磁混凝工艺处理市政废水中的污染物去除特征研究

本研究对2个磁混凝站点进行了水质分析与溶解性有机物（DOM）的系统表征，考察了市政废水在磁混凝过程中的污染物去除效果与DOM去除特征，分析了强化磁混凝过程关键作用.研究发现：磁混凝可显著去除浊度、悬浮态有机物和磷，2个站点TCOD和TP去除率分别为52.53%/76.78%和64.41%/81.59%.市政废水DOM组成复杂，内源性DOM占比较高，两个站点DOM种类相似，但B站点进水有机物含量略少，且芳香类DOM占比较低.磁混凝对DOM具有显著的去除效果，主要去除高腐殖化程度、芳香性、聚合度、疏水性的大分子有机物，络氨酸类蛋白是主要的去除物质.B站点强化药剂的投加显著提升DOM和氨氮的去除效果，TOC和氨氮的去除率可达40.01%和36.08%，同时磷和TCOD的混凝效果也得到一定强化.本研究揭示了磁混凝过程污染物去除特征，促进了磁混凝过程的理解，为磁混凝在水处理中的推广应用提供了有效支撑.     

强还原处理和生物炭对设施蔬菜土壤DOM数量和光谱特征的影响

土壤强还原处理（Reductive Soil Disinfestation,RSD）可以有效地修复设施蔬菜土壤的连作障碍,但实施过程中亦会引起可溶性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）数量和质量的变化.本研究通过培养实验,设置未修复对照（CK）、RSD修复（RSD）、生物炭修复（BC）及RSD与生物炭联合修复（RSD+BC）4个处理,对比研究不同修复处理对土壤DOM含量和光谱特征的影响.结果表明,与CK相比,RSD、BC和RSD+BC修复后土壤的DOC含量分别增加了142.9%、24.6%和127.0%;相较于RSD处理,RSD+BC处理的DOC含量显著降低（p<0.05）.土壤DOM组分以类富里酸和类腐殖酸物质为主,RSD处理增加了类腐殖酸组分,而RSD+BC处理更有利于类富里酸物质的增加.RSD、BC及二者联合修复显著增强了土壤DOM的芳香化和腐殖化程度.结构方程模型分析表明,土壤pH对DOC含量和腐殖化指数（HIX_em）产生直接正效应,土壤氧化还原电位（E_h）对DOC含量具有直接负效应,pH亦可通过影响DOC含量间接影响微生物量碳（MBC）和荧光指数（FI）.     

膜生物反应器污泥内源消化及SMP变化

膜生物反应器（MBR）中高污泥浓度和低F/M会导致部分微生物长期处于贫营养状态下,因此采用污泥内源消化试验模拟MBR中实际存在的贫营养现象。比较了好氧消化（AD）和好氧/缺氧消化（A/A/D）2种模式对于A²O+MBR工艺剩余污泥的内源消化效果及SMP的变化。研究结果表明,常温条件下A/A/D 20 d MLVSS的去除率可达到50%,AD为42%,缺氧段的引入促进了有机物和营养物质等的释放和去除,SMP浓度均呈现出显著降低而后缓慢增长并趋于稳定的趋势。EEM光谱分析表明,SMP中不同的荧光物质在内源消化过程中呈现出不同的变化规律。GPC分析认为,内源消化过程中SMP的分子量范围逐渐扩大,小分子量有机物呈增长趋势,A/A/D对SMP的降解比AD更为有效。     

基于光谱学和电化学方法的莠去津毒理作用评价

为探索莠去津对DNA的损伤及其毒性作用机制,采用紫外吸收光谱法、荧光光谱法以及电化学方法研究了莠去津与鲱鱼精DNA的相互作用,探讨了二者形成DNA加合物的作用方式.结果表明,莠去津与鲱鱼精DNA作用后,莠去津的紫外光谱呈现减色效应,并有轻微红移现象,而其荧光光谱强度明显增强;循环伏安法显示莠去津与DNA作用能引起莠去津还原电位正移,峰电流减小.以上实验结果表明,莠去津平面分子能够嵌插到DNA双螺旋链中,形成较稳定的加合物.采用电化学方法测得莠去津与鲱鱼精DNA的结合比为1:1,结合常数为1.2×105.该研究为莠去津毒理作用评价提供了一种简便的方法。     

锰胁迫对青葙生长及叶绿素荧光特性的影响

通过温室水培实验,研究在不同锰质量浓度（2.5、50、100、150、200、300 mg·L-1）胁迫下青葙（Celosia argentea Linn.）的叶绿素含量、叶绿素荧光参数的变化,及对其生长的影响,探究青葙对锰毒的耐性。结果表明,随着Mn2＋质量浓度的升高,青葙叶片的叶绿素含量和叶绿素荧光参数值都出现不同程度下降。当Mn处理浓度大于50 mg·L-1时,叶绿素a、叶绿素b含量和总叶绿素含量显著下降,但在Mn质量浓度为100-300 mg·L-1的范围内,叶绿素b含量变化不明显（p〉0.05）。青葙的最大光化学量子产量（Fv/Fm）、最大荧光产量（Fm）、最小荧光产量（Fo）、光合量子产量（EQY）、表观光合电子传递速率（ETR）、光合化学淬灭系数（qP）均随Mn2＋质量浓度的增加显著降低,说明锰胁迫抑制了青葙的电子传递过程。但在150、200、300 mg·L-1质量浓度锰处理下ETR、EQY、qP下降趋势变缓,且ETR、EQY不存在显著差异。青葙株高与ETR、EQY的变化规律基本相似,根长则与对照组相比下降不显著,到300 mg·L-1才出现明显降低。试验结果证明青葙对锰毒具有耐性。     

