纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津降解的研究

采用纳米Fe3O4/微生物联合体系降解溶液中2,4-D和阿特拉津,考察了不同2,4-D和阿特拉津初始浓度、微生物接种量、纳米Fe3O4投加量、溶液pH值等对降解效果的影响。结果表明,纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津的降解率显著高于纳米Fe3O4和微生物单一体系;2,4-D和阿特拉津初始浓度在0～10mg·L-1、微生物接种量在0～12mg·L-1、纳米Fe3O4的投加量在0～200mg·L-1范围内,2,4-D和阿特拉津的降解率随其初始浓度、微生物接种量和纳米Fe3O4投加量的增大而增加。溶液pH3.0左右、2,4-D和阿特拉津初始浓度10mg·L-1、微生物接种量12mg·L-1、纳米Fe3O4投加量200mg·L-1,是反应的最佳条件,此实验条件下反应7d,2,4-D和阿特拉津的残留率分别降低至35.7%和54.0%。     

nZVI/PMS去除污染物机制及应用过程中控制参数对去除效果的影响

通过液相还原法制备纳米尺寸零价铁,并对其作SEM和XPS表征,分析纳米零价铁与过氧一硫酸盐反应前后结构和元素价态变化,纳米零价铁表面被氧化;以阿特拉津为目标污染物,过氧一硫酸盐为氧化剂,甲醇和叔丁醇作为自由基淬灭剂,结合反应过程中过氧一硫酸盐浓度变化和反应后溶液中铁含量推测纳米零价铁活化过硫酸盐降解阿特拉津反应机理,·...     

黑土中阿特拉津降解细菌Z_9的分离鉴定及降解特性

研究利用富集培养的方法,从黑龙江省长期施用阿特拉津的玉米田(0～10cm)耕层土壤中筛选到以阿特拉津为唯一碳氮源的菌株Z9,其对阿特拉津14d的降解率可达77.7%。通过形态照片观察和生理生化特征测定,初步鉴定Z9菌为微杆菌属(Microbacterium sp).。结果表明,在100mg·L-1阿特拉津中对Z9的生长降解特性研究,接种量为3%,pH为7时生长和降解效果最好。摇床转速越大,菌株生长越好。摇床速度在120r·min-1,降解率最大。在最佳降解条件下,Z9对初始浓度为10、20、40、70、100mg·L-1的阿特拉津溶液的降解均符合一级降解动力学方程。降解半衰期分别为3.56、4.11、5.97、6.36、6.48d。     

农药阿特拉津生物降解的静态实验研究

采用了从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌，进行了不同的pH值(pH=5．0～10．0)条件下污染质阿特拉津的降解实验。结果表明，AT菌在pH值为5．0～10．0时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力，且适宜的pH值范围为6．5～8．0；不同基质浓度的降解实验表明，在农药污染质阿特拉津的低浓度体系中，AT菌降解阿特拉津的反应符合一级动力学模式，属于米氏方程曲线的第一阶段的情形，并拟合出关系式V=0．064S。     

零价铁还原-过硫酸盐氧化联合降解土壤中对硝基氯苯的研究

零价铁还原-过硫酸盐氧化联合降解对硝基氯苯(p-NCB)的研究对土壤有机污染物的修复具有重要意义。针对化工厂搬迁遗留的硝基氯苯污染的场地土壤,采用零价铁-过硫酸盐联合体系,研究了对硝基氯苯降解的动力学及初始pH值和温度的影响,并对降解中间产物和反应路径进行了分析。结果表明:对硝基氯苯的去除率随pH值降低和温度升高而增加,初始pH值从10.0降低至3.0,对硝基氯苯的去除率从20.9%增加至97.3%;温度从15℃升高至35℃,对硝基氯苯的去除率从60.9%增加至96.2%。零价铁在低剂量条件下,动力学曲线符合零级动力学方程,活化能为26.88 kJ·mol-1;而在高剂量条件下,符合一级动力学方程,活化能为31.79 kJ·mol-1。对硝基氯苯降解的中间产物有对氯苯胺(p-CAN)、1-(4-氯苯基)-3-苯基脲、5-氯-2-((4-氯苯基)二氮烯基)苯酚和1,4-苯醌。在零价铁-过硫酸盐联合体系,对硝基氯苯首先被还原成对氯苯胺,其比对硝基氯苯更容易被过硫酸盐氧化降解,降解产物主要为二氧化碳和水。结论:零价铁-过硫酸盐联合体系可以快速有效降解去除土壤中对硝基氯苯。     

