亚微米磁铁矿强化反硝化降解苯酚和喹啉

导电性磁铁矿(Fe_3O_4)已被证实能促进厌氧微生物直接种间电子传递.然而磁铁矿在厌氧水处理过程中会被铁还原菌利用而溶解,造成大量磁铁矿随出水流失,影响其长期介导作用.基于此,本研究在微氧连续运行的活性污泥反应器(activated sludge reactor, AS)中投加亚微米级(0.1～0.3μm)磁铁矿建立Fe_3O_4/AS复合体系(R2),以强化反硝化生物降解苯酚和喹啉,并探讨其作用机理.结果表明,在微氧条件下(DO=0.5～1.0 mg/L)运行80 d后, R2体系有效缓解了磁铁矿的还原溶解,反应器中铁矿物主要以磁铁矿和针铁矿形式存在,其出水Fe~(2+)浓度始终保持在0.2 mg/L左右;当进水喹啉浓度为55 mg/L时, R2体系中化学需氧量、苯酚、喹啉、NO_3-N、总有机碳和总氮去除率比对照组R1分别提高了38%、49%、65%、64%、23%和98%.机理研究表明, R2中与反硝化和芳烃降解有关的菌属(如Denitratisoma和Azoarcus)丰度显著提升;磁铁矿刺激了胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)的分泌(约为R1的2倍)和污泥微生物间的凝聚;磁铁矿的加入显著提高了EPS中胞外电子穿梭体(血红素c和类腐殖酸)浓度以及与污染物降解和氮还原相关的酶活性(R2 EPS中脱氢酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性分别是R1的2.4、5.8和4.3倍),从而加快了芳烃降解菌与反硝化菌之间的电子传递速率,实现了Fe_3O_4/AS体系更好的脱氮除碳性能.     

海带水热碳化产物改良滨海盐碱土壤研究

针对滨海盐碱土壤营养贫瘠的问题,利用海带水热碳化后的水热炭和水热碳化液改良土壤．水热炭最佳预处理工艺条件为温度50 ℃、洗涤时间5 min、料液比1∶10,经过此水洗工艺后的水热炭对种子发芽指数有明显的提升．水热碳化液经过5种不同方式发酵产生发酵液,确定流加10次的发酵液对土壤肥力提升效果最佳．结果表明：单独添加水热炭能明显提升土壤的速效氮、有效磷的含量,但是对速效钾的含量提升无明显作用,而单独添加发酵液可以同时提升土壤的速效氮、有效磷和速效钾的含量．通过考察土壤的蔗糖酶、脲酶和脱氢酶活性,说明水热炭和发酵液联合使用明显强于单独施用水热炭或发酵液的肥力效果．     

大型海藻和微藻的水热碳化产物特性比较分析

水热碳化(HTC)是一种将高含水率生物质高效转化为燃料的新兴资源化技术，但至今尚未见大型海藻与微藻的HTC产物比较.以海带(Laminaria sp.)、浒苔(Ulva prolifera)作为大型海藻的代表，小球藻(Chlorella sp.)作为微藻的代表，考察其水热炭和水热液的特性.结果显示：海带基水热炭、浒苔基水热炭和小球藻基水热炭的高位热值分别为18.4,18.8和25.5 MJ/kg, 3种水热炭均可作为燃料使用.3种水热液包含大量的有机物，相比于大型海藻，小球藻水热液(HL-C)的化学需氧量(COD)、总氮含量、挥发性脂肪酸(VFAs)含量和pH更高，而海带水热液(HL-L)和浒苔水热液(HL-U)的成分相似.HL-L、HL-U和HL-C的甲烷产率分别为171.4,153.2和191.3 mL/g(以COD计),HL-C中高的VFAs含量可能导致其较高的甲烷产率.可见，HTC是大型海藻和微藻资源化的一种快速、高效策略，且其中微藻小球藻HTC产物的燃料特性更佳.