二酚,邻二酚开环产物是相应的氯化粘康酸,脱氯过程发生在此粘康酸内酯化过程中和内酯开环后;还原脱氯需要多种微生物共同参与,脱氯途径很不一样,这与不同微生物种群和不同的环境条件有关,共代谢作用降低了氯苯类化合物的生物毒性,使其更易为别的微生物同化。     

共代谢基质对芽孢杆菌Y-4降解异喹啉的影响

以吡啶,葡萄糖和邻苯二甲酸作为共代谢基质,研究了它们对芽孢杆菌Y_4降解异喹啉的影响。实验结果表明各降解过程均遵循二级反应动力学方程：-dS／dt=K2S2＋K1S＋K0。吡啶的加入会抑制异喹啉的降解,并且吡啶的浓度越高,抑制作用越明显。反应体系中葡萄糖的浓度为100-800mg／L时,葡萄糖的加入会促进异喹啉的降解,且葡萄糖浓度越大,异喹啉降解速率P越大,当葡萄糖的浓度为800mg／L时,其降解率速率P可由未加葡萄糖的0．1924h。上升为0．2255h-1。适宜浓度的邻苯二甲酸会对异喹啉的降解产生促进作用,邻苯二甲酸的浓度为50mg／L时,异喹啉的降解速率可由原来的0．1924h-1增加到0．2145h-1,邻苯二甲酸浓度过高反而会抑制异喹啉的降解。     

不同共代谢基质对四氯乙烯的厌氧生物降解研究

用驯化好的厌氧污泥对葡萄糖、乳酸盐和醋酸盐作为电子供体时四氯乙烯(PCE)的降解进行研究。实验结果表明,PCE是通过还原脱氯发生生物降解的。实验的回归结果表明,反应均符合一级动力学反应速率,常数的大小依次为k乳酸>k葡萄糖>k醋酸。表明乳酸盐作为电子供体时PCE的降解速率较快,说明在实验条件下乳酸盐是最合适的电子供体。并且在整个实验过程中由共代谢基质提供的电子供体不是PCE降解的限制因素。     

铬渣秸秆共热解产物铬稳定性研究

生物质铬渣共热解工艺是新型的铬渣处理工艺,该工艺能有效地将铬渣中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ).而由于共热解产物总铬含量较高,因此考察了铬渣与秸秆共热解过程中铬稳定性.通过考察共热解产物成分及形态分析、pH影响实验、淋洗实验及长期稳定性实验,对共热解铬渣的铬环境安全性进行评估.结果表明:(1)共热解温度对铬渣形态有较大影响,可交换态及碳酸盐结合态铬含量随共热解温度升高而逐渐降低,800℃时候可交换态铬降至＜0.1％(质量分数,下同),碳酸盐结合态铬为1.2％;共热解后最稳定的残渣态铬含量随共热解温度升高而逐渐升高.(2)当pH＞7时,两种共热解产物总铬溶出量极低,基本都小于6mg/kg;当pH≤7时,总铬的溶出量显著增加,最高超过500 mg/kg.但由于解毒铬渣的酸中和能力极强,因此铬释放风险较低.(3)共热解产物的总铬累积溶出量极低,根据拟合结果计算出其100年填埋时间的总铬溶出量不超过1.3 mg/kg.长期稳定性实验表明,自然堆置过程中共热解产物的Cr(Ⅵ)含量逐渐降低.     

左氧氟沙星废水的生化处理研究

左氧氟沙星作为第三代氟喹诺酮类广谱抗菌药,已在临床上得到了广泛的应用。但是生产该药品所产生的废水为抗生素废水,是一种高色度、有毒难降解的有机废水。通过SBR试验,分析有机物在不同条件下的降解情况,旨在研究其生化处理影响因子,并由此提出处理该类废水所应注意的工艺条件和处理建议。     

基于文本挖掘的空中危险接近事件致因研究

空中危险接近事件是两机相撞事故的前兆事件,传统的依赖于分析人员知识和简单统计的致因分析模型无法适用于大量空中危险接近事件,因此提出了基于文本挖掘的空中危险接近事件致因研究框架,利用潜在狄利克雷分配模型(Latent Dirichlet Allocation, LDA)提取空中危险接近事件致因主题和关键词,基于全局词向量模型(Global Vectors for Word Representation, GloVe)和关键词共现网络分析各个主题及其关键词之间的潜在关系,充分利用全局统计信息以准确挖掘大量事件报告。结果表明：利用LDA挖掘得到组织因素、现场运行管理和应急管理等6个主题,其中人的因素主题重要度最大;基于GloVe词向量模型分析得到现场运行管理主题与应急管理主题、陆空沟通及配合主题与人的因素主题2组主题存在较强关联;“意识”是空中危险接近事件发生的关键细节。提出的致因研究框架可以帮助安全管理人员准确认识和高效利用空中危险接近事件报告等文本数据,同时基于数据分析有效减少了人为分析的主观性,提高了致因分析的效率,为精准防控空中危险接近事件提供基于数据的科学决策支持。     

稻鸭萍共作复合系统的主要生态效应

对稻鸭萍共作体系的主要生态效应研究结果表明,稻鸭萍共作有利于提高土壤肥力,水稻收获后的土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾分别比对照增加7.95%、7.05%、6.47%和4.46%;稻鸭萍共作对杂草的控制效果达到98.94%,明显削弱了稻田优势杂草的发生与危害,稻田残存杂草为数甚少,P ielou均匀度指数显著提高;稻鸭萍共作对稻田飞虱有显著的控制效应,从而明显抑制主要由灰飞虱传毒危害的水稻条纹叶枯病的发病率;稻鸭萍共作虽然对水稻纹枯病也有明显防治效果,但不能阻止纹枯病的发生;由于绿萍吸附了稻田水体中部分有机物、腐殖质等,稻鸭萍共作区水体的化学需氧量比稻鸭共作区降低8.70%。     

Non-UV based germicidal activity of metal-doped TiO2 coating on solid surfaces

A stain-based screening method was developed to screen different catalyst coatings for their germicidal activity. A Baclight dead/live bacteria viability kit （invitrogen, molecular probes） was used for staining the cell. The screening was carried out following a standard procedure. This included loading cell suspension to solid surface and maintaining contact for 30 min, then staining with a mixture containing dyes. The stained cells were observed using an epifluorescent microscope and photographed with a CCD camera under UV. Metal-doped TiO2 coatings on AI plates were prepared and tested for non-UV germicidal activity without using UV. It was tested using model microorganisms such as Bakers Yeast （Saccharomyces cerevisiae）, Bacillus subtilis, Pseudomonas putida, and Escherichia coli. On the basis of the germicidal activity of catalyst and the degree of damage caused to the cells, the stained cells may appear green （viable）, green with red or yellow nuclei and yellow （compromised） or red （nonviable）. According to their stained color, cells were counted to calculate the percentage of dead, live, and compromised cells. Compromised cells are cells that grow very slowly after reculturing indicating a degree of reversible cell damage. Screening the germicidal activity using this staining method is accurate and efficient, and requires less time than the culture-based method. A modification to the procedure for measuring germicidal activity of rough surfaces or fibrous coatings was developed. Both TiO2 and metal-doped TiO2 （Ag, Pt, Au, Cu） possess non-UV based germicidal activity. The germicidal activity of TiO2 was found to be related with its wetting property and can be improved by UV irradiation before testing. It is not greatly affected by contact time, indicating a fast acting germicidal activity.