初始N源含量对喹啉反硝化降解特性的影响

以喹啉为碳源,采用序批式摇瓶研究了初始N源含量对喹啉反硝化降解特性的影响。结果表明:当初始喹啉质量浓度为400mg/L,初始NO_3~--N质量浓度分别为500,333.33,250,125,62.5mg/L时,喹啉和NO_3~--N降解均符合零级反应动力学。高初始NO_3~--N质量浓度对喹啉降解影响较大,而对NO_3~--N降解影响较小;低初始NO_3~--N质量浓度对喹啉降解影响较小,而对NO_3~--N降解影响较大。初始NO_3~--N质量浓度为250mg/L时,喹啉和NO_3~--N均能以较高速率进行降解,且在反应终点,C源和N源可以得到同时去除。因此,在初始喹啉质量浓度为400mg/L时,较合理的初始N源质量浓度为250mg/L.     

Mg~(2+)对At.f菌氧化活性的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,简称At.f菌,FN811931)为研究对象,探讨了Mg~(2+)对其氧化活性的影响规律,并采用Zeta电位及红外光谱分析,考察了其影响的内在机制.结果表明:在Mg~(2+)质量浓度小于5.0g/L的体系中,培养35h时,p H值从培养初期的2.00左右下降到1.70左右,氧化还原电位从培养初期的390 m V左右上升到600 m V以上,Fe~(2+)氧化率接近100%,细菌生长达到旺盛期;当Mg~(2+)质量浓度超过5.0 g/L时,体系p H值下降速率、氧化还原电位上升速率、Fe~(2+)氧化率、细菌生长速率均降低,且Mg~(2+)质量浓度越大,影响效果越显著.Zeta电位测试结果表明,20.0 g/L镁离子作用下细菌等电点为3.6,高于9K培养基中细菌的等电点2.7,这从宏观上解释了细菌细胞壁结构的变化;红外光谱测试结果显示,Mg~(2+)作用下,细菌细胞壁中的官能团发生了交联作用,导致吸收峰N—H的消失和—OH、—C‖O、—CH3、—CH2、—P‖O、—CN的偏移,致使细胞壁表面蛋白质结构发生变化,进而影响了细菌的氧化活性.     

金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律

为掌握不同金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律,通过沉降试验研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)离子浓度和pH值对石英沉降特性及表面电位的影响。结果表明,Ca~(2+)、Mg~(2+)对石英沉降产率和表面电位影响较小;Al~(3+)、Fe~(3+)存在时,合理的离子浓度和溶液pH值能够提高石英沉降产率;随着Al~(3+)、Fe~(3+)浓度的增加,石英沉降产率不断增加,石英颗粒表面Zeta电位不断向正方向移动且变化比较明显;Al~(3+)在溶液pH值为5时有利于石英沉降,且Zeta电位绝对值最小;Fe~(3+)在溶液pH值为3~10时能够促进石英沉降;增加溶液pH值会使石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动,pH值越高,石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动趋势越明显。     

K~+,Ca~(2+),Mg~(2+)对西藏卤虫孵化率的影响

西藏拥有丰富的卤虫资源,其孵化受多种因素的影响,最重要的是温度和盐度.内陆盐湖除了含有钠盐外,还含有较多的钾、钙、镁等盐类.在最适温度下,向不同浓度梯度的孵化液中分别添加KCl,CaCl_2,MgCl_2以检测不同浓度的K~+,Ca~(2+),Mg~(2+)对西藏卤虫孵化率的影响.结果表明,无论何种浓度的K+都显著降低西藏卤虫的孵化率,适量的Ca~(2+)或Mg~(2+)能够促进西藏卤虫的孵化,高或低浓度的Ca~(2+)或Mg~(2+)可降低西藏卤虫的孵化率.     

