Enhancement of sulfide auto-oxidation by metal ion in artificial seawater and a seawater which is a possible source of aoshio

SUMMARY: Aoshio is hypoxic milky blue-green seawater observed in some eutrophic bays. Previous studies have shown that colloidal sulfur causes the coloration and that the source of aoshio water is attributed to coastal anoxic bottom water. Occurrences of aoshio have been reported in limited areas of coastal seawater, although hypoxic transparent water seems rather universal. Promotion in auto-oxidation of sulfide by metal ions in seawater was investigated to explain the occurrences of aoshio. Artificial seawater containing 10 μM metal ion was assayed for the sulfide oxidation rate. The velocity constant which represents the oxidation rate within the initial 30 min and the amount of reacted sulfide in 2 h were determined by oxygen monitoring and sulfide quantification, respectively. Fe²⁺ and Cu²⁺ enhanced the initial 30 min reaction. Fe²⁺, Fe³⁺ and Ni²⁺ increased the amount of reacted sulfide in 2 h, forming whitish turbid water. Seawater from a suspected source of aoshio water was also assayed for the auto-oxidation rate of sulfide. The oxidation rate in water from 12 m depth was 13–19 times higher than the artificial seawater without an addition of heavy metal ions. More than 15% of the oxidation rate in 12 m deep seawater was explained by dissolved iron in the seawater.     

含铅的多元氢阴极电催化性能的研究

用电沉积法制备Ｍｏ－Ｗ－Ｎｉ－Ｐｂ－Ｃａ多元活性阴极，研究了在０．５ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４中的析氢反应，结果表明，多元阴极具有较高的电催化活性，其析氢过电位比软钢阴极降低３０５ｍＶ，ｉ０提高三个数量级，且有较好的稳定性，并用光电子能谱研究了表面组成和结构。证实表面有：Ｎｉ，ＮｉＯ，ＭｏＯ２，ＭｏＯ＾２－４，ＷＯ３，ＰｂＯ２，ＰｂＯ，Ｃａ＾＋＋等物质。     

2014年浑善达克沙地黄柳生长季水分来源同位素示踪研究

黄柳是我国内蒙古东部和辽宁西部沙丘上广泛分布的多年生灌木,是极佳的固沙树种.通过利用氢同位素示踪方法,测定了2014年浑善达克沙地黄柳生长季茎干水与潜在水源(降水、土壤水、地下水)氢同位素比率δD值,并利用多源线性混合模型IsoSource,计算了黄柳对各潜在水源的利用比例.结果表明:在5月黄柳80％以上利用120 ～ 160 cm土壤水和地下水;6月主要吸收0～40 cm土壤水;7月主要吸收120～160 cm土壤水;8月以地下水为主要水源,利用率为82％.这表明生长在不同季节的黄柳对于各潜在水源的利用有特定的适应结果,同时也说明荒漠灌木可以通过自身的调节朝着最优的方向发展,实现最大限度的水分利用.     

甘油超临界水气化制氢过程参数和动力学研究

为研究甘油超临界水气化制氢过程及转化动力学,采用正交试验和单因素试验,在连续式反应器中,分析不同工艺参数对甘油超临界水气化气体产物分布和气化转化效率的影响,对气体产物进行气相色谱分析。利用集总动力学研究方法,优化甘油超临界水气化转化动力学模型,增加CO₂甲烷化反应路径,探讨甘油超临界水气化过程中动力学参数和气相产物生成及消耗路径。结果表明：甘油超临界水气化制氢的最佳工况为温度600 ℃、甘油浓度0.015 mol/L、压力27 MPa和停留时间18 s,此时H₂产量为2.411 mol/mol,气化效率为76.49 %。单因素试验结果可知,较高反应温度和压力、较低原料浓度和适当延长停留时间有利于提高H₂产量和甘油气化效率。反应速率常数随着温度的升高而增加,甘油热解路径Ⅱ和中间体蒸汽重整路径Ⅰ的活化能分别高于甘油热解路径Ⅰ和中间体蒸汽重整路径Ⅱ。H₂主要通过甘油热解和水气变换反应生成,CO₂主要通过甘油热Ⅰ和水气变换反应生成,CO₂甲烷化是H₂和CO₂消耗的主要路径。中间体热解是CO和CH₄的主要生成路径,CO的主要消耗路径是水气变换反应。     

发酵脱氢产氢过程对微生物铁还原的影响

发酵型微生物是铁还原菌中的主要类群,但其发酵产氢过程对铁还原的作用尚不清楚,为此采用接种水稻土浸提液混合培养的方法对微生物分别利用葡萄糖、丙酮酸盐和乳酸盐为碳源时,Fe（Ⅲ）还原过程中脱氢酶活性变化、培养体系pH、氢气分压及铁还原特征进行分析,探讨了发酵微生物脱氢产氢过程与微生物Fe（Ⅲ）还原的内在关系。结果表明：2种水稻土浸提液中的微生物均能够以葡萄糖为优势碳源进行脱氢、产氢及还原氧化铁,Fe（OH）,可以诱导脱氢酶的产生,利用葡萄糖时脱氢酶活性在厌氧培养的4-6d出现最大峰值,利用丙酮酸盐和乳酸盐时脱氢酶活性出现峰值的时间分别为培养的15d和21-22d,脱氢酶活性出现峰值的时间与最大铁还原速率Vmax显著负相关、与最大反应速率对应的时间zk存在显著正相关关系。脱氢产氢过程中产生的H＋导致培养体系pH的变化是影响铁还原过程的主要原因,培养体系pH与体系氢气分压及Fe（Ⅱ）累积量呈极显著负相关。微生物利用不同碳源产氢时,利用葡萄糖的产氢能力最高,丙酮酸盐次之,乳酸盐最低。Fe（OH）3的加入增加了氢气的消耗量,培养体系氢气分压与Fe（Ⅱ）累积量存在极显著正相关关系。     

