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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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    好氧反硝化菌LJ-1的脱氮及自聚集性研究

    洪培李静倪林幸子龚世豪...
    1-8页
    查看更多>>摘要：兼具成膜与高效脱氮好氧反硝菌株的获得,可以减少功能菌流失并维持高效脱氮.该研究通过富集、分离筛选获得一株好氧反硝化菌株LJ-1.通过形态学观察和16SrRNA基因序列分析,确定该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).对该菌株的脱氮特性和影响因素进行研究,结果表明,该菌株在以NH4+-N、NO3--N和NO2--N为单一氮源时(100mg/L),氮去除速率分别高达90.99％,96.53％和99.79％.反硝化脱氮最适生长条件测试分析表明,菌株的最佳碳源为葡萄糖,最适C/N为10,最适pH为9.菌株的自聚集和疏水性指数分别高达66％和59％,呈现高效的自聚集成膜特性.富含蛋白质类和多糖类物质的胞外聚合物成分与菌株的自聚集特性呈显著正相关.菌株LJ-1的获得有望实现高效除氮功能菌在污水处理系统中的长期固定,具有潜在的应用价值.

    好氧反硝化胞外聚合物(EPS)脱氮自聚集

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    啤酒糟生物炭吸附固定化功能菌强化去除多环芳烃特性

    许晓毅陈小宾崔佳豪白净...
    9-18页
    查看更多>>摘要：文章采用不同热解温度制备的啤酒糟生物炭载体吸附固定化特征降解菌(SZ-3),分析啤酒糟生物炭理化性质与形貌表征对功能菌固定化能力的影响,探究菲、荧蒽、芘3种多环芳烃化合物(PAHs)的微生物降解效能强化以及反应周期内功能菌的增殖与酶活特性.结果表明,500℃热解温度制备的啤酒糟生物炭亲水性强,比表面积及孔径分别为2.505 m2/g、23.928nm,炭材料表面官能团以羧基、脂肪醚为主,电子传递性能优良,对功能菌的吸附量达到825.71 nmol P/g.批次实验条件下,优化制备的啤酒糟生物炭固定化功能菌对水中菲、荧蒽、芘的去除率分别为71％、38％和35％,相较于单独生物炭和游离功能菌体系,固定化降解菌对PAHs化合物去除率提升范围为8％-34％,且菲的生物降解效能强化最为显著.同时,啤酒糟生物炭固定化降解菌体系中的功能菌生长数量和邻苯二酚双加氧酶活性也较大提高.采用啤酒糟生物炭作为微生物固定化载体强化难降解有机物去除具有良好的实际意义.

    生物炭啤酒糟固定化多环芳烃双加氧酶

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    四环素类抗生素降解菌的筛选及降解特性探究

    曹欢黄泽昊苏彩萍任宇红...
    19-28页
    查看更多>>摘要：利用微生物降解环境中的抗生素是一种绿色有效的方式.为了减轻环境中大量残留的四环素类抗生素(TCs)污染,文章从生物肥料样品中分离得到2株具有同时降解四环素(TC)和土霉素(OTC)能力的Lysinibacillus sp.菌株,分别命名为TO1和TO2;以及2株具有降解强力霉素(DC)能力的菌株,分别命名为D1(Providencia sp.)和D2(Proteus sp.).在以TCs为唯一碳源的条件下,探究接种量、初始抗生素浓度、温度及pH对TCs降解率的影响,结果表明:TO1、TO2对OTC的生物降解率在第4天最高可达到30.15％和32.59％,总降解率分别为91.50％和92.94％.在第7天,TO1、TO2对TC的生物降解率最高可达到61.81％和59.20％,总降解率分别为88.66％和91.61％;且D1、D2对DC的生物降解率最高可达到48.21％和52.73％,总降解率分别为56.15％和60.22％.选取Bacillus subtilis和Escherichia coli作为毒性指示菌以评估TCs生物降解反应中的产物毒性,结果显示:生物降解产物的毒性显著低于水解产物,证明微生物降解抗生素对环境安全友好,具有实际应用前景.

