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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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    新型Ti/Zr-SnO2/β-PbO2电极的构筑及高效降解亚甲基蓝

    尔古阿沙高官金刘强兵蒋新宇...
    1-8页
    查看更多>>摘要：该文采用热分解法先制备Zr-SnO2中间层,再电沉积β-PbO2层,成功制备了 Ti/Zr-SnO2/β-PbO2电极.利用扫描电镜(SEM)、能量散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)技术对电极形貌、晶体结构、元素组成等进行了分析.通过循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗法(EIS)、加速寿命实验等测试其电化学性能,考察其电催化降解亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)活性,优化电流密度和初始MB浓度.结果表明:Ti/Zr-SnO2/β-PbO2电极的表面为致密四棱锥结构,形成了非化学计量比的β-PbO2;与传统的Ti/β-PbO2电极相比,Zr-SnO2中间层可有效提高钛基涂层电极的析氧过电位;修饰电极阻抗为87.64 Ω/cm2,电极加速寿命为439 min,是Ti/β-PbO2电极的219.5倍,是Ti/SnO2/β-PbO2电极的1.71倍;在50 mA/cm2的电流密度下降解初始浓度为50.00 mg/L的MB时,180 min内MB去除率可达97％.

    电催化降解Ti/Zr-SnO2/β-PbO2电极亚甲基蓝钛阳极

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    基于别构转录因子的水中砷离子无细胞传感器

    陈淑婷张永康康晓丹赵辰...
    9-15页
    查看更多>>摘要：为了探索水环境中砷离子现场快速检测的新方法,文章构建以特异性识别砷的别构转录因子ArsR为识别元件,荧光RNA为输出信号的无细胞生物传感器,实现对砷离子的现场快速检测.结果表明,在最佳实验条件下,建立的无细胞生物传感器可以在1 h内实现对1 nmol/L砷离子的检出,借助酶标仪可以实现在1～1000 nmol/L浓度范围内的定量检测,线性方程为Y=1232 lg[As3+]-629.5(R2=0.989 3).实际水样中砷离子的检测结果与原子吸收光谱法的测量结果基本一致,加标回收率为98.866％～102.001％,且在其他重金属的干扰下也能正确检测目标物.该方法拥有高灵敏度和特异性强的特点,为砷离子的现场快速检测提供了一种新思路.

    砷离子别构转录因子无细胞传感器现场检测

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    原位生成纳米MnO2胶体对Mn2+的吸附机理实验研究

    张欣宇唐玉朝王坤黄显怀...
    16-25页
    查看更多>>摘要：该文用Mn2+离子与KMnO4溶液反应,得到原位生成纳米MnO2胶体,用该胶体颗粒对水中Mn2+离子进行吸附.对原位生成MnO2胶体采用光学显微镜、能谱分析、傅立叶变换红外光谱、粒度和Zeta电位分析仪进行表征,探究了原位生成MnO2胶体对Mn2+离子吸附机理,考察了原位生成MnO2胶体浓度、吸附温度、吸附时间以及pH对原位生成的MnO2胶体对Mn2+离子吸附容量的影响.结果表明,原位生成MnO2胶体对Mn2+离子的吸附符合Freundlich吸附模型(R2＞0.97),说明发生了多层次吸附,最佳吸附时间为30 min,符合伪二级动力学方程(R2＞0.98);低浓度原位生成的MnO2胶体吸附容量相较于高浓度更大,1 mg/L原位生成的MnO2胶体在25 ℃下吸附容量能达到2 022.19 mg/g;低温有利于原位生成的MnO2胶体对Mn2+离子的物理吸附,高温有利于其表面羟基与Mn2+离子络合;pH=8.03时原位生成的MnO2胶体对Mn2+离子的吸附容量约为pH=4.56时的4倍且表面Mn-OH和羟基增多,45 mg/L的MnO:胶体吸附容量达到1 647.13mg/g;pH=4.56和pH=8.03条件下原位生成的MnO2胶体吸附Mn2+离子后Zeta电势值分别为-12.6、-1.10 mV,原位生成纳米MnO2胶体对水中Mn2+离子的吸附实际上是物理吸附、静电吸引、表面配位的共同作用.

