Fe3O4耦合厌氧微生物强化低碳源废水还原硒(Ⅳ)的研究

为提升厌氧微生物对含硒(Ⅳ)废水的处理效果,利用ASBR反应器研究Fe3O4对厌氧微生物还原除硒(Ⅳ)的影响,分析了出水硒浓度、硒形态与分布、硒还原酶活性和微生物菌群等变化.结果表明,高碳源浓度时,投加Fe3O4对厌氧微生物去除硒(Ⅳ)没有影响;低碳源浓度时,Fe3O4能显著提高厌氧微生物还原除硒(Ⅳ)的效率和速率,Fe3O4使硒(Ⅳ)去除率由对照组的(97.3±0.5)%提升至(98.2±0.5)%,最大反应速率也提高了3.6倍.同时投加Fe3O4也降低上清液硒(Ⅳ)、硒(0)占比,增加硒(-Ⅱ)占比,促进厌氧微生物还原硒(0)-硒(-Ⅱ)的进程.通过酶活性和微生物菌群结构等分析发现,Fe3O4提高亚硫酸盐还原酶、谷胱甘肽还原酶、周质延胡索酸还原酶和亚硝酸盐还原酶的活性,增加了铁还原科细菌Rhodocyclaceae以及与电子传递相关的科细菌Anaerolineaceae和属细菌Dechlorobacter的丰度,因此Fe3O4是通过提高硒还原酶活性和诱导Fe(Ⅲ)还原来加速电子传递强化硒(Ⅳ)还原.结果以期为低碳源含硒(Ⅳ)废水处理提供技术支撑.

壳聚糖包衣石英砂去除地下水中硒(Ⅳ)的试验

目的为含硒地下水的处理找到一种环保、经济、高效的新型吸附剂.方法采用壳聚糖对石英砂进行改性处理,制备壳聚糖包衣石英砂.通过静态试验考察pH值、吸附时间、反应温度、Se(Ⅳ)初始质量浓度等因素对Se(Ⅳ)去除率的影响.结果当Se(Ⅳ)初始质量浓度为50μg/L时,pH值为3、反应时间为35min、反应温度为15℃的条件下,投加40g/L的吸附剂可使Se(Ⅳ)的质量浓度降至8.66μg/L,达到《生活饮用水卫生标准》(GB5746-2006)的要求.结论壳聚糖包衣石英砂能够有效去除地下水中的硒(Ⅳ).壳聚糖包衣石英砂吸附硒(Ⅳ)以单分子层吸附为主,基本符合Langmuir和Freundlich等温方程,其中Langmuir等温吸附曲线对试验数据拟合的相关性相对较好.

在非离子表面活性剂存在下流动注射催化光度法测定硒(Ⅳ)

利用非离子表面活性剂存在下的胶束催化作用，硒(Ⅳ)对Na2S还原培花青(GC)有强催化作用，建立了流动注射催化光度法测定硒(Ⅳ)的新方法。本方法的测定范围为0.05～1．00mg/L，检测限为0.01 mg/L。11次重复测定的相对标准偏差不大于2.0%。用于硒酵母、猪肾、自来水和金施尔康药片中硒的测定，结果满意。

催化光度法测定人发样品中痕量硒(Ⅳ)

在0.025mol·L^(-1)硫酸介质中,90℃水浴加热12min时,痕量硒(Ⅳ)对溴酸钾氧化碱蓝褪色反应有显著的催化作用,提出了催化光度法测定痕量硒(Ⅳ)的方法。该催化反应对碱蓝是假零级反应,对硒(Ⅳ)是假一级反应,催化反应和非催化反应的表观活化能分别为46.13,65.16kJ·mol^(-1)。硒(Ⅳ)的质量浓度在40μg·L^(-1)以内与△A呈线性关系,检出限(3s/k)为2.75×10~3μg·L^(-1)。方法用于人发样品中硒(Ⅳ)量的测定,测定结果与石墨炉原子吸收光谱法测得的结果相符。

阴极溶出伏安法测定痕量硒(Ⅳ)

采用银基汞膜电极为工作电极,研究了硒(Ⅳ)在0.10 mol/L HClO4与1 mg/L Cu(Ⅱ)离子的电解液中,以硫氰酸根离子为增敏剂的阴极溶出行为,硒浓度在5～30 μg/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,并研究了铁(Ⅲ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)、硫(Ⅱ)碲(Ⅳ)等离子对测定硒的干扰问题.

