脱氮硫杆菌同步脱硫反硝化技术的关键因素研究

利用脱氮硫杆菌（Thiobaci l lusdeni tri f ica ns）在厌氧条件具有的脱硫反硝化生理特性，提出同步脱硫反硝化技术的思路，推导出脱氮硫杆菌（Thiobaci l lusdenitrificans）氧化硫化物为单质硫的化学计量式，并通过间歇试验考察同步脱硫反硝化技术的关键因素。试验结果表明，硫氮比（S 2－／NO－3比值）和硫化物浓度是同步脱硫反硝化技术的关键因素，两者分别控制在 5／3和低于 300m g／L的水平可以获得较好的脱硫和反硝化效果，在此条件下，单质硫转化率最高达94％，且随着硫氮比的降低而升高。     

十红滩铀矿床中微生物种类多样性及生态分布规律的研究

利用生物学方法对新疆十红滩砂岩型铀矿各亚带矿石中参与C、N、S、Fe、O等元素循环的主要微生物菌群进行了研究.结果表明:在铀矿床中赋存着硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、硫杆菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、芽孢菌等各类细菌.其中sRB种类较多,主要为脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属、脱磺单胞菌属、脱硫杆菌性等.IB主要为鞘铁菌属、球衣菌属、瑙曼氏菌属和赭菌属.硫杆菌包括氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排硫硫杆菌、脱氮硫杆菌.硝化细菌主要为硝化杆菌属.亚硝化细菌主要为亚硝化单孢菌属.异养反硝化细菌为施氏假单胞菌和类鼻疽假单胞菌,自养反硝化细菌为脱氮硫杆菌.芽孢杆菌包括巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、蜂房芽孢杆菌、球形芽孢杆菌.实验证明:各类细菌的种类和数量在铀矿床的空间分布上存在着一定的规律性对铀矿床的地球化学分带性具有一定的指示作用.     

利用硫氧化细菌改良盐碱土

硫氧化细菌具有氧化单质硫及硫化物,生成硫酸的特性。根据硫氧化细菌的这种生物特性,使其在盐碱土中发生生化反应,将硫磺粉氧化生成硫酸,中和盐碱土中的OH^-,从而达到改良盐碱土的目的。在实验中,土样分为吹填土、盐田土、农田土、绿化土4组,将一定体积的氧化硫硫杆菌、排硫杆菌菌液和硫磺粉加入到各土样中,每12 h观测一次土壤上清液的pH值和电导率。实验结果表明:氧化硫硫杆菌和排硫杆菌对降低土壤pH值有明显作用,使土壤pH值由7.5降低到7.2,对改良碱土有一定的作用。     

陕西柞水银洞子银铅矿床硫同位素地质研究

在银洞子银铅矿床中,硫同位素组成变化很大,围岩地层中硫化物的δ~(34)S/‰值为-3.2—+6.5,13号矿体的硫同位素以富集重硫为特征,硫化物和硫酸盐的δ~(34)S/‰值为+4—+28.48,而小铅矿体群的硫同位素以相对富集轻硫为特征,硫化物的δ~(34)S/‰为-3.5—+4.67,其顶板岩石为接近零的负值.研究表明,矿体和围岩中的硫主要来自封闭盆地中海水硫酸盐的还原,沉积环境经历了对H_2S的封闭—开放—封闭的过程,矿体是在海底热卤水中沉积形成的,硫化物的δ~(34)值受沉积环境和热卤水的物理化学条件所制约.     

微压流化式复合生物反应器的同步脱氮

通过对曝气系统的调节,微压流化式复合生物反应器（MP-FHBR）内可以实现好氧区和缺氧区共存,利用这一特点和MP-FHBR中同时存在的活性污泥﹑悬浮生物膜复合生物体系,进行了同步脱氮的试验研究。结果表明,MP-FHBR在好氧-缺氧条件下,实现了同步脱氮过程,TN和COD的平均去除率分别达到77.5%和98.3%。降低DO质量浓度使反应器内形成完全缺氧环境,对MP-FHBR同步脱氮效果没有显著影响,但会降低系统去除COD的效果;而提高DO质量浓度使反应器内形成完全好氧环境,MP-FHBR同步脱氮效果显著下降。在一定范围内提高进水COD/TN有利于提高MP-FHBR同步脱氮效果,COD/TN 由2升高到10,TN平均去除率由58.4%提高到78.8%,而继续提高COD/TN对系统同步脱氮效果的影响并不明显。在反应器允许的条件下,提高污泥质量浓度(MLSS)有利于提高系统反硝化脱氮效果,TN去除率随MLSS的增加而提高。     

中高含硫量煤中硫的形态分析

利用超声提取、高速离心分离和加入助分散剂等手段，实现了中，高含硫量煤中单质硫，硫酸盐硫，硫化物硫，有机硫等主要形态硫的分步提取和顺序测定。所建分析方法测定了国家一级标样，统样样品和部分有分析结果的样品，其主要形态硫的加和与标准样品参考值，统检样品定值，原样品的总硫分析结果相符，RSD（n=3)为0．80％－4．23％，方法可用于煤中各主要形态硫的测定。     

