Acid Orange 7 degradation using methane as the sole carbon source and electron donor

• AO7 degradation was coupled with anaerobic methane oxidation. • Higher concentration of AO7 inhibited the degradation. • The maximum removal rate of AO7 reached 280 mg/(L·d) in HfMBR. • ANME-2d dominated the microbial community in both batch reactor and HfMBR. • ANME-2d alone or synergistic with the partner bacteria played a significant role. Azo dyes are widely applied in the textile industry but are not entirely consumed during the dyeing process and can thus be discharged to the environment in wastewater. However, azo dyes can be degraded using various electron donors, and in this paper, Acid Orange 7 (AO7) degradation performance is investigated using methane (CH₄) as the sole electron donor. Methane has multiple sources and is readily available and inexpensive. Experiments using ¹³C-labeled isotopes showed that AO7 degradation was coupled with anaerobic oxidation of methane (AOM) and, subsequently, affected by the initial concentrations of AO7. Higher concentrations of AO7 could inhibit the activity of microorganisms, which was confirmed by the long-term performance of AO7 degradation, with maximum removal rates of 8.94 mg/(L·d) in a batch reactor and 280 mg/(L·d) in a hollow fiber membrane bioreactor (HfMBR). High-throughput sequencing using 16S rRNA genes showed that Candidatus Methanoperedens, affiliated to ANME-2d, dominated the microbial community in the batch reactor and HfMBR. Additionally, the relative abundance of Proteobacteria bacteria (Phenylobacterium, Pseudomonas, and Geothermobacter) improved after AO7 degradation. This outcome suggested that ANME-2d alone, or acting synergistically with partner bacteria, played a key role in the process of AO7 degradation coupled with AOM.     

填埋场产气规律的模型预测

垃圾填埋产气率预测对于评估填埋场能源气体产生潜力,确定填埋气体利用方式极为关键. 通过对南京水阁垃圾填埋场的现场取样、抽气试验及工程运行等数据的分析,讨论了对于填埋气体产生的两步一级反应耦合模型的求解方法;建立了基于有机物分解数据和现场抽气试验数据的2类求解途径,并对各自的适用范围进行了分析;给出了最大产气率、最大产气率发生时间和最大产气率发生时已产气量的解析解,其中最大产气率与反应速率常数(K)和总产气量(L0)有关,最大产气率发生时间仅与K有关,而最大产气率发生时的已产气量占总产气量的比率为常数,与反应介质、反应条件等均无关. 结果表明,填埋气体两步一级反应耦合模型的预测结果与实测结果较吻合.      

1991—2004年东亚温室气体浓度特征及变化趋势

利用NOAA Earth System Research Laboratory提供的1991─2004年Tae-ahn(韩国),Ulaan Uul(蒙古)以及瓦里关(中国)的大气温室气体CO₂和CH₄的数据,对东亚地区大气温室气体的浓度特征及变化趋势进行研究.结果表明:14年来东亚地区大气中φ(CO₂)和φ(CH₄)月和年平均值总体呈明显上升趋势;3个监测站的φ(CO₂)年线性递增率比较接近,平均值为1.91×10-6a-1,季节变化较一致;从沿海到内陆这2种温室气体的浓度均随海拔升高而逐渐降低.      

渗滤液回流对准好氧填埋产气过程影响研究

依据准好氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场。对准好氧填埋结构渗滤液回流情况下填埋气产气过程做了跟踪监测。定期测定填埋气中的组分浓度变化,结合填埋场渗滤液水质变化进行分析。结果表明准好氧填埋条件下进行渗滤液回流有利于减轻渗滤液的排放量且不会造成NH4+-N的累积。渗滤液回流可以加快甲烷的产气速度,渗滤液回流时的甲烷浓度约为不回流时的甲烷浓度的2倍。从而可加快垃圾的稳定化进程。     

高压脉冲等离子体催化还原NO的研究

用离子交换法制备Co-ZSM-5催化剂,考察了有氧条件下,在甲烷选择还原NO的反应中,高压脉冲等离子体的加入对Co-ZSM-5活性的影响。发现在一定温度范围内,高压脉冲等离子体与Co-ZSM-5之间存在协同效应。在此基础上,初步探讨了高压脉冲等离子体活化CH4催化还原净化NO的反应机理。     

