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环境科学与技术
环境科学与技术

袁道先

月刊

1003-6504

hjkxyjs@126.com；bjb@hbepb.gov.cn

027-87643502

430072

武汉武昌珞珈山八一路338号

环境科学与技术/Journal Environmental Science & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由湖北省环境保护局和湖北省环境科学研究院共同主办的学术和技术类刊物，中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊和中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。刊登环境保护领域内基础研究和应用技术研究的科研成果。
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    复合填料强化SBR脱氮效能及微生物群落结构研究

    王金鑫魏强王玥赵可...
    86-92页
    查看更多>>摘要：添加腐殖土复合填料有利于提高SBR工艺的脱氮除磷能力,但复合填料的作用机理及其对微生物群落结构的影响尚不明晰.文章通过向SBR系统中投加复合填料,考察其对SBR工艺污染物去除效能的影响,并利用Miseq高通量测序技术分析微生物群落结构,旨在从微生物学角度揭示复合填料强化SBR工艺污染物去除效能的作用原理.结果表明,投加100g复合填料时,SBR工艺出水NH4+-N和TN的去除率分别提高3.3个百分点和9.8个百分点,达到97.4％和94.9％;复合填料降低微生物群落多样性,改变优势菌落,使专一性功能菌数量增加,其中Patescibacteria(52.81％)代替变形菌门(Proteobacteria)(32.76％)成为优势菌门,放线菌门(Actinobaceria)丰度降低,这与投加复合填料后活性污泥脱氮性能得到提升,污泥沉降性能得以改善的研究结论一致.

    复合填料微生物群落结构脱氮性能PatescibacteriaActinobaceria

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    人工快渗-湿地系统对生活污水中DOM的去除

    王刚刘洋戴本林
    93-98页
    查看更多>>摘要：该文采用导数荧光光谱和二维相关光谱(2D-COS)分析人工快渗-湿地处理系统对城市生活污水DOM荧光组分的去除效果.研究结果表明,导数荧光光谱能够识别出4个明显的荧光区域,分别为类蛋白荧光区域A1(250～298nm)、类富里酸荧光区域A2(298～353 nm)、类富里酸荧光区域A3(353～390nm)和类腐殖酸荧光区域A4(390～550nm).人工快渗系统对3次采样的类蛋白荧光峰去除率分别为61.73％、40.05％和71.49％,其对类蛋白荧光物质具有较好的去除效果.人工湿地处理系统在前2个处理单元能够进一步将荧光物质去除.荧光区域积分表明,人工快渗-湿地处理系统对3次取样中荧光有机物的总去除率分别为72.12％、43.03％和63.09％,城市污水进水负荷对系统处理效果有着重要的影响.2D-COS结果表明,荧光组分的优先变化次序为类蛋白荧光(275 nm)、类腐殖酸荧光(418 nm)、类富里酸荧光(366 nm)、类腐殖酸荧光(433 nm)和类腐殖酸荧光(540nm),说明类蛋白物质能够优先被去除.移动窗口 2D-COS结果说明类蛋白荧光在整个人工快渗-湿地处理系统中变化最为明显,这与处理系统对城市生活污水DOM类蛋白荧光组分具有较高的去除效果相一致.因此,对荧光DOM去除效果的研究能够更简便、快速地反映入工快渗-湿地处理系统效率.

    人工快渗湿地处理系统DOM导数荧光光谱二维相关光谱

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    硫化物对含砷水铁矿与含砷氧化铝的作用差异

    童佳荣罗跃春刘崇炫
    99-105页
    查看更多>>摘要：为了研究污染物砷在地球关键带的迁移转化行为,该研究通过反应热力学和动力学实验,以及激光粒度仪的动态光散射、氦离子显微镜和X射线光电子能谱分析等相关微观结构表征技术,深入分析了还原环境中含砷水铁矿与含砷氧化铝在硫化物作用下砷的吸附行为、电子转移过程和对砷迁移转化的影响.结果表明,由于水铁矿的氧化还原强活性和氧化铝的氧化还原惰性差异,导致在含砷水铁矿体系中,电子优先在S与Fe之间传递,使得在该体系下水铁矿还原溶解和次生铁矿物的形成,影响As的吸附,但不改变As的价态;而在含砷氧化铝体系中,电子在S与As之间传递,As(V)被还原为As(Ⅲ)并影响As的吸附行为.这一研究结果对认识氧化还原环境中的S-As-Fe和S-As-Al相互作用,以及揭示As的迁移转化机理有着重要意义.

