氮、磷限制对塔玛亚历山大藻细胞周期及毒素含量和组成的影响

优化了塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense CI01细胞同步化方法,研究了N、P限制对A.tamarense CI01细胞周期及毒素含量和组成变化的影响。结果表明,采用前期驯化、细胞沉降分离和光限制诱导相结合的同步化方法,细胞同步率提高了约14%。N、P限制条件下,细胞分裂受抑制,分别停滞于G2/M期和G1期。营养盐对毒素合成及组成影响比较明显:N限制下单细胞毒素含量降低,P限制下单细胞毒素含量升高。在正常营养和P限制条件下,C1,2占毒素总量的98%以上,GTX2,3占总毒素量的2%左右;N限制条件下,C1,2所占比例下降到90%左右,而GTX2,3比例增长到约10%。根据C1,2和GTX2,3在一个细胞周期内的变化规律推测,毒素的合成受光诱导并在细胞周期G1期的特定时间内合成,细胞可能先合成GTX2,3毒素,后被转化为C1,2毒素。     

铁有机骨架材料的快速合成及对阴离子染料的吸附性能

染料废水色度高,难以生化处理,吸附法是有色废水处理的重要方法.采用常温快速合成铁有机骨架材料,通过IR和XRD对合成的材料进行表征;并研究铁有机骨架材料对阴离子染料的吸附性能.结果表明常温快速反应能够合成铁有机骨架材料,材料比表面积和孔体积较高,等电点p H为3.7.铁有机骨架材料在酸性条件下更容易吸附水中的阴离子染料;随染料浓度的增加,材料对染料的吸附量逐渐增大,Langmuir恒温吸附模型可以很好描述该过程,计算的吸附参数表明吸附过程容易进行.材料对染料的吸附为准二级动力学,染料结构会显著影响铁骨架材料吸附过程,络合结构的偶氮染料能够快速达到吸附平衡.     

天然高分子改性阳离子絮凝剂的合成及其性能与机理的研究

以天然高分子物Ｆ６９１粉为原料，合成了一种新型阳离子絮凝剂ＦＮＱＤ。研究表明：在ＮａＯＨ／Ｆ６９１质量比１、穹剂／Ｆ６９１质量比１．５，反应温度５０℃、反应时间３ｈ条件下，ＦＮＱＤ具有优导的絮凝性能。当ＰＨ＝７、投加量３ｍｇ／１时，ＦＮＱＣＤ对市内悬浊度去除率〉９５％，絮凝性能明显优于ＰＡＭ－Ｃ。机理表明ＦＮＱＤ与胶体颗粒间的镶嵌式引力和ＦＮＱＤ分子链的半刚性结构是ＦＮＱＤ具有优异的絮凝性能和良好     

新型氧化石墨烯生物纳米材料对印染废水中镉和孔雀石绿的去除性能及机制

印染废水因其成分复杂,并且难以被自然去除,己成为环境的重点污染源之一.本研究采用甘蔗渣还原液还原氧化石墨烯,并负载伯克霍尔德菌成功制备了新型生物纳米材料MNMs.采用SEM-EDS-Mapping和Raman分析证实该材料具有较好的结构稳定性和良好的吸附效果,并对印染废水的典型污染物Cd²⁺和孔雀石绿的联合去除率均达到80%以上.GC-MS检测结果证实该复合纳米材料可将孔雀石绿降解为N,N-二甲基苯胺和4-（二甲基氨基）二苯甲酮.动力学拟合分析表明Cd²⁺和孔雀石绿被MNMs吸附过程遵循伪二级速率模型（R²>0.99）,而MG的降解过程更遵循伪一级速率模型（R²>0.99）.MNMs对Cd²⁺和MG的理论最大吸附量分别为84.03 mg·g^-1和45.25 mg·g^-1.研究结果表明,该生物纳米材料对水溶液中Cd²⁺和孔雀石绿有较好的去除效果,未来可应用于工业印染废水的污染控制.     

水热炭减少稻田氨挥发损失的效果与机制

作为生物质水热碳化的产物,水热炭因其丰富的孔隙结构和官能团等良好的表面特性,在稻田氨(NH_3)挥发减排方面有着良好的应用前景.本研究将水热炭作为一种土壤调理剂施加到稻田土壤中,通过水稻全生育期土柱试验,考察其对稻田氨挥发的影响.试验通过设置3个处理:CKU(不施加水热炭对照)、SHC(锯末水热炭)和W-SHC(水洗锯末水热炭),研究了不同水热炭对田面水pH、田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发排放通量和累积量及单位产量氨挥发排放累积量的影响.其中水热炭和水洗水热炭施加量为0. 5%(质量分数).结果表明,SHC处理显著降低了NH_3挥发累积排放量和单位产量NH_3挥发累积排放量(P 0. 05),相比CKU分别减少了32. 42%和47. 61%. W-SHC处理氨挥发减排效果稍弱,NH_3挥发累积排放量和单位产量NH_3挥发累积排放量相比CKU分别减少了10. 14%和27. 71%.氨挥发减排可能与水热炭的施用导致的田面水pH变化和NH_4~+-N浓度的降低有关.与CKU相比,SHC和W-SHC处理均降低了田面水pH和NH_4~+-N浓度,且在水稻基肥期(BF)和蘖肥期(SF1)影响较明显.土壤脲酶活性受到水热炭施加的显著抑制(P 0. 05),同时土壤氨氧化基因(AOA和AOB)丰度也显著增加(P 0. 05),导致土壤氨氧化作用增强,这对于田面水NH_4~+-N浓度有削减作用.本研究将为实现稻田氨挥发减排背景下的水热炭农业环境应用提供理论和数据支持.     

污泥水热碳化技术的应用

城镇污水处理厂污泥是污水处理的副产物，具有污染与资源的双重属性，对污泥进行安全、高效的处理处置，是保障污水处理厂稳定运行、避免二次污染、实现资源能源回收的重要工作。文章介绍的污泥水热碳化处理技术，是污泥焚烧和土地利用等处置前的一种经济、高效的处理技术。污泥通过水热碳化处理后，含水率能降至30%，减容效果显著，收集、运输便利；处理后污泥的重金属生物毒性大幅降低，病原菌等微生物被杀灭，实现了无害化和稳定化；生物炭保留了污泥有机质和氮磷等营养物质，热值高，可作为生物燃料和矿山生态修复的材料。     

松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯（triallyl maleopimarate， TAMP）为交联剂，通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂（triallyl maleopimarate-acrylic copolymer， TAMPA），采用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附脱附曲线和热重（TG）分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征，采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）重金属离子吸附性能的影响.结果表明，当pH值为2.0~5.0，TAMPA树脂对Pb（II）、Cu（II）和Cd（II）吸附量呈先增大后平缓的趋势，pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用；吸附动力学符合准二级模型；Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附；吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂，重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果，提出了TAMPA对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附作用机制，主要为重金属离子与材料基体中的C?O氧配位螯合作用.     

地表环境汞污染的生物修复技术及展望

汞（Hg）及其化合物是一类重要的全球污染物，环境中高浓度的汞会对生态系统和人类健康造成严重危害。《关于汞的水俣公约》正式生效后，汞生产量、使用量和排放量将得到有效控制。然而历史排放汞导致的污染问题依然会对自然环境造成长期的生态风险，因此在减排的同时也亟需开发、发展有效治理汞污染的方法。本文总结了汞污染生物修复的技术及应用原理，分析了基于生物修复原理运用合成生物学手段改造生物将其运用到汞污染修复的优势和潜力，最后探讨了汞污染合成生物学修复应重点关注的问题和前沿研究方向。