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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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    负载顺序对浸渍法制备Mn-Ce/TiO2催化剂性能的影响

    玉亚潘永宝李亚静
    1-6页
    查看更多>>摘要：为了探究负载顺序对Mn-Ce/TiO2催化剂氨选择性催化还原NO的影响,文章采用浸渍法制备了 Mn-Ce/TiO2低温SCR催化剂,并通过BET、SEM、XRD、FT-IR、H2-TPR和NH3-TPD对不同负载顺序的催化剂样品进行了表征,分析影响SCR活性的原因.结果表明,同时负载锰铈的催化剂脱硝活性最高,在反应温度为150℃的条件下,Mn-Ce/TiO2催化剂的脱硝效率达到100％.BET和SEM结果表明,Mn、Ce同时负载催化剂的比表面积最大,且催化剂表面更加平整光滑,有利于催化活性;XRD结果表明,与同时负载锰铈的催化剂相比,锰铈分步负载时,其锰氧化物不够分散,都会影响催化剂中活性组分的晶体结构,从而影响催化剂性能.从H2-TPR、NH3-TPD分析可知,与锰铈同时负载比较,锰铈分步负载时,催化剂还原峰向高温方向发生了偏移,且催化剂表面酸性位点变弱,抑制了对NH3的吸附能力,不利于NOx的转化.

    选择性还原Mn-Ce/TiO2浸渍法负载顺序催化剂性能

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    氮负荷波动条件下Fe3+对厌氧氨氧化系统的影响

    周文永王京扬张艳萍
    7-14页
    查看更多>>摘要：该文在氮负荷波动的条件下,通过分析脱氮效率、污泥组分、胞外聚合物(EPS)组成和微生物群落分布,考察了不同浓度的Fe3+对厌氧氨氧化系统的影响.结果表明,氮负荷的波动对脱氮效率有显著影响,且影响程度随着Fe3+浓度的变化而不同;在进水氮负荷稳定阶段,Fe3+的影响不显著;当进水氮负荷增加时,较高的Fe3+浓度(10～70 mg/L)对厌氧氨氧化反应的抑制较为显著,污泥VSS/SS比值和EPS总量均相应减小,而低浓度的Fe3+(0～6 mg/L)显示出更好的稳定性,有更好的脱氮效果,VSS/SS比值和EPS总量也相对较高,更有利于厌氧氨氧化反应;对比不同Fe3+浓度(0、3、70mg/L)下污泥中微生物的群落结构,发现Fe3+浓度为3mg/L时厌氧氨氧化功能菌(Candidatus Kuenenia)丰度最大,达到 8％.

    Fe3+氮负荷脱氮效率EPS微生物群落

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    两段SBR串联工艺处理低C/N城市污水的效率研究

    唐玉朝陈徐庆薛莉娉伍昌年...
    15-21页
    查看更多>>摘要：文章针对城市低碳氮比污水面临脱氮率低的问题,开发了两段SBR串联工艺系统(SBR Ⅰ→SBR Ⅱ),运行程序是SBR Ⅰ:进水→缺氧→沉淀→出水→好氧,SBR Ⅱ:进水→缺氧→好氧→沉淀→出水,研究了该工艺系统对城市低碳氮比污水的生物脱氮效率.结果表明,在进水碳氮比低至4.0左右时,两段SBR充水比均采用0.40,每个SBR运行周期均为8 h,出水总氮平均浓度低于6.5 mg/L.进水碳氮比对总氮去除率有明显影响,当进水碳氮比为3.5～3.7时,工艺的总氮去除率不低于80％;碳氮比＞3.7时,总氮去除率在82％～84％;碳氮比接近5.0时,总氮去除率＞86％;但碳氮比＜3.4时,总氮去除率显著下降.碳源充足情况下,该工艺总氮理论去除率为:1-n2,n为充水比,在实验的低碳氮比条件下,低充水比时实验脱氮率与理论值接近,而高充水比时脱氮率的实验值略高于理论值.两段SBR工艺的运行周期从8 h+8 h增加到12 h+12 h,或者投加3 g/L的粉末沸石作为氨氮吸附剂,均能够提高工艺系统总氮的去除率,总氮去除率可接近或超过90％.相对于传统生物脱氮工艺,虽然该工艺HRT较长,水头损失较大,但能够针对低碳氮比污水实现较深度脱氮,出水总氮浓度远低于国家标准(GB 18918-2002)限值,为低碳氮比城镇污水厂提标改造提供了一种新的方法.