    原位生成纳米MnO2吸附除锰影响因素吸附机制

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    CRI系统亚硝化-厌氧氨氧化的启动调控及性能

    陈佼黄琴李舒昕刘芳颖...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能.结果表明,饥饿14d后提高进水中NaCl质量浓度至4g/L,可实现N-CRI反应器亚硝化的高效启动,NO2--N积累率均值达到98.1％.通过逐步提高水力负荷至1.0m/d的方式运行45d后,A-CRI反应器可成功启动厌氧氨氧化,耦合后的N/A-CRI系统对污水中NH4+-N、TN的去除率均值分别达到98.5％、93.1％.菌群结构分析发现,N-CRI反应器内的主要氨氧化菌(AOB)类型为Nitrosomonas和Nitrosospira,主要亚硝酸盐氧化菌(NOB)类型为Nitrospira,饥饿协同NaCl调控可使NOB活性受抑而阻碍其进一步氧化NO2--N;A-CRI反应器内的主要厌氧氨氧化菌(AAOB)类型为Candidatus Broca-dia和Candidatus Kuenenia,其相对丰度的大幅增长为NH4+-N和NO2--N的同步高效去除创造了条件,为CRI系统脱氮性能的增强提供了一条新途径.

    人工快速渗滤系统亚硝化厌氧氨氧化启动脱氮

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    刚毛藻及其磁性水热炭对水中碘的吸附研究

    邵黎明陈元涛张炜周昌友...
    34-43页
    查看更多>>摘要：有效捕获和回收放射性碘对核电站事故以及医疗产生的废水治理有重要意义.该文以刚毛藻为原料制备出刚毛藻磁性水热炭,采用傅里叶变换红外光谱仪(FI-IR)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)对刚毛藻藻粉及刚毛藻磁性水热炭吸附碘前后结构和形貌进行表征,结果表明刚毛藻藻粉及其磁性水热炭对碘有较好的吸附效果,刚毛藻藻粉对碘的吸附量为593.82 mg/g,刚毛藻磁性水热炭吸附量为307.10 mg/g,制备出的刚毛藻磁性水热炭有良好的磁回收效果,该材料是从碘水中捕获碘的一种廉价、对环境友好的吸附剂.

    刚毛藻磁性水热炭碘吸附吸附性能

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    一种适应夏季水产养殖水的硝化杆菌培养物分离及优化

    王殷娜陈诚蔡雨衡夏茹婷...
    44-53页
    查看更多>>摘要：为提高高温、高pH养殖水的亚硝态氮去除效果,该文从酿酒废水中筛选得到了只含有1种亚硝酸盐氧化菌(NOB)的富集培养物WY-8,通过16S rDNA序列和NxrA功能基因序列分析对富集培养物进行了鉴定,通过单因素试验优化了发酵参数,并在实际养殖水中测定了其亚硝态氮去除速率和倍增时间.结果表明,该NOB被鉴定为Nitrobacter winogradskyi,且其在富集培养物中的丰度高达96.27％.WY-8的最适发酵条件为:29～38℃、pH7.0～9.0、盐度0.13％～0.63％、亚硝态氮浓度50～400 mg/L、硝态氮浓度＜200 mg/L.在最适条件下,WY-8能在108 h内将138 mg/L的亚硝态氮转化为硝态氮,最大亚硝态氮去除速率高达4.38 mg/(L·h),最短倍增时间为7.5 h.WY-8在35 ℃、pH 8.5的实际养殖水中的最大亚硝态氮去除速率可达0.41 mg/(L·h),最短代时为7.8 h.研究表明,WY-8在夏季高pH养殖水体中具有良好的应用前景.

    硝化细菌亚硝态氮高温高pH养殖水生长

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    混凝沉淀工艺对微塑料的去除性能和机理研究

    仇付国王顺喜梁安棋夏鑫...
    54-61页
    查看更多>>摘要：为考察混凝沉淀工艺对水中微塑料的去除性能,试验选取了亲水性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和疏水性的聚氯乙烯(PVC)为研究对象,通过混凝烧杯试验,探究了聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝、硫酸铁3种混凝剂对微塑料的去除效果,考察了 pH、原水浊度、粒径大小、塑料老化等因素对微塑料去除的影响并分析了其机理.结果表明,聚合氯化铝对PET和PVC的去除效果最好,在原水中微塑料初始浓度为1.61×104个/L时,最高去除率可分别达到52.59％和49.07％,电中和是水中微塑料去除的主导机制,pH=7.0时微塑料去除率为51.70％,原水浊度增加能够促进微塑料的去除效率,对于密度大于水的微塑料,粒径越大去除效果越好,混凝沉淀对老化微塑料的去除效果优于原始微塑料.

