基于高分辨率在线观测数据分析上海市城区秋冬季大气有机气溶胶化学特征及污染来源

有机气溶胶(OA)不仅是大气细颗粒物(PM_2.5)的重要组成部分,其与臭氧(O₃)污染也密切相关.采用气溶胶在线热脱附(TAG)系统对上海市城区秋冬季大气PM_2.5中94种有机分子示踪物浓度进行了在线观测,分析了不同气流轨迹影响下有机气溶胶的组成分布特征以及大气氧化性对其生成的影响.结果表明,本地气团影响下的OA组成以饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和正构烷烃等指示一次来源的有机分子示踪物为主,偏北长距离输送影响下的OA则含有较高比例的生物质燃烧示踪物.与本地气团和长距离输送气团不同,海面气团携带的OA主要由二羧酸和羟基羧酸类指示二次来源的有机分子示踪物构成,其生成受光化学和液相氧化过程影响显著.进一步运用正定矩阵因子分解法(PMF)对PM_2.5和OA污染来源进行解析,获得7类一次排放源和5类二次生成源,其中,二次硝酸盐对PM_2.5浓度贡献率最为突出(25.2%),移动源则对OA浓度贡献率最高(24.0%).污染过程中,燃煤源、移动源和餐饮源等人为源及其相关的二次生成源(二次硝酸盐、二...     

氟苯尼考降低生物除磷性能的影响行为及机制解析

为探究新兴污染物氟苯尼考(FF)对强化生物除磷(EBPR)的影响及作用机制,构建了序批式反应器,通过不同质量浓度的FF短期和长期暴露,分析了生物除磷效率的变化规律,解析了FF和胞外聚合物的作用机制,明确了EBPR内微生物群落结构对FF的响应特征.研究发现,FF对EBPR性能的影响具有浓度依赖性,即0.1 mg·L^-1的FF对EBPR的性能没有明显影响,而2.0 mg·L^-1的FF降低了除磷效率.机制研究表明,2.0 mg·L^-1 FF长期暴露对厌氧阶段磷酸盐的释放没有影响,但降低好氧阶段磷酸盐的过量吸收.三维荧光分析表明,2.0 mg·L^-1 FF对活性污泥的胞外聚合物的结构和成分有明显影响.微生物群落结构分析表明,与空白组相比,2.0 mg·L^-1的FF提高了Candidatus Competibacter、Tetrasphaera和Terrimonas的相对丰度,分别至19.00%、5.28%和16.28%,但显著地降低了Chinophagaceae的相对丰度.本结果为EB...     

一株钒还原菌的分离鉴定及V(V)还原机理研究

从钒(V)污染土壤中筛选出一株对钒具有还原能力的细菌,探讨不同V(V)浓度、接种量、pH值条件对菌株还原V(V)的影响,研究菌株胞外、胞内还原V(V)的过程及酶活性变化,解析菌株对V(V)的还原机制.结果表明,筛选菌株NC1-2鉴定为一株神户肠杆菌(Enterobacterkobei).该菌株在160mg/L V(V)下培养7d时,V(V)还原率达96.29%;增加接菌量能加快V(V)还原;pH值8.0时菌株对V(V)的还原效果最佳.降低细胞膜通透性,V(V)还原率从71.2%提高至75.0%.不同亚细胞组分对V(V)的还原存在差异,胞外分泌物及细胞质组分对V(V)的还原率分别为41.71%和80.17%,细胞膜组分未发生V(V)还原.菌株还原V(V)过程中,亚硝酸还原酶(NIR)活性和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)含量均有不同程度的提高.发生V(V)还原的细胞组分,胞外多糖及胞外蛋白含量增加,钒在细胞内外均有分布.傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明菌体表面羟基、羰基、酰胺基参与生物吸附;扫描电镜(SEM)显示V(V)还原后菌体周围出现沉淀,能量散射x射线谱(EDS)结果表明沉...     

