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微塑料(MPs)是污水处理厂中普遍检出的新兴污染物之一,目前研究主要集中于传统污水处理系统的污染水平及分布特征,但有关微塑料暴露对污泥颗粒化过程的研究鲜见报道.为探究微塑料对污泥颗粒化的诱导影响,选用环境中广泛检出的聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料(PET-MPs)作为研究对象,通过微塑料暴露试验研究PET-MPs对污泥造粒过程中系统潜能、胞外聚合物(EPS)组成和菌群富集特征的影响.结果表明,PET-MPs暴露显著加快污泥颗粒化进程,同时以蛋白质(PN)为主导的EPS含量上升会增强污泥表面疏水性,造粒速度和EPS分泌量与暴露粒径成正比,微塑料和EPS协同促进颗粒污泥的形成.然而微塑料持续暴露会导致系统除污性能恶化,250μm PET-MPs暴露下亚硝酸盐氮积累的负面影响最严重,浓度高达(5.08±0.24)mg·L-1.高通量测序结果进一步表明,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)是促进颗粒污泥形成的主要优势门;红环菌科(Rhodocyclaceae)、鞘氨醇杆菌科(Sphingomonadaceae)、黄杆菌科(Flavob... 相似文献
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为了详细查明江安县红桥镇极具代表性的煤矿周边农田土壤的环境现状,选择107份土壤监测样品以及10份背景样品来测试其重金属含量以及pH值。经过分析测定后,针对农田土壤以我国GB 15618-2018中规定的土壤筛选值为评价标准值,采用单因子以及内梅罗综合污染指数法来评价其污染现状,同时也充分结合潜在生态风险指数法来全面评价其生态风险。结果表明,农田土壤中8种重金属平均值均高于土壤背景值,存在一定程度的富集现象且累积程度最为突出的元素为Cd、Hg;靠近煤矿这一侧农田土壤中重金属含量较高于另一侧;从污染评价结果来看,按照由高到低的次序重金属单因子污染指数的排列顺序为Cd、Cu、Cr、Ni、Zn、As、Pb、Hg;清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染、重度污染的土壤占比分别为27.10%、11.22%、27.10%、14.02%、20.56%;从生态风险评价结果来看,存在生态风险的元素为Cd,其他元素则主要体现为了低危害特征。 相似文献
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菌藻共生技术因其能耗低、除污效能强、可资源回收等优点,近年来受到研究学者的高度关注.为深入了解菌藻共生技术在环境领域的研究现状、预测其发展趋势,利用VOSviewer对2011—2022年相关文献进行定量分析.统计结果显示,截至2022年10月19日,已刊出研究型论文1079篇,近5年发文量上升趋势显著,主要集中在Bioresource Technology、Science of the Total Environmental、Water Research等杂志.其中,中国和美国贡献较高,相互合作密切.另外,构建关键词共现网络,通过总联系强度前15的关键词确定“藻菌培养及共生类型”、“光生物反应器及污废水处理”、“藻菌关系”、“生物资源回收及利用”4个主题为菌藻共生技术的主要研究内容,并结合其他共现术语对这些内容分别进行综述.对关键词在时间尺度上进行映射发现,“microalgal-bacterial granules”一词的平均出现年份为2021年,表明菌藻颗粒污泥逐渐取代高效藻类塘和菌藻生物膜,成为当前新兴的菌藻共生技术.因此,单独构建菌藻颗粒相关文献的关键词网络,从技术、应用、机... 相似文献
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气体扩散电极(GDE)气液固三相界面可高效产生H2O2,但对铁离子还原能力较弱。针对这一问题,本文构建了一种基于缓释铁源的电芬顿体系(SRIS-EF),通过引入柱状铁棒与GDE电极协同作用加强体系的氧化能力。该体系旨在改进Fe2+投加方式,通过电场与溶液酸碱度协同作用持续生成Fe2+,提高羟基自由基(·OH)的生成和利用率,加速污染物的降解与矿化。以100 mg·L−1环丙沙星(CIP)为目标物,通过定量分析体系内生成的主要活性氧化物质(ROS)表征其氧化能力,结果表明SRIS-EF能够持续生成更高浓度的·OH。对比了不同体系对CIP的矿化能力,发现SRIS-EF的TOC矿化率与常规EF相比提高了12.1%。此外,考察了SRIS-EF体系中柱状铁棒面积、初始pH、电流密度等因素对降解效能的影响,得出了SRIS-EF体系的最佳条件为:铁棒面积2.89 cm2,初始pH 3.00,电流密度30 mA·cm−2,在此条件下反应60 min即可被完全去除CIP,处理360 min后TOC去除率可达47.3%。还对体系中无机离子和小分子有机酸的生成情况进行了测定,检测出CIP内的N和F主要以NH4+、NO3−和F−形式释放,降解过程中生成了草酸、甲酸、富马酸和丙二酸等四种短链羧酸,其中甲酸浓度较高。研究证实了SRIS-EF体系在降解水中难降解有机污染物方面优异的氧化性能。 相似文献
