紫外耦合游离亚硝酸强化剩余污泥厌氧发酵产酸研究

为打破传统厌氧发酵过程中污泥破壁溶胞困难和产酸效能低的瓶颈,探究了紫外光（UV）耦合游离亚硝酸（FNA）预处理对污泥发酵产酸的影响,并与热（H）和超声法（US）耦合FNA预处理进行了对比分析.结果表明,UV辅助FNA联合预处理（FNA-UV）对细胞破碎和胞外聚合物的剥离具有协同效应,·OH和·O₂^-作为反应中间体,其强度远高于其他预处理组（FNA-US和FNA-H）,与·NO,·NO₂及ONOO^-等中间产物共同促进了溶解性有机物的释放,溶解性碳水化合物和蛋白质含量相比FNA组分别提升60%和90%,进而为后续水解产酸过程提供了充足的底物.FNA-UV组短链脂肪酸（SCFAs）浓度于第4d达到峰值,为（201.8±4.8） mg COD/g VSS,相比FNA组提升67%,乙酸占比高达56.8%.通过发酵末期对各体系进行碳平衡分析表明,紫外耦合FNA预处理在污泥减量、溶解性有机物的释放与转化、SCFAs的产生方面具有重要作用.微生物群落分析表明,FNA-UV对功能菌群的富集发挥重要作用,表现为厌氧发酵菌和反硝化菌的有效增强,相比其他各组提升了23.7%~270.6%.     

Radiation induced decomposition of a refractory cefathiamidine intermediate

Diisopropylthiourea（DPT）, an intermediate of a widely used cephalosporin, has been found to be one of the most refractory components in cephalosporin synthesis wastewater.This compound cannot be completely removed by conventional biological processes due to its antimicrobial property. Ionizing radiation has been applied in the decomposition of refractory pollutants in recent years and has proved effective. Therefore, the decomposition of DPT by γ-irradiation was studied. The compound was irradiated at the dose of 150–2000 Gy before a change of concentration and UV absorption of the solutions was detected.Furthermore, the decomposition kinetics and radiation yield（G-value） of DPT was investigated. The results of radiation experiments on DPT-containing aqueous showed that the DPT can be effectively degraded by γ-radiation. DPT concentration decreased with increasing absorbed doses. G-values of radiolytic decomposition for DPT（20 mg/L） were 1.04 and 0.47 for absorbed doses of 150 and 2000 Gy, respectively. The initial concentration and p H of the solutions affected the degradation. As the concentration of substrate increased,the decomposition was reduced. The decrease of removal rate and radiation efficacy under alkaline condition suggested that lower p H values benefit the γ-induced degradation. UV absorption from 190 to 250 nm decreased after radiation while that from 250 to 300 nm increased, indicating the formation of by-products.     

若尔盖泥炭地溶解有机碳季节变化特征及其影响因素

DOC(溶解有机碳)是泥炭地碳循环中最活跃、最敏感的指标.以若尔盖木里苔草(Carex muliensis)泥炭地为研究对象,分析了2012年该泥炭地DOC季节变化特征及其影响因素,旨在揭示泥炭地碳循环特征及其对全球变化的潜在响应.结果表明:若尔盖木里苔草泥炭地孔隙水中ρ(DOC)季节变化显著(P0.001,n=12),总体呈先升后降趋势,8月和5月分别出现最高值(42.77 mg/L)和最低值(26.27 mg/L).DOC复合物组成结构季节变化明显,主要表现在:在整个生长季节,DOC复合物芳香组分〔A254/ρ(DOC),其中A254为波长254 nm处的吸光度,余同〕及有色组分相对含量〔A400/ρ(DOC)〕逐渐增加,变化范围分别为0.02~0.05和0.002~0.007;5—7月DOC复合物腐殖化程度(E4/E6,即A450/A650)迅速降低,8—10月又逐渐增强.此外,土壤层温度、地表温度及相对湿度是泥炭地孔隙水ρ(DOC)季节变化的主要影响因素,三者的R2分别为0.522、0.486和0.369,降水量则对有色组分含量和腐殖化程度的季节动态有很大贡献(R分别为0.748、-0.604),同时腐殖化程度还受到土壤层和地表温度的影响(R分别为0.744、0.722).该研究结果有利于从DOC复合物的组成结构方面进一步了解DOC季节特征及其变化的潜在机制.     