富营养化水体中菹草光合荧光特性研究

用NH4Cl、NaNO3、KH2PO4配置不同氮磷浓度的试验水,将菹草(Potamogeton cripus)分别移栽于上述水体中,观测菹草在各水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定菹草光合作用PSII有效荧光产量(Y)、光化学荧光淬灭系数(qP)、非光化学荧光淬灭系数(qN)等指标。结果表明:在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3试验水体中,菹草长势良好,株高增加了51.2%、46.6%,叶片数增大了57.7%、58.1%;在营养盐质量浓度很高(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1)、藻类生物量极高(Chla421mg·m-3)的水体中,菹草的生长受到抑制,并出现死亡。Y、qP、qN的值说明了在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3水体中,菹草叶片吸收的光能更多的参与光化学反应,光合作用增大。高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片将大部分光能用于热耗散,光合作用降低。快速光响应曲线同时也说明各水体中,菹草的最小饱和光强(Ek)都为176μmol·m-2s-1,但高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片的最大光电子传递速率(rETR-max)明显低于其他水体,随着水体中营养盐浓度的升高,菹草耐光抑制能力显著降低。     

地表水中总磷测定方法的改进

对用钼酸铵分光光度法测定地表水中总磷时工作曲线的绘制、消解时间和浊度补偿等进行了试验。结果表明，绘制工作曲线时可不进行消解处理；样品测定时可缩短消解时间；试样中有浊度时可用离心法替代浊度补偿法。     

垃圾渗滤液膜滤浓缩液的电化学氧化处理研究

垃圾渗滤液的膜滤浓缩液盐度高,腐殖质含量大,制约着其进一步的处理处置。借助于电化学在高盐度废水中的氧化能力,对膜滤浓缩液的电解条件和电解机制进行研究,发现在电压10V、pH=6、极板间距2cm的最佳电解条件下,COD、TN、TP质量浓度可分别从4 160、280.2、8.1mg/L下降到1 279、84.6、1.9mg/L,去除率分别为69.3%、69.8%、76.5%。此时膜滤浓缩液中的大分子物质被降解为小分子物质,而类胡敏酸物质分解为低腐殖化、低缩合度有机物,出水BOD5/COD从0.054升高到0.106,提高了96.3%,为后续处理奠定了基础。     

Combining chemical sequential extractions with 3D fluorescence spectroscopy to characterize sludge organic matter

The design and management of anaerobic digestion of sewage sludge (SS) require a relevant characterisation of the sludge organic matter (OM). Methods currently used are time-consuming and often insufficiently informative. A new method combining chemical sequential extractions (CSE) with 3D fluorescence spectroscopy was developed to provide a relevant SS characterisation to assess both OM bioaccessibility and complexity which govern SS biodegradability. CSE fractionates the sludge OM into 5 compartments of decreasing accessibility. First applied on three SS samples with different OM stability, fractionation profiles obtained were in accordance with the latter. 3D fluorescence spectroscopy revealed that the bioaccessible compartments were mainly constituted of simple and easily biodegradable OM while the unaccessible ones were largely made of complex and refractory OM. Then, primary, secondary and anaerobically digested sludge with different biodegradabilities were tested. Complexity revealed by 3D fluorescence spectroscopy was linked with biodegradability and chemical accessibility was correlated with sludge bioaccessibility.     

Interaction of tebuconazole with bovine serum albumin: determination of the binding mechanism and binding site by spectroscopic methods

Abstract

This study investigates the interaction between tebuconazole and bovine serum albumin (BSA) in a physiological buffer (pH = 7.4) using the fluorescence quenching method to obtain the apparent binding constants (K) and number of binding sites (n) in the interaction between tebuconazole and BSA. The results revealed that tebuconazole can quench the intrinsic fluorescence of BSA through a static quenching procedure. It also shows that the thermodynamic parameters of enthalpy change (ΔH) and entropy change (ΔS) are negative, indicating that the interaction of tebuconazole with BSA is mainly driven by van der Waals forces and hydrogen bonds. The process of binding was a spontaneous process in which Gibbs free energy change was negative. The distance of r between the donor (BSA) and acceptor (tebuconazole) was calculated to be 0.68?nm based on Forster’s non-radiative energy transfer theory. Analysis of synchronous fluorescence, three-dimensional fluorescence and circular dichroism (CD) spectra demonstrates that tebuconazole can induce conformational changes of BSA.