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以好氧颗粒污泥为接种污泥,通过全氟辛烷磺酸(PFOS)长期驯化实现耐PFOS颗粒的培养,考察不同驯化时期的污泥基本特性,并结合微生物群落演替过程、微生物表型分布以及功能途径的变化情况,以揭示其耐受机制.结果表明,好氧颗粒污泥经历解体、再形成和成熟3个阶段后可在PFOS暴露下稳定维持.驯化成熟后的好氧颗粒污泥表面丝状菌减少,并且被大量胞外聚合物(EPS)所包裹,结构更加致密.驯化期间颗粒污泥中存在大量抗性细菌以及维持颗粒稳定相关细菌,主要包括unclassified_f__Comamonadaceae、Defluviicoccus、Dongia、Rhodoplanes、Flavobacterium、Thauera、Azospira、Candidatus_Competibacter、Azoarcus和norank_f__A4b,且部分菌属间存在显著的正相关性.群体感应途径和细菌趋化途径相关基因丰度在解体期上调,在颗粒形成和成熟期恢复至初始水平,说明细菌的群体感应效应和趋化性能够在颗粒应激过程中起重要作用.因此,好氧颗粒污泥可以通过特定菌群积极响应、促进细菌趋化作用和群体感应作用、提高EPS... 相似文献
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药物和个人护理产品(PPCPs)的环境残留问题在全世界范围内受到了越来越多的关注。利用高效液相色谱与质谱联用技术(LCMS)检测了研究区域土壤样品中7种典型PPCPs的质量比,分析了PPCPs在不同区域和不同深度土层中的分布特征,通过相关性研究探寻了影响这类物质分布的关键理化因子。检测采用正离子模式,以甲醇和水为流动相梯度洗脱,7种PPCPs的线性决定系数大于0.99,加标回收率为71.2%~140%,相对标准偏差RSD为6.7%~22%。结果表明,除美托诺尔和咖啡因未被检出外,其余5种药物的检出率在13%~100%。采样点ΣPPCPs的平均质量比为9.91 ng/g dw,质量比范围为2.23~26.07 ng/g dw。DEET是研究区质量比最高的PPCPs,平均质量比达7.88 ng/g dw,检出率为100%。区域分布表明,垃圾渗沥液及驱虫剂的喷洒可能导致土壤中DEET质量比偏高。DEET的GUS指数为3.65,淋溶迁移性和潜在环境风险高。垂直分布显示,随土层深度增加,DEET质量比总体呈现下降趋势。相关分析结果显示,DEET质量比与土壤有机质呈显著的正相关关系(r=0.6746,p0.01),与土壤的p H值呈显著的负相关关系(r=-0.5761,p0.01)。 相似文献
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以不同氟化物为晶面控制剂,采用超声辅助-溶胶凝胶法制备{001}和{101}晶面协同的F-TiO2,借助XRD、TEM和EDS表征其物相结构、微观形貌和元素组成,通过改变氟化物种类和添加量确定F-TiO2的最佳制备条件,并探讨其可见光催化过程中的主要活性物种及作用机理,研究关键反应参数对F-TiO2光催化活性的影响.结果表明,引入NH4F、NaF和HF可调控TiO2沿{001}、{101}晶面生长,同时F-掺杂能够增大材料的比表面积,制备所得材料的光催化性能均高于纯TiO2.但在NaBF4调控下合成的TiO2为锐钛矿/金红石/Na3TiF6三相共存的半导体耦合结构,可见光催化活性显著下降.当NH4F添加量为0.1 g时,材料显示出最强的光催化性能,可见光照射60 min后RhB的降解率为97.24%,矿化率达78.39%.降解反应符合一级反应动力学规律,速率常数为0.1321 min-1.通过自由基捕获实验和ESR测试发现,h+、·OH均以关键活性因子参与F-TiO2的可见光催化过程.F-TiO2光催化活性增强主要归因于{001}和{101}晶面的协同作用和表面异质结的形成,其能有效提高光催化反应过程中光生电子空穴对的分离和迁移效率.在可见光照射下,适当增加催化剂投加量,降低RhB初始浓度,控制溶液为中性环境,可显著提高材料的降解速率. 相似文献
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采用溶胶凝胶-超声混合法制备了铈/二氧化钛/石墨相氮化碳(Ce/TiO2/g-C3N4)异质结催化剂,通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等表征了复合材料的结构、晶相、活性基团和光吸收性能,并考察了可见光下该催化剂对模拟全氟辛酸(PFOA)废水的降解效果.结果表明,Ce/TiO2/g-C3N4分散性好,粒径小于20 nm,金属Ce的掺入及TiO2/g-C3N4异质结的生成,有效抑制了光生电子和空穴对的复合,使复合光催化剂禁带宽度减小,光吸收范围增大,光催化性能得到明显提升.在pH值为2,PFOA浓度为4 mg·L-1,催化剂投加量为1 g·L-1的条件下,可见光照射180 min后,可降解94.4%的PFOA,脱氟率为38.6%.降解过程符合准一级反应动力学,速率常数为0.522 h-1.通过HPLC-MS分析降解产物,同时结合氟元素物料平衡的计算结果,认为降解机制主要是以阴离子形式存在的PFOA吸附至表面带有大量正电荷的催化剂表面后,在光生空穴和活性自由基的作用下,以自由基机理逐步脱去CF2生成短链的PFCAs,同时生成氟离子. 相似文献
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将3种不同分子量(Mw)壳聚糖(50 000、100 000及高分子量(粘度为50~800 mPa·s))分别与活性炭制成壳聚糖活性炭复合物.考察自来水冲洗前后,壳聚糖-活性炭复合物的吸附性能及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制性能的变化.结果表明,经水流冲洗后,3种壳聚糖制备的壳聚糖-活性炭复合物的吸附性能上升,而抑菌性能下降;其中,高分子量壳聚糖制备而成的壳聚糖-活性炭复合物对两种细菌仍有较强的抑制能力.即高分子量壳聚糖制备而成的壳聚糖-活性炭复合物更适于在实际水处理中应用. 相似文献