纳米水钠锰矿可见光光电化学响应与甲基橙降解活性

伴随环境污染问题日益加剧,光能的光电转化在催化及环境领域引起广泛关注。水钠锰矿是地表常见锰矿物之一,本文借助电化学电量控制法快速高效制备了纳米水钠锰矿电极。X射线衍射(XRD)、Raman光谱测试表明物相单一为水钠锰矿;原子力显微镜(AFM)观察电极微观形貌可见表面分布有不规则多边形格子状空隙,测定沉积电量为0.5、1.0、1.5 C水钠锰矿厚度分别约为30、200、450 nm。紫外可见漫反射吸收谱显示电极可显著吸收300~600 nm波长可见光,Tauc方程计算电极间接带隙约0.8~1.3 eV,直接带隙约2.0~2.3 eV,Mott-Schottky曲线计算平带电位约1.15 V,三电极载流子浓度分别为3.26×10~(19)、4.63×10~(19)、2.70×1020 cm~(-3)。光电流密度-时间曲线及线性扫描伏安曲线表明电极有良好光电化学响应活性Evs.SCE=1.0 V(饱和甘汞电极)恒电势光照条件下,150 min后0.5、1.0、1.5 C水钠锰矿电极对5 mg/L甲基橙降解率分别为66.3%,70.0%,67.5%,拟合反应速率常数k分别为0.44 h~(-1)、0.48 h~(-1)、0.46 h~(-1)(R20.996)。综上,本文研究表明纳米水钠锰矿电极能有效可见光光电催化降解甲基橙等有机污染物。     

绿潮藻浒苔微生物高效降解及生物乙醇制备

从绿潮藻暴发海域的底泥和腐烂浒苔(Ulva prolifera)中,筛选出一株可高效降解浒苔纤维素的微生物菌株(F菌株),通过刚果红染色实验以及真菌的ITS分析,鉴定为曲霉属真菌。以浒苔为诱导培养基制备F菌株的粗酶液,测得其滤纸纤维素酶活为34.79 U/m L。在发酵实验中,当酶解条件为6%的粗酶液添加量、反应温度为38℃、反应时间为60 h、pH为6.8时,浒苔纤维素降解效果最好,酶解液发酵乙醇产量最高达到28.98 g/L。     

大连“7·16”溢油事故后5年间烃的降解与细菌丰度变化研究

为了解大连新港7.16溢油事故发生后5年间大连湾受污染海区生态恢复程度,同时探究大连湾表层海水和沉积物中微生物对石油污染的长期响应策略,对大连湾表层海水和沉积物中石油烃含量的分布、异养细菌和石油烃降解菌丰度的年度变化特征,以及细菌丰度与环境因子间相关性进行了研究。结果表明,溢油事故发生后2年间,大连湾表层海水中石油烃含量由溢油初期2010年9月的0.22~0.67 mg/L降到0.0025~0.05 mg/L(2012年5月),海水质量也由三类海水转变为一类海水;沿岸站位BQ012表层沉积物中石油烃含量也由2011年12月的7 133μg/g降低到2014年的926μg/g,其表层沉积物质量也由三类转变为一类沉积物质量标准。溢油后2个月内表层海水中异养细菌及石油烃降解菌丰度升高至105CFU/m L和104CFU/m L,随着时间推移各站位细菌丰度基本呈下降趋势,5年后细菌丰度回落了1~2个数量级并恢复到溢油前的历史水平。表层沉积物中石油烃降解菌丰度由溢油后2个月的105CFU/g降低到2013年的102CFU/g。石油烃降解菌与异养细菌的比值(HDB/HB)与石油烃含量呈极显著的正相关(P0.01),而与营养盐和溶解氧等主要环境因子相关性不大,因此认为其可作为海水中石油烃类污染评价的指标。     

Pb2+和Fe3+对三唑磷在水环境中光降解影响研究

本文探索研究了Pb2+和Fe3+在不同水溶液中对三唑磷的光降解影响.结果 表明:在300 W高压汞灯照射下,在去离子水中,不同浓度的Pb2+对三唑磷的光降解均起抑制作用.在人工海水中,0.01 mg/L和0.1 mg/L的Pb2+对三唑磷的光降解有抑制作用,而1 mg/L的Pb2+明显地促进了光降解.在天然海水中,1 ...     

不同来源有色溶解性有机物光化学/微生物降解过程

城市非点源污染向水生生态系统中输入大量的溶解有机物(DOM),对生态系统健康产生重要影响.有色可溶性有机物(CDOM)是广泛分布于自然水体中的一类成分和结构复杂、含有多种高活性化学官能团的大分子聚合物,是DOM的重要组分,对水生生态系统健康、能量流动及生物地球化学循环有重要影响.光化学反应和微生物代谢过程被认为是控制水体CDOM转化、降解和循环的主要影响因素.然而,对城市化如何影响CDOM组成以及光化学和微生物如何相互作用影响城市水体CDOM动态的理解是不足的.因此,为评估光化学过程和微生物代谢对不同城市水体CDOM降解与转化的贡献,解析不同城市水体CDOM光化学/微生物降解作用机理,本研究在英国伯明翰选择3类具有典型DOM来源的水体样本,通过实验室9 d受控培养实验,对比分析光化学以及微生物影响下CDOM来源和组成的变化.结果表明:(1)城市河流由于接受上游污水排放及较短的水力滞留时间,含有丰富的芳香性碳,其CDOM光化学活性明显高于湖泊,光化学降解率为16.60%;(2)城市湖泊CDOM受人类活动影响,自生源类荧光成分富集,生物活性高,在微生物培养过程中CDOM增加了62.16%,...     

