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2651.天然沸石中离子交换平衡的离子特异性研究
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
沸石在改良土壤和保护环境等方面有着广泛的应用，研究沸石离子交换中的特异性效应对更好地利用沸石有着重要意义。碱金属离子在天然斜发沸石中的交换平衡时的最大吸附量存在着明显的特异性效应；对于同价的碱金属离子，其交换吸附能力差异随着离子浓度的降低而增大。这种实验现象不能用库仑力、离子体积、水合作用、色散力、经典诱导力以及表面络合等相关理论进行完整解释。分析发现，根本原因来自离子因量子涨落而产生的极化与沸石颗粒表面电荷产生的强电场之间的相互作用，这种相互作用导致了离子间偶极矩差异随着表面电位的升高而增大，进而使离子-表面吸附能差异增大，并出现不同的交换吸附能力。由于沸石表面电荷密度较高，离子体积效应对其在双电层中的分布也起着比较重要的作用，导致碱金属离子在沸石表面的交换平衡结果在高表面电位（绝对值大于0.2V）下才表现出较大选择性，与低电荷密度表面上的交换平衡结果存在一定差异。
关键词：斜发沸石；离子特异性；电场；极化；量子涨落
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2652.基质COD浓度对单室微生物电解池产甲烷的影响
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
单室微生物电解池（microbial electrolysis cells，MEC）产甲烷过程中，底物COD浓度可同时影响阳极和阴极微生物的活性。为了探究COD浓度的影响，构建生物阴极型单室MEC，比较COD为700、1000、1350mg?L-1情形下产甲烷速率和COD去除量随外加电压的变化规律，并计算MEC的能量效益。结果表明，随着COD的增加，产甲烷速率和COD去除量均呈增大趋势。随着外加电压的升高（0.3~0.7V），低COD条件下MEC的产甲烷速率呈增大趋势，而在中、高COD条件下，产甲烷速率随着外加电压的升高先增大后减小；COD去除量的变化规律与产甲烷速率一致。当外加电压为0.5V时，阴极电势降至最低值（-0.694±0.001）V，有利于产甲烷菌的富集，从而获得最高的产甲烷速率和能量回收率（约42.8%）。COD浓度1000mg?L-1和外加电压0.5V时，MEC可获得最大的能量收益0.44kJ±0.09kJ（约1450kJ?m-3）。最终结果表明，MEC可利用低浓度COD废水生产甲烷，并且可获得正的能量效益，这为废水中化学能量的回收利用提供了新的研究思路。
关键词：微生物电解池；产甲烷；生物阴极；化学需氧量；电压
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2653.生物合成施氏矿物作为类芬顿反应催化剂降解甲基橙的研究
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
应用生物合成施氏矿物作为光助类芬顿反应催化剂促进甲基橙的降解。施氏矿物通过A.f-LX5细胞悬浮液在初始pH值2.5和28℃时氧化FeSO43d生成，并进行X射线衍射和扫描电子显微镜表征。本研究分析了不同初始pH、H2O2浓度及催化剂装载量对在光助类芬顿反应中甲基橙氧化降解效率的影响。结果表明，生物合成施氏矿物具有较高的催化活性，并且通过羟基自由基机制使甲基橙降解。在近中性、较高Cl-、SO42-及NO3-浓度条件下，施氏矿物仍然能保持较高催化甲基橙降解的效率。本研究验证了以生物合成施氏矿物作为催化剂的异相光助类芬顿反应是一种处理含甲基橙废水有应用前景的高级氧化技术。
关键词：院降解；甲基橙；施氏矿物；类芬顿反应；催化剂
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2654.MBR与SMBR脱氮除磷特性及膜污染控制
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
