腐殖酸的提取、研究及应用进展简析

腐殖酸(HA)是腐殖质(HS)中一类不溶于酸性介质的大分子有机物,在土壤、自然水体中广泛存在。本文综述了关于典型HA提取方法优化及HA在农业、环保、医用及其他领域的典型研究及应用。HA组分的复杂、提取方法的优化应该紧密结合HA提取应用场景。根据不同提取来源及工艺获得的HA产品与其他材料结合使用,可拓展HA在不同领域中的应用。

微生物铁硫还原耦合水体中As(V)吸附行为研究

采用循环伏安法(CV)、铁的L边和硫的K边X射线近边吸收光谱(XANES)和电感耦合离子光谱发生仪等,研究了碱性厌氧环境中S.oneidensis介导下的铁硫还原过程与水体中As(V)的吸附行为。结果表明,核黄素能够促进S.oneidensis介导的铁硫还原,电子传递过程为乙酸盐→核黄素→底物;S.oneidensis作用24 h后,沉积物中铁硫形态逐渐被还原,Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)的比例不断增加,出现硫化矿物特征峰,表明有新的铁的硫化矿物(FeS)生成;FeS对As(V)的吸附量随着时间而增加,6 h后逐渐达到平衡,120 h时吸附量为8.35 mg,吸附效率为89%。微生物铁硫还原生成的Fe S对水体中As(V)有显著的吸附效果,有良好的应用前景。

Leptospirillum ferriphilum耐砷能力的驯化及驯化机制

为了获得耐砷能力较高的中度嗜热嗜酸浸矿菌Leptospirillum ferriphilum,采用连续转接驯化法进行耐砷驯化,并对菌株的驯化机制进行研究。结果表明:驯化后Leptospririllumferriphilum菌的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)耐受浓度分别提高到7.0g/L和11.0g/L;As(Ⅴ)驯化菌株对砷黄铁矿的浸出作用明显比As(Ⅲ)驯化菌株强;砷驯化菌细胞官能团发生明显变化,多糖和蛋白质含量明显增多,细胞表面负电荷明显降低,以适应高砷的环境。同步辐射原位C-K边XANES谱图表明,驯化菌糖类和蛋白质的分布位置发生了变化;DFT理论计算表明,驯化菌更容易吸附到矿物表面上。

生活垃圾渗滤液膜滤浓缩液的蒸发特性

MBR+膜法是生活垃圾渗滤液的主流处理工艺之一,但在处理过程中会产生20%~30%的膜滤浓缩液,其盐分及不可生物降解有机物含量均较高,目前主要采用蒸发技术进行处理。利用模拟蒸发装置处理湖南某生活垃圾填埋场的膜滤浓缩液,考察不同预处理方式及蒸发压力下沸点变化情况及超高倍浓缩后釜底液特性。结果表明,在相同条件下,负压蒸发沸点温度显著低于常压蒸发,但沸点温升均高于常压蒸发。预处理方式对不同压力下蒸发的初始沸点温升(<2℃)及常压蒸发下的终点沸点温升(7~8℃)无显著影响,但调酸及除有机物可降低负压蒸发终点沸点温升5~7℃。经20倍负压蒸发浓缩后,釜底液无机成分主要为钠/钾盐,有机成分主要为富里酸类。

某热水解+厌氧消化污泥处理工程热能浅析

以采用“热水解+高温厌氧消化+板框脱水+带式干化”工艺的某市政污泥集中处置工程为例,收集该工程一个自然年内的生产进泥泥质、沼气产量及各工段热能消耗等实际生产数据,分析泥质变化趋势与不同运行方式下的热能平衡情况。结果表明,污泥有机质与含固率呈季节性变化。当有机质含量为30%~46.16%的污泥采用全工艺链处理时,处理1 t干污泥(DS)需补充沼气19~92 m^(3),工程方可实现热能平衡。不考虑带式干化时,污泥有机质含量应高于36.88%方可保证工程能量平衡。高湿度季节以外的清灰作业可有效避免锅炉受热面积灰导致的短期锅炉热效率下降,并防止因积灰回潮导致的受热面整体腐蚀。

石墨棒阳极电化学氧化降解甲基橙

以石墨棒为阳极,采用电化学氧化法降解水溶液中甲基橙。通过紫外可见光谱和HPLC分析初步鉴定了甲基橙降解过程中的部分中间产物;通过硝酸银滴定法证明了使用的支持电解质氯化钠能参与并促进氮氮双键和苯环的破坏;通过紫外可见光谱、COD的变化考察了电解质的种类及浓度、电极种类、修饰及形状、槽电压和酸碱度等参数对石墨棒阳极降解甲基橙能力的影响。实验结果表明,以石墨棒为阳极、以石墨棒或者铜环为阴极组成的二维电极体系,和以石墨棒为阳极、以铜环为阴极并填充活性炭组成的三维电极体系,在氯化钠水溶液中均能有效降解甲基橙,20 min后脱色率超过95%,3 h后COD去除率超过90%。

微生物-矿物相互作用及界面显微分析研究进展

微生物-矿物界面的相互作用贯穿着整个生物浸矿过程,在矿物生物浸出中至关重要,受到微生物的代谢特征、矿物表面结构和物质形态及环境条件的多重交叉影响。研究微生物-矿物界面的相互作用相关的微生物选择性吸附、矿物表面元素形态转化和钝化层、微生物铁硫氧化活性和微生物群落以及胞外物质的组成和性质等的演化,有利于了解微生物-矿物界面作用机制及其关键影响因素和影响机制,从而为优化浸出工艺提供科学的理论依据。达到这些目的,界面的(原位)显微分析手段和技术的进步也至关重要。本文对近些年来上述两方面的研究进行了综述。

微生物胞外电子传递过程及其应用研究进展

电活性微生物的胞外电子传递在微生物电合成、矿物生物浸出、生物质能回收及污染物原位修复等方面表现出广阔的应用前景,因而受到研究者们的广泛关注。现综述近年来电活性微生物胞外电子传递过程及其应用的相关研究成果,指出该领域面临的主要问题和发展方向。未来应加强微生物胞外电子传递路径及分子机制等方面的研究,分离筛选更高效的电活性菌种,优化反应器工艺设计,拓宽电活性微生物的应用领域,提高相应设备的效率。