电活化硫酸盐处理四环素类废水的研究

本文构建以掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)为阳极、不锈钢为阴极、硫酸盐为电解质的电化学体系,考察了电流密度、pH值、硫酸盐浓度以及初始四环素浓度等四个因素对电化学氧化降解废水中四环素的影响,运用响应曲面法对运行参数进行优化;通过电子自旋共振检测技术分析电化学反应中产生的自由基,探究了间歇通电模式下电化学体系持续氧化机理。结果表明,四个因素对TOC去除率的影响大小次序为:电流密度>初始四环素浓度>初始pH值>硫酸盐浓度,其中初始pH值和硫酸盐浓度与电流密度和初始四环素浓度的交互作用对TOC去除率的影响较为显著;最佳运行参数为pH值为5,电流密度为100 mA·cm^-2,硫酸盐浓度为0.25 mol·L^-1,初始四环素浓度为1000 mg·L^-1;间歇通电模式下,BDD电极表面产生的SO₄^·-等高活性物质间相互转化提供了体系的可持续氧化能力。该研究结果为电化学氧化技术的实际应用提供了节省能耗的有效途径。     

一株海洋微藻的分离鉴定及其产油条件优化

自青岛近岸海水中分离到一株硅藻,经形态学和分子生物学鉴定,表明该藻与小头菱形藻(Nitzschia microcephala)最为相近,18SrDNA相似性99%以上。研究以f/2培养基为基础,对该藻的生长和油脂积累条件进行探析,表明其在pH=6~8时具有较高的生长速率,最大可达到0.01d-1,油脂含量随pH的升高而降低;添加SiO2-3可以抑制菱形藻的生长和油脂积累;高浓度的Fe3+能促进菱形藻的生长;在Zn2+浓度为1.74μmol/L的条件下,菱形藻能够较好地生长并且进行油脂的积累;其中pH、SiO2-3和Fe3+是影响该藻生长和油脂积累的主要因子。正交试验研究表明,该藻在f/2培养液中生长和油脂积累的最优条件为初始pH=9,SiO2-3和Fe3+添加浓度分别为0.07和100μmol/L。在该最优条件下,该藻的生物量和油脂积累可分别达到94.7mg/L和19.6%。     

菲与纳米银对胶州湾表层沉积物反硝化作用的复合毒性效应评价

多环芳烃(PAHs)与纳米材料污染已对沉积物生态系统和人类生存环境构成严重威胁,其复合污染的毒性效应环境危害可能更大。为了深入探讨PAHs与纳米材料对近岸表层沉积物反硝化作用的复合毒性效应,本文选取位于胶州湾(JZB)的大沽河河口区(DRE)E站和湾内S站,分别以菲和纳米银代表PAHs和纳米材料,通过测定不同剂量单一及复合污染下沉积物反硝化潜势(PDA)的变化,结合浓度相加模型(CA)、独立作用模型(IA)和中效/联合指数等效图法(CI)三种复合毒性评价方法,评价菲和纳米银对沉积物反硝化潜势的复合毒性效应,并对评价方法进行了优选。结果表明,两种污染物浓度越高,对研究区域反硝化潜势的抑制作用越大。菲、纳米银单一及复合作用下对河口区沉积物反硝化潜势的EC50值分别为44.62、112.49和64.86 mg·kg-1,对湾内分别为61.79、147.05和96.18 mg·kg-1。菲单一作用对反硝化潜势的抑制效应强于纳米银,但复合污染的抑制效应更强。两种污染物对河口区的沉积物反硝化潜势抑制效应强于湾内,可能与河口区具有较高Eh和沉积物颗粒度及较低的pH、盐度和有机质含量有关。三种毒性效应评价方法的结果表明,菲和纳米银的复合污染对2个站位反硝化潜势的毒性效应均为协同作用,且对大沽河河口区的协同作用更强。此外,CI法对复合效应的预测结果比CA和IA法更为接近实际观测值,且CI不需要考虑污染物作用模式的限制,因此认为CI法更适用于评价混合污染对沉积物反硝化作用复合影响的效果。本研究结果表明,菲和纳米银会增强彼此对反硝化菌及反硝化功能的毒性效应,由此推断,PAHs和纳米材料在环境中同时存在时比其单独存在对沉积环境的危害更大。     

两株河口湿地耐盐石油降解菌的生物学特性及降解能力研究

从辽河口湿地污染土壤样品中分离筛选出2株高效石油降解茵lhk-2和lhk-10,经鉴定lhk-2为巴氏萄萄球菌(Staphylococcus pasteuri),lhk-10为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophili).两株菌的石油降解能力研究结果表明,培养8d后,加菌组的石油烃降解率均在...     