    含砷水铁矿含砷氧化铝硫化物氧化还原活性迁移转化

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    不同填充率短程硝化泥膜MBBR微生物特征分析

    李民龙梁子彦汪奇欣姚丽婷...
    106-115页
    查看更多>>摘要：移动床生物膜反应器(MBBR)被广泛应用于污水厂的提标改造,而短程硝化是当前众多新型脱氮工艺的关键环节,研究短程硝化泥膜混合MBBR系统可为污水厂脱氮工艺的升级奠定基础.填充率作为MBBR的重要工艺参数,极大地影响系统的运行效能.试验在4个MBBR泥膜混合系统中(填充率分别为100％、75％、45％、15％),开展了长达224d的短程硝化运行研究.结果表明:在填充率为45％的系统中,亚硝酸盐积累率较为稳定达到99.42％,平均氨氧化速率较高为16.62 mg/(L·h).微生物特征分析显示,在门水平,变形菌门、惰杆菌门和绿弯菌门等在各个系统中为优势菌门.在属水平,好氧氨氧化菌的优势菌属为Nitrosomonas,其在填充率为45％的反应器内占比最高,在絮状污泥和生物膜上分别占比24.67％、30.73％.研究检测出亚硝酸氧化菌的优势菌属为Nitrospira,其在各反应器中占比较低,说明亚硝酸氧化菌被有效抑制.

    移动床生物膜反应器短程硝化填充率脱氮性能微生物群落

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    衍生化气相色谱分析痕量有机污染物研究进展

    平腾腾徐嘉义刘士朋连靠奇...
    116-122页
    查看更多>>摘要：环境中的有机污染物对生态系统产生了许多不良影响,严重危害了人体健康.衍生化气相色谱分析将高特异性的衍生化方法与气相色谱法相结合,能够准确检测环境中的痕量有毒有机污染物.该文综述了常用的3种衍生化方法,即硅烷化、烷基化和酰化,以及它们在有机污染物的高灵敏度分析方面的应用,重点讨论了每种衍生化方法的优缺点,进一步展望了衍生化气相色谱法未来的发展趋势和应用前景,以期为后续有机污染物的痕量和超痕量分析提供参考.

    衍生化气相色谱有机污染物

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    含Gd3+双金属共掺杂铁酸铋的制备及其光催化

    邓洪权林永乐蒋琪英周熙...
    123-127页
    查看更多>>摘要：文章以具有多个配位点的多胺羧酸H5DTPA为配体,采用配位前驱体低温热分解方法对铁酸铋进行A位、AB位双金属共掺杂改性,分别制备出铁酸铋粉末Bi090Gd0.05M00sFeO3和Bi0.95Gd005Fe0.95N00sO3(M=Li*,Ca2+,Al3+;N=Co2+,Mn2*).利用XRD、FT-IR、SEM、FL、电化学分析等手段研究掺杂离子种类对铁酸铋结构、形貌、光学性质、电化学性质等的影响.结果表明,掺杂后的样品均为两相共存,其中主相为六方R3c型BiFeO3,晶粒大小在20nm左右,第二掺杂离子对铁酸铋结晶度影响较大.同时,以甲基橙(MO)为染料模型进行光降解测试,结果表明,共掺杂后产物的光催化性能均有所提高,其中,Co2+与Gd3+共掺杂催化效果最好,20 mg/L的MO在其催化下光照3h后降解率能达68％.另外,所有掺杂产物都表现出优良的磁性.

    铁酸铋双掺杂Gd光催化性能

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    超声沉淀法制备BiOI/TiO2复合材料及性能研究

    邓胜连王碧玉龚玲涵杨燕玲...
    128-136页
    查看更多>>摘要：文章以硫酸钛为钛源、氨水为沉淀剂、双氧水为胶溶剂,采用沉淀-胶溶法制备了 TiO2,利用超声沉淀法制备BiOI并与TiO2复合制备了吸附-光催化一体的BiOI/TiO2复合材料.以罗丹明B为目标有机污染物,研究了BiOI/TiO2复合材料的吸附-光催化性能.结果表明:BiOI成功与TiO2复合,BiOI/TiO2复合材料表现出一定的吸附能力和较高的光催化降解能力.600 W金卤灯照射25 min,27％BiOI/TiO2对罗丹明B的降解率高达92.71％,相对于TiO2的降解率有极大提高.BiOI复合TiO2后,结晶度和晶粒尺寸变化不明显,光吸收带边发生一定的红移,促进了异质界面光生电子-空穴的有效分离,从而提高了光催化性能.