为提高污水深度处理效能和工艺运行的稳定性，研究以序批式膜生物反应器（SMBR）与传统膜生物反应器（MBR）为对象，对比研究其脱氮除磷特性、缺氧时间对工艺效率的影响及膜污染控制策略，同时应用分子生物学技术对两种工艺中微生物群落结构和组成进行分析。结果表明，间歇曝气能强化系统脱氮，使SMBR工艺去除总氮效果优于MBR，而在氨氮、总磷、COD、浊度去除方面两者无明显差异，去除率分别为94%、78%、80%、97%。延长SMBR工艺缺氧时间对COD、氨氮去除无显著影响，降低了总氮、总磷的去除率袁总氮去除率由61%下降到46%，总磷由74%下降到52%。采用间歇曝气和投加一定浓度的粉末活性炭（PAC）均有利于减缓膜污染。微生物群落分析发现，两种工艺中微生物群落结构和组成无显著差异，硝化螺菌属（Nitrospira）和脱氯单胞菌属（Dechloromonas）为系统中的高丰度功能菌群,为工艺高效运行提供了生物学基础。
关键词：膜生物反应器；膜污染；脱氮除磷；微生物群落；间歇曝气；粉末活性炭
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2655.单斜相纳米氧化锆基低温SCR催化剂脱硝机制研究
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
以纳米m-ZrO2为载体，用浸渍法制备出MnOx-CeO2/m-ZrO2催化剂，考察反应温度、活性组分负载量对催化剂NH3-SCR脱硝活性影响，探讨催化剂表面织构特征，分析催化剂脱硝活性机制。结果表明，在低温脱硝温度范围，提高反应温度、增加活性组分负载量，有利于催化剂脱硝效率的增加。110℃时，2.5%MnOx-CeO2/m-ZrO2脱硝效率为55.5%，15% MnOx-CeO2/m-ZrO2脱硝效率达93.5%。XRD、BET、XPS、H2-TPR表征结果表明，催化剂表面具有良好的氧化还原能力，表面织构对脱硝反应有利。NH3-TPD测试显示，MnOx-CeO2/m-ZrO2催化剂的脱硝反应机制为：NH3吸附在催化剂表面的Lewis酸性位和Br?nsted酸性位上，通过反应生成相应中间产物NH2NO或NH4NO2，中间产物进一步分解最终转变为N2和H2O；催化剂总脱硝反应效率中，在Lewis酸性位上的脱硝反应占比较大。
关键词：单斜相；纳米氧化锆；MnOx-CeO2/m-ZrO2催化剂；低温NH3-SCR；脱硝机制
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2656.污泥厌氧产酸发酵液作碳源强化污水脱氮除磷中试研究
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
为研究城市污泥厌氧产酸发酵液作为补充碳源强化生活污水脱氮除磷系统的效果和可行性，建造了一个总有效体积为4660L的A2/O中试反应系统，以实际城市污水为研究对象，考察了添加污泥产酸发酵液后的污水脱氮除磷效果并和单纯添加乙酸作碳源的效果进行了比较。结果表明，在进水COD为243.7mg?L-1、NH4+-N为30.9mg?L-1、TN为42.9 mg?L-1、TP为2.8 mg?L-1、硝化液回流比为200%和污泥回流比为100%的条件下，向缺氧池中投加乙酸能增强系统脱氮除磷效果，反应器的最佳进水流量和投加碳源SCOD增量分别为7500L?d-1和50mg?L-1。污泥发酵液代替乙酸作为外加碳源时的平均出水COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为81.60%、88.91%、64.86%和87.61%，相对应的出水浓度分别为42.18、2.77、11.92和0.19mg?L-1，满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002所规定的一级A标准。结果表明，投加污泥产酸发酵液作为脱氮除磷碳源可达到和乙酸同样的效果，具有实际可行性，这为城市污泥处理处置实现资源化提供了一条新的可行途径。
关键词：中试；污泥发酵液；碳源；脱氮除磷；A2/O反应器
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2657.矿物基多孔颗粒材料净化石英纯化废水研究
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
