几种酞酸酯对海洋微藻的生长抑制效应

通过96h的急性毒性试验,研究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum),小球藻(Chlorella spp.),扁藻(Platymonas spp.)和叉鞭金藻(Dicrateria sp.)四种海洋微藻的致毒效应,探讨了四种海洋微藻对DMP、DEP、DBP、DOP的耐受性及之间的相互作用。结果显示DMP、DEP、DBP、DOP在10～200mg/L的有机物浓度梯度下对四种微藻的生长均有不同程度的抑制,特别是在高浓度组下的抑制特别明显。四种微藻的耐受程度有所差别,其中三角褐指藻最为敏感,叉鞭金藻耐受性最强。     

改性虾壳粉对水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能研究

以水产业中产生的虾壳为原料进行改性,通过静态吸附实验探究H2O2改性后的虾壳粉对水中U(Ⅵ)的吸附影响因素。结果表明,当U(Ⅵ)溶液pH=3,改性虾壳粉投加量为0.2 g/L,U(Ⅵ)溶液质量浓度为10 mg/L,吸附时间为120 min时,改性虾壳粉对U(Ⅵ)的吸附量达到48.58 mg/g,pH对改性虾壳粉吸附U(Ⅵ)有较大影响。对吸附过程中的动力学分析以及吸附前后的改性虾壳粉的SEM、FTIR等表征结果表明:改性虾壳粉对U(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学方程和Freundlich吸附等温模型,改性虾壳粉对U(Ⅵ)吸附的主要官能团为羟基、氨基、磷酸基等基团。响应面分析结果表明,吸附时间一定时,改性虾壳粉对水中U(Ⅵ)的去除影响因素,pH改性虾壳粉投加量U(Ⅵ)溶液浓度。     

活性微藻对镉去除及其解吸剂的优选研究

为优选出吸附在活性微藻表面镉的解吸剂和探究活性微藻去除镉的机制,利用CaCl₂、NaCl、EDTA-2Na和纯水等四种解吸剂,研究了其对吸附在铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)等3种微藻表面的镉解吸效果,分析了活性微藻对镉去除机理。结果表明,EDTA-2Na对铜绿微囊藻、蛋白核小球藻、斜生栅藻的Cd解吸效果均最好;蛋白核小球藻和斜生栅藻对Cd的去除率分别为94.7%、96.6%,并且胞内吸收率高于胞外吸附率;EDTA-2Na对蛋白核小球藻细胞并无明显的损伤情况,可以作为一种有效的活性微藻表面Cd的解吸剂。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

Bacillus-GO的制备及其对水中U(Ⅵ)的吸附

通过海藻酸钠包裹氧化石墨烯(GO)和Bacillus,合成了吸附剂Bacillus-GO。对吸附前和吸附后的BacillusGO进行了表征,通过单因素实验研究了pH、反应时间、初始U(Ⅵ)含量、吸附剂用量等对Bacillus-GO吸附U(Ⅵ)的影响,并运用动力学和等温线研究了吸附过程。结果表明,在pH为6.0、吸附剂用量0.5 g/L、30℃、初始U(Ⅵ)的质量浓度15 mg/L条件下,U(Ⅵ)的最大吸附量为30.73 mg/g。吸附符合准2级动力学、Langmuir等温线。经5次解吸附-重复利用实验,Bacillus-GO对U(Ⅵ)的吸附量仍高于80%。Bacillus-GO是一种较为理想的U(Ⅵ)生物吸附材料。     

氨基功能化烟叶生物炭对废水中U(Ⅵ)的吸附行为

对废弃卷烟烟叶进行炭化处理后再引入氨基功能基团制备了氨基化烟叶生物炭吸附剂(ATC),通过SEM、FTIR、XPS对ATC进行了表征,考察了pH、ATC投加量、温度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度对ATC吸附U(Ⅵ)的影响.结果表明,在U(Ⅵ)初始质量浓度为250 mg/L、pH=6、ATC投加量为0.2 g/L、温度为40℃、吸附时间为210 min时,ATC对U(Ⅵ)的最大理论吸附量为495.04 mg/g.吸附动力学符合准二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好地描述ATC对U(Ⅵ)的吸附行为.ATC对U(Ⅵ)的吸附去除机理主要包括静电相互作用,与 —NH2、—OH、—COOH的配位络合,与Si—O—Si的"π-π"相互作用.5次吸附-解吸实验后,ATC对U(Ⅵ)的吸附率在86.71％以上.     

