水浮莲对铜污染水体的修复试验

以水浮莲（Pistia stratiotesL.）为试验材料,采用水培方法,对在不同Cu^2＋质量浓度和不同pH值条件下,水浮莲对Cu^2＋的吸收和积累特性以及Cu^2＋质量浓度、pH值对水浮莲吸收Cu^2＋的影响进行了研究.结果表明,水浮莲对低铜污染水体有良好的修复效果,在Cu^2＋质量浓度为2.00、4.00、6.00和8.00 mg/L时水浮莲对铜的总去除率分别为88.50%、90%、50%、78.00%和74.63%;在Cu^2＋质量浓度为4 mg/L、pH值为5.0、6.0、7.0时,水浮莲对铜的总去除率分别为76.50%,87.25%和83.00%.水浮莲对铜的修复主要依靠根的吸收和累积,其根部对Cu^2＋的积累量远高于茎叶部分的积累量.     

Cu^2＋作用下Fenton氧化处理苯酚废水研究

[目的]寻找Cu2＋存在条件下Fenton氧化处理苯酚模拟废水的最佳条件。[方法]研究不同浓度H2O2、Fe2＋及pH下Cu2＋的存在对Fenton氧化处理苯酚模拟废水的苯酚去除率的影响和对COD降解效果的影响。[结果]在苯酚浓度为250 mg/L,最佳pH为3.0,H2O2浓度为297.5 mg/L,Fe2＋浓度为140 mg/L时,苯酚的最高去除率为94.5%;在此条件下,Cu2＋浓度为40 mg/L时,苯酚最高去除率为97.7%,提高了3.2%。在pH3.0、Cu2＋浓度40 mg/L条件下,分别求得不同Fe2＋/H2O2下的模型条件参数,结果表明Fenton氧化降解苯酚废水符合二级降解动力学反应模型。[结论]适当浓度的Cu2＋可提高Fenton氧化降解苯酚废水的效率。Fenton氧化降解苯酚废水符合二级降解动力学反应模型。     

板栗壳对水中Cu2＋吸附性能的研究

【目的】研究食品加工剩余物板栗壳对水中Cu2+的吸附性能,为其用于含铜废水的处理提供理论依据。【方法】研究吸附质溶液pH、Cu2+质量浓度、吸附剂用量、粒径、吸附温度和时间对板栗壳吸附Cu2+效果的影响,探讨吸剂和吸附剂循环利用次数对解吸和再生的影响;并采用穿透曲线和洗脱曲线对动态吸附进行了分析。【结果】吸附质溶液pH值为6、Cu2+起始质量浓度为20 mg/L、吸附剂粒径为0.25 mm时的吸附效果较好,该吸附为放热过程,升高温度虽然可以加快吸附进程,但却降低了吸附量和去除率。Na+和Ca2+对Cu2+的解吸置换能力较弱,0.1mol/L HCl可使96.1%的Cu2+得以解吸回收。通过Thomas模型预测,在固定床柱吸附条件下饱和吸附量为10.94mg/g。【结论】板栗壳对水中Cu2+的吸附性能较好,因而具有很好的应用前景。     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

凤眼莲对不同富营养化程度水体的净化效果研究

为研究凤眼莲(Eichhornia crassipes)对不同富营养化程度水体的净化修复效果,按照地表水环境质量标准Ⅲ类水至劣Ⅴ类水配制5种不同浓度梯度的废水进行水培试验,考察凤眼莲对不同初始浓度废水中COD_(cr)、TN和TP的净化效果。当废水COD_(cr)、TN、TP初始浓度分别为25.720～136.040、1.263～32.011、0.942～4.111 mg/L时,凤眼莲对COD_(cr)、TN和TP的净化处理效果良好,去除率随初始浓度升高而呈增加趋势,最高可分别达到80%、97%和98%,表明凤眼莲对不同浓度的富营养化水体都具有较好的修复效果,尤其适于净化修复劣Ⅴ类水质水体。     

