藻类有机质的组成结构对菲和壬基酚生物吸附的影响

对不同来源藻及其有机级分进行元素分析,利用高级核磁共振技术(multi/CP13C NMR)来准确地定量其有机官能团,并研究它们对菲和壬基酚的生物吸附行为和机理。结果表明游离脂和非水解有机碳级分对菲和壬基酚有最高的吸附能力,其吸附容量与脂肪结构呈极显著的正相关,而与极性官能团呈极显著的负相关;而且对壬基酚的吸附容量都大于对菲的吸附容量,可以用专性作用(如π-π键作用和氢键作用)来解释。

沱江沉积物中有机氯农药分布特征及其与藻类有机质的关系和生态风险评估

使用气相色谱⁃质谱联用仪分析了长江支流沱江流域48个表层沉积物中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)的残留水平,探讨了其分布和组成特征及其与总有机碳(total organic carbon,TOC)、藻类有机质之间的关系,以及评估其生态风险.结果表明沱江流域表层沉积物中OCPs的总含量为3.17~127 ng·g-1,其中六六六(hexachlorocyclohexane,HCHs)类农药的含量为2.83~86.0 ng·g-1,滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethane,DDTs)类农药的含量为0.340~40.9 ng·g-1.OCPs空间分布特点为:上游<中游<下游<支流.HCHs和DDTs的组成成分分析表明,沱江流域存在林丹输入的现象,主要来自于历史残留,这与绝大多数流域的DDTs的输入状况相似.OCPs含量与TOC、藻类有机质含量之间存在着极显著的正相关性关系,表明藻类有机质在TOC对沉积物中的OCPs分配中起更为重要的作用.生态风险评估表明,沱江流域表层沉积物的有机氯农药存在较大的生态风险,可能对河流的底栖生物及生态环境造成明显的影响.

南襄盆地泌阳凹陷核桃园组页岩油富集机制

我国陆相页岩油资源潜力巨大,但当前页岩油开采量远不及预期。文章以泌阳凹陷核桃园组为例,根据颜色、结构和显微特征将研究区50块页岩划分为黑色纹层状页岩(A类)和灰色页岩(B类,包括灰色页岩、暗色泥岩及少量粉砂质泥岩)两大类,并进行了系统的地球化学测试分析,包括TOC、热解、显微组分、气相色谱和色谱-质谱分析等,以期明确湖相富有机质页岩地球化学特征及其页岩油富集机制。结果表明:A类页岩主要发育于较高盐度的强还原环境,具有较高的有机质丰度(TOC高达8. 59%),富含Ⅰ型干酪根,藻类生源丰富,与此同时,较发育的水平裂缝有利于页岩油的储集,促成了现今较高的含油性(较高的热解烃含量S1和氯仿沥青'A'含量),导致A类页岩主要发育'富集'页岩油资源;而B类页岩主要发育于较低盐度的弱还原环境,有机质丰度相对较低(TOC低至1. 09%),以Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根为主,藻类生源相对贫乏,与此同时,较发育的垂向裂缝加速了页岩排烃,促成了现今相对较低的含油性,导致B类页岩主要发育'低效'和'无效'页岩油资源。因此,泌阳凹陷黑色纹层状页岩能有效生成并储集丰富的页岩油资源,该认识对研究区页岩油进一步勘探开发具有重要参考价值。

活性炭吸附对藻类有机物的去除及其消毒副产物的控制

本文研究了粉末活性炭(powder activated carbon,PAC)吸附对藻类有机质(algal organic matter,AOM)及其典型含氮和非含氮消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)的去除效能.结果表明,AOM主要含有一些小分子量、亲水性、低芳香度的有机质,三维荧光光谱证实,PAC吸附改变了AOM的组成,明显降低了类腐殖质物质含量,但对芳香蛋白类物质去除能力有限.PAC投加量为20 mg·L^(-1),吸附时间10~30 min时,对于3.30 mg·L^(-1)的胞内有机质(intracellular organic matter,IOM)和胞外有机质(extracellular organic matter,EOM)溶液,溶解性有机碳去除率分别为20.7%~31.9%和12.6%~19.0%.PAC对IOM和EOM中卤代甲烷总生成量的最高去除率分别为26.6%和35.8%;卤代乙腈总生成量的最高去除率分别为49.6%和53.6%,其中二溴乙腈前体物的去除效果显著.PAC对EOM氯化生成的DBPs的控制作用较好.

AOM和NOM生成消毒副产物及对管网生物膜的影响

研究了藻类有机质(AOM)和天然有机质(NOM)生成消毒副产物(DBPs)及其对模拟管网生物膜的影响。结果表明,A0M不同于NOM,AOM含有较少的芳香族有机物、较多的亲水性和低分子质量有机物,AOM的有机氮含量是NOM的7.18倍,能消耗较多的自由氯而生成结合氯。与自由氯接触1h后,AOM和NOM生成的DBPs总量接近,AOM生成的三氯甲烷、一渙二氯甲烷、三渎甲烷、二氯乙睛、1,1-二氯丙酮、1,1,1-三氯丙酮的量比NOM分别降低了35.3%、5.0%、63.2%、25.4%、20.5%和36.9%。与自由氯接触24h后,AOM生成的DBPs总量低于NOM.AOM生成的三卤甲烷、卤化酮和卤乙睛的量比NOM分别降低了13.3%、48.3%和6.2%。在模拟管网反应器内,AOM比NOM造成更高的出水pH值和浊度。AOM组的管壁生物膜微生物组成显著不同于自来水组和NOM组。在各模拟管网反应器的管壁生物膜中,变形菌门和厚壁菌门是相对丰度最大的细菌,自来水组和NOM组中变形菌门的相对丰度分别为63.1%和59.8%,厚壁菌门的相对丰度分别为12.9%和15.6%;而AOM组生物膜中变形菌门和厚壁菌门的相对丰度分别为37.3%和33.4%。