菌株Citrobacter sp.ZY630铁(Ⅱ)氧化硝酸盐还原生物学和化学途径

实验室分离纯化出一株具有反硝化功能的兼性厌氧菌,16 S rDNA序列分析其为柠檬酸杆菌属,命名为Citrobacter sp.ZY630.对菌株利用Fe(Ⅱ)还原NO-3过程进行探究,结果表明,在无外加有机物的情况下,菌株ZY630可以以Fe2+为电子供体还原NO-3,经过120 h反应,Fe2++菌组约1.1 mmol/L的NO-3完全降解,产物包含NO-2、N2和N2 O.通过对照分析,发现体系中NO-3-NO-2的转化是由生物作用主导.同时发现6 mmol/L Fe2++菌组较3 mmol/L Fe2++菌组反硝化程度进行更彻底,表明Fe2+有助于促进该体系反硝化过程.进一步探究菌株ZY630利用Fe2+降解NO-2过程,发现120 h后,加菌加Fe2+体系的Fe2+氧化总量与NO-2还原总量的摩尔比约为2.22,较只加Fe2+体系的摩尔比略高,表明NO-2和Fe2+之间化学反应占优.所以,菌株ZY630厌氧亚铁氧化硝酸盐还原是一个生物化学耦合过程.     

硝基苯在钢渣-Fe(Ⅱ)系统中的还原转化

研究了钢渣含铁废物,以及添加Fe(Ⅱ)后钢渣-Fe(Ⅱ)体系对硝基苯还原转化的可行性及化学机理.实验在20±2℃及转速为30 r.min-1条件下进行,结果表明,单独钢渣体系对硝基苯的吸附和还原转化能力有限,其还原能力与钢渣本身残存的还原活性组分Fe(0),FeO有关.钢渣与Fe(Ⅱ)的表面结合系统能够提高硝基苯的还原转化速率.溶液中钢渣量大于12 g.L-1时,混合液pH值范围为11~12,硝基苯可在1h内完全转化.降低钢渣用量使混合液酸碱度稳定在中性,硝基苯转化速率减慢,高效液相色谱分析结果证实硝基苯还原转化遵循硝基苯→亚硝基苯→羟基苯胺→苯胺的途径.     

一株铁还原菌的分离及其碳源利用特性研究

文章探究从污水处理厂污泥中筛选的一株铁还原菌的生长特性,研究不同碳源对Fe(Ⅲ)还原的影响。结果表明:此株铁还原菌株适宜的生长条件为pH=7、温度为35℃、黑暗条件;碳源类型和浓度显著影响菌株的铁还原能力,其最适碳源浓度为1.5mol/L,以蔗糖、葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠为碳源时,其Fe(Ⅲ)还原率依次降低,以蔗糖和葡萄糖为碳源时Fe(Ⅲ)还原率分别为81.0%和57.2%;Fe(Ⅲ)还原过程中脱氢酶活性与Fe(Ⅲ)还原率显著正相关,脱氢酶活性能在一定程度上反映Fe(Ⅲ)还原程度。     

亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧对酸性紫FBL降解脱色的研究

以酸性紫FBL为降解目标,采用亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧体系产生的硫酸根自由基(·SO4-)降解酸性紫FBL脱色,比较了不同体系的降解脱色性能,考察了pH值、Fe~(2+)浓度、SO_3~(2-)浓度、空气流量、酸性紫FBL的初始浓度对降解脱色的影响。结果表明,在最佳的实验条件为:pH=7.0,Fe2+浓度为0.75 mmol/L,SO_3~(2-)浓度为1.25 mmol/L,空气流量为0.70 L/min,污染物浓度为128 mg/L。经过40 min的降解脱色,酸性紫FBL溶液的脱色率可达到94%以上。     

Fe0对活性艳兰K-3R的还原降解效果

研究了活性染料活性艳兰K-3R在Fe0-H2O/O2,Fe0-H2O/N2,Fe0-H2O3种实验体系中被Fe0还原降解的效果.结果表明:氧气对Fe0活性艳兰K-3R的还原降解有促进作用;Fe0与活性艳兰K-3R的最佳反应条件是在Fe0-H2O/O2体系中,体系的pH值为碱性,反应时间为10~15 min;增大转速、染料初始质量浓度以及Fe粉加入量,染料的还原降解效率提高,且Fe粉重复使用3~4次不影响处理效果.     