大庆油田采油污水对斑马鱼过氧化氢酶的影响研究

为研究大庆油田采油污水对生物过氧化氢酶（Catalase,CAT）的毒性效应,判定采油污水对生物体的损害程度.以斑马鱼为实验材料,利用大庆油田不同稀释倍数（66.7倍、52.6倍、33.3倍）的采油污水胁迫培养斑马鱼,通过紫外分光光度法测定斑马鱼的不同部位CAT的变化情况,研究采油污水对斑马鱼毒性效应.结果表明,在相同的处理时间和环境条件下,随着采油污水稀释倍数的减小,斑马鱼的不同部位的CAT含量呈增加趋势,当达到一定稀释倍数时CAT的增长发生抑制,CAT含量减少,斑马鱼的生理状况也随之产生变化,甚至死亡.为此需要重视对大庆油田采油污水排放的监管、规范和治理.     

HPSEC-UV-TOC联用技术测定有机物相对分子质量分布

采用在线高效凝胶色谱仪(HPSEC)和紫外检测器以及TOC检测仪联用测定有机物相对分子质量分布.通过同步测定样品中大范围相对分子质量区间的UV254和TOC,更深入和准确地了解有机物的结构特性,特别是一些不含共轭双键和芳香度的有机物.结果显示,TOC检测仪能够简单快捷地检测出水中所有有机物的相对分子质量分布,包括蔗糖、海藻酸钠等对紫外响应较低的亲水性有机物;样品进样量与TOC响应线性正相关,进样量越大,响应越强;离子强度从0升至0.2mol.L-1,峰面积仅减小1.2%,离子强度对有机物相对分子质量分布测定影响较小;样品pH值在中性或酸性时不影响测定结果,pH值为碱性时,TOC响应异常;采用流动相配定的样品较超纯水配定的样品,相对分子质量分布曲线中干扰峰明显减小,出峰效果更好;该联用技术可以很好地表征湘江原水及其4种亲疏水性组分的相对分子质量分布.     

鄱阳湖沉积物溶解性有机质光谱特征

目前针对鄱阳湖流域沉积物溶解性有机质(DOM)光谱特征的研究仍较少,因此基于紫外-可见光谱和三维荧光光谱技术,并结合平行因子分析法(PARAFAC),对鄱阳湖沉积物中DOM的物质组成和来源特征进行了解析.结果表明,鄱阳湖沉积物DOM的腐殖化程度较高,是陆源输入和藻类、浮游生物等内源产生的混合型,且以陆源输入为主.与碟形湖区相比,通江水域沉积物DOM的有色溶解性有机质浓度更高、 DOM粒径更大且芳香性及腐殖化程度更高.通过PARAFAC共解析出3个类腐殖质组分(C1、 C2、 C4)和1个类蛋白组分(C3).与碟形湖相比,腐殖质组分均表现为通江水域更高,其中C1组分在两区域的占比均为所有组分中最高,前者为42%,后者为46%.空间分布上,4个组分荧光强度总体上呈现东高西低的趋势,高值主要分布在都昌和南矶湿地水域附近,分析主要与丰水期水位上涨、大量植物被淹死亡和人类活动有关.主成分分析结果表明,湖区不同沉积物DOM荧光组分差异较小,但以碟形湖区沉积物DOM腐殖化程度略高.     