Co~(2+)催化超声/H_2O_2降解环丙沙星

论文研究过渡金属离子Co~(2+)对超声/H_2O_2(US/H_2O_2)降解环丙沙星的催化效果,考察了Co~(2+)、H_2O_2添加浓度、反应温度及初始pH值等主要因素的影响。结果表明,Co~(2+)能够有效催化超声/H_2O_2体系降解环丙沙星,降解过程符合假一级反应动力学。H_2O_2浓度在4.0~32.0mmol/L,Co~(2+)浓度在25.8~96.8mmol/L范围,环丙沙星的降解率随H_2O_2和Co~(2+)添加浓度的增加而升高;温度对环丙沙星的降解影响较大,15℃~45℃范围,降解率随温度的升高而升高;初始pH值为3.0时环丙沙星的降解率最高。异丙醇的抑制实验表明,Co~(2+)增强环丙沙星超声降解主要在于·OH的氧化作用。HPLC谱图表明,环丙沙星在Co~(2+)/US/H_2O_2降解体系中主要生成三种产物,推断其通过两种途径进行降解。     

Ca~(2+)对希瓦氏菌MR-1胞外多糖的影响

希瓦氏菌是一类革兰氏阴性土壤铁还原菌,具有胞外电子传递能力,其胞外聚合物的组成是直接影响其电子传递效应的重要因素之一。胞外多糖(EPS)是胞外聚合物的重要组成成分,该文以Shewanella oneidensis MR-1为对象,采用苯酚-硫酸法结合光谱法、色谱法及质谱法等系统地研究了含不同浓度(0、0.7、1.4、2.1和5.0 mmol/L)Ca Cl2培养基对MR-1胞外多糖的影响。结果表明,不同浓度Ca~(2+)影响下的MR-1多糖的分泌量各不相同,其中Ca~(2+)浓度为2.1 mmol/L时,MR-1分泌多糖质量浓度最高,为0.3 g/m L,是无Ca~(2+)影响的EPS分泌量的5倍;而Ca~(2+)浓度为1.4 mmol/L时,EPS为0.08 g/m L,与无Ca~(2+)影响时EPS分泌量相近;Ca~(2+)对MR-1分泌的EPS结构没有显著性影响,获得的EPS均为由α-D-吡喃甘露糖通过1,3-苷键形成的多糖。研究结果为深入研究希瓦氏菌胞外聚合物提供数据参考。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的急性毒性

以三疣梭子蟹幼蟹(体质量为:15.3±1.2 g)为实验动物,采用静水体外暴露法,开展了两种常见重金属离子(Cu~(2+)、Zn~(2+))的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性实验。结果表明:(1)Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的96 h半致死质量浓度分别为3.934 mg/L和3.901 mg/L;三疣梭子蟹幼蟹对Cu~(2+)、Zn~(2+)的96 h安全质量浓度分别为0.039 34 mg/L和0.039 01 mg/L,表明两种重金属对梭子蟹幼蟹的毒性相近;(2)Cu~(2+)、Zn~(2+)离子在加和等毒性强度下对三疣梭子蟹幼蟹96 h联合毒性与其浓度配比相关,低毒性强度的Cu~(2+)对Zn~(2+)具有拮抗作用,低毒性强度的Zn~(2+)对Cu~(2+)具有协同作用,当Cu~(2+)、Zn~(2+)毒性强度相当时表现为相互独立作用。     

火山渣吸附低温水体中SO_4~(2-)的效果

以火山渣为吸附材料,研究其对低温水体中SO_4~(2-)的吸附效果及影响因素.实验结果表明:火山渣对SO_4~(2-)具有较好的吸附效果;当SO_4~(2-)初始质量浓度为100~1 000mg/L时,吸附量随初始质量浓度的增加而增大;当ρ(SO_4~(2-))=1 000mg/L时,火山渣最大吸附量为6.24mg/g,平衡时间最短,为4h;吸附过程的最佳pH=7;Ca~(2+),Mg~(2+)对火山渣吸附SO_4~(2-)有一定促进作用,而Cl~-与NO_3~-具有抑制作用.     