氨基功能化烟叶生物炭对废水中U(Ⅵ)的吸附行为

对废弃卷烟烟叶进行炭化处理后再引入氨基功能基团制备了氨基化烟叶生物炭吸附剂(ATC),通过SEM、FTIR、XPS对ATC进行了表征,考察了pH、ATC投加量、温度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度对ATC吸附U(Ⅵ)的影响.结果表明,在U(Ⅵ)初始质量浓度为250 mg/L、pH=6、ATC投加量为0.2 g/L、温度为40℃、吸附时间为210 min时,ATC对U(Ⅵ)的最大理论吸附量为495.04 mg/g.吸附动力学符合准二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好地描述ATC对U(Ⅵ)的吸附行为.ATC对U(Ⅵ)的吸附去除机理主要包括静电相互作用,与 —NH2、—OH、—COOH的配位络合,与Si—O—Si的"π-π"相互作用.5次吸附-解吸实验后,ATC对U(Ⅵ)的吸附率在86.71％以上.     

耐酸性和耐高浓度CO_2的海洋微藻筛选

用于固定工业烟道气CO_2的微藻必须具有耐酸性和耐高浓度CO_2的能力.本研究拟从12种常见海洋微藻中筛选出耐酸和耐高浓度CO_2的种类.首先采用微板吸光法测定了微藻在不同pH值的F/2培养基中的藻细胞密度变化,比较了各种微藻对H_2SO_4和HNO_3所致酸性的适应能力;将耐酸性较强的微藻接种到培养基中,以75 mL/min的流量连续通入体积分数为5%的CO_2,并以通入空气的培养基中生长的微藻为对照,根据培养7d期间藻细胞密度和生物量的变化趋势,进一步筛选得到耐受高浓度CO_2的藻种.结果表明,12种供试微藻中,以杜氏盐藻(Dunaliella tertiolecta)、钝项螺旋藻(Spirulina platensis),海水小球藻(Chlorella pacifica)和小新月菱形藻(Nitzschia aosterium)的耐酸性较强,均可在pH=4的培养基中正常生长;而小新月菱形藻和海水小球藻同时能够耐受高浓度CO_2冲击,培养结束后,5%CO_2处理组的藻生物量分别达到对照组的107.62%和113.43%.因此,小新月菱形藻和海水小球藻在固定工业CO_2和减缓温室效应方面具有较好的应用潜力.     

热处理法提取微藻胞外聚合物的条件

以小球藻和斜生栅藻为研究对象,考察了水浴加热提取法对微藻EPS提取的适用性及最适条件,重点考察了水浴温度和水浴时间对提取过程的影响。小球藻及斜生栅藻在BG11培养基中生物量增长曲线符合Logistic增长模型。随着水浴温度的升高,多糖、蛋白质及DNA的含量均有所升高,80℃下提取胞外聚合物效果最好。随着加热时间的延长,多糖、蛋白质的含量随之增加。综合考虑试验效率,最适水浴时间为30 min。最优提取条件下(水浴温度为80℃,加热时间为30 min),小球藻EPS中多糖、蛋白质、DNA的相对含量分别为35.03、4.50 mg/g和0.99 mg/g;斜生栅藻EPS中多糖、蛋白质、DNA的相对含量分别为24.56、5.74 mg/g和0.85 mg/g。     

两种微藻生物吸附镉的实验研究

以衣藻和小球藻两种微藻为生物吸附材料,研究了它们对镉的生物吸附,并用Freundlich等温吸附方程对实验数据进行处理。结果表明两种微藻细胞对镉的生物吸附在10 min内达到了平衡;小球藻对镉的吸附能力比衣藻大,这主要是由于两种藻的细胞大小及细胞壁表面结构和组成的不同造成的。可见,不同种类的微藻对同一重金属的吸附具有种类差异性。     