Fe0修复重金属铬铅复合污染水体的研究

为研究在水体复合污染情况下,零价铁去除污染物的效果与污染物单独存在时的差异,通过批试验考察了零价铁去除铬铅复合污染的效果及影响因素,比较了零价铁去除铬铅复合污染的效果与单独污染时的差异,研究了在复合污染下,零价铁去除污染物的动力学模型.结果表明:在铬铅复合污染条件下,零价铁能够有效地去除污染水体中的污染物,去除率随铁粉投加量的增加或初始pH的下降而升高;相同反应条件下,零价铁对六价铬的去除率高于铅;复合污染时零价铁对六价铬的去除率略小于单独污染时,但对铅的去除率与单独污染时相比明显降低:复合污染时零价铁对铬、铅的去除符合准一级动力学模型,且随铁量增加或溶液初始pH上升,反应速率常数增大.零价铁能够快速有效地去除污染水体中的铬铅复合污染,去除率受铁粉投加量及反应液初始pH的影响;铬铅复合污染对零价铁去除六价铬的影响不大,但却使零价铁对铅的去除率明显降低;复合污染时零价铁对铬、铅的去除符合准一级动力学模型.     

零价铁处理4-氯硝基苯影响因素的研究

[目的]去除废水中有机污染物4-氯硝基苯（4-ClNB）。[方法]采用零价铁还原技术,研究初始pH值、4-ClNB初始浓度和Fe0投加量3个因素对Fe0还原4-ClNB的影响。[结果]pH值对Fe0还原4-ClNB影响较大,初始pH值为3和5时,4-ClNB还原率达100%;pH值为7时,4-ClNB还原率达90%左右,而pH值为9和12时,4-ClNB还原率为80.7%和33.3%。4-ClNB还原转化速率随4-ClNB初始浓度的增加而减小。试验范围内,Fe0投加量越大,4-ClNB的去除率越高。[结论]零价铁还原技术可以有效去除废水中的4-ClNB。     

阿特拉津在土壤中的解吸行为研究

[目的]了解不同类型土壤中阿特拉津的解吸行为。[方法]分别将一定量的贫瘠土、耕作土及污泥土按一定比例加入已知浓度和体积的阿特拉津药液中,两相分开后测定液相中农药的平衡浓度,计算单位质量土壤吸（解）附农药的量,并分析土壤有机质含量、pH值、温度及投加量等对阿特拉津解吸过程的影响。[结果]阿特拉津在3种土壤中解吸量的变化趋势基本一致,其解吸浓度随时间的推移不断上升;土壤有机质含量与农药解吸量成正比;在合适的温度范围内,温度升高有利于农药解吸;在适宜的pH值范围内,农药的解吸量随土壤pH值的升高而增加。[结论]土壤中阿特拉津的解吸行为受土壤有机质含量、pH值、温度及投加量等的影响较大。     

玉米秸秆生物炭固定化Acinetobacter lwoffii DNS32性能研究

用玉米秸秆制备生物炭,并以其作为固定化菌剂的廉价载体,与阿特拉津降解菌Acinetobacter lwoffii DNS32制备成具有吸附-降解性能的新型菌剂,用以降解水溶液中阿特拉津。结果表明:固定化菌剂可在40 h内将100 mg·L~(-1)的阿特拉津降解94%,降解率比游离菌高24%;固定化菌剂在pH=5和pH=10时,降解率分别为42%和35%,说明其具有更好的pH适应性;温度为10℃时,固定化菌剂的降解率比游离菌高14%,说明其具有更好的耐寒性。为期30 d的模拟修复阿特拉津污染的实验表明:生物炭固定化菌剂在30 d后仍然具有活性,该固定化菌剂具有高效且持久的阿特拉津污染修复效果。     