土壤包气带强化反应层脱氮的控制因素与性能研究

包气带作为防止地下水硝酸盐污染的天然屏障,其反硝化效果通常受到碳源的限制。针对地下水硝酸盐污染防治技术现状,本文采用Ca(OH)₂处理的玉米芯作为反硝化的碳源材料,构建包气带强化反应层,用响应曲面法研究硝酸盐浓度、含水量和温度的交互作用对脱氮性能影响,并用硝态氮去除率、亚硝态氮累积、pH值变化以及溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)淋失通量综合评价脱氮性能,最后采用高通量测序揭示脱氮层中微生物变化。研究结果表明:温度、含水量以及温度和含水量交互作用对硝态氮去除率影响显著,其中温度是反硝化过程中最关键的因素;系统运行74天后,硝态氮去除率达到50%,亚硝态氮累积量(以N计)大多低于3 mg/L,pH值维持在7.0左右,DOC淋失通量(以C计)介于0.10.2 mg/(cm²·d);高通量测序发现,脱氮层中微生物的丰富度降低,而与反硝化和碳分解有关的微生物相对丰度提高,在碳源的刺激下微生物向有利于脱氮的方向演变。     

单质硫和含硫矿物对固体沥青中生物标志物热演化过程的影响

含硫物质与地质体中有机质的形成、演化过程密切相关,但在地质演化过程中它们对沉积有机质中生物标志物的影响较少报道.对四川盆地固体沥青样品开展在单质硫(S0)和含硫矿物(黄铁矿、硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸钙)存在条件下的加水热模拟实验,进而探讨上述含硫物质在固体沥青热演化过程中对其赋存生物标志物的影响.研究表明,单质硫和含硫矿物对固体沥青中可溶有机质产率均有不同程度的影响,它们的影响程度顺序是:S0>Fe2(SO4)3>FeSO4>CaSO4>FeS2.对于反映成熟度的生物标志物参数,单质硫和含硫矿物对甾烷C29-αββ/(αββ+ααα)、C29-20S/(20S+20R)和藿烷C31H-22S/(22S+22R)的比值均无显著影响,但对甾烷(S21+S22)/C27–29、藿烷Ts/(Ts+Tm)和规则甾烷系列比值有影响.单质硫和含硫矿物会显著改变反映生源的生物标志物参数,不同含硫物质对甾烷S21/S22、藿烷C29H/C30H、三环萜C23t/(C21t+C23t)、三环萜/藿烷比值(C23t/C30H)和伽马蜡烷/藿烷比值(Gam/C30H)这5个指示母源的生物标志物参数的影响程度类似于其对有机质产率的影响.除S0外其他含硫矿物对三环萜C23t/(C23t+C24t)比值无显著影响.因此,在对富含单质硫及含硫矿物的固体沥青进行生物标志物分析时,需要特别慎重.     

河北开平煤田煤的硫分与沉积环境

众所周知,沉积环境与海有关的煤层比陆相环境形成的煤层硫分要高。单质硫和复硫化物形成黄铁矿,在盐沼泽中进行了得快,因为在盐沼泽中硫酸盐还原速率大,对这一过程起到了催化作用。河北开平煤田晚二叠世大苗庄组煤层的含硫特征也证明了这一观点。大苗在组含主要可采煤层5层,即煤5、煤6、煤7、煤8、煤9,各煤层的硫分含量差别很大,从特低硫煤到富硫煤均有,但分布有一定规律(表1)。     

热水溶液中硫代硫酸盐分子内硫同位素的交换

分子内不同结构位置上两个同种元素的原子间的直接同位素交换,服从假一级化学反应速度定律。这两位置原子间的同位素交换分数F仅为反应时间t的函数,且有ln(1-F)=-(k_f+k_r)_t。由此分析Uyama等(1985)的实验结果,表明热液中硫代硫酸盐(HSSO₃H)分子内-SO₃H和-SH之间的直接硫同位素交换很慢,它们之间实际存在的较快速同位素交换是通过与硫化物反应形成多硫化物这个可逆反应来实现的。     

硝酸盐氮氧同位素反硝化细菌法测试研究

进入21世纪,硝酸盐氮氧同位素测试技术的显著进展是反硝化细菌法测试技术的建立。反硝化细菌法具有可同时分析浓度低至μg/L的硝酸盐氮氧同位素组成、免去复杂的样品预处理、分析时间大大缩短以及从复杂溶液中只转化NO3-为N2O等优点。实验过程由细菌挑选和培养、样品NO3-转化为N2O、N2O提取纯化、同位素测试以及同位素测试结果校正等几个关键步骤组成。国外研究结果显示该技术不仅可用于海水和淡水中硝酸盐同位素测试,而且还可用于土壤样品,并得到不断的完善和应用;国内建立了这一技术,在包气带和地下水硝酸盐污染研究中取得重要进展。由于该技术诸多优点,建议大力促进这一技术在我国的研究和应用,希望有关部门加大支持力度,进一步完善该技术并推广应用。     

石膏与水溶液中硫酸根之间的氧及硫同位素分馏

Some non-labile oxyanions, such as sulfate (SO_4~(2-)) or nitrate (NO_3~-) , do not exchange O atoms readily with O in water at ambient temperatures.They often behave like a single atom during mineral precipitation, dissolution, adsorption, and even microbial transport.     