Cu~(2+)对微生物燃料电池产电性能的影响及其迁移转化过程

探讨了微生物燃料电池阳极中Cu~(2+)对其产电性能的影响以及Cu~(2+)的迁移转化过程。微生物燃料电池的阳极中加入质量浓度为5.54~88.64mg/L的Cu~(2+),使其最大功率密度增加到536.6mW/m2,此时Cu~(2+)去除率大于95%。大部分的Cu~(2+)(89.24%)被生物膜吸附或还原,6.15%的Cu~(2+)沉积在阳极室底部,3.12%的Cu~(2+)附着在石墨阳极表面,只有极少量Cu~(2+)(小于0.1%)迁移到了阴极,Cu~(2+)对微生物燃料电池的最低致毒质量浓度为22.16 mg/L。通过SEMEDS和XPS分析得出大部分Cu~(2+)(63.56%)在微生物燃料电池的生物膜表面被还原为Cu~+和Cu~0。这一发现将为去除和回收有机废水中的重金属提供新的思路。     

Pb~(2+)对黑斑蛙早期生长发育影响的研究

研究了Pb~(2+)质量浓度在10,20,30,40和50mg/L时对黑斑蛙(Rana nigromaculata)胚胎期及Pb~(2+)质量浓度在0.07,0.30,1.00mg/L时对黑斑蛙蝌蚪期生长发育的影响.结果表明,Pb~(2+)对胚胎期的毒性于孵化期和开口期表现显著,其余各期毒性不如这两期明显.Pb~(2+)能影响黑斑蛙胚胎期和蝌蚪期的生存率,对蝌蚪的生长发育具有明显的抑制作用(P0.01),但组间差异均不显著(P0.05);同时质量浓度为30,40,50mg/L时会导致孵化期胚胎畸形,致畸率50mg/L质量浓度水平最高(4.41%),40mg/L水平次之(3.33%),30mg/L水平最低(2.39%).各质量浓度水平均导致蝌蚪头部泡状膨大、"S"型尾和形体较小(为正常体长的0.50-0.67)等,致畸率1.00mg/L质量浓度水平最高(2.25%),0.30mg/L水平次之(2.00%),0.07mg/L水平最低(0.50%).并对致毒原因进行了初步分析.     

微生物自修复砂浆裂缝区溶液理化特征

针对微生物自修复水泥基材料仅浅层修复的问题,探究裂缝宽度、开裂龄期和裂缝深度对裂缝区溶液理化参数的影响,解释浅层修复的原因.通过pH试纸和pH计测得裂缝区溶液的pH值,通过钙离子计和EDTA滴定测得裂缝区溶液的Ca~(2+)浓度,通过酶标仪测得裂缝区溶液的碳酸根离子浓度,从而确定裂缝区溶液理化特征.结果表明:在密闭环境下,裂缝区溶液pH值均在13.3左右;试件开裂龄期由3 d增至56 d,裂缝区溶液Ca~(2+)浓度由140 mg/L逐渐增至350 mg/L.在大气环境下,裂缝区溶液表层3 mm内pH值相对较低,沿裂缝深度方向先增加后稳定(pH值在13.2左右);裂缝区溶液Ca~(2+)浓度沿裂缝深度方向先增加后趋于稳定;裂缝区溶液CO■浓度沿裂缝深度方向先降低后稳定至1.5 g/L左右;裂缝区加入微生物后,表层CO■浓度有所增加,深度方向CO■浓度无显著提升.裂缝深处CO■浓度较低是导致裂缝区修复较浅的主要原因.由SEM和XRD可知,裂缝区矿化产物主要是方解石型碳酸钙,微生物作用下的矿化产物呈凝胶状且具有一定的黏结性.     

CAST分段进水深度脱氮性能及在线控制

以生活污水为处理对象,考察循环式活性污泥法(CAST)分段进水深度脱氮在线控制工艺中有机物降解、硝化和反硝化反应过程中氧化还原电位(ORP)及pH值的变化规律,建立这些控制参数与有机物去除、硝化和反硝化反应过程中主要污染物指标间的相关关系。研究结果表明:根据ORP及pH曲线上的特征点适时地停止曝气与进水缺氧搅拌,能更加有效地控制CAST多段进水工艺,达到深度脱氮的目的,并尽可能降低运行成本;当进水COD为155.0~443.6mg/L和NH4+-N质量浓度为57.98~82.40mg/L时,系统最终出水COD(化学需氧量)低于40mg/L,NH+4-N质量浓度低于0.5mg/L,TN(总氮)质量浓度低于2.0mg/L;在17,23和30℃时,升高温度能显著提高系统反硝化效果,反硝化速率随温度上升而递增;当原水有机碳源充足时,分段进水次数增多,由于反硝化速率加快,反应时间缩短,且反应末端外碳源投加量减少;采用CAST分段进水深度脱氮工艺系统除磷性能稳定,且去除率可达90%以上。     