烟气脱氮体系中FeⅡ(NTA)的氧化分析

在填料吸收塔中,考察O2的体积分数、温度和pH值等对FeⅡ(NTA)氧化的影响,并与FeⅡ(EDTA)的氧化进行比较.结果表明,在实验考察的FeⅡ(NTA)浓度范围(0～10 mmol·L-1),氧化过程对FeⅡ(NTA)浓度和O2的体积分数均为一级反应,反应活化能为17.5 kJ·mol-1,小于FeⅡ(EDTA)的氧化活化能,从而使FeⅡ(NTA)的氧化更快,同一条件下的氧化速率常数比FeⅡ(EDTA)的氧化速率常数大10倍以上.当该值小于5时,由于溶液中游离态Fe2 和络合态FeⅡ(NTA)共存,氧化过程中溶液pH值呈先升后降的趋势,而在pH值为6～9时,Fe2 均形成FeⅡ(NTA)络合物,氧化过程中反应液pH值持续下降,但氧化速率随pH值的增加而加快.     

小球藻引发水中Cr(Ⅵ)的光化学还原研究

重点研究了在金属卤化物灯(λ≥365nm,250W)光照下由小球藻类引发水体中Cr(Ⅵ)的光化学还原反应,考察了小球藻浓度、光照时间Cr(Ⅵ)初始浓度及pH值在通N2的条件下对Cr(Ⅵ)还原的影响.结果表明:随着小球藻浓度的增大,Cr(Ⅵ)的还原速率及还原率均增大;随着小球藻浓度的增大,光照时间的增加,Cr(Ⅵ)的初始浓度降低以及溶液pH值的降低,Cr(Ⅵ)的光化学还原率逐步增大.当pH≥6时,Cr(Ⅵ)的光化学还原反应基本消失;当pH=4时,六价铬的浓度在0.4~1.0mg/L范围内,小球藻浓度对应的吸光度Aalga在0.025~0.180范围内,Cr(Ⅵ)的初始还原速率拟合方程为V0=kC00.1718A0al.5ga235.     

五氯硝基苯的放线菌降解活性研究

从施用过五氯硝基苯(Pentachloronitrobenzene，PCNB)的土壤中分离得到高效放线菌菌株——金霉素链霉菌(Streptomyces aureofacients)，它能够依靠共代谢作用还原五氯硝基苯．实验确定了该菌株的适宜生长条件：温度25℃-30℃，pH值为7．0．在该菌株的作用下，PCNB的降解加速，半衰期低于27d．     

不同电子供体对Desulfovibrio dechloracetivorans strain SF3

还原脱氯,脱硫细菌Desulfovibrio dechloracetivorans strain SF3可异化还原三价铁,六价铬和三价钴. 乙酸盐,乙醇,氢气,丙酮酸盐,乳酸盐和柠檬酸盐可作为还原可溶性三价铁的电子供体,而只有丙酮酸盐和氢气做电子供体时SF3才能还原不可溶的非晶态三价铁氧化物. 实验测定Fe(Ⅲ)-EDTA还原对乙酸盐氧化的比例为7.76±0.35,而且该过程中没有伴随细菌的生长. SF3可利用氢气,丙酮酸盐或乳酸盐作为电子供体还原六价铬和三价钴, 但这一过程不能利用乙酸盐作为电子供体. 据我们所知,这是首次发现一种SRB(硫酸盐还原菌)可利用乙酸盐还原可溶性三价铁,但无法利用其还原不可溶三价铁以及六价铬和三价钴,该发现说明SF3在金属还原过程中利用了较复杂的电子传递系统.     

纳米Ni/Fe双金属还原降解对氯硝基苯的影响因素

利用自制的纳米Ni/Fe双金属对对氯硝基苯(p-NCB)催化脱氯进行研究,考察了镍化率、Ni/Fe投加量、反应温度、初始pH值和p-NCB初始浓度等反应参数对脱氯效果的影响.研究结果表明,反应产物为苯胺和Cl-;较高的镍化率、Ni/Fe投加量和反应温度可以促进p-NCB的还原降解;初始pH值有最佳浓度范围,较高pH值和较低pH值都不利于反应的进行.     