离子色谱法测定矿物包裹体中阴离子

本文介绍了用离子色谱法同时测定矿物包裹体中F~-、Cl~-、PO_4~(3-)、Br~-、NO_3~-、SO_4~(2-)6种阴离子的新方法。研究了流动相浓度对保留时间的影响以及消除负峰干扰的方法。     

The use of sulfur to extract hydrogen from coal

The world's recoverable coal reserves contain about 3 × 10¹⁰ tons of hydrogen. The reaction of sulfur vapor with medium-volatile bituminous coal produces hydrogen sulfide in yields up to 97% (based on sulfur), and utilizes 70–75% of the hydrogen from the coal. The conversion of hydrogen sulfide to hydrogen can be effected through commercially proven processes; several laboratory-scale processes could also be scaled up for future use. The solid by-product of the coal–sulfur reaction meets or exceeds specifications for fixed carbon, ash, and friability of conventional metallurgical coke, though produced at lower temperatures than typical by-product coke ovens. A conceptual process is presented in which sulfur is converted to hydrogen sulfide by reaction with coal, the hydrogen sulfide in turn is converted to the desired hydrogen and to sulfur, and the sulfur is recycled through the reactor. The by-product is a good quality coke, but may also have other applications as a carbon material.     

新疆鄯善红台钠硝石矿床物质组分和成因探讨

新疆鄯善地区是我国钠硝石矿主要产地之一。矿床物质组分有硝酸盐、氯化物和硫酸盐三种矿物类型。其中有用组分钠硝石、钠硝矾、石盐、无水芒硝最为发育且分布广泛。前人曾认为本区的钠硝石矿属表生化学沉积矿床。经我们的工作后认为,成矿物质是多源的,是不同来源的氮在特殊地质环境、气候条件下形成的NO_3与来源于天山地区的Na~+结合形成钠硝石。应属于多源的表生孔隙卤水蒸发矿床。     

黔中小流域水体C、S同位素特征及主要风化过程

选取贵州省红枫湖流域四条支流为研究对象,通过对水体中C、S元素浓度及稳定同位素特征的分析,探讨了典型碳酸盐小流域的主要风化过程对流域C、S循环的贡献。红枫湖流域河水中的C同位素组成在-7．47‰--11．68‰之间,硫酸根浓度为295．5～1315．6μmol／L,除受当地煤矿影响较大的区域外,其余部分水体中离子的δ^34S值在-3‰--7‰之内,反映了这些河段中硫化物矿物的氧化的影响。通过质量守恒的方法,得到硫化物的氧化、蒸发岩溶解以及大气输入对河水硫酸根离子的贡献率分别为63．8％、30．8％和5．4％。来自硫酸对碳酸盐岩、碳酸对碳酸盐岩以及碳酸对硅酸盐岩风化的DIC比例为1：3．58：1．37,三种不同的风化过程对区域二氧化碳的净吸收量为7．97×10^9mol／a。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品。汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物。电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境。各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系。磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳。     

喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义

硫同位素研究在喀拉通克岩体的地壳物质混染过程中有重要意义。通过对块状和浸染状矿石、斑点状和脉状矿石以及围岩中硫化物进行硫同位素测试,分析了黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿的硫同位素在硫化物中的富集状态,探讨了喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义。结果表明：块状矿石的同位素测定值与标准值之间的千分偏差δ（34S）为（-1.30～1.84）×10-3,浸染状矿石的δ（34S）为（-2.50～0.85）×10-3,脉状矿石的δ（34S）为（-1.54～3.00）×10-3,围岩中黄铁矿的δ（34S）为（-7.8～-3.3）×10-3;硫同位素在硫化物中的富集从大到小依次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,说明硫化物之间基本达到了硫同位素平衡;喀拉通克铜镍矿床的硫主要来自于地幔,只在岩浆熔离作用形成的浸染状矿石和岩浆后期热液阶段形成的脉状矿石以及晚期黄铁矿中有少量或局部地壳硫混染的痕迹;地壳硫的加入没有在岩浆源区发生,可能发生在岩浆上升并发生硫化物就地熔离的局部过程中,几乎不对硫饱和及硫化物的熔离产生影响;岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,有可能是促使硫饱和与硫化物熔离的主要因素。     

浅谈长春市地下水水质污染现状及其发展趋势

通过历时13年的长春市地下水水质的监测工作,对长春市地下水污染现状及污染趋势作了分析,结果表明,长春市潜水污染重,化学组合中Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、COD、总硬度、矿化度在很多地方出现高含量,且上升趋势明显;承压水在市中心集中开采地污染,其它地区尚未污染或污染较轻。并提出五点防止地下水污染的对策性意见。