凤眼莲深度净化污水处理厂尾水的效果

通过构建三级凤眼莲深度净化塘,对村镇生活污水处理厂尾水进行深度净化。凤眼莲种苗初始投放量为0. 60 kg/m~2,三级凤眼莲深度净化塘总有效容积为7 500 m~3,三级凤眼莲深度净化塘运行期间日均接纳一级A标准生活污水处理厂尾水1 024. 50 t。在2015年6月至2015年10月的运行期间,凤眼莲总生物量增加了36. 06倍,凤眼莲植株氮、磷累积总量分别增加了44. 45倍、55. 38倍;三级凤眼莲净化塘处理尾水效果显著,尾水总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)平均质量浓度分别由(9. 86±3. 51) mg/L、(0. 38±0. 07)mg/L、(0. 49±0. 09) mg/L和(7. 91±2. 27) mg/L降低至(2. 51±1. 52) mg/L、(0. 10±0. 06) mg/L、(0. 20±0. 08)mg/L和(1. 90±1. 46) mg/L,其中TN质量浓度下降值超过7. 0 mg/L,各污染物去除率分别为75. 04%±9. 02%、68. 76%±15. 81%、59. 12%±13. 37%、79. 21%±13. 91%。三级凤眼莲深度净化塘对尾水氮、磷的平均削减速率分别为(1 004. 01±471. 68) mg/(m~2·d)和(38. 25±9. 56) mg/(m~2·d),其中,第一、第二级净化塘对总氮的总削减速率分别高达(1 069. 99±276. 94) mg/(m~2·d)、(1 374. 11±1 089. 69) mg/(m~2·d),对总磷的削减速率分别高达(74. 93±15. 99) mg/(m~2·d)、(30. 65±25. 01) mg/(m~2·d)。运行期间,深度净化塘去除尾水氮、磷总量累计分别为1100. 02 kg、40. 36 kg,其中凤眼莲通过同化作用共吸收污水处理厂尾水中氮218. 52 kg、磷20. 22 kg,约占尾水氮、磷总削减量的19. 78%、50. 10%。利用综合水质标识指数对污水处理厂尾水和深度净化塘出水进行计算,结果表明污水处理厂尾水由5. 322类降至3. 410类,达到地表水环境质量标准Ⅲ类标准。     

耐铜菌株的筛选及其对铜的去除特性

采用稀释平板法,从铜污染红壤中分离得到2株耐铜真菌。对菌株的形态和ITS 基因序列同源性进行分析。结果表明：2株真菌分别为淡紫色拟青霉(Paecilomyces lilacinus)和土曲霉(Aspergillus terreus),最高可耐受铜浓度均为300 mg/L。在Cu2+质量浓度为10 mg/L的培养基中添加10 g/L湿菌,在pH 5、25 ℃、120 r/min条件下振荡吸附30 min后,P. lilacinus和A. terreus对Cu2+的吸附率分别达85.45%和87.54%。     

核桃壳对水中Ni2+的吸附效应

采用核桃壳吸附模拟废水中的Ni2+离子。结果表明,在25℃下,采用粒径为1.6~2.5 mm吸附剂2.0 g,pH 6.0,处理浓度为10 mg/L的含Ni2+模拟废水100 mL,吸附时间360 min,Ni2+的去除率达最大。吸附剂对Ni2+的吸附行为满足拟二级动力学方程和Langmuir等温方程,Ni2+浓度为10、20、30、50 mg/L时,吸附速率常数分别为0.170、0.165、0.196、0.225 g/(mg·min),最大吸附量为0.687 mg/g。     

响应面优化玉米芯对Cu2+的吸附

以农业废弃物玉米芯作为吸附剂,研究其对水产养殖废水中重金属铜的吸附效果。通过单因素实验研究了pH、水温及废水初始Cu~(2+)质量浓度对铜离子去除率的影响。在此基础上对上述3种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验,以期获得最佳去除条件。单因素实验结果表明,3个因素均对玉米芯去除Cu~(2+)产生较大影响,影响主次顺序:初始Cu~(2+)质量浓度温度pH。响应面设计分析得到玉米芯吸附养殖废水中铜离子的最佳条件为pH=7、温度18.8℃、初始质量浓度0.4 mg/L,在此条件下铜离子去除率为86.65%,接近于理论值(88.11%)。回归模型的P0.000 1,失拟项的P为0.583 8,说明回归方程极显著,可用以分析玉米芯吸附养殖废水中的铜离子。     

