焦化废水中有机污染物好氧生物降解特性的研究

在实验室条件下,采用瓦勃氏微量呼吸仪测试方法,以处理焦化废水曝气池内活性污泥作为降解所用微生物,研究了焦化废水中咪唑等6种有机污染物的好氧生物降解特性。文中的对这些有机污染物在单一基质和与苯酚共基质条件下的降解规律、它们对微生物的抑制情况进行了详细考察。在与苯酚共基质条件下,6种有机污染物的降解特性有不同程度变化。吩噻嗪、高浓度萘和咔唑抑制苯酚降解,咪唑、吡咯、蒽在共基质条件下降解性有所提高     

厌氧污泥降解萘动力学与生物多样性研究

为对工业废水中的萘进行高效的生物处理,采集某石油工业废水处理装置的厌氧活性污泥,以萘和萘与乳酸钠为电子供体进行驯化培养.当一个驯化周期中萘去除率达到90%以上时,研究间歇反应条件下分别以萘和萘与乳酸钠为电子供体时的降解动力学,并提取去除率高的污泥中微生物总DNA,构建16S rDNA基因片段克隆文库分析细菌群落结构.结果表明,以单一萘为电子供体时萘的降解率远远小于萘与乳酸钠共代谢时的降解率;两种驯化模式下萘浓度与时间符合一级反应动力学,动力学常数K分别为3.5×10-3h-1和16×10-3h-1.萘与乳酸钠共代谢污泥中细菌类群主要为Deltaproteobacteria、Thermotogae、Bacteroidetes、Chloroflexi和Unclassified bacteria,其中Deltaproteobacteria类细菌占主导地位.在成熟的厌氧活性污泥中Desulfobulbus sp.所占比例为24.2%;Kosmotoga占21.0%.此外,反应器中还存在Smithella、Syntrophobacter、Levilinea等细菌.对厌氧活性污泥中细菌多样性的研究有利于优化反应条件,从而提高污泥中萘的去除率.     

小麦根系吸收萘、菲、芘的动力学特征

研究植物根系吸收多环芳烃的动力学特征对控制其进入食物链、保障农产品安全有重要意义.因此,本文采用水培方法,研究了小麦根系对萘、菲、芘吸收的动力学机制.结果表明,小麦根系对水培环境中的萘、菲和芘均有明显的吸收和累积作用,且吸收量均随时间延长而增加,整个吸收过程可分为快速吸收和慢速吸收两个阶段.小麦根系对萘、菲和芘的吸收速率快慢表现为芘＞菲＞萘,且萘、菲、芘吸收的动力学曲线可用米氏方程表征,相应的Km值分别为759.30、12.89和3.59μmol·L-1,即小麦对萘、菲、芘的亲和力大小为芘＞菲＞萘,结果与其Kow值大小顺序一致.小麦根系吸收萘、菲、芘均会导致营养液pH值升高,吸收单个萘、菲、芘分子产生的pH升高幅度表现为芘＞菲＞萘.上述结果显示,萘、芘的根系吸收特征与菲相似.     

CuO(-CeO2)/Al2O3催化剂对萘催化氧化性能研究

采用浸渍法制备了CuO/Al2O3、CeO2/Al2O3和CuO-CeO2/Al2O3这3种催化剂,通过氮吸附、SEM、XRD等手段对催化剂的结构及组成进行了表征,利用固定床反应装置考察了活性组分、气体流量、催化反应温度对萘催化氧化性能的影响.结果表明,18%CeO2/Al2O3的萘催化活性较低,18%CuO/Al2O3和9%CuO-9%CeO2/Al2O3的活性较高,两者在300℃时对萘的去除率分别达到91%和89%;CuO-CeO2/Al2O3催化剂具有比CuO/Al2O3更好的低温活性;气流量的变化对两种催化剂性能的影响不大.     

石油化工污染土壤中萘的生态风险评价

分别用点估计商、暴露分布/效应分布比较和基于分布的商3种评价方法对典型石油化工污染土壤中萘的生态风险进行了评价.结果表明,大庆市贴不贴纳污泡周边土壤中萘污染的生态风险较小.采用点估计商方法并应用1000倍的外推因子时,危害商小于1;采用后2种评价方法并应用100倍的评价因子时,生态风险的概率为14.1%,10%的物种受损害的概率为6.2%,基于分布的商值超出1的概率为2.1%.案例研究结果表明,运用点估计商→暴露分布/效应分布比较→基于分布的商的方法流程对石油化工污染场地进行风险评价是可行的.     