沼泽红假单胞菌对硫化亮绿的脱色研究

研究了各种环境因子对沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)降解硫化亮绿的影响，结果表明脱色最适温度和pH分别为40℃和7.0，在通N2、厌氧的条件下菌株的脱色效果最好．此外，还讨论了硫化亮绿初始浓度对硫化亮绿降解速率的影响，当初始浓度低于100mg／L时的降解速率随浓度增加而加快，高于100mg／L时则表现出抑制作用；在可降解浓度范围内，硫化亮绿降解率为55％～92％．     

脱氮硫杆菌利用FeS自养反硝化过程研究

以硫化亚铁(FeS)为电子供体的自养反硝化反应对水体中硝酸盐的去除有重要贡献．以菌株Thiobacillus (T.) denitrificansATCC 25259为对象,首次研究了脱氮硫杆菌以FeS为底物的自养反硝化过程．结果表明,以FeS作为唯一电子供体时,T. denitrificans可以将NO-3-N(30 mg·L-1)彻底还原为N2．同时,FeS中的硫元素经自养反硝化过程转化为SO2-4,而铁元素与培养基中PO3-4反应生成沉淀物Fe3(PO4)2·8H2O．通过对相关数据拟合发现自养反硝化过程遵循零级反应动力学(R2>0.93),随着FeS加入量的增大,NO-3和NO-2的还原速率均增大,但NO-3的还原速率增大更多,使中间产物NO-2的累积量增大．     

Fe(Ⅲ)-EDDS体系紫外光降解橙黄Ⅱ

研究了Fe(Ⅲ)-EDDS体系在紫外光照射下对橙黄Ⅱ的光降解过程,对橙黄Ⅱ在不同条件下的降解过程进行了动力学分析,使用响应面分析法(RSA)得出了较佳的降解条件,并考察了氧化性物种·OH和O_2~-·对橙黄Ⅱ降解的影响.结果表明:UV/Fe(Ⅲ)-EDDS体系能有效降解橙黄Ⅱ,紫外光条件下该体系能在pH在3~9范围内对橙黄Ⅱ降解效果保持良好,橙黄Ⅱ在体系中的降解符合拟一级动力学反应规律.通过响应面分析得出了橙黄Ⅱ降解的最优条件为:pH=4.0,c[Fe(Ⅲ)]=0.06 m M,c(EDDS)=0.20 m M.猝灭实验反应产生了·OH和O_2~-·,其中·OH为橙黄Ⅱ光降解主要的反应物种.反应前后FT-IR图显示在光降解过程中,苯环发生开环,橙黄Ⅱ的结构被破坏,生成小分子物质.     

Fe_2(MoO_4)_3类芬顿催化剂的制备及中性条件下降解结晶紫的研究

利用微乳液法制备纯的Fe2(MoO4)3催化剂,并通过TG、XRD、SEM对产物进行表征.以Fe2(MoO4)3为类芬顿催化剂,探讨不同pH条件下对结晶紫的催化降解性能.结果表明,在中性条件下,结晶紫的降解率依然能达到91.00%.并且,当pH在3.0～9.0时,pH对结晶紫降解率的影响都不大.同时详细探讨了Fe2(MoO4)3催化剂可能的催化降解机理.     

硫酸盐还原菌的脱硫性能和铁还原性能

研究了硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)Desulfovibrio sp.CMX在不同pH值、碳源、初始硫酸根(SO42-)浓度条件下的脱硫能力,并研究了D.sp.CMX在不存在SO42-的情况下的Fe(Ⅲ)EDTA(EDTA:乙二胺四乙酸)还原能力.结果表明,在pH=7,碳源为乳酸钠时,D.sp.CMX的脱硫效果最好.SO42-的初始浓度越大,60 h时的SO42-去除率越低.在不存在SO42-的情况下,D.sp.CMX可以直接将Fe(Ⅲ)EDTA生物还原成Fe(Ⅱ)EDTA,在Fe(Ⅲ)EDTA的浓度达到25 mmol/L时,菌株的铁还原率仍可达到62.51％.但是,随着Fe(Ⅲ)EDTA浓度的升高,D.sp.CMX的生长量下降.通过此阶段的研究,为进一步进行化学吸收结合生物还原同步脱硫脱硝实验研究提供了理论依据.     