立体生态净化床处理含锶、铯废水的试验研究

[目的]利用立体生态净化床处理含锶、铯废水。[方法]分别采用种植吉祥草、吊兰、水花生、吊竹梅、凤眼莲的立体生态净化床系统,对含锶、铯废水的净化效果进行了试验研究。[结果]不同植物系统对含锶、铯废水净化效果各不相同,吉祥草、吊兰、水花生、吊竹梅、凤眼莲系统对水体中Sr的最终去除率分别为48.7%、46.1%、38.8%、45.8%和31.7%;对Cs的最终去除率分别为60.0%、56.7%、45.0%、42.1%、20.3%。其中,以种植吊兰的生态净化床处理效果最好,地上部对Sr、Cs的富集量分别为223.54和18.63 mg/kg,可作为后期研究对象。[结论]该研究为含锶、铯废水的处理提供了科学参考。     

改性橙皮对废水中Cu2＋的吸附研究

[目的]考察了改性橙皮对水溶液中Cu2＋的吸附效果,为橙皮资源的应用提供理论基础。[方法]采用静态吸附实验,考察了pH、初始浓度、吸附剂用量,吸附时间及温度等因素对吸附的影响,并通过正交试验,确定最佳吸附条件。[结果]在投加量为0.5 g,pH为7.0,吸附温度为60℃,溶液初始浓度为10 mg/L,振荡时间为80 min的条件下,对Cu2＋的吸附率可达97.5%。与未改性橙皮相比,改性橙皮对Cu2＋的吸附效果大大提高。[结论]化学改性的橙皮对废水中的重金属有一定的吸附能力,这对实现资源综合利用具有很高的应用价值。     

大型水生植物对海洋卡盾藻生长的抑制效应

[目的]研究凤眼莲根(Eichnornia crassipes)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和N-苯基-2-萘胺对海洋卡盾藻(Chattonella marina)生长的抑制效应。[方法]凤眼莲根粉末浓度分别设为0、0.1、0.5、1.0、1.5 g/L,龙须菜新鲜组织浓度分别设为0、0.1、0.5、1.0、2.0 g(FW)/L,N-苯基-2-萘胺浓度分别设为0、0.5、1.0、5.0、10.0 mg/L。[结果]1.0、1.5 g/L凤眼莲根粉末,1.0、5.0和10.0 mg/L N-苯基-2-萘胺及2.0 g(FW)/L龙须菜新鲜组织对起始密度为1.6×106个/L的海洋卡盾藻生长表现出明显的抑制作用。[结论]该研究可为进一步研究凤眼莲和龙须菜对海洋卡盾藻生长的影响奠定基础。     

浮水植物对富营养水体的作用研究

[目的]研究3种浮水植物对富营养化水体中营养盐的去除能力。[方法]选择采自鄱阳湖3种不同的浮水植物(凤眼莲、水浮莲和槐叶萍),利用软隔离小区试验研究了它们对富营养化水体的净化作用效果。[结果]浮水植物处理进行150 d时,3种浮水植物对水体中总氮的去除率分别为槐叶萍(70%)>凤眼莲(67%)>浮水莲(61%);对TP的去除率分别为凤眼莲(56%)>水浮莲(53%)>槐叶萍(49%)。凤眼莲和槐叶萍处理围区的水质净化效果较好,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲和槐叶萍在提高水体透明度方面效果也较好。[结论]凤眼莲和槐叶萍的长势最佳,生长周期长,对水体中总氮和总磷的去除效果最好,对其他水质指标的改善效果也最好。     