聚苯乙烯微塑料对菌-藻颗粒污泥的影响机制研究

在成熟的好氧颗粒污泥(AGS)中接种小球藻,成功构建了菌-藻共生好氧颗粒污泥(ABGS)系统.开展了聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)对ABGS系统的影响机制研究.研究表明:低浓度PS-MPs(1mg/L)对ABGS的生物量、藻类生长、沉降性能和污染物去除效率无明显影响.相较于ABGS对照组,高浓度P S-MPs(10mg/L和100mg/L)胁迫作用下ABGS的生物量、藻类生长、沉降性能受到了明显抑制,叶绿素α/MLSS比值降低了0.19mg/g,污泥平均粒径降低了200μm,颗粒污泥结构逐渐松散破碎,有机物、氮和磷等污染物的去除效率分别降低了4.83%、5.06%和4.11%.此外,PS-MPs抑制了ABGS胞外聚合物(EPS)的分泌,降低了EPS中色氨酸和芳香族蛋白质的含量.在微生物群落结构组成方面,PS-MPs提高了ABGS系统内物种多样性,但抑制了疣微菌门(Verrucomicrobiota)、蓝藻门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)等功能细菌的生长,不利于维持系统的长期稳定性.     

活性污泥性质折射率快速检测法

文章针对传统活性污泥性质检测法检测过程繁琐、检测结果滞后以及光偏转检测法中设备可移动性较差、激光检测精密度不高、可靠性不强等问题,提出折射率快速检测法。将聚乙烯醇(PVA)凝胶小球投放于模拟完全混合曝气系统中,待其充分负载微生物后,对其表面因外界溶液与微生物代谢产物交换产生的浓度梯度变化,借助折光仪进行持续3个月折射率检测,探究其值与温度、传统污泥检测指标SV₃₀与ATP浓度、出水指标及胞外聚合物浓度关联性。结果表明,采用折光仪可在5 s之内得到稳定检测值(后缀为nD,表示在D=589 nm处的折射率),具有操作简便、灵敏度高、精度高等优点;系统中PVA小球折射率在78～190μnD之间波动,与COD、NH₄⁺-N去除率变化呈正相关,可有效预测出水水质;折射率与ATP浓度、温度的变化成正相关,与SV₃₀的变化成负相关,该方法与传统检测方法密切关联的同时,能够提供更多的活性污泥性质变化信息;胞外聚合物中蛋白质浓度在608.06～734.5μg/mL之间波动,多糖浓度在0.207 5～1.176 0 m...     

对烷氧基苯酚类物质(p-AOPs)的雌激素活性

对烷氧基苯酚(p-AOPs)是一类广泛应用于化工业、制药业、化妆品等领域的苯酚类化合物,其结构与具有雌激素活性的烷基酚类物质相似,但目前对于p-AOPs的雌激素活性尚未见文献报道.本文利用分子对接技术,预测了常见p-AOPs在人雌激素受体α(hERα)激动剂口袋中的结合情况,发现p-AOPs能够很好地与hERα结合,其酚羟基能够与hERα的Glu353和Arg349形成氢键,疏水区域可以与Phe404等疏水氨基酸产生疏水相互作用;通过磷酸对硝基苯酚法对8种p-AOPs的雌激素活性进行分析,发现4-苯氧基苯酚(PhOP)、4-戊氧基苯酚(PeOP)、4-苄氧基苯酚(PBP)具有较强的雌激素活性,其EC_(50)值分别达到9.41×10~(-7)、1.89×10~(-6)和2.68×10~(-6) mol·L~(-1).与典型环境雌激素双酚A(BPA)的雌激素活性相比, PhOP活性明显强于BPA,而PeOP和PBP与BPA接近.通过分析不同烷基碳链长度的p-AOPs的雌激素活性发现,烷基链碳数在1～5个范围内,碳链越长雌激素活性越大.鉴于p-AOPs具有较强雌激素活性,且其广泛应用于与人体密切接触的一些领域,建议进一步加强对这类物质的人体暴露量、内分泌干扰危害和健康风险的研究.     

