垃圾渗滤液处理系统中微生物群落结构变化研究

采用基于PCR的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 和 real-time PCR 方法, 分析了深圳市某垃圾渗滤液处理系统中总细菌和硝化细菌的生物量及群落结构变化, 探究生物量与水质变化间的关系及环境因素对微生物群落结构的影响。结果表明, 该垃圾渗滤液处理系统具有很好的氨氮和总有机碳(TOC) 去除效果, 总去除率分别为 99.9% 和 91.4% 。在垃圾渗滤液处理系统中, 总细菌、氨氧化菌(AOB) 、亚硝酸盐氧化菌(NOB) 的生物量与 TOC 及氨氮浓度没有显著相关性(p > 0. 05); 溶解氧不影响AOB 生物量, 但明显影响NOB 生物量。微生物群落结构及多维尺度(DMS) 分析表明:在该废水处理系统中, DO浓度对总细菌和 NOB 微生物群落结构有重要影响; 而氨氮浓度是影响 AOB 群落结构的关键因素。     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS), 并研究其对重金属废水中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附行为。结果表明, EPS对Pb²⁺和Cd²⁺具有很强的吸附能力, 吸附行为符合Langmuir等温式, 拟合得到的最大吸附量分别可达534.76 和478.47 mg/g。Pb²⁺和Cd²⁺在EPS上存在竞争吸附, EPS对Pb²⁺的吸附选择性更强。Cd²⁺对EPS吸附Pb²⁺有一定的抑制作用, 但Pb²⁺的存在对EPS吸附Cd²⁺具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明, 实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团, 因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的?COOH, ?NH2, ?CH2?, ?OH及?C=O官能团。研究表明, EPS吸附Pb²⁺的主要机理为离子交换和络合作用, 而对Cd²⁺的吸附则主要通过络合作用完成。     

中国与欧盟金属产量及工业废水中重金属污染物排放区域和行业分布变化研究

利用英国地质调查局、欧洲污染物排放和转移登记系统、《中国环境统计年鉴》和《中国环境统计年报》数据,对比分析中国与欧盟金属产量、工业废水中重金属排放的区域和行业分布、演变规律及原因。结果显示,1993—2014年中国黑色金属和有色金属产量快速增加,但工业废水中重金属减排却非常明显;生产方式的转变(清洁生产和循环经济)、生产技术的革新以及行业标准的变化促进了中国工业废水中重金属的减排;中国工业废水中不同重金属排放的区域和行业分布不同,相比之下,欧盟的排放区域和行业分布变化不大,且排放较为集中。欧盟在政策制定、监管方面值得中国学习借鉴。     

深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

对深圳湾潮间带湿地的9个采样点采集的沉积物样品进行了分析,测定了沉积物的粒径分布、重金属(Cu,Zn,Cr,Pb,Ni)的总量和生物有效态含量．分析了深圳湾湿地沉积物重金属含量的时空变化以及重金属不同形态之间的关系,从生物有效态含量在总量中占有的比例说明了深圳湾重金属污染比较严重,对重金属生物有效态的测定方法进行了简化．对各采样点的重金属积累量与底栖动物群落之间可能存在的关系进行了讨论．     

碳纳米管对天然有机质氯化消毒副产物生成的影响

以应用广泛的碳纳米材料多壁碳纳米管(CNTs)和水体中普遍存在的天然有机质(NOMs)为研究对象, 探讨CNTs对两种不同种类NOMs (Suwannee river standard humic acid, HASR和Suwannee river standard fulvic acid, FASR)氯化生成消毒副产物的影响。结果表明, 与单一NOMs体系相比, CNTs的存在会增加HASR和FASR氯化生成三卤甲烷(trihalomethanes, THMs)和卤代乙酸(halogenated acetic acid, HAAs)的产量和初始速率。这是由于CNTs和NOMs均可以作为消毒副产物的前体物, 混合体系中氯化反应活性位点数量增多, 因此产量和速率都有所提升。并且, 无论体系中是否存在CNTs, HASR生成THMs和HAAs的初始速率均高于FASR, 这是因为HASR的芳香共轭程度高于FASR, 更易与次氯酸反应。此外, 由于CNTs对HASR的吸附量高于FASR, 因此CNTs对HASR氯化生成消毒副产物的影响大于FASR。     

载钛羟基磷灰石对水中EE2光催化降解规律及途径研究

以 17α-乙炔雌二醇(EE2)为目标污染物, 以载钛羟基磷灰石(TiHAP)为催化剂, 对比研究TiHAP和TiO₂对EE2的光催化规律、影响因素及机理, 分析光催化降解的中间产物及降解途径。实验结果表明, TiHAP薄膜对EE2的降解速率高于TiO₂薄膜; 随着Fe³⁺浓度增加, TiHAP降解EE2的速率没有明显变化, TiO₂降解EE2的速率则先增加后减小; 随着富里酸(FA) 浓度的增加, TiHAP降解EE2的速率减小, 而TiO₂降解EE2的速率升高。用LC-MSⁿ对TiHAP光催化降解EE2过程中产生的中间产物进行分析, 在中性pH条件下共确定9种降解产物, 比同样pH值下以TiO₂为催化剂检出的产物种类多, 推断其降解的主要途径是苯环羟基化、开环羧基化以及脱羧等一系列反应。     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS),并研究其对重金属废水中Pb2+和Cd2+的吸附行为。结果表明,EPS对Pb2+和Cd2+具有很强的吸附能力,吸附行为符合Langmuir等温式,拟合得到的最大吸附量分别可达534.76和478.47 mg/g。Pb2+和Cd2+在EPS上存在竞争吸附,EPS对Pb2+的吸附选择性更强。Cd2+对EPS吸附Pb2+有一定的抑制作用,但Pb2+的存在对EPS吸附Cd2+具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明,实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团,因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的—COOH,—NH2,—CH2—,—OH及—C=O官能团。研究表明,EPS吸附Pb2+的主要机理为离子交换和络合作用,而对Cd2+的吸附则主要通过络合作用完成。     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

饮用水中三卤甲烷的形成与控制技术回顾与展望

由于三卤甲烷化合物(THMs)对肝脏、肾脏和消化系统具有致癌作用，因此饮用水中THMs的形成和控制越来越引起人们的关注，本主要从THMs的暴露途径、生成机理、影响因素和控制技术等几方面对国内外有关THMs的研究进展进行了具体论述，并在此基础上对其今后的研究重点进行了展望。     

铜对双酚 A 和固醇内分泌干扰物生物降解的影响

研究重金属-有机物复合污染体系中, Cu( Ⅱ) 对 3 种常见的有机 内分泌干扰物( EDs) 双酚 A( BPA) 、17 β雌二醇( E2) 和 17 α乙炔基雌二醇( EE2) 生物降解的影响。研究表明Cu(Ⅱ) 抑制 EDs 的降解, 抑制作用 E2 > BPA > EE2, 且随着 Cu(Ⅱ) 浓度增加影响越显著。其原因是 Cu(Ⅱ) 影响体系中微生物的数量和群落结构。透射电镜可以观察到 Cu(Ⅱ) 对微生物细胞的影响。该研究对揭示复合污染体系中重金属对有机物降解的影响机理具有重要意义。