    两段SBR串联工艺碳氮比充水比NH4+-N生物脱氮

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    功能菌群DDMZ1固定化及其对RB5的处理效果研究

    方英荣谢学辉秦艳陈小光...
    22-33页
    查看更多>>摘要：实验用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)-沸石作为固定化复合载体,使用包埋交联法固定功能菌群DDMZ1,用正交实验对微生物固定化载体物理特性及偶氮染料活性黑5(RB5)降解脱色性能进行了分析和优化.实验结果发现:SA的浓度为1％、PVA的浓度为8％、沸石浓度为2％、菌液OD600=0.7和交联时间12 h,包埋交联固定化条件最佳.扫描电镜结果显示:固定化PVA-SA-沸石载体小球内部结构孔隙众多,利于微生物细胞的附着和增殖.固定化功能菌群DDMZ1小球机械强度高、储存稳定性好,特别是它循环利用30批次后,脱色率仍旧保持在90％以上.同时与游离菌相比,固定化功能菌群DDMZ1小球具有更宽的pH适应范围、更高的热稳定性以及更高盐度和染料浓度的耐受性,且具有循环使用次数越多耐受性越强的趋势.首次将天然功能菌群DDMZ1进行固定化并将其应用于偶氮染料活性黑5的处理,研究结果拓展了功能菌群DDMZ1的应用范围,同时对于利用固定化功能微生物处理含染料废水具有重要指导意义.

    海藻酸钠聚乙烯醇沸石固定化方法功能菌群DDMZ1偶氮染料RB5

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    漂浮型Ag系/g-C3N4/TiO2可见光催化材料去除微囊藻毒素

    李晨阳王佳忆姜恒刘薇...
    34-43页
    查看更多>>摘要：文章结合藻类污染水体的特征,以铝盐改性的膨胀珍珠岩(mEP)为漂浮载体,采用溶胶凝胶-浸渍沉淀法制备漂浮型Ag系(Ag3PO4、Ag2CrO4)、氮化碳(g-C3N4)共修饰TiO2的可见光催化材料,用于微囊藻毒素(MC-LR)的原位修复.对光催化材料使用SEM、N2吸附/脱附、FTIR等分析方法进行材料表征.通过研究Ag3PO4-g-C3N4-TiO2/mEP和Ag2CrO4-g-C3N4-TiO2/mEP 2种复合光催化材料吸附过程的反应动力学和光催化降解动力学,探讨2种材料对MC-LR的吸附和光催化降解能力.光催化除MC-LR过程中活性基团贡献率为 h+＞·O2-＞·OH.重复利用 3 次后,Ag3PO4-g-C3N4-TiO2/mEP 和 Ag2CrO4-g-C3N4-TiO2/mEP 对 MC-LR 的去除率仍可分别达到93.49％和89.96％.水中存在的腐殖酸、叶绿素均会降低2种材料对MC-LR的去除效果.同时除藻除藻毒素实验中,Ag3PO4-g-C3N4-TiO2/mEP 和 Ag2CrO4-g-C3N4-TiO2/mEP 对 MC-LR 的去除率分别在 95％和 66％左右.

    Ag系光催化材料g-C3N4漂浮光催化微囊藻毒素

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    Fe3O4@植物多酚收集微藻的磁泳过程机制研究

    王晓宇刘闯梁文艳
    44-52页
    查看更多>>摘要：文章利用植物多酚作为功能化材料和调控配体,一步自组装制备出Fe3O4@植物多酚(Fe3O4@PP)收集产油微藻,通过粒子图像测速技术(PIV)对Fe3O4@PP收集产油微藻的磁泳流场演化进行了研究,并采用光学显微镜图像技术对磁藻聚集体形态进行了观测.在不同Fe3O4@PP投加量和不同磁场强度条件下,测试了磁收集过程的容器纵截面的流场数据和演化特征.结果表明,磁藻聚集体在磁场作用下会在近磁铁端形成涡流区,并经历加速、平缓和减缓3个阶段的运动规律,流速随Fe3O4@PP投加量的增加而增大,随磁场强度的减弱而减小,磁泳时间随磁场强度的减弱而延长.采用光学显微镜观测磁藻聚集体形态在搅拌和磁收集阶段的变化,发现在搅拌剪切力作用下Fe3O4@PP与微藻细胞碰撞形成小尺寸磁藻聚集体,并在磁力作用下聚集形成链簇微结构,磁藻聚集体在成链簇和运动过程中进一步碰撞并结合藻细胞以及链簇密集时网捕扫掠游离藻细胞从而完成微藻的磁收集.

