H2O2/NaOH改性玉米秸秆制备石油吸附剂的实验研究

本文采用H2O2/NaOH对玉米秸秆(RCS)进行改性来制备可吸附石油的生物质吸附剂(HNCS)。通过模拟实验,比较了不同改性时间的HNCS吸油量,发现改性14h的吸油量最大,达14.08g·g-1,而改性前RCS仅为4.33g·g-1,改性使得吸油量提高了325%,且吸油速率更快。通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积/孔隙度分析仪和傅里叶红外光谱仪(FT-IR),对改性前后样品结构进行表征,同时采用洗涤剂法和硫酸法对纤维素、半纤维素、木质素含量进行测定,结果发现:改性后的HNCS表面更加粗糙,且出现大量的吸附孔隙,比表面积为7.14m·2g-1,表面亲水性官能团减少,纤维素含量增加而木质素含量减少。这说明吸油量和吸油速率受到吸附剂表面官能团、比表面积和孔隙/间隙的影响。     

粤北大宝山矿区污染成因与源头控制技术应用进展

韶关大宝山矿区周边兴起的无序民采和商业矿采活动对山体周边生态环境造成了巨大的破坏,严重威胁到当地居民的生命健康。为应对矿山生态退化、重金属污染及潜在生态环境等问题,矿区有效实施了水体治理和矿山生态环境修复等多项工程。本文在全面调研和搜集大宝山矿区污染现状相关资料的基础上,以清污分流、尾矿清淤、污水处理、植被恢复、矿山环境综合治理等工程实施内容及相关政策为依据,对大宝山矿区部分污染修复工程案例进行总结。并在全面分析矿山污染来源、横石河及其周边农田土壤、地下水的污染现状的基础上,简要归纳矿区目前所施行的治理工程及其成效,主要包括新山片区历史遗留矿山生态修复工程、铁龙新山片区清污分流工程、李屋拦泥库清淤工程以及尾矿库外排水处理厂工程。大宝山矿区采取的相关治理方法和理念可以为其他矿区的生态修复提供参考。     

有机磷农药氯过氧化物酶反应活性的定量构效研究

氯过氧化物酶（CPO）是应用最广的一种过氧化物酶，能催化一系列底物的氧化。采用量子化学从头算方法在HF／6—31G（d）水平下计算了7种含S=P键的有机磷农药的多个量子化学参数，运用偏最小二乘法建立CPO对有机磷农药反应活性的定量结构-活性关系（QSAR）模型。结果表明，CPO对有机磷农药的反应活性与所考查的量子化学参数之间存在非线性关系。以对数关系建模得到了相关系数为0．910的模型，该模型具有较高的拟合精度和较强的预测能力。模型辅助分析表明。农药分子的S=P键中S原子电荷的大小对氧化活性的影响最大，P原子电荷大小的影响次之，分子偶极矩对氧化活性也有一定影响：农药分子中S原子带负电荷越多，P原子所带正电荷越多，分子极性越小，该农药就越容易被CPO催化氧化。最后运用所得模型预测了2种有机磷农药的CPO反应活性。     

H2O2/NaOH改性玉米秸秆制备石油吸附剂的实验研究

本文采用H2O2/NaOH对玉米秸秆（RCS）进行改性来制备可吸附石油的生物质吸附剂（HNCS）。通过模拟实验,比较了不同改性时间的HNCS吸油量,发现改性14h的吸油量最大,达14.08g·g-1,而改性前RCS仅为4.33g·g-1,改性使得吸油量提高了325%,且吸油速率更快。通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积/孔隙度分析仪和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）,对改性前后样品结构进行表征,同时采用洗涤剂法和硫酸法对纤维素、半纤维素、木质素含量进行测定,结果发现：改性后的HNCS表面更加粗糙,且出现大量的吸附孔隙,比表面积为7.14m·2g-1,表面亲水性官能团减少,纤维素含量增加而木质素含量减少。这说明吸油量和吸油速率受到吸附剂表面官能团、比表面积和孔隙/间隙的影响。     

鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲的特性及其对多种芳香有机物的代谢研究

采用室内培养的方法，研究了一株鞘氨醇单胞菌GY2B以菲和其他芳香化合物为惟一碳源的降解特性。结果表明，菌株GY2B对10和60mg·L^-1初始浓度的菲，分别在24和60h几乎降解完全，而对230mg·L^-1初始浓度的菲，48h的降解率达到70％左右。此后菲浓度基本不再减少，到120h仍有大量的菲残留。计算表明，菲的初始浓度和菌株的比生长速率之间没有显著的相关性。进一步研究发现了高初始浓度的菲样品中会积累大量的中间产物1-羟基-2-萘酸。菌株GY2B降解水杨酸、1-羟基-2-萘酸和萘的过程中检测到2-羟基粘康酸半醛的吸收峰，该菌可能通过相同的途径降解这3种化合物。试验还证实菌株GY2B降解菲的过程也有2-羟基粘康酸半醛这种中间产物，更加明确了菌株GY2B先通过水杨酸途径，再经过邻苯二酚间位途径来降解菲。     