紫外诱变选育优势好氧反硝化菌株

采用紫外照射的方法对好氧反硝化菌株进行诱变,从中筛选出一株优势正突变菌株ZR43,并对其形态、生长条件及反硝化能力进行了研究.结果显示,相对于亲本R1,菌株ZR43对亚硝态氮的积累量大幅度降低,从75.05mg·L-1减少到17.42mg·L-1.TN去除率提高了18%.菌株形态为球菌.最佳生长条件:温度为30℃、pH为8、C/N为10、以丁二酸为最佳碳源.C/N对菌株ZR43的好氧反硝化能力影响很大,当C/N大于8时,总氮的去除率均达到32%以上.     

低剂量长波紫外胁迫下活性污泥硝化活性及氧化应激响应

选取具备良好硝化能力的活性污泥为试验对象,考察其在不同强度（0,0.15,0.39,0.62和1.16μE/（L·s））及不同时间（0,1,2,3和4h）的长波紫外（UVA）辐照下,氨氧化菌（AOB）及亚硝酸盐氧化菌（NOB）活性的响应情况.结果显示：UVA辐照强度的增加对NOB活性产生显著性影响（P<0.01）,而对AOB活性的影响则微乎其微（P>0.05）,且随UVA辐照时间的延长,AOB与NOB之间活性差异越大.动力学拟合结果表明UVA辐照下NOB的衰亡速率（b=0.6938h^-1）远大于AOB （b=0.1423h^-1）,NOB对于UVA辐照的耐受性低于AOB.UVA辐照下AOB与NOB活性差异可能与UVA诱导的氧化应激效应有关,即UVA辐照能够诱导微生物胞内活性氧（ROS）水平的激增,对细胞膜形成氧化性损伤,破坏细胞膜结构完整性,加速微生物走向衰亡.     

UV-NaClO顺序消毒对污水中大肠菌群的灭活效果

紫外(UV)和次氯酸钠(NaClO)消毒广泛应用于城市污水处理中,但目前2种消毒方式均存在不足。为实现既可高效消毒又能同时降低消毒所带来负面影响的目的,通过对比研究,分析了达到与UV或NaClO相同的消毒效果时,紫外-次氯酸钠(UV-NaClO)顺序消毒所需的消毒剂量以及UV-NaClO顺序消毒对微生物复活和消毒副产物(DBPs)生成的影响。结果表明：当UV剂量为9 mJ·cm^-2,NaClO投加量为3、4和10 mg·L^-1时,UVNaClO顺序消毒可达到与单独UV消毒时(剂量为12、20或60 mJ·cm^-2)以及单独NaClO消毒时(NaClO投加量为4、10或20 mg·L^-1)的相同消毒效果;且当需要的微生物灭活效率越高时,UV-NaClO顺序消毒的优势越明显。同单独UV消毒相比,UV-NaClO顺序消毒后微生物的光复活率和暗修复率明显降低。当达到与单独NaClO消毒相同的微生物灭活效果时,UV-NaClO顺序消毒可有效降低DBPs的生成量,例如完全灭活E.coli,采用UVNaClO顺序...     

不同来源的疏水性有机酸的光谱学研究

选取2个地表水体水样、2个城市污水处理厂二级处理出水水样和2个土样,从中提取出疏水性有机酸(HPO-A).采用紫外-可见光谱、红外光谱和荧光光谱技术,对不同来源的HPO-A的特性进行了比较和表征.结果表明,这6种HPO-A的吸光度均是随着波长的增加而下降.280nm处的吸收系数(A280)和600nm处的吸收系数(A600)均可排序为:土壤HPO-A地表水体HPO-A二级处理出水HPO-A.HPO-A的E253/E203(波长在253nm处的吸光度与波长在203nm处的吸光度的比值)与A600之间缺乏必然的联系.土壤HPO-A中不含有—CH3官能团.C=O官能团在地表水体HPO-A和土壤HPO-A中的含量较高,而脂族化合物在二级处理出水HPO-A中的含量较高.二级处理出水HPO-A中含有酰胺类化合物.类富里酸和类腐殖酸物质是HPO-A中主要的荧光物质.在地表水体HPO-A和二级处理出水HPO-A中,类富里酸荧光物质的相对含量较高.类溶解性微生物代谢产物荧光物质的存在与否与HPO-A的来源无关.