能源微藻表面特性对其气浮采收效率的影响

选取小球藻与鱼腥藻为代表藻种,结合微藻的表面特性与XDLVO理论,研究了影响微藻浮选采收的关键因素,根据微藻表面的电负性,用阳离子表面活性剂C16TAB浮选两种藻.结果表明,pH为4~10时,两种藻的Zeta电位在-6.72~-15.01 m V之间,均显电负性;小球藻的黏附自由能为1.21 m J/m2,显亲水性,鱼腥藻的黏附自由能为-55.85 m J/m2,显疏水性.相同条件下,疏水性的鱼腥藻回收率始终高于亲水性的小球藻.小球藻和鱼腥藻在Zeta电位最大的pH处(分别为7和8)富集比最高(分别为12.45和1.3),而回收率在pH=10时最高,表明由于液膜的排液行为,回收率和富集比无法同时达到最大值.C16TAB对微藻表面疏水性有修饰作用,加入80 mg/L C16TAB后,小球藻疏水率从19%提高到64%,回收率提高了67.38%.     

营养元素对三角褐指藻生长和脂类积累的影响

研究了不同营养元素(氮、磷、硅、铁)在不同培养浓度条件下,对三角褐指藻生长以及细胞脂类积累的影响作用。结果显示:藻细胞生长随氮含量的增加而增加,但超过一定浓度后作用不明显,最适合三角褐指藻生长的氮含量为 1.76 mmol/L。缺氮和低氮(0.22~0.44 mmol/L)培养能够明显提高藻细胞脂类含量。缺磷培养能有效促进藻株脂类积累,但是藻细胞生长受到明显抑制。缺硅导致藻细胞的生长减缓,但是对藻细胞的油脂积累影响不显著。在缺铁和高铁(0.048 mmol/L)条件下,藻的总脂含量均高于正常的培养条件。实验证明通过两步培养的方法,先在营养充足的培养基中进行藻细胞生长,然后将藻细胞转移到海水中培养,可以明显提高藻细胞的油脂含量。最终本实验确定海水为诱导三角褐指藻脂类积累的最佳诱导培养基。     

改性微晶纤维素水凝胶对水中U(Ⅵ)的吸附性能研究

采用化学沉积法制备了微晶纤维素负载二氧化锰水凝胶(MCC@MnO₂/SA),用于吸附水中U(Ⅵ)。通过SEM-EDS、FTIR、XPS对水凝胶进行表征,并考察了不同pH值、接触时间、温度、U(Ⅵ)初始浓度条件下MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的吸附影响。结果表明,在U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L、pH值为4、温度为303 K,吸附6 h时,MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的最大吸附量达234.11 mg/g,比改性前提高了11%左右。吸附过程符合拟二级动力学,其等温吸附模型更契合Langmuir,主要为单分子层化学吸附,吸附是自发吸热过程;主要吸附机理是化学吸附和共价金属离子与表面电子结合产生的价力,MnO₂提供了更多官能团。该水凝胶经5次循环后去除率仍保持78%以上,具有再生利用性。     

磷酸化MOF衍生碳基材料(PC-808-PO4)对U(Ⅵ)吸附性能的研究

以MOF-808为牺牲模板,经惰性气氛碳化和磷酸化改性制备磷酸化MOF衍生碳基材料PC-808-PO4,并考察其对U(VI)的吸附性能.结果表明,在pH5.5和298.15K时,PC-808-PO4对U(Ⅵ)的最大吸附容量为391.54 mg/g.U(Ⅵ)在PC-808-PO4上的吸附符合Langmuir吸附等温模型和...     