制备了一种矿物基多孔颗粒吸附材料（MPGM），用于净化富含重金属离子的石英纯化废水。通过BET、SEM及FT-IR等技术分析表明，MPGM具有多孔径分布、大比表面积、低散失率等优良特性；N2吸附-脱附等温线为= 3 \* ROMANIII型，且存在H4型回滞环；官能团以层状硅酸盐矿物的基团为主。研究了吸附剂用量、初始pH值及时间对MPGM吸附Fe、Zn、Mn、As的影响，结果表明，4种金属离子浓度分别由77.760、3.700、2.789和0.963mg?L-1吸附净化为3.421、0.574、0.126和0.034mg?L-1。对使用过的吸附材料利用1.0mol?L-1的NaCl脱附12h，重复利用5次后仍维持理想的吸附水平。吸附机制研究表明，吸附体系均符合Langmuir吸附等温线模型及准一级动力学模型/准二级动力学模型；?Gθ<0、?Hθ>0、?Sθ>0，说明吸附过程为吸热反应，且在15~45℃温度下有利于反应顺利自发进行。
关键词：矿物基多孔颗粒材料；吸附特性；石英纯化废水；重金属离子；机制
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2658.菌根真菌重金属耐性机制研究进展
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
菌根真菌在自然界中广泛存在，能与大多数陆地植物形成共生体，菌根共生体系对于植物适应各种逆境胁迫具有重要意义。在重金属污染土壤中通常也能发现菌根真菌，某些菌根真菌对重金属表现出较强的耐受性，在污染土壤修复方面显示出应用潜力。本文从生境选择、生理适应、功能基因表达调控等层面综述了菌根真菌重金属耐性机制方面的最新研究进展，并对今后的研究方向进行了展望，旨在推进相关机制研究及菌根技术在重金属污染土壤修复中的应用。
关键词：重金属；菌根真菌；耐性；功能基因；生物修复
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2659.镉与S-异丙甲草胺对斜生栅藻的联合毒性作用
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
采用毒性标准实验方法研究了Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻急性毒性、总可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和细胞膜通透性的影响。结果表明Cd2+与S-异丙甲草胺单独作用时EC50均随时间的延长而减小，且S-异丙甲草胺的急性毒性大于Cd2+；Cd2+、S-异丙甲草胺的EC50-24h分别为0.27mg?L-1、0.24 mg?L-1，EC50-96h分别为0.16mg?L-1、0.13 mg?L-1。Cd2+与S-异丙甲草胺联合作用时低浓度表现为协同作用，高浓度表现为拮抗作用。暴露96h后，Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用下，随有毒物质浓度升高，斜生栅藻总可溶性蛋白含量降低，SOD酶活性先激活后抑制，细胞膜通透性逐渐增大。
关键词：S-异丙甲草胺；Cd2+；斜生栅藻；联合毒性；SOD酶活性；细胞膜通透性
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2660.PAA改性纳米铁强化还原降解水中亚甲基蓝
[水利、环境和公共设施管理业] [2015-05-06]
利用纳米零价铁去除水中各类污染物是近年来的研究热点，但纳米零价铁颗粒在水中的团聚会导致反应活性降低，研究通过在纳米铁颗粒制备过程中添加分散剂聚丙烯酸（PAA），提高其分散性，强化其在水中反应活性，合成改性纳米零价铁颗粒（PAA-Fe），并首次用于降解水中的亚甲基蓝。对其SEM、TEM、XRD和比表面积表征结果表明，与未改性原始纳米零价铁颗粒相比，PAA-Fe颗粒表面较光滑，团聚减少、颗粒粒径减小，比表面积增大。改性剂PAA添加浓度为0.1g?L-1时，经过60min降解反应，PAA改性纳米铁颗粒对亚甲基蓝的脱色率为98.84%，较未改性颗粒脱色率提高了27.32%。改性纳米铁颗粒对亚甲基蓝的脱色效果受初始溶液的pH值、初始溶液的浓度、PAA-Fe投加量和反应温度影响。PAA-Fe与亚甲基蓝的脱色反应符合假一级反应动力学规律。
关键词：纳米零价铁；PAA；改性；染料；亚甲基蓝
027-87841330