催化动力学光度法测定水样中痕量硒(Ⅳ)

研究了在邻苯二甲酸氢钾-盐酸缓冲溶液(pH 2)中,硒(Ⅳ)对硫化钠还原二甲酚橙的褪色反应具有催化作用。结果表明:催化反应是准零级反应,反应的表观速率常数为7.67×10-5mol.L-1.s-1,表观活化能为50.09 kJ.mol-1。催化反应吸光度A0与非催化反应吸光度A的差值ΔA与硒(Ⅳ)的质量浓度在0.12 mg.L-1以内呈线性关系,方法的检出限为2.66×10-5g.L-1。用于水样中痕量硒(Ⅳ)的测定,结果满意。

中性红催化动力学光度法测定痕量硒(Ⅳ)

利用硫酸介质中,痕量硒(Ⅳ)强烈催化氯酸钾氧化中性红褪色反应,建立一种快速测定痕量硒(Ⅳ)的催化动力学光度法。结果表明:最大吸收波长为530nm,检出限为2.4×10-9g/mL,摩尔吸光系数为2.71×104L.mol-1.cm-1,硒含量在0.1—0.4μg/25mL范围内呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.0045+0.4271CSe(Ⅳ)(μg/25mL),相关系数r=0.9996,直接用于黑木耳、黄花菜和香菇中硒(Ⅳ)的测定,结果令人满意。

溴酸钾氧化二甲基黄动力学光度法测定食品中的痕量硒(Ⅳ)

基于0．004mol／L的HNO3介质中，在乳化剂OP存在时，痕量硒（Ⅳ）催化溴酸钾氧化二甲基黄的褪色反应，建立了测定痕量硒（Ⅳ）的催化光度法。方法检出限为0．015μg／L，线性范围为0～0．8μg／L，加标回收率为98．0％～102．5％，样品测定的相对标准偏差（RSD）为2．6％～7．2％。用于测定食品中的痕量硒（Ⅳ）时，结果满意。

硒(Ⅳ)的示波极谱测定

在0.2mol·L-1的甲酸 甲酸钠缓冲液(pH3.5)中,硒(Ⅳ)于-0.70V(vs.SCE)处有一灵敏的极谱波。在1×10-5～0.5g·L-1范围内峰电流与其浓度呈线性关系,检出限为1×10-6g·L-1,加标回收率为95.0%～114.5%,相对标准偏差为4.44%～7.39%。方法适于试样中微量硒的测定。

硒(Ⅳ)对微藻生长的影响及NO对硒胁迫调控作用的初步研究

以小新月菱形藻和赤潮异弯藻为培养对象，研究不同浓度外源硒（Ⅳ）对微藻生长的影响，并初步研究了一氧化氮（NO）和高浓度硒对微藻生长的联合影响。结果表明：硒（Ⅳ）高浓度（10^-4-10^-5）时起抑制作用；低浓度时（10^-7～10^-9mol／L）起促进作用，这与一般的微量元素的作用规律相似。每天2次加入1．4×10^-9mol／LNO能缓解一次性加入高浓度（10^-5mol／L）硒对微藻的毒性作用，这可能与NO能调控细胞内抗氧化系统有关。

大豆低聚糖铁(Ⅲ)、硒(Ⅳ)配合物制备及其表征

用大豆低聚糖分别与三氯化铁和亚硒酸制备大豆低聚糖配合物(Fe(Ⅲ)–SOS,Sn(Ⅳ)–SOS),并通过紫外光谱、红外光谱对两种配合物进行表征;结果表明,大豆低聚糖与铁、硒络合,形成稳定配合物,其配位基团是羟基。

催化动力学光度法测定禽蛋中的痕量硒(Ⅳ)

在酸性介质中及三乙醇胺存在下 ,以硒 ( )对硫化钠氧化亚甲基蓝褪色反应具有很强的催化作用为依据 ,优化了该催化反应的动力学条件 ,建立了利用动力学光度法测定硒 ( )的新方法。在 0— 5 0μg/ 5 0 m L范围内 ,硒的含量与褪色反应 ( A0 - A)呈很好的线性关系 ,检出限为 3.74× 10 -7g/ L。该方法具有良好的选择性和准确度 ,用于禽蛋中痕量硒 ( )的测定 。

1.5次微分阴极溶出伏安法测定水样中痕量硒(Ⅳ)

采用玻碳汞膜电极为极化电极 ,研究了痕量硒 (IV)在 0 .10mol/LHClO4与 0 .10mol/LKCl支持电解质中的 1.5次微分阴极溶出行为。线性范围 0 .2 0～ 1.0 0 μg/L ,相关系数 0 .9997。

纳米铁锰氧化物对硒Se(Ⅳ)的吸附研究

采用液相还原法制备纳米铁锰氧化物复合吸附剂,探究在不同初始浓度和温度情况下,材料对水溶液中Se(Ⅳ)的去除效果.结果表明,初始浓度越低,纳米铁锰氧化物对Se(Ⅳ)的去除效果越好;且随着温度升高,纳米铁锰氧化物对Se(Ⅳ)的去除速率会加快;准二级动力学模型对吸附过程描述较好, Langmuir等温吸附模型更适合拟合纳米铁锰氧化物对Se(Ⅳ)的吸附.在温度为25℃, 35℃和45℃时,其对Se(Ⅳ)的吸附量分别为79.28 mg/g, 82.91 mg/g和84.66 mg/g.纳米铁锰氧化物吸附Se(Ⅳ)的机制包括静电吸附、物理-化学吸附等.