高炉渣制备Ca-Mg-A1类水滑石吸附水中Cr(Ⅵ)

以高炉渣为原料,通过酸浸取-除铁-共沉淀工艺制备了类水滑石介孔材料Ca-Mg-A1/LDH,并对其进行了表征,考察了对水中Cr(Ⅵ)的去除性能。结果表明,Ca-Mg-A1/LDH具有良好的结晶度,比表面积达87.98 m2/g。在30℃、初始Cr(Ⅵ)的质量浓度为20 mg/L、初始pH为2、吸附剂用量1 g/L的静态吸附条件下,Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)吸附量为19.0 mg/g,Cr(Ⅵ)去除率为95.0%。Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合准2级动力学方程,属于Langmuir单分子层吸附。Ca-Mg-A1/LDH对模拟工业废水中Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附容量分别可达14.0、19.2、23.0mg/g,且吸附过程同时符合Thomos模型和Yoon-Nelson模型。     

硝酸改性污泥基生物炭除U(Ⅵ)效果及机理分析

以城市污泥为原料制备出污泥基生物炭,并通过硝酸改性得到硝酸改性污泥基生物炭（SSB-AO）,探究了SSB-AO投加量、溶液初始pH、离子强度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度以及吸附温度等对SSB-AO去除U(Ⅵ)的影响,通过SEM-EDS、FTIR及XPS分析SSB-AO对U(Ⅵ)的去除机理。结果表明：SSB-AO对U(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主;等温吸附过程符合Langmuir模型。在30 ℃、NaNO3浓度为0.01 mol/L、吸附时间300 min、初始pH=6、U(Ⅵ)初始质量浓度为10~100 mg/L及SSB-AO投加量为0.6 g/L的条件下,SSB-AO去除U(Ⅵ)的理论最大吸附量为80.34 mg/g;通过5次吸附-解吸实验,其吸附率保持在88%以上,说明SSB-AO具有良好的重复使用性;SSB-AO去除U(Ⅵ)的机理为内表面络合作用、静电作用以及离子交换。研究显示硝酸处理污泥基生物炭能有效地提高其对U(Ⅵ)的吸附能力,为含U(Ⅵ)废水处理提供借鉴。     

镁铝类水滑石去除U(Ⅵ)的吸附研究

通过静态吸附试验,研究了镁铝类水滑石(Mg-Al LDH)对UO_2~(2+)的吸附效果。实验考察了初始pH、吸附剂投加量、吸附时间对Mg-Al LDH吸附U(VI)的影响。试验表明,Mg-Al LDH吸附U(Ⅵ)的最佳p H在6.77,反应在120 min达到平衡,Mg-Al LDH对U(VI)的饱和吸附量为53.4 mg/g。     

氧化石墨相氮化碳吸附U(Ⅵ)的性能与机理

采用酸刻蚀及氧化处理技术制备了氧化氮化碳(OCN)纳米材料,探究了OCN对水中U(Ⅵ)的吸附-解吸性能。考察了溶液pH、温度、OCN投加量、反应时间、U(Ⅵ)初始浓度等因素对OCN吸附U(Ⅵ)的影响,并探讨了吸附机制。结果表明:OCN对U(Ⅵ)有良好的吸附效果,在pH=5、30℃、U(Ⅵ)的初始质量浓度为10 mg/L,OCN的投加量为200 mg/L时,OCN对U(Ⅵ)吸附率达98.9%,比未改性的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)吸附U(Ⅵ)的性能提高了约42.82%,吸附反应在10 min即到达吸附平衡。pH是影响OCN吸附U(Ⅵ)的重要影响因素,温度等因素对U(Ⅵ)的吸附影响较小。拟二级动力学方程和Langmuir模型很好地拟合了吸附过程,OCN对U(Ⅵ)的吸附过程为自发的吸热过程。吸附解吸实验结果表明,OCN具有良好的重复利用性。     

羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)吸附性能研究

以CO2为活化剂制备羊骨炭,在不同溶液pH、初始浓度、活性炭投加量等条件下,通过动态吸附试验考察羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附规律,并用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对其吸附性能进行了分析。结果表明,当羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最佳吸附量分别为:4.2 mg/g、0.07 mg/g和2.7 mg/g时,吸附液的pH值Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为7～8、Cr(Ⅵ)为酸性pH<6;羊骨炭的投加量分别为:0.2、0.7、0.03 g;最佳初始浓度分别为:60 mg/L、15 mg/L、30 mg/L。羊骨炭对3种离子的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,计算得四种离子的最大吸附量分别为:4.854、1.247、0.402 mg/g。