微波与MnO2协同处理喹啉模拟废水的研究

以MnO2为微波敏化剂,喹啉为代表污染物,考察了MnO2的质量浓度、pH值、微波功率和辐射时间对喹啉模拟废水去除效果的影响并得到了最佳工艺条件．同时,分析了微波辐射处理喹啉模拟废水的作用机理．结果表明：喹啉在MnO2表面是通过吸附一氧化协同作用被迅速降解,其氧化过程符合一级动力学规律;在喹啉初始质量浓度为100mg／L的条件下,实验的最佳工艺条件是MnO2质量浓度为0．7g／L、pH值为5、微波功率为500W和辐射时间为5min．     

掺Fe~(3+)的TiO_2制备及其可见光催化降解亚甲基蓝

采用水热法制备了TiO_2晶体粉末,用XRD对其结构进行表征,并研究了可见光照射下其催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始质量浓度、TiO_2用量、掺Fe~(3+)量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:所制备TiO_2晶体为锐钛型,在1.5mg/L的亚甲基蓝溶液中(pH=8),加入掺Fe~(3+)量0.8%(摩尔分数)制备的TiO_2粉末使其用量为0.6g/L,室温下可见光照(40W白炽灯)反应6.5h,亚甲基蓝的降解率达96.12%.降解过程可用L-H动力学方程描述,表现为拟一级反应,速率常数为0.373 3/h.     

关于两种金属离子[Ca~(2+),Mg~(2+)]—EGTA缓冲系统中总[Ca~(2+)]_t的计算

本文在H.D.Wolf提出的关于计算低浓度下自由钙离子浓度方程的基础上,进一步计算并简化了两种金属[Ca~(2+)]、[Mg~(+2)]离子在EGTA、pH值及温度一定的情况下配制总[Ca~(2+)]t的方程。其中允许[Ca~(2+)]在1×10~(-2)～1×10~(-7)mol/L间取值;[Mg~(2+)]在1×10~(-3)～5×10~(-3)mol/L间取值。根据计算机计算结果提供了部分[Ca~(2+)]与[Ca~(2+)]t关系的表格,为双金属离子[Ca~(2+),Mg~(2+)]缓冲系统的研究提供了方便。     

Ca~(2+)和CaM在IAA诱导小麦芽鞘伸长中的作用

应用 Ca~(2+)抑制剂和 CaM(钙调素)拮抗剂,对 Ca~(2+)和 CaM 在 IAA诱导小麦芽鞘伸长中的作用进行了研究.结果表明,小于0.5 mmol/L Ca~(2+)可明显促进小麦芽鞘切段伸长,并能加强 IAA 对伸长的促进,1mmol/L 以上Ca~(2+)则有抑制伸长的作用.Ca~(2+)通道抑制剂 Co~(2+)和 La~(3+)、CaM 拮抗剂CPZ(氯丙嗪)明显抑制芽鞘切段伸长,也降低 IAA 促进伸长的效应.因而,可以认为 Ca~(2+)介入 IAA 诱导细胞的伸长过程,Ca~(2+)通过 CaM 发挥其生理功能.     