电芬顿氧化法处理酸性橙Ⅱ模拟废水

为分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高酸性橙Ⅱ废水的可生化性,采用电芬顿氧化法处理质量浓度为300mg/L的酸性橙Ⅱ模拟废水,研究了不同电流密度对电芬顿系统处理效率的影响.结果表明,在不同电流密度条件下,模拟废水ρ(CODCr)由377.8 mg/L快速降至276.9 mg/L时,消耗的电量分别为300 C(10.0 mA/cm2)、810 C(7.5 mA/cm2)、2 190 C(5.0mA/cm2)和1 710 C(2.5 mA/cm2),说明在高电流密度条件下,电芬顿反应器能够高效快速地分解酸性橙Ⅱ,同时消耗最低的电量.电芬顿系统处理出水的紫外可见光谱检测结果表明,在较高电流密度(7.5 mA/cm2)条件下,电芬顿系统仅需要10 min就能够基本完全分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高废水的可生化性.      

有机改性蒙脱土对萘的吸附机制和影响因子

我国场地土壤中多环芳烃（PAHs）污染或PAHs-重金属复合污染是常见的污染类型,对公众健康与环境构成巨大威胁.本研究利用耗散型石英晶体微天平（QCM-D）技术和批量吸附实验,探究实验室制备的2种有机改性黏土对萘的吸附机制,以及萘与Cu²⁺共存时黏土颗粒吸附情况.结果表明,25℃时,十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土（CTAB-SMF）的吸附等温线符合Freundlich模型（R²>0.92,n>1）,说明其对萘的吸附位点具有多样性,在较高萘平衡浓度（c_e=1 mmol ·L^-1）下吸附分配系数K_d为SMF的13.4倍;3-巯基丙基三甲氧基硅烷改性蒙脱土（TMSP-SMF）的吸附等温线符合Langmuir模型（R²>0.96）,在较高萘平衡浓度（c_e=1 mmol ·L^-1）下吸附分配系数K_d为SMF的1.14倍.说明2种有机改性黏土对萘的吸附效果优于SMF颗粒.3种黏土颗粒对萘的吸附焓在-30~-10 kJ ·mol^-1之间,均为自发物理吸附.溶液离子强度升高抑制了SMF吸附萘,但对改性黏土吸附萘无显著影响.萘平衡浓度较低（c_e=0.1 mmol ·L^-1）时,Cu²⁺的存在使TMSP-SMF对萘的吸附效果增加了3倍;同时萘能促进2种改性黏土对Cu²⁺的吸附.本研究通过原位在线QCM-D检测了黏土对萘的吸附机制,结果与批量吸附实验结果一致：CTAB-SMF对萘的吸附位点主要为黏土层间的改性剂基团,TMSP-SMF则位于黏土颗粒表面的改性剂基团.本项研究结果显示,QCM-D技术是一种有效的原位在线表征黏土膜吸附有机污染物的方法,2种有机改性的黏土颗粒可作为应用于PAHs或PAHs-重金属复合污染场地的修复材料.     

菌株N-1对萘的降解特性研究

从石油污染的土壤中分离到1株能够较好降解萘的菌株N1,它能以萘为唯一碳源生长,初步鉴定为微球菌属(Micrococcussp.),其最适生长条件为35℃,pH8.0.采用HPLC研究了不同转速、氮源和微量元素浓度对N1降解萘的影响,结果表明,转速180rmin-1,氮源NH4NO3(1000mgL-1),微量元素0.1%时为最佳降解条件.最后对不同浓度萘的降解效率进行了比较.图2参8     

改性钙铝LDH对水中硝基苯和萘的吸附

为了解经十二烷基硫酸钠（SDS）改性的钙铝LDH作为吸附剂吸附水体中硝基苯和萘的吸附性能,结合有机钙铝LDH的结构特征和有机质含量,对有机改性前后钙铝LDH分别对硝基苯、萘的动力学和等温吸附线进行了研究。探讨了其吸附机理。结果表明,有机钙铝LDH层间距为3．25nm,有机质含量约为45％。提出了有机改性后的钙铝LDH对硝基苯和萘的吸附率增强,且萘的吸附效率高于硝基苯;有机钙铝LDH对非离子型有机污染物的吸附作用机理主要为分配作用。     

在线表征萘二次有机气溶胶硝基多环芳烃

硝基多环芳烃(NPAHs)广泛存在于大气气溶胶中,是棕色碳的重要组成部分.萘和其他多环芳烃是NPAHs的重要前体物.为研究NO₂对NPAHs形成的影响,本文利用气溶胶激光飞行时间质谱仪(ALTOFMS)在线测定不同NO₂浓度下萘光氧化形成的二次有机气溶胶(SOA)的NPAHs组分.实验结果表明,NO₂对NPAHs的产生和萘SOA的形成有促进作用.通过ALTOFMS在线检测、模糊C均值(FCM)聚类分析,结合离线电喷雾电离质谱验证,测得萘酚和羰基化合物是不存在NO₂时萘SOA粒子主要成分,而通过OH-萘加合物和萘酚硝化产生的硝基萘、二硝基萘、硝基萘酚和二硝基萘酚及其衍生物是NO₂存在时萘SOA粒子的主要组分.这为城市大气高浓度NO_x背景下,研究NPAHs的化学组分和形成机理提供了实验依据.