硫酸盐还原菌还原Cr(Ⅵ)的初步研究

从土壤中分离筛选出几株抗Cr(Ⅵ)的硫酸盐还原菌(SRB),能在含800mg/L Cr(Ⅵ)的培养基中生长,其中2-S-8菌株在含75mg/LCr(Ⅵ)的培养基中生长36h后,培养液中的Cr(Ⅵ)已全部消失.该菌株经初步鉴定为脱硫弧菌.试验结果表明：高毒的Cr(Ⅵ)可被SRB还原成为低毒的Cr(Ⅲ),SRB对Cr(Ⅵ)的还原与SO₄^2-还原作用密切相关,主要是由SRB的代谢作用所产生的还原性产物(S^2-)来完成.     

共存离子对硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)的影响

采用硫酸盐还原菌(SRB)生物(还原)沉淀法消除地浸含铀废水中的放射性U污染,研究了pH值、SO42-和NO3-对混合SRB菌群对地浸废水中U生物沉淀过程的影响.厌氧序批式实验结果表明,溶液pH值对U生物沉淀存在显著影响,在pH=6.0时U的沉淀率最高达99.4%,随pH值的降低其U的沉淀率也不断降低.SO42-质量浓度低于4 000 mg/L时对U生物沉淀没有影响,但超过5 000 mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着初始SO42-浓度的上升而加强.NO3-的存在会严重抑制SRB还原沉淀U,只有先彻底去除NO3-才能利用SRB还原沉淀U.因此,寻找分离或驯化培养出嗜酸性SRB菌群以及应用SRB和反硝化细菌(DNB)的混合菌群协同作用对酸法地浸采铀地下水进行原位生物修复具有重要意义.     

二氧化钛光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用自制二氧化钛粉末光催化剂成功地处理了含Cr(Ⅵ)废水。提出了Cr(Ⅵ)光致还原的最佳条件,确立了当溶液酸度为0.5mol/LH2SO4,Cr(Ⅵ)质量浓度为80mg/L的50mL废水,催化剂用量为0.3g,光照时间4.0h时,Cr(Ⅵ)的光致还原率达95.0 %以上。同时对光催化转化Cr(Ⅵ)的机理进行了初步探讨,证明Cr(Ⅵ)的TiO2 光致还原遵循一级反应速率公式:lnC= -0.88t +4.38。     

灰色关联分析在硫酸盐还原菌还原U(Ⅵ)试验设计中的应用

基于硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)试验设计方案,通过灰色关联分析方法,确定在硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)试验中主要的影响因素。结果表明,该方法计算简便,结果客观可靠,为含U(Ⅵ)废水处理试验设计提供了科学依据。     

植酸改性黑曲霉菌对水中U(Ⅵ)的吸附试验研究

以黑曲霉和植酸为原料,制备了富含磷酸基团的黑曲霉改性材料。试验探讨了U(Ⅵ)的初始浓度,p H值、植酸与黑曲霉用量比、投加量等因素对植酸改性黑曲霉吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明:在p H=5,投加量为0. 3 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,30℃的条件下,植酸改性黑曲霉菌对U(Ⅵ)的吸附量达到16. 19 mg/g,吸附时间90 min后趋于平衡。研究植酸改性黑曲霉对U(Ⅵ)的吸附行为规律,结果表明吸附等温线符合Langmuir等温模型,以单层吸附为主;动力学模型符合准二级动力学,吸附过程主要是化学吸附。扫描电镜(SEM-EDS)和红外光谱(FTIR)等手段分析植酸改性黑曲霉吸附U(Ⅵ)的机理,结果表明植酸成功引入黑曲霉表面,主要反应官能团为OH、PO3-4、CONH。     

一株腐殖质和铁还原菌的分离和鉴定

从广东四会原始森林土壤中分离到一株能高效还原Fe(Ⅲ)和腐殖质(HS)的兼性厌氧菌,编号为CY01.菌株CY01细胞壁革兰氏染色为阴性,细胞为杆状,大小为(1.2～1.5)μm×(0.3～0.4)μm,没有鞭毛,没有运动性,在有氧条件下氧化酶和接触酶均呈阳性反应,最适生长温度为25～30℃C,最适生长pH为6.5～7.0.16S rDNA基因序列分析结果表明:菌株CY01与其亲缘关系最近的属为Comamonas(丛毛单胞菌属),该属内和CY01亲缘关系最近的种Comamonas Koreensis(韩国丛毛单胞菌)的16SrDNA序列相似值为98%,DNA G+C物质的量百分含量为64.8.用Biolog GN2系统鉴定的结果显示,有氧条件下,在提供的96种不同碳源中,CY01只能利用其中的38种.结合菌株CY01的形态学特征、生理生化特性和分子生物学特性,将菌株鉴定为Comamonas Koreensis.该菌所具有的Fe(Ⅲ)和HS还原特性为首次报道.     