关于Ca~(2+)-EDTA缓冲系统中[Ca~(2+)]_t的计算

本文在H.D Wolf提出的关于计算低浓度下自由钙离子浓度方程的基础上,进一步导出了在EDTA、pH值及温度一定的条件下配制总[Ca~(2+)]_t的方程(其中允许[Ca~(2+)]<10~(-5)mol/L),并进行了有关计算。计算结果对生物细胞内外自由钙离子的定量研究或Ca~(2+)信使细胞功能的研究提供了方便。     

硼氮共掺杂石墨烯量子点及对Hg~(2+)的选择性检测

以柠檬酸、乙二胺和苯硼酸为原料,采用一步水热法制备了高荧光量子产率、长荧光寿命的硼氮共掺杂石墨烯量子点(B,N-GQDs).通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及荧光光谱仪(PL)对量子点进行了表征.结果表明,B,N-GQDs粒径范围为1.46～3.54 nm,平均粒径为(2.34±0.50)nm,具有明显的晶格条纹结构;表面官能团(—OH,—NH和—BOH)的存在,有利于与金属离子结合从而实现对金属离子的检测;在pH=5.0～10.0和Na Cl浓度0～1.0 mol/L的酸碱盐环境下,B,N-GQDs具有优异的荧光稳定性.由于B,N-GQD与金属离子具有结合作用,因此它被用作检测金属离子的荧光探针.考察了15种金属离子(K~+、Na~+、Ba~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Li~+、Cu~(2+)、Ag~+、Mn~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))对B,N-GQDs荧光强度的影响,发现仅Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+)对其荧光有猝灭作用.考虑到Hg~(2+)是重要的有毒污染物,因此灵敏、选择性地检测Hg~(2+)对人体健康和环境保护至关重要.在单一汞离子体系中,其线性范围为2.0～20.0μmol/L,检测限为0.05μmol/L;在复杂体系(Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))中,采用掩蔽剂Na F能够实现对Hg~(2+)浓度的准确测定,其检测误差范围为-4.432%～2.600%.B,N-GQDs有望在多金属离子响应体系中实现对Hg~(2+)的快速检测.此外,探究了Hg~(2+)对B,N-GQDs荧光的猝灭机理,当加入Hg~(2+)后,B,N-GQDs的荧光寿命从原来的12.86 ns缩短为11.34 ns,符合动态猝灭机理.     

席夫碱类荧光探针CH_3CN/H_2O体系检测Cu~(2+)离子

以1-氨基-2-萘酚和2,4-二羟基苯甲醛为原料合成了席夫碱(2′,4′-二羟基苯亚甲基亚氨基)-2-萘酚(L),采用FT-IR,1 HNMR和ESI-MS对其结构进行了表征.在V(CH3CN)∶V(HEPES)=1∶1(pH=7.2)缓冲溶液中,研究了L对多种金属离子(Cu~(2+),Hg~(2+),Ag+,Pb~(2+),Cd~(2+),Zn~(2+),Ni ~(2+),Co~(2+),Fe~(2+),Al ~(3+),Mn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),K+,Na+)的荧光响应性能.结果表明:L能够通过荧光猝灭响应选择性识别Cu~(2+),且几乎不受其他金属离子的干扰.在Cu~(2+)浓度为0~2.5×10~(-5)mol/L范围内,溶液荧光强度与Cu~(2+)浓度呈现良好的线性关系,据此计算L与Cu~(2+)的结合常数为3.33×10~4 L/mol,对Cu~(2+)的检出限为4.92×10-7 mol/L.L在实际水体中与Cu~(2+)在0~2.5×10~(-5) mol/L浓度下依然表现出较好的线性关系.     

初始pH值对废水反硝化脱氮的影响

为探讨pH值对硝态氮反硝化体系的影响,设定初始pH范围为4-10,对反硝化过程中NO3-N、NO2-N、TN、TOC和△TOC/△TN的变化规律、反硝化动力学以及抑制机理进行研究. 结果发现：最适宜的反硝化pH值为8,过酸过碱都不利于反硝化过程的进行. 在pH=8时,反应时间最短,硝态氮的去除率为99.4%,TN的降解率为95.5%. 亚硝态氮积累量在pH〈7时小于1 mg/L;pH〉7时,随pH的增大而增大,最大积累率为22%. 硝态氮比反硝化速率在pH=8时最大,为2.52 mg NOx-N/（g MLVSS·h）;亚硝态氮比反硝化速率在pH=7时最大,为1.66 mg NOx-N/（g MLVSS·h）. 因此,反硝化最佳的pH值为7～8.