NTA强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G的效能与机制

针对二价铁/过一硫酸盐(Fe(Ⅱ)/PMS)体系存在近中性pH条件下氧化效能低的问题,采用氨基三乙酸(NTA)强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G(OG),研究NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中OG降解的效能和机制,考察NTA,Fe(Ⅱ),PMS等反应物浓度和溶液pH值对OG降解效能的影响.实验结果表明：当pH=6.5时,NTA可显著强化Fe(Ⅱ)/PMS体系的氧化效能,OG的去除率从11.7%提高到92.5%,NTA的加入提高了溶液中有效活化剂的浓度,促进PMS分解生成活性物质;NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中主导的活性物质为Fe(Ⅳ)和SO^-₄·,二者对体系氧化效能的贡献分别为72.0%和28.0%;增加NTA,Fe(Ⅱ)和PMS的浓度有助于OG的降解,但当三者浓度分别超过1.5,1.5,2.0 mmol·L^-1时,出现抑制现象;引入NTA既提高了Fe(Ⅱ)/PMS体系在近中性pH条件下的氧化能力,又拓宽了该体系的pH应用范围.     

3D Keggin型杂多蓝光催化降解罗丹明B的研究

在紫外光条件下,研究了水热合成的四电子还原的3D杂多蓝Ba_4[SiW_4~ⅤW_8~ⅥO_(40)]·H_2O催化降解罗丹明B的行为.考察了染料浓度、反应体系的pH值及催化剂用量对罗丹明B降解效果的影响.实验结果表明,当罗丹明B浓度为1×10-5 mol/L、溶液的初始pH值为2.48、催化剂用量为0.075 6g/L、过氧化氢的用量为2×10~(-3)mol/L、光源为500 W高压汞灯时,能够获得最佳的降解效果,90min的降解率为98.2%.     

响应曲面法优化MIL-100(Fe)光催化降解三氯卡班

采用自制的金属有机框架MIL-100(Fe)为光催化剂,以三氯卡班的降解率为响应因子,应用响应曲面法(RSM)对影响TCC降解率的主要因素进行了优化,建立了MIL-100(Fe)光催化降解TCC的亊次多项式模型.获得最佳光降解条件为:TCC初始浓度为1.00 mg/L,H2O2浓度为0.10 mmol/L,pH值为13...     

铁-草酸盐配合物光催化降解对苯二酚的研究

Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物在光照条件下,能产生有活性的强氧化剂H2O2和OH自由基以氧化水中的有机化合物.研究了在高压汞灯(λ≥300nm)照射下,对苯二酚在Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光催化降解.结果表明:溶液pH值、对苯二酚初始浓度、铁与草酸盐浓度比和光照强度均对降解结果产生影响.在pH=4.0,Fe(Ⅲ)溶液浓度为10.0μmol/L,草酸盐浓度为100.0μmol/L的实验条件下,10.0mg/L的对苯二酚的降解率为99.0%.     

FeⅡ(EDTA)溶液吸收NO的工艺参数影响

在双驱动磁力搅拌釜中,对FeⅡ(EDTA)(乙二胺四乙酸亚铁)溶液络合吸收NO进行研究,考察溶液pH值、O2体积分数、SO32-浓度等对NO吸收效果的影响.结果表明,在pH值小于4的酸性条件下,溶液吸收能力很差;当pH值大于4时,吸收容量随着pH值的增加而快速增加,而在pH值大于6以后,吸收容量基本相等.由于FeⅡ(EDTA)中的亚铁很容易被O2氧化而失效,溶液对NO的吸收能力随着O2体积分数的增加而下降.经测定,当O2的体积分数为5%和8%时,FeⅡ(EDTA)溶液对NO的吸收容量分别为没有氧气作用时的50%和31%;SO32-可部分还原失效的络合吸收剂,加入1 mmol.L-1的SO32-可使溶液对NO的吸收容量增加50%.