    沉淀-胶溶法超声沉淀法BiOI/TiO2复合材料吸附-光催化一体

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    游离氨对EBPR系统聚磷菌活性抑制动力学

    牛永健李维维张昕孙洪伟...
    137-143页
    查看更多>>摘要：在强化生物除磷系统中,游离氨(FA)是影响聚磷菌(PAOs)生物除磷效果及微生物种群特性的重要因素之一.该试验以富含PAOs的活性污泥为研究对象,基于批次试验,考察不同FA浓度对EBPR系统除磷性能的影响,同时拟合了 3种非基质抑制动力学模型(Andrew模型、Hellinga模型、Vadivelu模型).试验结果表明:EBPR系统中Ca.Accumulibacter和Tetrasphaera菌属的相对丰度分别为2.65％和1.71％,是PAOs群落中主导的菌属.此外,当0mg/L≤FA≤0.2mg/L时,FA对PAOs的释磷过程和吸磷过程产生促进作用,当0.2mg/L≤FA≤50mg/L时,FA显著地抑制了PAOs的释磷过程和吸磷过程,且吸磷过程受抑制程度更强.最后,统计学参数分析发现,相对于Andrew和Vadivelu模型,Hellinga模型最适合描述FA对PAOs活性的抑制影响,获得了动力学常数.厌氧释磷过程:最大比释磷速率(rmax.AN)为(17.6±0.5)mg/(gVSS·h),抑制常数(KI.AN)为(25.6±3.84)mg/L.好氧吸磷过程:最大比吸磷速率(rmax.Ox)为(6.3±0.19)mg/(g VSS·h),抑制常数(KI,Ox)为(7.0±0.85)mg/L.该研究为优化生物除磷工艺的设计和运行提供了理论支持.

    游离氨强化生物除磷聚磷菌动力学模型

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    锰掺杂BiOBr光催化降解头孢唑林研究

    王夏伟陈莹莹黎敬芝施妍...
    144-151页
    查看更多>>摘要：为进一步提高BiOBr对头孢菌素类抗生素的光催化降解能力,作者采用水热法合成了不同锰含量(5％、10％及30％)掺杂的BiOBr光催化剂(Mn/BiOBr).通过扫描电子显微镜、X射线衍射光谱及X射线光电子能谱等表征,发现掺杂锰离子后BiOBr仍为片状结构,但其尺寸有所减小,锰离子以正二价形式(Mn2+)存在于纳米BiOBr晶格中.以抗生素头孢唑林(cefazolin sodium,CFZ)为污染物对象,在可见光照射下(λ≥420 nm),探讨了Mn/BiOBr光催化降解CFZ的特性,其中锰掺杂量为5％时(标记为Mn/BiOBr-5)对BiOBr的光催化活性提升最大.Mn/BiOBr-5对CFZ氧化降解的表观速率常数(k=0.020 78min-1)比BiOBr(k=0.09 53min-1)高118％,在140 min内降解98％的CFZ,而相同条件下70％的CFZ被BiOBr降解.与未掺杂BiOBr相比,掺入Mn2+导致其比表面积增大及带隙能量降低,并使得光生电荷复合率降低,因而提升了BiOBr的光催化活性.此外,测定了反应体系氧化物种,结果表明羟基自由基及空穴为Mn/BiOBr降解CFZ反应过程中的主要活性物种.

    Mn掺杂BiOBr头孢唑林钠光催化降解机理

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    Ag@AgBr/凹凸棒土对STZ的光降解性能

    李登科齐凯英刘瑛琦王明樾...
    152-158页
    查看更多>>摘要：文章采用沉淀-光还原法制备以凹凸棒土为基的Ag@AgBr/凹凸棒土光催化剂,通过XRD、SEM、TEM和UV-visDRS等对其进行表征,以磺胺噻唑(STZ)为研究对象,探究Ag@AgBr/凹凸棒土对水体中STZ的光降解效果.结果表明:3 mmol/g的Ag@AgBr/凹凸棒土对STZ表现出最佳的光降解性能.光催化剂在反应20min时即可对STZ达到完全降解,降解过程符合准一级动力学模型;pH在中性条件下更有利于光催化剂对STZ的光催化降解;Ag@AgBr/凹凸棒土降解STZ过程中,·O21是起作用的主要活性物质,h+起到次要作用;对Ag@AgBr/凹凸棒土进行4次循环使用后仍能保持90.33％的降解效率.研究显示,Ag@AgBr/凹凸棒土是一种高效稳定的复合光催化剂,在处理磺胺类抗生素废水方面拥有潜在的应用前景.

    凹凸棒土Ag@AgBrSTZ光降解

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