降解菌Pseudomonas sp.对阿特拉津的降解条件优化

为微生物降解菌在农药污染土壤修复工程中应用提供参考,以从长期受阿特拉津污染的农田土壤中筛选出的一株降解菌Pseudomonas sp.为研究对象,采用单因素试验研究其在不同培养条件下对阿特拉津的降解效果,并采用正交试验进一步优化该菌的降解条件。结果表明:碳源对降解效果的影响不大;培养时间48h,底物浓度100mg/L,温度25~35℃,pH 5.0~8.0,盐度0.1%~1%时,该菌对阿特拉津的降解效果较好,降解率大于90%;该菌对阿特拉津降解的最佳组合条件为温度30℃,pH 7.0,盐度0.5%;且3因素对降解效果的影响依次为温度pH盐度。     

还原铁粉去除地下水中硝酸盐氮的研究

地下水中硝酸盐氮的污染问题变得日益突出,为此以100～200目的铁粉为还原剂,采用静态试验方法研究了不同pH值、硝酸盐氮初始浓度、溶解氧、铁粉表面预处理及铁与硝酸盐氮的质量比等因素对硝酸盐氮去除率的影响。结果表明,溶液的初始pH值对硝酸盐氮的去除影响很大,pH>4时,铁粉几乎不与水中硝酸盐氮进行反应;铁粉经过表面处理后在同一时刻内对硝酸盐氮的去除率提高1倍多;铁与硝酸盐氮的最佳质量比为200∶1;溶解氧对硝酸盐氮的去除没有太大影响;反应产物主要是氨氮。     

环境因素对华南地区土壤中莠去津降解的影响

为明确环境因素对土壤中莠去津降解的影响,以华南地区蔬菜田土壤为对象,采用高效液相色谱法测定了莠去津在不同温度、p H值和湿度条件下的降解速率和半衰期。结果表明:温度对莠去津的降解影响最为明显,在(5"0.5)℃、(15"0.5)℃、(25"0.5)℃和(35"0.5)℃时的半衰期分别为187.30,19.97,14.38,8.87 d,说明莠去津在土壤中的降解速率与温度呈正相关;p H对其降解存在一定影响,当p H值为7.0、8.0和6.0时,半衰期分别为10.95,16.82,14.41 d;湿度对莠去津的降解无明显促进作用,30%、60%和90%湿度条件下,其半衰期分别为13.35,13.64,20.44 d。因此,温度是影响莠去津降解的关键因素,推荐蔬菜地夏季施用莠去津可能更为合理。     

活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究

实验采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁材料(nZVI/AC),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对其结构进行表征.考察了不同反应条件下nZVI/AC对BrO3-的去除效率,并研究其去除机理.结果表明nZVI/AC具有很高的表面反应活性,且nZVI和活性炭(AC)之间存在协同作用. BrO3-的去除效率随 pH 值的减小而增大, 共存离子NO3-和SO42-对其去除率影响不大但降低了去除速率.机理分析表明BrO3-被nZVI/AC吸附而使局部BrO3-浓度升高,并被nZVI迅速还原为无毒的Br-.     