    混凝沉淀微塑料电中和老化微塑料

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    丙烯酸-壳聚糖凝胶负载废酵母处理重金属离子

    王霏李升军崔荣煜吴金秋...
    62-70页
    查看更多>>摘要：目前,重金属废水处理技术研究中采用的生物吸附剂大多呈粉体状,会因活性结构特性不易保持,并且固液分离损失大、能耗高,导致其在重金属废水处理工程化应用受到制约.文章以丙烯酸和壳聚糖为原料,通过紫外交联法制备块体凝胶并负载废酵母作为生物吸附剂.研究紫外交联丙烯酸复合壳聚糖制成凝胶的优化条件,当丙烯酸与壳聚糖的比值为30:1,加入15％质量百分比的N-N亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,再加入2％质量百分比的1173D作为光引发剂,此时制备出的含废酵母丙烯酸复合壳聚糖基水凝胶具有较好的溶胀性能和孔洞结构,对于Zn、Cd或Pb离子吸附去除率分别为27.8％、30.8％和38.8％.凝胶包埋废酵母后,去除水中低浓度的重金属Zn、Cd和Pb离子均有提升,对Pb2+溶液的综合吸附去除率达到74.8％.丙烯酸-壳聚糖凝胶作为生物吸附剂载体实现简易快速包埋成型,块体形状有利于后续载体回收.

    生物吸附废酵母丙烯酸壳聚糖紫外交联凝胶重金属废水

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    成都假单胞菌处理畜禽养殖污水的效果研究

    杨铭晖郑燕玲彭焕龙解开治...
    71-79页
    查看更多>>摘要：成都假单胞菌WD211是一株从养殖污水中筛选得到的具有良好脱氮性能、良好抗逆性的菌株.文章从畜禽养殖污水原液处理、模拟污水处理和微生物群落结构变化分析等方向对WD211菌污水处理效果进行了初步研究.研究结果表明,外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的TN和NH4+-N的去除效率有明显提升,可达25.03％和27.30％,高于空白对照;外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的NH4+-N的生化去除能力有促进作用,且这种促进作用在2％添加剂量时更为明显.模拟污水中WD211菌对COD、TN、NH4+-N的去除率分别为83.16％、28.35％、44.58％,仅积累少量的NO3-N(0.907 mg/L)和NO2--N(0.047 mg/L).WD211菌在NH4+-N浓度较高的条件下能发挥较好的性能;外源添加WD211菌后,水样中假单胞菌属、类产碱菌属和副球菌属等脱氮相关菌属丰度上升.

    畜禽养殖污水成都假单胞菌生物强化氨氮

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    分散剂对羟基磷灰石除氟剂制备的影响

    王泽阳马华继潘辉张强...
    80-86页
    查看更多>>摘要：羟基磷灰石(HAP)是经济高效且安全低碳的除氟剂,其制备时存在反应体系颗粒团聚板结导致产品性能不佳问题.该研究以熟石灰和磷酸为原料,采用加入分散剂的反向滴加化学沉淀法在常温下制备HAP除氟剂,探索分散剂对HAP制备的影响.结果表明:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/乙二醇组合为最佳分散剂,且SDBS、乙二醇和氢氧化钙的最佳质量比为1:1:1 000.在优化分散条件下,制得的产品除氟容量达16.56 mg/g,提高了 32.90％.反应体系pH值随着氢氧化钙加入而不断升高,在105 min时达到最高值12.96,之后持续降低至8.13.OH-消耗速率与除氟量增加速率的比值先升高后降低,其在180 min时达到最大值4.98,在235 min后低于1.00.颗粒团聚粒径在60 min后持续减小,360 min时产品的d10、d50和d90分别为7.46、15.65和42.41μm,d50和d90较对照组分别降低了56.83％和52.21％.产品中HAP晶体呈纳米级,以团聚形式存在.产品能快速去除水中氟离子,符合拟二级动力学模型.

    饮用水除氟羟基磷灰石颗粒团聚粒径分散剂乙二醇十二烷基苯磺酸钠除氟容量

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