煤矿废水对煤矸石及周围农田土壤中Cu形态变化的影响

为探索高硫煤矿煤矸石-土壤体系中Cu的迁移转化规律,用酸性煤矿废水连续浸泡贵阳花溪麦坪煤矿煤矸石及周围农田土壤15d,分析了浸滤液中Cu2+浓度、pH及浸泡前后煤矸石及周围农田土壤中Cu的赋存形态变化。结果表明:煤矸石中硫化物矿物分解释放出Cu和H+,是酸性煤矿废水中Cu2+的来源;煤矸石中有机质和铁的胶体对释放出的Cu有部分吸收作用,在pH降低的条件下,吸附的Cu会解吸于煤矿废水中。土壤对酸性煤矿废水中Cu2+有吸附作用,主要结合于酸溶态和可氧化态中;pH是影响吸附量的最重要因素。土壤对酸性煤矿废水中H+的缓冲作用使土壤中Cu含量随煤矸石堆距离的增加呈先增后降的趋势。受煤矸石降尘的影响,周围旱地土中可能会出现Cu的活化。     

不同氮营养水平对水葫芦根系活力的影响

[目的]研究水葫芦(Eichhornia crassipes)根系活力与水体中氮浓度的关系。[方法]以不同氮营养水平培养水葫芦,研究水体中氮浓度对水葫芦根系活力的影响。[结果]氮浓度对水葫芦根系有较大的影响,在适宜的氮浓度水环境中水葫芦生长良好,并且根系活力和根系过氧化物酶活性都比较高。其中3.5 mg/L氮水平处理的水葫芦根系活力和根系过氧化物酶活性达到最高,过高的氮水平不但抑制水葫芦的根系活力,同时也抑制水葫芦根系的过氧化物酶活性。[结论]不同氮营养水平不仅影响水葫芦的根系活力,而且对根系过氧化物酶的活性也有明显影响。     

高效抗铜微生物的筛选及其吸附特性

为了拓展铜污染的治理渠道,寻求有效吸附铜的微生物源,采用平板涂布法,从重金属污染的土壤中分离纯化筛选出1株高效抗铜微生物,并进行不同温度、pH值、吸附时间、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、转速、菌龄等条件对菌株吸附Cu2+影响的研究。结果表明:筛选得出的菌株在菌龄为3d、pH 5.0、吸附时间50min、加入0.5mL菌悬液、Cu2+初始浓度20mg/L、温度30℃、150r/min的条件下,对Cu2+的吸附效果较好,吸附率达99.1%。     

一株抗铜细菌的分离及其生物学特性的初步研究

[目的]从受铜污染的土壤中分离抗铜细菌。[方法]采集玉林市受铜污染的土壤9份,在培养基中加入不同浓度的Cu^2＋,经过不断的分离和驯化筛选耐铜细菌,根据其形态特征和生理生化特征进行初步鉴定,并对其生物学特性进行了初步研究,包括生长曲线的测定、pH值和渗透压对其生长的影响;采用原子吸收分光光度法检测培养时间和pH值对该菌株去除Cu^2＋能力的影响。[结果]在玉林市德兴造纸厂排污口附近的土壤中筛选出一株耐铜细菌。编号为RCBl,其耐Cu^2＋水平迭500mg／L;根据其形态和生理生化特征初步鉴定该菌为生丝微菌属Hyphomicrobium;该茵在pH4～8生长良好,其中最适生长pH为6．0—7．2,在1％NaCI下生长良好。该菌株在培养24h、pH为7时,Cu^2＋去除率达到76％。[结论]不仅丰富了抗铜微生物方面的研究,也为铜污染水、土壤修复等工业化生产提供了重要菌株。     

水生植物对水体中放射性锶的富集动态

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了水生植物卡州萍、水葫芦和金鱼藻对水体中 89Sr的富集动态。结果表明 :水体中 89Sr的比活度由于水生植物和底泥的吸收或吸附作用随时间而减少 ;水生植物对水体中的 89Sr均具有一定的的富集能力 ,CF值多在 1 0～ 2 0之间 ,最大不超过 3 0 ,经综合比较 ,其中水葫芦的富集能力优于卡州萍和金鱼藻 ,因此可选用水葫芦作为净化水体中放射性锶的生物材料。此外 ,底泥对水体中的 89Sr也具有较强的吸附与固着能力。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。