不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除性能及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除效果和微生物群落的影响,获得去除土壤阿特拉津的最佳生物炭类型,为阿特拉津污染农田土壤的强化修复提供参考。【方法】以牛粪、甘蔗渣和污泥为原材料制备生物炭,分别于0、10、20、30和40 d测定阿特拉津降解率及土壤pH、有机质含量、腐殖质含量、酶活性和细菌群落结构,并采用冗余分析探明阿特拉津降解率与环境因子及土壤细菌群落结构的相关性。【结果】添加生物炭可明显促进土壤中的阿特拉津降解,3种生物炭的降解率排序为甘蔗渣生物炭(67.94%)>牛粪生物炭(58.39%)>污泥生物炭(48.63%)。同时,添加生物炭显著提高土壤p H、有机质和腐殖质含量(P<0.05,下同),提升微生物活性和群落结构多样性,加速阿特拉津的生物降解,以甘蔗渣生物炭效果最显著,相较于不添加生物炭(CK),pH提升23.76%,有机质含量升高4.39 g/kg,腐殖质含量升高2.24 g/kg。此外,施入生物炭显著提高土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶活性,并促进阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、链霉菌科(Streptomycetaceae)、微球菌科(Micrococcaceae)和小单孢菌科(Micromonosporaceae)的相对丰度提升。冗余分析表明,环境因子及降解功能微生物均对阿特拉津的降解做出贡献,甘蔗渣生物炭处理与pH、有机质、阿特拉津降解率及腐殖质呈正相关。【结论】施入生物炭可改善土壤理化性质(pH、有机质和腐殖质),明显提升阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科、伯克氏菌科、链霉菌科、微球菌科和小单孢菌科相对丰度,进而加速土壤中阿特拉津的去除,以甘蔗渣生物炭的效果最佳。收集废弃甘蔗渣制成生物炭,既可实现农业废弃物的回收利用,又能助力农田土壤中阿特拉津污染修复和地力提升。     

两种PRB反应介质去除地下水中硝酸盐效果对比

[目的]研究可渗透反应屏（PRB）技术不同介质对地下水中硝酸盐的去除效果。[方法]模拟地下水环境,以硝酸盐污染的地下水为研究对象,设计2个PRB反应器,分别采用负载生物介质、零价铁-活性炭两组反应材料作为PRB装置的反应介质,考察其对污染的地下水中硝酸盐的去除效果。[结果]当水温为13～15℃、PH值7.2～7.5时,负载生物介质硝酸氮去除率可持续达到90%左右,COD的去除率也稳定保持在80%左右;零价铁-活性炭反应介质硝酸氮去除率稳定停留在50%左右,COD得去除率保持在15%～30%之间。[结论]负载生物介质的去除效果更稳定,相对较好,以负载生物介质作为反应材料的PRB用于原位浅层地下水中硝酸盐污染的治理具有潜在的应用价值。     

纳米零价铁在污染土壤修复中的应用与展望

近年来,纳米零价铁因其大的表面积和高的表面反应活性,在生态环境保护和污染控制中的作用与贡献越来越大;同时,作为在污染土壤和水体修复与治理方面可以提供具有成本-效益解决方案的一项新技术,已经受到越来越多的关注.关于纳米零价铁在污染水体和地下水修复方面的报道已有很多,但极少是有关纳米零价铁在污染土壤修复方面的.本综述中,对近期纳米铁及其在环境修复特别是土壤修复中的研究进展作了概括和展望,总结了提高纳米零价铁的活性、稳定性及迁移性的改性技术,如聚合物包覆、活性炭负载、CMC稳定等.这些纳米零价铁可以去除/转移环境中广泛的污染物,如重金属、无机盐及有机物.随后对纳米零价铁及其改性材料在污染土壤修复中的研究进展进行了较为详细的概述,并对影响反应效率的因素加以讨论;另外,还对零价纳米铁在环境中的稳定性、迁移性及其潜在生态毒性效应做了简要的探讨.对其未来的应用方向进行了展望,以期为今后研究纳米零价铁作为参考.     

苯噻草胺光催化和直接光解影响因素和降解途径研究

采用微波辅助光催化降解和直接光解实验方法,研究了苯噻草胺在光催化和直接光解两种体系下的降解情况,并考察了初始pH值、腐植酸浓度以及阿特拉津对其光催化降解和直接光解的影响。结果表明,在光照4min内,苯噻草胺直接光解效率为93.3%,较光催化降解效率高出28.9%;初始pH值从1.88增加至10.28时,苯噻草胺光催化和光解速率常数分别提高了250%和58.6%;添加腐植酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐植酸浓度的增加而增加,当腐植酸浓度增加至40mg·L-1时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51.8%和47.5%;10mg·L-1的阿特拉津抑制了苯噻草胺的前期降解,整体直接光解速率降低了46.3%,但整体光催化降解速率没有减小。此外,采用GC-MS对苯噻草胺两种降解体系下的主要中间产物进行鉴定,并提出了主要的光降解途径。