双季稻品种根际特征与甲烷排放差异及其关系

为探讨不同水稻品种间甲烷排放差异形成的机制,选取早晚稻各6个品种为供试材料进行大田试验,采用静态暗箱-气相色谱法测定CH4气体.结果表明,早晚稻甲烷排放通量品种间差异显著,全生育甲烷排放通量均值湘早籼24号最高,株两优819最低,相差34. 6%;晚稻种,T优15最高,资优299最低,相差33. 9%.不同双季稻品种间甲烷排放量、单位产量温室效应差异显著.早稻品种的CH4累计排放量介于198. 3～303. 44 kg·hm-2之间,排放量最低是株两优819;单位产量温室效应介于0. 67～1. 40 kg·kg~(-1)之间,陆两优996最低.晚稻品种的CH4累计排放量明显高于早稻,介于291. 93～388. 28kg·hm-2之间,资优299最低;单位产量温室效应介于0. 94～1. 68 kg·kg~(-1)之间,Y两优1号最低.稻田甲烷排放与水稻产量、根冠比、根系孔隙度、土壤溶液Eh值、甲烷浓度、可溶性碳浓度及铵态氮浓度的相关性均达到显著或极显著水平.双季稻品种甲烷排放与水稻根冠比及根孔隙度关系密切,降低早稻品种根系孔隙度或者根冠比可减排甲烷,而晚稻品种则与早稻相反;根际土壤溶液碳氮浓度的降低和Eh值的提高也可减少甲烷的排放.     

热液成矿流体中的有机物质

热液流体中的主要有机质包括腐殖物质（t＜50℃）、有机羧酸（t＝80～140℃）、原油（120～180℃）和水溶性甲烷气（180～300℃）。腐殖物质在初始矿源层形成中起重要作用，在腐殖酸缩合成干酪根过程中通过去氧而导致还原的成岩环境，从而有效地防止金属元素在初始矿源石化过程中的分散。有机羧酸是干酪很早期演化的必然产物，富含有机羧酸的油田卤水可以成为MVT铅锌矿的成矿流体。在一定成熟度范围内原油可能成为汞金热液流体的重要有机组分。水溶性甲烷气是铜、铀、金等中低温热液流体的重要有机组分。有机质演化的阶段性决定了相应热液流体中有机质的类型；此外沉积建造的类型、金属元素在油／卤之间分配系数差异和构造条件差异导致了金属矿化分异。     

粉煤灰、炉渣提高生物反应器垃圾处理性能研究

通过粉煤灰、炉渣和生活垃圾共置处理,研究粉煤灰、炉渣提高生物反应器垃圾处理性能的机理和效果。结果表明:粉煤灰、炉渣可以有效去除重金属离子,调节反应器内pH,使渗滤液停留时间延长4倍～5倍,产气量提高5.9倍～7.8倍,甲烷含量可提高2倍以上,共置处理效果显著好于生活垃圾单一处理。     

硫酸根对有机废水厌氧生物处理的影响

利用连续流上流式厌氧污泥床在控制和不控制H_2S浓度两种情况下,考察SO_4~(2-)对有机物厌氧生物处理的影响。试验表明,硫酸根本身对厌氧处理没有毒害作用,它对厌氧处理过程的破坏主要是其还原产物H_2S造成的。在用Fe~(2+)控制H_2S的情况下,硫酸根的存在和浓度大小对出水TOC、TOC去除率、产气量、气化率无不利影响,但会使气体中甲烷含量及甲烷产率逐渐减小而二氧化碳含量及二氧化碳产率逐渐增大,     

冬季黄渤海DMS、DMSP和CH4的分布及影响因素

于2017年12月~2018年1月现场测定了黄、渤海表层海水中二甲基硫（DMS）、二甲巯基丙酸内盐（DMSP）以及溶解甲烷（CH₄）的含量，对DMS、DMSP及CH₄的浓度分布和相互关系进行了研究.通过培养实验探究了DMSP降解对DMS和CH₄生成的影响，并估算了DMS及CH₄的海-气通量.结果表明，表层海水中DMS、DMSPd、DMSPp及CH₄的平均浓度分别为（1.39±1.21），（2.87±1.54），（5.59±4.64），（6.91±2.77）nmol/L.DMS、DMSP与Chl-a水平分布基本一致，均呈现近岸高、远海低的趋势.垂直分布上，DMS、DMSP浓度最大值均出现在浅水层，而CH₄浓度则随深度的增加而增大，至底层达到最大值.相关性分析表明，DMS、DMSPp与Chl-a存在显著的正相关关系，CH₄与DMSPd、DMSPp浓度均存在一定的正相关性（P<0.05）.培养实验结果表明，海水中本底DMSPd的浓度越高，DMS的生产速率越大.冬季黄、渤海DMS和CH₄海-气通量的平均值分别为（2.73±3.18），（8.14±7.68）μmol/（m²·d），表明冬季黄、渤海是大气中DMS、CH₄重要的源.