高效纤维素降解菌系的构建

筛选出能产生不同纤维素酶的10株纤维素降解菌, 系统地分析了各菌株的EG、CBH和BG酶等3类纤维素酶活.经各菌株优化组合、混合培养, 构建了一组由5株细菌(LCB03、LCB12、LCB52、LCD12和LCD51)组成、能协同作用的复合微生物菌系.经生理生化和分子水平鉴定, 这5株细菌分别为Pseudomonas citronellolis(香茅醇假单胞菌)、Stenotrophomonas malto-philia(嗜麦芽寡食单胞菌)、Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)、Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)和Flavobacterium mizutaii(水氏黄杆菌).复合菌系的各菌株可产生不同类型的纤维素酶, 且各类酶可以协同作用有效分解天然纤维素, 在纤维素类污染的治理与资源化利用中具有很好的应用前景.      

南黄海溶解态氨基酸组成特征及DON生物可利用性研究

生物可利用性有机氮(BDON)在海洋生态系统氮循环中起着关键作用, 氨基酸是BDON的重要组成部分, 也是DON生物可利用性的重要指示物。本研究阐述2021年春、夏季南黄海水体中总溶解氨基酸(THAA)组成和时空分布特征, 并对南黄海DON生物可利用性进行分析。南黄海DON物质的量的浓度(下文简称浓度)分布呈现近岸高、远岸低的特征, 夏季THAA水平分布上呈现北高南低的特征。夏季南黄海THAA的平均浓度(1.11±0.34μmol/L)略高于春季(0.98±0.28 μmol/L) 而DON平均浓度春季(8.17±5.06 μmol/L)明显高于夏季(5.72±2.82 μmol/L)。南黄海氨基酸主要由丝氨酸、甘氨酸+苏氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸等构成, 其占总氨基酸的比例春季(61.51%)略低于夏季(65.69%)。南黄海以硅藻为主的浮游植物群落是水体氨基酸的重要来源, 浒苔绿潮暴发显著影响了水体氨基酸的组成。夏初浒苔绿潮进入消亡和降解阶段, 这可能是南黄海35°N以北海域DON具有很高的生物可利用性的重要原因。     

硝化和反硝化对湖泊有机质沉积成岩前降解作用的研究

贵州红枫湖10月叶绿素a(chla)和NO3^-含量均比7月明显降低。利用氮同位素等数据对此进行了研究，结果表明，含量的降低是由不同的生物地球化学作用引起的。chla含量的降低主要是水体中有机质降解(硝化)所致，而NO3^- 含量的降低则是缺氧季节湖泊沉积物表层反硝化作用的结果。缺氧季节表层水体仍然能发生较强烈的硝化作用。硝化作用和反硝化作用分别发生在热分层湖泊的上层和沉积物表层。反硝化作用不仅消耗大量的NO3^-，而且还造成了一定量的有机质降解(有机碳作为电子受体)。据估算，在红枫湖后五测点和大坝测点，总有机碳在沉积成岩前分别降解了78％和68％。其中由硝化作用引起的总有机质降解量分别为35．8%和25．9％，而反硝化作用则分别为13．4％和9．2％。     

溶胶-凝胶法制备掺铈纳米TiO2光催化剂降解NO2-的研究

利用X射线粉晶衍射、扫描电镜、透射电镜等方法分析煅烧温度、保温时间等因素对以溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2及掺铈纳米TiO2光催化剂的相组成、晶粒大小的影响,煅烧温度升高使晶粒粒径增大并使物相组成发生改变,保温时间增加使晶粒粒径增大以及结晶度增高;利用所制备样品对亚硝酸盐进行光催化降解试验研究,结果表明样品的制备条件、光催化剂的晶粒大小、光催化时间对亚硝酸盐的降解率有重要影响,铈的掺入有利于提高亚硝酸盐的降解率,掺铈量在1％～3％范围内,亚硝酸盐的光催化降解率随掺铈量的增加而提高。     

新疆准噶尔盆地独山子泥火山天然气地球化学特征

独山子泥火山位于新疆准噶尔盆地南缘, 地处北天山山前坳陷带的独山子背斜轴部。本文通过分析独山子泥火山喷出天然气组分及其碳同位素研究, 对天然气的来源进行了判识。3个天然气样中δ¹³C₁值均在–41‰左右, C₁/(C₂+C₃)<20, 为热成因气; δ¹³C_(C2-C1)在15‰左右, iC₄/nC₄和C₂/C₃值均较高, 说明天然气曾遭受了厌氧微生物降解作用; 其中两个喷口的天然气δ¹³C_CO2值超过+10‰, 说明天然气在受微生物降解后发生CO₂还原作用二次生成甲烷, 而另外一个喷口δ¹³C_CO2值无正异常, 未发生CO₂还原作用。不同喷口相同成因天然气在储藏或运移过程中发生不同的改造作用, 说明泥火山不同喷口对应不同的天然气运移通道或储藏条件。