g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)可见光催化降解磺胺甲恶唑的研究

以TiO_(2)颗粒和三聚氰胺为原料,采用高温煅烧法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合光催化材料,研究其对仿生生态系统中磺胺类抗生素的去除效果。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-visDRS)对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)进行表征,并研究在可见光条件下g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)对溶液中磺胺甲恶唑(SMX)的光催化降解效果。结果表明,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)具有良好的光催化活性,在可见光照射下,当g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)投加量为0.2 g·L-1时,对初始质量浓度为200μg·L-1的SMX的去除率可达84.3%。在相同条件下,而g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)只能分别去除21.0%和16.0%的SMX,同时在仿生系统中12.37 g·m^(-2)g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)可以去除95.35%的SMX。通过质谱分析推测,SMX可能的降解路径分别为S—N键断裂、C—N键断裂、S—C键断裂、SMX的羟基化和SMX上氨基的硝化反应,两种可能的中间产物分别为对氨基苯磺酰胺和3-氨基-5-甲基异恶唑。

基于EK−PRB修复镉污染土壤的微生物优化技术

采用电动-可渗透反应墙(EK-PRB)联合微生物优化技术,研究其对Cd污染土壤修复效果的影响。利用固定化微生物技术,制备粉煤灰-酵母菌小球、壳聚糖-酵母菌小球和生物炭-酵母菌小球,并对比制备的PRB小球和单一的PRB材料(粉煤灰、生物炭、壳聚糖)对Cd去除效果的影响。结果表明,相对于单一的PRB材料,PRB小球可增加土壤中的电流和电导率,对Cd的去除率更高,但是对pH影响较小。通过对PRB材料进行表征分析,证实了其对Cd去除效果有一定影响。考虑到经济成本与修复效果,选择电压梯度为2.5 V·cm^(-1),PRB材料为粉煤灰-酵母菌小球去除Cd,去除率可达53.70%。研究结果证实了固定化微生物结合EK-PRB技术的可行性以及修复优势。

EK-PRB联合酵母菌对镉污染土壤修复研究

运用固定化微生物技术制备粉煤灰-酵母菌小球,联合电动-可渗透反应墙(EK-PRB)技术,研究电压梯度和PRB材料对于Cd污染土壤修复效果的影响。试验修复周期设定为120 h,初始含水率为30%,电解液为CA和EDTA,设置6组电压梯度(1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,2.5 V/cm),进行试验得到最适合的电压梯度后,再对比PRB材料(粉煤灰-酵母菌小球、粉煤灰)的影响,共计7组试验。结果表明,电压梯度在1.0~5.0 V/cm范围内增加对Cd去除有促进作用,Cd去除率可提高23.4%,粉煤灰–酵母菌小球作为PRB材料对Cd污染土壤修复效果更好。考虑电能消耗成本与应用,选择电压梯度2.5 V/cm,PRB材料为粉煤灰-酵母菌小球,Cd去除率可达53.7%,体现了固定化微生物联合EK-PRB技术的可行性以及修复优势,为后续深入研究去除机理以及材料创新提供基础支撑。