有机磷农药敌百虫的水解特性和水解机理研究

本文为了评价广谱有机磷农药在水环境中的自发降解规律及其安全性,以杀虫剂敌百虫(Trichlorfon, TCF)为对象,通过室内模拟实验,研究了其在不同pH及温度下的自发水解特性,应用³¹P核磁共振(³¹P-NMR)技术与气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其水解产物进行了鉴定。结果表明,敌百虫在不同pH条件下水解速度差异明显,在酸性条件下比较稳定,pH=5时几乎不自发水解,pH=6时水解缓慢;在中性及碱性(pH=7～9)条件下不稳定,水解速度随着pH升高而加快;温度显著影响敌百虫的水解过程,水解速度随着温度的升高而加快,温度效应系数Q为2.11～4.63。敌百虫的自发水解产物主要有敌敌畏、亚磷酸二甲酯、水合氯醛、三氯乙醛,据此推断敌百虫水解路径有重排反应、亲核取代反应2种,其中重排反应是主要水解路径。敌百虫自发水解过程受pH、温度影响显著,水解产生毒性更强的敌敌畏,研究结果可为敌百虫在农业活动中的科学使用、敌百虫污染治理提供科学依据。     

硫氧化菌的吸附固定化及对硫化物的去除效果研究

针对海水养殖环境中硫化物含量过高的问题,利用沸石及陶粒吸附固定化耐盐硫氧化菌嗜热氢弧菌(Hydrog-enovibrio thermophilus)TT,探讨其对还原性硫化物的去除能力,研究不同改性条件下陶粒对还原性硫化物的去除效果。研究发现,相较于沸石,陶粒由于表面疏松多孔,具有较强的微生物吸附能力;改性陶粒与未处理陶粒相比对硫化物的去除效果提高了35%左右,其中通过pH=8的氢氧化钠溶液改性的碱浸陶粒去除效果最好,对硫化物的去除率达到75%。结果表明,碱改性陶粒对该硫氧化菌具有较好的吸附固定能力,在海水养殖系统硫化物污染的持续控制和治理中具有很好的应用前景。     

黄海北部海域沉积物反硝化细菌数量及反硝化速率的季节变化

用乙炔抑制法和最大或然数（most probable number,MPN）法对黄海北部海域沉积物反硝化速率及反硝化细菌数量的季节变化进行了研究,结果表明,该海域反硝化速率在夏季最大,范围在3．2～7．5μmol／（m^2·h）之间,平均值为4．85μmol／（m^2·h）;而在春、秋季其范围分别为0．26～2．65μmol／（m^2·h）和1．21～4．12μmol／（m^2·h）。该研究海域3个季节反硝化细菌数量差别较大,春、夏、秋季分别在1．78×10^4～8．12×10^4,1．18×10^6～6．18×10^6和0．72×10^5～4．50×10^5个／g之间。春、秋两季反硝化速率和反硝化细菌数量之间呈显著性正相关,相关系数分别为0．759和0．750（P〈0．05）。本结果可为黄海北部海域氮循环机制研究提供重要参考。     

秋季黄河口附近海域沉积物反硝化速率及影响因素研究

用乙炔抑制法和现场静态箱法对黄河口附近海域秋季的反硝化速率进行了研究,该海域反硝化速率在3.8~19.3μmol/(m2.h)之间,平均10.27μmol/(m2.h)。影响其反硝化速率的主要因素为反硝化细菌的数量。黄河口的反硝化速率低于珠江口和长江口海域。     

不同碳氮比对辽河口湿地总氮去除的影响

于2010年5月～10月采用现场模拟培养法探讨了辽河口芦苇湿地沉积物中的总氮去除效果,并分析了不同梯度C/N比(5∶1、10∶1、15∶1)对沉积物中总氮去除效果的影响。结果表明:在自然状态下,有植被芦苇湿地总氮去除率比无植被湿地高;当施加C/N因素后可以提高沉积物中总氮去除率,C/N比对裸滩湿地中氮的去除效果比芦苇湿地明显;在有植被芦苇湿地中C/N比为10时总氮去除率最高,而在无植被湿地中C/N比值为15时总氮去除率最高;8月份各实验组中总氮去除率最高。影响辽河口湿地沉积物脱氮效果主要环境因子还有温度、盐度、含水率和pH等。