    四环素土霉素强力霉素生物降解降解特性

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    复合填料硫杆菌协同钙铁矿物滤料除磷的研究

    钟彩英刘伟焦雅雯朱斌...
    29-37页
    查看更多>>摘要：农村分散式污水处理设备数量多,分布零散,采用投加药剂的化学除磷工艺会使运行和管理成本倍增.鉴于此,该文以农村污水为研究对象,提供一种无须经常配药,滤料更换周期长,就能达到除磷率高、出水清澈无色度的方法.该研究在复合填料柱中进行硫杆菌的启动驯化,并在达到稳定运行时,进行基于复合填料培养硫杆菌协同钙铁矿物滤料除磷的工艺研究.通过单因素和BOX-Behnken响应面法对产酸反应、除磷反应进行优化,优化后通过串联两根反应柱起到深度除磷作用.模型优化结果表明,复合填料柱的最佳参数为:出水溶解氧为2 mg/L,上升流速为0.75 m/h,填料高度120 cm;复合滤料柱的最佳参数为:进水pH为2.8,上升流速为0.9 m/h,滤料高度75 cm.待系统稳定运行后,总磷去除率可达95％以上,出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级 A 排放标准.

    硫杆菌硫铝填料铁钙滤料除磷响应面

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    冷冻时间对剩余污泥破解及有机物组分转化的影响

    张勇王慧黄健罗涛...
    38-43页
    查看更多>>摘要：为了研究冻融预处理对剩余污泥破解的影响,通过-20℃低温冷冻预处理剩余污泥,研究不同冷冻时间对有机物组分溶出及转化的影响.结果表明,随着冷冻时间(DR)的增加,污泥破解率呈现先上升后下降的趋势,在DR10h时最大,污泥上清液中氨氮、磷酸盐、溶解性蛋白质、溶解性化学需氧量浓度分别达到空白对照污泥的1.8倍、1.2倍、3.0倍、7.9倍,溶解性有机物浓度在DR 10 h时最高,生物可降解性指数达到10.52;同时红外光谱分析发现,污泥中烃类以及糖类CH、CH2、CH3、C-O-C、O-H、芳环碳骨架、氨基酸NH3+的吸收峰面积均先上升后下降,在DR 10 h时最低.综合考虑,确定DR 10 h作为最佳冻融预处理条件.

    剩余污泥冻融三维荧光生物可降解性指数红外光谱

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    嗜酸菌好氧-厌氧耦合溶解浸出副产物研究

    杨远坤马甜谌书
    44-51页
    查看更多>>摘要：覆盖型副产物原位控制是微生物湿法冶金技术的难点问题之一.论文通过搭建"中空纤维膜-好氧柱浸"组合反应器,研究氧化亚铁硫杆菌在"好氧-厌氧"耦合循环过程对浸出副产物的控制效果.实验结果发现,对于废旧印刷线路板,经过"好氧-厌氧"耦合过程原位去除浸出副产物后,二次好氧浸出铜浸出率由单次28.6％提高到了 44.8％;对于黄铜矿尾矿,经过"好氧-厌氧"耦合过程原位去除浸出副产物后,铜浸出率由16.7％提高到了 19.0％.浸出过程中,厌氧阶段能将浸出副产物原位溶解,并将副产物中Fe(Ⅲ)还原为溶解态Fe2+.研究结果表明,通过将好氧浸出与厌氧还原溶解过程耦合,氧化亚铁硫杆菌能原位去除浸出副产物,实现浸出过程中铁离子的封闭循环,并在一定程度上提高废旧印刷线路板浸出效率,可为微生物湿法冶金工程提供技术参考与借鉴.

    好氧-厌氧耦合氧化亚铁硫杆菌黄钾铁矾类矿物废旧印刷线路板黄铜矿

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    好氧反硝化菌群强化A/O工艺脱氮性能研究

    段州君李鹏飞王浩景方圆...
    52-60页
    查看更多>>摘要：厌氧/好氧(A/O)活性污泥法是应用最广泛的污水处理工艺之一,然而该工艺脱氮效率通常只有70％～80％,且需要较大的混合液回流比,导致其能耗偏高.该研究从活性污泥中筛选分离出多株好氧反硝化细菌并进行了优化组合,构建了高效好氧反硝化菌群,并应用于强化A/O反应器O池脱氮.结果表明,组合AD-1+AD-5+Z1脱氮效率最高,其最佳脱氮条件为30℃、pH 7～9、摇床转速150 r/min、C/N=10,在此条件下其对SNDM培养基中TN去除率达到98.38％.强化A/O工艺中混合液回流比从200％降低至50％,TN去除率仅略微降低2.5％,与传统A/O工艺相比,强化A/O主要脱氮途径由缺氧反硝化变为同步硝化反硝化.通过好氧反硝化菌群强化脱氮,A/O工艺可节省60％的回流能耗,对于降低该工艺的污水处理运行成本具有重要意义.