排硫硫杆菌净化处理沼气中H_2S实验研究

文章以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)作为接种菌株,实验了活性炭填料生物滴滤塔对沼气中H_2S的去除性能,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除沼气中H_2S性能的影响。结果表明,以球状活性炭为填料,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S沼气,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。固定进气H_2S浓度1000 ppm,停留时间大于29 s时,H_2S去除率可以达到95%以上。动力学分析表明,生物降解一级反应动力学方程能够较好地与实验数据吻合,最大H_2S去除负荷为588.02 g·m^-3h^-1。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

外源表油菜素内酯和过氧化氢对低温处理后湘烟7号幼苗生理特性的影响

以烤烟品种湘烟 7 号为材料,经 4 ℃处理 4 d 后连续喷施 0.01 mg/L 表油菜素内酯( EBR、T1)和 340 mg/L过氧化氢(H₂O₂、T2)4 d, 以进行低温处理后喷施蒸馏水的烟苗为低温处理对照(CK1),以未经低温处理喷施蒸馏水的烟苗为正常生长对照(CK2),测定烟草幼苗生物量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、MDA 含量、渗透调节物质及根系活力。结果表明：与 CK2 相比,湘烟 7 号烟苗经 4 ℃低温处理后,根系活力及生物量降低,CAT活性、MDA、可溶性糖及脯氨酸含量升高,SOD、POD 活性及可溶性蛋白含量无显著变化;与 CK1 相比,喷施EBR 和 H₂O₂的烟苗根系活力、根冠比、保护酶活性均明显提高,干物质量分别提高 40%、20%,可溶性糖分别增加 66.3%、51.3%,MDA 含量分别降低 37.8%、37.5%;低温处理后转入常温的第 8 天和第 12 天,喷施 EBR、H₂O₂的处理与 CK2 ...     

秸秆类生物质酶解动力学与光合生物产氢特性研究

采用类分形动力学对4种常见秸秆类生物质的酶水解过程及其光合生物产氢能力进行了实验研究,并分析了各种秸秆类生物质的光合生物产氢能力及其与产氢菌种生长之间的相关关系,得到了秸秆类生物质酶解及光合生物产氢的相关动力学方程。实验结果表明,4种秸秆类生物质的酶解效果与产氢能力从大到小依次为小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆,酶解后还原糖质量浓度分别达到了19.88、15.72、14.04、9.41 g/L,累积产氢量分别达到了515.7、362、194.8、123.95 m L,且在菌种生长的对数期产氢速率达到最大。同时,利用类分形动力学揭示了秸秆类生物质酶解动力学参数与还原糖质量浓度及累积产氢量成正比例关系,为进一步完善秸秆类生物质光合生物产氢工艺理论和技术提供了参考。     

猪粪厌氧发酵联产氢气和甲烷的能源转换效率研究

[目的]探讨猪粪厌氧发酵先产氢气后产甲烷的能源转换效率,以期提高传统厌氧发酵的能源转换效率。[方法]将发酵料液的p H调节至4.5~5.5,首先进行厌氧发酵产氢气,产氢结束后将产氢发酵液的p H调节至6.5~7.5进行厌氧发酵产甲烷。[结果]猪粪厌氧发酵联产氢气和甲烷的产能效率为44.06%,明显高于猪粪单独厌氧发酵产氢的产能效率(14.43%)以及猪粪单独厌氧发酵产甲烷的产能效率(32.80%)。[结论]厌氧发酵联产氢气和甲烷能有效提升传统厌氧发酵产能效率。     

大冶龙角山矿区农田土壤重金属形态分布及其来源

为研究大冶龙角山矿区某溪流段沿岸农田土壤基本理化性质和重金属分布情况,采用Tessier五步连续提取法提取并测定土壤中Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd 7种重金属的形态与含量,并分析了重金属含量与土壤Fe和S含量之间的相关性。结果表明:所有重金属在大部分取样点总含量均超出湖北省土壤背景值;Cu和Cd总含量超过土壤环境质量三级标准(GB 15618—1995)限值,Zn、Pb、Cr和Ni符合土壤环境质量二级标准;Mn、Cu、Zn、Pb、Ni和Cd均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Pb、Cr和Cd存在一定比例的可交换态。矿山矿石组分主要为黄铁矿和黄铜矿,且Mn、Cu、Zn、Pb和Cd的铁锰氧化物结合态、残渣态以及总含量的分布均与土壤Fe和S含量分布表现出较好的正相关关系,表明硫化物矿物开采引发了重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在该矿区农田土壤中的累积与污染。