菲高效降解菌的筛选及其降解中间产物分析

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,而获得高效降解多环芳烃的优势微生物是当前进行多环芳烃污染生态系统修复的关键所在。本研究采用水-硅油双相体系从污染土壤中富集到3个以菲为惟一碳源和能源的混合菌系GY2、GS3和GM2,这3种混合菌在72h内对初始浓度为100mg·L-1菲的降解率分别达到99.9%、99.9%和91.9%。从GY2中分离得到高效降解菲的菌株GY2B,48h对菲的降解率达到99.1%。经UV-Vis和GC-MS分析发现,混合菌GY2降解菲的中间代谢产物主要有1-羟基-2-萘酸和1-萘酚,纯菌GY2B降解菲的中间代谢产物主要有水杨酸、1-萘酚和1-羟基-2-萘酸。     

三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠对黄铜矿氧化的影响

酸性矿山废水(AMD)的形成对环境造成严重危害,而从源头上控制其产生是一项重要的处理措施。本研究利用课题组前期研制的钝化剂三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠(DTC-TETA)对常见硫化矿物黄铜矿进行处理后,通过不同体系的摇瓶实验比较,研究该钝化剂对黄铜矿的化学氧化和生物氧化过程的影响,并利用SEM、XRD和XPS对黄铜矿进行分析,探讨钝化剂的作用机制。结果表明,钝化剂处理过的黄铜矿经过20 d的化学、生物氧化后,产生的铜离子浓度分别是其相应对照的17%和48%,说明钝化剂能有效抑制黄铜矿的氧化速率。SEM结果表明,黄铜矿表面在钝化剂处理后,经过氧化受到的侵蚀明显减少,这是由于钝化剂在黄铜矿表面形成包膜有效隔绝氧化剂和细菌对黄铜矿的接触。样品的XRD和XPS分析结果说明了经钝化剂处理过的黄铜矿在氧化过程中可形成一些产物,但这没有改变黄铜矿的氧化进程。因此,黄铜矿经钝化剂DTC-TETA处理后其氧化速率受到抑制,表明表面钝化法是一项处理硫化物矿物避免产生AMD造成危害的可行技术,这对于从源头上控制AMD具有重要意义。     

电子垃圾不当处置的重金属和多氯联苯污染及其生态毒理效应

在广东清远市龙塘镇和石角镇焚烧迹地、拆解作坊附近和周边农田采集土壤样品,分析土样中重金属和多氯联苯浓度水平的同时,测定土壤酶活性,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)解析土壤微生物群落结构。结果表明不同种类土壤酶对重金属和多氯联苯污染的响应存在较大差异,其中酸性磷酸酶活性与Pb、Cu和Zn含量在P0.01水平上显著负相关,与Cd和多氯联苯含量在P0.05水平上显著负相关,说明酸性磷酸酶对重金属和多氯联苯污染的响应最为敏感;酸性磷酸酶活性与土壤pH值在P0.01水平上显著负相关,过氧化氢酶活性与土壤pH值和全磷含量均在P0.01水平上显著正相关,说明土壤酶活性不仅受重金属和多氯联苯等污染物的影响,还与pH值、土壤养分等因素密切相关。焚烧迹地、拆解作坊附近及周边农田土样微生物多样性指数低于离拆解中心区域较远土壤样品微生物多样性指数,一定程度上反映了不当电子垃圾拆解污染对当地土壤微生物的损伤;变形菌门(Proteobaeteria)是拆解区土壤中优势微生物类群,占克隆总数的60%;部分克隆序列在Gen Bank中最相似序列与多氯联苯、多环芳烃等有机物降解和重金属抗性微生物有关。     

一株硫酸盐还原菌DSRBa的分离鉴定及特性分析

从内循环厌氧反应器颗粒污泥中分离、纯化得到一株硫酸盐还原菌命名为DSRBa,经形态和基于16SrDNA序列分析,该菌株归属于脱硫弧菌属（Desulfovibrio）。分别以甲酸钠、乙醇、乳酸钠、葡萄糖等为碳源,以硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、单质硫为硫源,研究了不同温度、pH及不同硫酸根浓度对该菌株的影响。结果表明,菌株最适宜生长温度为30～35℃,最佳生长pH为7.0,无需绝对严格厌氧,当溶液中氧化还原电位（ORP）≤-40mV时,该菌株能较好生长,且生长4d后使溶液内氧化还原电位值达到-380mV,随后溶液内氧化还原电位基本保持不变。当系统内乳酸钠和酵母提取物浓度分别为3.5g·L-1和1g·L-1时,硫酸根浓度在1～4.5g·L-1范围对菌株生长无明显影响,且当SO24-浓度≤3g·L-1时,菌株生长4d对硫酸根的去除率达到90%以上。     

两株邻苯二甲酸二丁酯降解菌的分离鉴定及降解特性的研究

采用水-硅油双相体系从污染土壤中驯化分离到2株能够以邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为惟一碳源和能源生长的菌株TS2H、TS2L,经过形态特征、生理生化以及16SrDNA序列分析,菌株分别鉴定为乙酸钙不动杆菌属（Acinetobacter calcoaceticus）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）,对其降解DBP的特性进行了研究,探讨了可能的生物降解途径。结果表明,菌株TS2H、TS2L在48h内对40mg·L^-1初始浓度DBP的降解率分别达到98.64%、74.62%,TS2H降解DBP的中间代谢产物主要有邻苯二甲酸以及一些小分子酸类和醇类物质。