    好氧反硝化菌群A/O工艺混合液回流比脱氮生物强化

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    熔盐法制生物炭用于吸附酸性工业废水中的Pb2+

    王琼瑜杨颍科庄皓程赵栋洋...
    61-69页
    查看更多>>摘要：作者设计了一种含有表面衍生官能团的生物质材料,用于吸附印染、脱硫等废水中的可溶性铅污染.在500℃热解下,采用熔盐法制备生物炭材料,其产率接近40％,具备介孔/大孔杂化特性,比表面积接近300 m2/g.通过高锰酸钾改性,发现其对Pb2+的最大吸附量可以达到商业活性炭的8倍.研究初始pH、吸附时间、污染物浓度等因素对生物炭吸附Pb2+的影响,发现生物炭对Pb2+的吸附倾向遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型.结合生物炭吸附剂使用前后的材料表征,阐述了包括静电作用、π-π作用、离子交换和络合作用在内的吸附机制.研究结果还表明生物炭BC-B在酸性条件下可以快速有效地吸附Pb2+,在生物炭投加量=0.5 g/L、[Pb2+]=400 mg/L、pH=7的条件下对Pb2+的最大吸附量达到440.0 mg/g.同时循环再生实验和工业废水应用实验证明,该生物炭在治理含重金属的酸性工业废水中具有潜力.

    生物炭铅污染吸附表面官能团化工废水

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    温度对曝气抽提修复地下水中乙苯影响研究

    张雷皇甫辉远苗月曹伟锴...
    70-77页
    查看更多>>摘要：中国北方地区冬季浅层地下水温度在4-10℃,特别是冬季,温度低于10℃,低温环境影响污染物的传质过程,导致常规的曝气-抽提(AS)修复效果差.基于此,作者以苯系物污染的地下水环境为研究对象,以乙苯作为代表性污染物,建立热空气强化AS修复二维箱体模拟装置,探究温度对于含水层乙苯去除过程中的影响效应.结果表明,含水层温度随着曝气温度提高,中上层温度场呈现"U"型分布,曝气后的乙苯浓度分布近区域"U"字形,这与曝气影响区域呈现的流型和热传递的传热机制是对应的.经过3d修复,60℃相同时间内乙苯去除率较30℃提高2倍,乙苯去除效率为87.73％,乙苯浓度低于地下水Ⅳ类标准值0.6 mg/L.结果表明热空气温度通过传导影响地下水层温度,进而影响污染物和污染物饱和分压变化,提高挥发去除效率,提高修复效果.文章可为中国北方地区低温浅层土地下水苯系物污染修复提供技术支持.

    热强化曝气抽提修复乙苯地下水

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    植物与微生物协同净化黑臭水体的脱氮性能

    鲁翠翠蔡文倩张翠霞曹欣彤...
    78-88页
    查看更多>>摘要：该研究通过在室内模拟黑臭水体,建立苦草和梭鱼草独立与混合生态浮床,研究微纳米曝气条件下植物和微生物协同净化黑臭水体的脱氮性能和微生物群落结构特征,并探讨黑臭水体脱氮性能与微生物群落之间的关系.结果表明,苦草组、梭鱼草组和混合组对氨氮的平均去除率为97.83％、98.18％、98.33％,对总氮的去除率为62.38％、72.24％、62.27％,三者都高于对照组.植物对氨氮和总氮的去除不明显,水体微生物和生物膜微生物的硝化和反硝化作用是脱氮的主要途径.第12天、第31天水体和定植棉生物膜的微生物群落的优势门为变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和Dependentiae菌门;优势的黄杆菌属、气单胞菌属、假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属、红杆菌属等都属于异养硝化-好氧反硝化细菌.定植棉生物膜的物种数、Chaol指数、Shannon指数都明显高于第12天和第31天的水体微生物群落,水体微生物和种植棉生物膜的优势菌属和群落结构存在一定的差异.实验后期,化学需氧量浓度是影响水体脱氮效果的重要因素.

    生态浮床脱氮微孔曝气微生物群落结构黑臭水体

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