粉煤灰合成沸石去除溶液中硒(Ⅳ)影响因素研究

利用粉煤灰为原料合成沸石,研究了合成沸石对溶液中硒(Ⅳ)的去除能力,分析硒(Ⅳ)溶液的初始pH值、沸石投加量、初始浓度、接触时间及温度对吸附过程的影响。结果表明,合成沸石的主要成分为一种无名沸石,沸石吸附硒(Ⅳ)呈现"快速吸附,缓慢平衡"的特点,硒(Ⅳ)的去除率受pH影响较大,当pH<2.0时具有很好的吸附效果,硒(Ⅳ)的去除率随初始浓度的增加而减小,随投加量的增加先增加后减小。吸附过程符合一级反应动力学模型,且基本符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,而Langmuir吸附等温线模型对吸附数据具有更好的非线性拟合效果,合成沸石对硒(Ⅳ)的最大吸附量为5.36 mg/g。利用粉煤灰合成沸石不仅能较高效地去除水体中的硒(Ⅳ),且实现了粉煤灰的资源化利用。

铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土中吸附行为的影响

硒-79是高放废物(HLW)地质处置库安全评价中重点关注的放射性核素之一.在多重屏障体系中,高放废物外包装起到隔离放射性废物和地下水的作用.已有国家把铜作为废物包装容器的备选材料,如瑞典、芬兰等,而我国还未确定废物包装容器材料.因此,研究不同价态的铜与硒(Ⅳ)的相互作用可为我国废物包装容器材料选取提供支持.本文使用批式吸附实验法探究了不同价态的铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土上吸附的影响,结果表明,在碱性条件下硒(Ⅳ)在膨润土上的吸附百分比小于20%,而引入CuCl2后,硒的吸附百分比可达100%.进一步研究发现,硒在铜(Ⅱ)的水解产物氯铜矿上有很强的吸附.膨润土可与氯铜矿发生相互作用,减弱硒(Ⅳ)在氯铜矿上的吸附,在c(Se)=10-4 mol·L-1,pH=6时,引入膨润土后硒的吸附百分比从97%降至70%.在酸性条件下低价态铜,如CuCl、Cu和Cu2O等可将硒(Ⅳ)还原到低价态(0,-I,-II),使得硒的吸附百分比从8%提高到90%以上,促进了硒的吸附.在含CuCl、Cu和Cu2O的3种体系中,硒在含CuCl的体系有最快的吸附速率.

多阶半微分阴极溶出伏安法测定痕量硒(Ⅳ)的研究

阴极溶出伏安法测定痕量硒已有报导,但准确度不佳,灵敏度还嫌不够。本文研究了盐酸和铜体系测定硒,在适宜条件,测定硒的浓度范围为0.04~20ng/mL,检测限为pg/mL级,硒含量在0.14ng/mL,变动系数小于10%。用拟定的方法测定了低硒地区水样及含硒量较高的粮食和人发.

大黄素-硒(Ⅳ)配合物的合成、表征及抗氧化活性研究

研究了大黄素-硒(Ⅳ)配合物的合成,并对比配体和配合物体外抗氧化活性。采用单因素试验和正交试验研究大黄素-硒(Ⅳ)配合物的最佳合成条件:以无水乙醇为溶剂、n(大黄素)∶n(四氯化硒)=1∶2、pH 3-4、反应温度40-45℃。通过红外光谱法、紫外-可见光谱法和基质辅助激光解吸-飞行时间质谱对大黄素-硒(Ⅳ)配合物的结构进行表征;运用紫外-可见分光光度法测定配体和配合物对DPPH的清除率。结果显示,大黄素-硒(Ⅳ)配合物抗氧化活性相对于配体大黄素有显著提高,大黄素与硒之间存在协同抗氧化作用。

氢化物-原子荧光光谱法测定土壤水溶态和可交换态硒(Ⅳ)与硒(Ⅵ)

针对目前土壤中硒的存在形态测定方法中存在的线性范围较窄、操作复杂及成本高等问题,为得到土壤水溶态和可交换态硒的含量,提出了一种氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中水溶态和可交换态Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的方法。以氢气发生器为氩-氢火焰提供氢气,明显降低了硼氢化钾浓度,改善了测定检出限。通过实验优化了方法的测定条件。加标回收试验表明该方法准确、可靠,方法的检出限、准确度、精密度满足要求,方法简便可行。

VB12负载纳米零价镍固定地下水中U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)的效能研究

本研究用液相还原法制备了VB12负载纳米零价镍(VB12@nZVNi)复合材料,通过动态试验探讨了复合材料原位固定地下水中U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)的固定效果.运用Thomas、Yoon-Nelson模型对所得试验数据进行拟合,讨论VB_(12)@nZVNi固定U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)的性能.结果表明,VB_(12)@nZVNi材料对模拟U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)污染地下水有着较好的固定效果,对U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)的最大吸附量分别为106.96 mg·g^(-1)、103.92 mg·g^(-1).Yoon-Nelson、Thomas模型符合其动态吸附过程,且理论吸附量和半穿透率与实际值比较接近.因此,VB_(12)@nZVNi可以作为一种有前景的固定材料,用于含U(Ⅵ)/Se(Ⅳ)地下水的固定和净化处理.