    磁收集Fe3O4植物多酚粒子图像测速技术微藻

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    腐殖质对人工湿地反硝化及功能微生物的影响

    孙晓辉翟文风蔡然李德祥...
    53-59页
    查看更多>>摘要：腐殖质广泛存在于人工湿地等环境中,研究典型腐殖质(腐殖酸、富里酸)对人工湿地反硝化性能的影响,对人工湿地脱氮性能的强化有重要意义.文章通过傅里叶变换红外光谱技术对2种腐殖质进行表征,测试腐殖质不同浓度(0 mg/L;FA=1、25 mg/L;HA=1、10mg/L)影响下典型周期内NO3--N、NO2--N、TN随时间的变化规律,结合微生物群落组成,阐明腐殖质对人工湿地反硝化性能的贡献.结果表明,FA、HA均含有醌基,且FA中C=O、C=C特征峰面积大于HA;水质的时间沿程规律结果表明,FA、HA可显著提升NO3--N去除率,且TN去除率顺序为FA-1＞HA-10＞HA-1＞FA-25＞CG;微生物结果表明,加入FA、HA后,反硝化优势菌门变形菌门Proteobacte-ria与优势菌属陶厄氏菌属Thauera相对丰度均有所提升,结合FAPROTAX功能预测结果显示出更强的脱氮潜能.

    人工湿地腐殖质反硝化电子传递

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    微塑料污染对海水微生物群落特征的影响

    文开柳金涛王欢倪秀冶...
    60-69页
    查看更多>>摘要：微塑料(MPs)是新兴的环境污染物,在海洋中广泛存在,但其对周围海水微生物的影响尚不明确.该研究采用高通量测序分析聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)处理人工海水中细菌16S rRNAV4高变区,分析了不同粒径PS-MPs污染对海水细菌群落组成和多样性的影响.结果表明,变形杆菌门和拟杆菌门是水体中的优势菌门,其相对丰度在PS-MPs处理后发生了显著变化,粒径不同影响有所差异.PS-MPs在一定程度上还影响了水体微生物群的丰富度和多样性.基于FAPROTAX数据库功能注释,发现虽然PS-MPs对海水中生物化学循环影响较小,但2 μm和10 μm PS-MPs处理水体中可能参与人类和哺乳动物肠道疾病、病原体败血症、病原体脑膜炎等疾病的细菌相对丰度增加.上述结果为MPs污染对海水生态系统的毒作用研究提供了数据支持.

    微塑料海水细菌群落结构多样性

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    增温对土壤丰富和稀有微生物的差异性影响

    邢肖毅倪绯张亚丽黎颖惠...
    70-76页
    查看更多>>摘要：全球变暖深刻影响土壤微生物分布,目前的研究多关注丰富类群,对稀有物种关注较少.将稻田土壤置于5、15、25和35℃4个温度下培养96 h,采用高通量测序技术对土壤16SrDNA进行测序分析.研究表明,稀有类群的alpha和beta多样性均高于丰富类群.随温度升高,稀有类群的Chaol指数显著降低,而丰富类群的Pielou和Shannon指数降低更为明显.PCA分析表明,丰富类群和稀有类群均对温度表现出明显响应,且响应方式一致,但丰富类群更为敏感.另丰富类群PCA图与总细菌群落高度一致,表明丰富类群主导微生物群落结构.生态网络图中,丰富类群的度和中介中心性始终高于稀有类群,主导网络的复杂性.网络中的关键微生物既有丰富类群也有稀有类群,说明部分稀有类群在微生物群落构建同样起重要作用.

    全球变暖丰富类群稀有类群温度敏感性共发生网络

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    温度对土壤中多环芳烃缺氧微生物降解的影响

    吴宜霖刘志号孙仲平张腾飞...
    77-83页
    查看更多>>摘要：该研究以PAHs污染土壤为研究对象,研究了不同温度条件下土壤中PAHs的缺氧生物降解规律.结果表明,土壤中细菌总数随着温度的升高而增加.经过180 d缺氧培养后,当温度从20℃升至30、40、50和60℃时,土壤中的细菌总量较20℃处理组土壤中的细菌总量分别增加了0.07、0.37、0.55和0.60个数量级.原土中微生物优势种群为变形杆菌门和放线菌门.而随着温度的升高,厚壁菌门逐渐转变为优势种群.经过180 d缺氧培养,当温度从20℃上升至60℃时,厚壁菌门的相对丰度由11.27％上升到90.83％.不同温度条件下PAHs降解效率基本遵循60℃＞50℃＞40℃＞30℃＞20℃的顺序,不同环数PAHs的降解效率基本遵循三环＞四环＞五六环的顺序.当培养温度为60℃时,PAHs的缺氧降解效果最好,三环、四环、五六环和TPAHs去除率分别达到了 70.73％、55.99％、16.96％、42.26％,与20℃相比分别提高了30.69％、28.38％、9.56％、21.01％.

    多环芳烃缺氧降解温度细菌

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