蓝藻胞外聚合物对供水管网水质的影响

针对游离态蓝藻胞外聚合物（EPS）在常规水处理工艺中不易去除、残留蓝藻EPS极易进入供水管网的特性,研究了蓝藻EPS对供水管网水质变化及生物稳定性的影响.针对管道使用时限分析了不同管道内部产生附膜条件下,蓝藻EPS对供水管网中余氯、浑浊度、生物稳定性、有机组分等主要水质指标变化规律的影响.结果表明,蓝藻EPS加快了管网余氯衰减速度,导致管网水质浑浊度在12~24h后即超出生活饮用水卫生标准上限,并使管网水质生物稳定性降低,BDOC在72h内增加37.2~39.5%,AOC增加365~393%,总活菌数升高18~20倍.阐明了蓝藻水华爆发时期净水厂出厂水残留蓝藻EPS在管网余氯存在前提下,仍然能够作为微生物营养基质和代谢能量,而促进管道内细菌生长繁殖,增加微生物代谢活性,刺激微生物胞外有机组分分泌释放,导致管网水质二次污染.     

厌氧氨氧化-羟基磷灰石颗粒污泥系统的快速启动

为研究厌氧氨氧化-羟基磷灰石（Anammox-HAP）颗粒污泥系统的启动方法,采用厌氧氨氧化膨胀床反应器（AAFEB）,接种少量厌氧氨氧化污泥,通过调控基质浓度和水力停留时间,考察系统内污泥粒径及胞外聚合物（EPS）的变化,同时监测系统的脱氮除磷性能.结果表明,在低上升流速0.213~1.066m/h、Ca/P=5.5物质的量比的条件下,不断提高进水氮负荷,实现了Anammox颗粒污泥系统的启动.总氮、正磷酸盐去除率分别为（78.0±9.8）%、（63.8±9.9）%,总氮容积负荷达2.74kg/（m³·d）,在150d内培养出平均粒径为0.4mm的微颗粒污泥.颗粒的形态特征和元素分布检测表明其为Anammox-HAP颗粒污泥.随着颗粒污泥粒径的增加,EPS中的PS含量基本不变,PN从54.43mg/g增加到137.40mg/g,PN/PS从6.63提高到7.71.EPS中PN占比与粒径之间存在正相关,对污泥颗粒的形成起主要作用.     

储罐冷却材料喷涂装置的设计与优化

针对火灾情况下油罐区的保护问题,设计了一种储罐冷却材料喷涂装置。装置通过“动”、“静”结构结合的设计方案,满足了对高吸水性聚合物冷却材料的混配溶胀与喷涂要求。利用FLUENT软件对新型旋流静态混合器的分析结果表明,新型旋流静态混合器切向速度大,径向混合能力和湍流扩散能力强,有利于实现良好的混合效果。     

FNA旁侧污泥预处理SBR-PN过程启动及N2O释放特性

在序批式生物反应器（SBR）基础上增设游离亚硝酸（FNA）污泥预处理单元,成功启动了SBR短程硝化（SBR-PN）过程。FNA对NOB的活性抑制远大于其对AOB的抑制,FNA=0.48 mg/L,两者活性差异最大。SBR运行稳定（阶段Ⅰ）后,利用0.48 mg/L的FNA对活性污泥进行24 h缺氧处理,经60 d驯化（阶段Ⅱ）,SBR内NH₄+-N去除率和亚硝态氮积累率（NAR）均达到95%以上,总氮（TN）去除率由（22.8±3.6）%增至（35.5±3.7）%。分段进水（阶段Ⅲ）方式提高了原水有机物利用率,TN去除率达到（64.0±2.5）%,最大NO₂-积累和N₂O产量分别由（16.4±1.6） mg/L和（0.85±0.09） mg/L降至（11.4±1.2） mg/L和（0.28±0.04） mg/L,N₂O产率由（7.40±0.99）%降至（1.33±0.26）%。基于FNA缺氧抑菌选择性差异,采用分段进水方式运行SBR,防止了高浓度NO₂-和NH₄+共存,可实现稳定生活污水短程硝化过程并降低N₂O释放。经FNA处理,活性污泥蛋白质（PN）和多糖（PS）释放增加,PN/PS由阶段Ⅰ的1.42增至阶段Ⅱ、Ⅲ的1.77和1.74,SVI由阶段Ⅰ的（113±12） mL/gVSS分别增至阶段Ⅱ、Ⅲ的（129±15）,（122±13） mL/gVSS。