纤维微菌C6对水中Cr(Ⅵ)去除条件优化及机理研究

为解决水体中重金属Cr(Ⅵ)污染问题,从成都市某皮革厂附近受重金属污染的土壤中筛选得到一株对Cr(Ⅵ)有较高抗性和去除率的菌株,鉴定后将其命名为纤维微菌C6(Cellulosimicrobium sp.).利用单因素实验对影响纤维微菌C6去除Cr(Ⅵ)的四个因素:pH,温度,接触时间,初始Cr(Ⅵ)浓度进行了探究.在单因素实验的基础上,通过四因素三水平Box-Behnken响应面法优化纤维微菌C6对Cr(Ⅵ)的去除条件,结果显示,当pH为7.85,温度为34.07℃,接触时间为2.88 d,初始Cr(Ⅵ)浓度为40.08 mg/L时,纤维微菌C6对Cr(Ⅵ)的最大去除效率可以达到95.75%,扫描电镜显示,未处理的纤维微菌C6菌体表面清晰光滑且分散,Cr(Ⅵ)处理过的菌体表面不规则,有颗粒状沉淀.红外光谱分析证明了菌体表面的官能团可能与吸附Cr(Ⅵ)有关.研究表明,纤维微菌C6菌体对Cr(Ⅵ)具有良好的去除效果,可用于处理含Cr(Ⅵ)废水.     

超声-光催化还原铬(Ⅵ)和铜(Ⅱ)废水的研究

以钛酸四正丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在颗粒活性炭表面合成TiO2前驱体,隔绝空气程序升温制得负载型光催化剂TiO2.利用超声-光催化技术,探寻在废水中还原去除铬(Ⅵ)和铜(Ⅱ)的最佳条件以提高催化效率.结果表明:反应条件在pH值为5,光催化反应时间大于40 min,催化剂的加入量为4 g/L时效果最好,建议使用在500℃下焙烧2 h的光催化剂,可适当延长反应时间以提高铬(Ⅵ)、铜(Ⅱ)去除率.在最佳条件下,与无超声相比,利用超声-光催化技术对铬(Ⅵ)、铜(Ⅱ)的还原去除率分别可提高39.32%和53.78%.     

基于PHREEQC程序的地下水Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除研究

采用实验探究与程序模拟的双重方法考察地下水中含Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除过程,考察pH、原料投量与共存阴离子对反应进程的影响,并运用PHREEQC 程序对实验结果的内在机制进行解释.结果表明:Fe(Ⅱ)还原去除Cr(Ⅵ)在碱性条件下可以获得较好的去除效果;同时投加的FeSO₄·7H₂O 与Cr的质量比在80∶1时,去除过程达到较经济有效的处理效果.其原因是不同的反应条件影响铬化合物形成的种类与饱和指数(SI),从而影响其去除效果.地下水中存在大量的共存阴离子,其中Cl-易与Cr(Ⅲ)形成不稳定复合物从而对反应进程产生抑制作用;SiO₂3- 因其在不同pH 条件下存在形式不同而对反应进程影响不同,在酸性与中性条件下产生抑制作用,在碱性条件下呈现促进作用.      

Ch-1菌还原碱性介质中Cr(Ⅵ)的反应动力学

通过研究Ch-1菌还原碱性介质中Cr(Ⅵ)过程Cr(Ⅵ)浓度的变化规律,确定初始pH值和细菌接种量对反应速率的影响,建立不同条件下的反应动力学方程,计算相应的反应表观活化能,得到了按细菌接种量划分的Ch-1菌还原Cr(Ⅵ)的反应控制区域图。研究结果表明:当初始pH值为8～10时,Ch-1菌还原Cr(Ⅵ)的反应速率基本相同,当pH<8和pH>10时,反应速率逐渐减小。Ch-1菌还原Cr(Ⅵ)的反应为零级反应,但细菌接种量减少,反应速率减小,反应表观活化能增大。细菌接种量分别为50%,30%,20%,10%和5%时对应的反应速率常数分别为57.521 1,51.630 6,45.976 4,24.002 5和7.326 5,表观活化能分别为6.89,14.75,19.24,33.54和72.52 kJ/mol;Cr(Ⅵ)的细菌还原反应随着细菌接种量的增加逐渐由内扩散控制区转入混合控制区,当细菌接种量减少至近9%时,转入化学反应控制区,并由此确定了Ch-1菌还原Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件:温度为30℃,pH值10,细菌接种量为20%。     

固定化氧化还原介体加速EscherichiacoliBL21还原Cr(Ⅵ)的影响因素研究

为了研究非水溶性醌类介体加速Cr(Ⅵ)生物还原过程的影响因素,采用乙酸纤维素包埋法固定非水溶性醌类介体,探讨其调控Escherichia coli BL21还原Cr(Ⅵ)的过程。结果表明,蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、1,5-二氯蒽醌、1,8-二氯蒽醌和1,4,5,8-四氯蒽醌6种非水溶醌的加速顺序为1-氯蒽醌1,5-二氯蒽醌2-氯蒽醌1,8-二氯蒽醌蒽醌1,4,5,8-四氯蒽醌;1-氯蒽醌的最佳加速浓度为0.048mol/L;生物还原的最佳pH值为7.00;最佳初始Cr(Ⅵ)质量浓度为30mg/L;在温度范围为20~60℃时,Cr(Ⅵ)的去除率随温度的上升而增加;在重复利用性实验中,1-氯蒽醌乙酸纤维素小球循环使用6次,Cr(Ⅵ)生物还原速率仍是空白菌液5倍以上。乙酸纤维素固定非水溶性醌可以有效加速Escherichia coli BL21还原Cr(Ⅵ)过程,具有良好的应用价值。     

硫酸盐还原菌的生长特性研究

为探明实验室分离的一株硫酸盐还原菌(B13菌株)的生长特性,采用静态培养的方法研究了接种后培养液中细菌数量、硫酸根离子质重农度和pH值的变化规律.结果表明,B13菌株的生长过程与其他微生物相似;对硫酸根离子的去除是共沉淀、生物絮凝吸附和生物代谢转化等过程共同作用的结果;生长过程中pH变化不大.     

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.     

六价铬还原菌的筛选及其还原特性研究

从福州污水处理厂的活性污泥中筛选到一菌株,高效抗Cr(Ⅵ),能把水体中高毒的Cr(Ⅵ)还原成低毒的Cr(Ⅲ).研究了该菌的生长条件,探讨了pH值、温度、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、接种量及共存金属离子对Cr(Ⅵ)还原的影响.研究结果表明:该菌株为革兰氏阳性杆菌,有较强的还原Cr(Ⅵ)的能力;在有氧、pH8.0、温度30℃及5.0g/L葡萄糖的条件下,20mg/L的Cr(Ⅵ)可完全被还原;且Cr(Ⅵ)的还原不受共存重金属离子的影响.     

针铁矿对含铀废水中U(Ⅵ)的固定机理及进展

放射性污染水体中U(Ⅵ)的净化一直是研究的热点.针铁矿是自然界中最为稳定的羟基氧化铁,在处理污染水体中的铜、铬、铅、钴、砷和铀等有毒有害重金属离子方面展现出巨大的潜能与优势.本文综述了近些年来针铁矿对含铀废水中U(Ⅵ)的固定机理研究进展,包括:1)针铁矿颗粒与铀酰离子发生表面络合作用,形成双齿-共边配位或双齿-共顶点配...     

累托石催化草酸、柠檬酸光化学还原Cr(Ⅵ)的研究

研究了重金属Cr(Ⅵ)在累托石矿物表面的吸附特性及在金属卤化物灯照射下,累托石对草酸、柠檬酸光化学转化Cr(Ⅵ)的影响.结果表明,Cr(Ⅵ)在累托石表面中的吸附量较小,其吸附符合Langmuir等温式.在250W金属卤化物灯照射的光反应体系中,累托石可以显著促进草酸、柠檬酸光化学还原Cr(Ⅵ),具有催化作用.累托石光催化还原去除Cr(Ⅵ)随着溶液pH值的减小而增加.在一定范围内,Cr(Ⅵ)的光化学还原率随累托石用量及草酸、柠檬酸的加入量的增加而增大.     

硫酸盐还原菌培养基组分及培养条件的优化

为提高硫酸盐还原菌B13菌株的硫酸盐转化能力,采用正交实验对主要培养基组分和培养条件进行了优化.结果表明:(1)影响B13菌株硫酸盐转化性能的主要因素是碳源含量和培养温度;(2)培养基组分和培养条件经优化后,B13菌株的硫酸盐转化率高达88.49%,硫酸盐转化能力大大提高.     

小麦秸秆热处理生物碳质对Cr(Ⅵ)的吸附性能

选用小麦秸秆为生物质代表,在200、400、500℃不同温度下,限氧碳化制备生物碳质吸附剂M200、M400、M500.分别考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,通过观察等温吸附模型和吸附动力学方程,分析其可能的吸附机理.研究结果表明,三种生物碳质对Cr(Ⅵ)的吸附量随着初始浓度的增加而增加,6 h达到吸附平衡;吸附反应符合准...     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

铁阳极溶解还原法处理实验室含Cr(Ⅵ)废水

采用铁阳极溶解还原法对实验室含铬废水进行了处理,讨论了电极材料、槽电压、pH值、支持电解质加入量、初始浓度、温度、搅拌和时间对Cr(去除率的影响.在选定试验条件下,Cr(离子的去除率达99%以上,废水中的Cr(离子含量小于0.5 mg/L,符合国家污水排放标准.