溶解有机质对光照自然水体生物膜体系中H2O2生成的影响

通过模拟实验研究了生物膜胞外聚合物(EPS)和乙二胺四乙酸(EDTA) 2种典型溶解有机质(DOM)成分对自然水体生物膜体系中过氧化氢(H₂O₂)生成特征的影响, 并研究了体系初始pH值、 DOM浓度、 溶解氧(DO)等因素的影响. 结果表明, DOM的存在对自然水体生物膜体系中H₂O₂的生成有明显影响. 光照能促使EPS产生H₂O₂, 而EPS的存在对生物膜产生H₂O₂的直接影响不显著, EPS与生物膜共存体系中的H₂O₂由二者共同产生; EDTA本身不产生H₂O₂, 且对H₂O₂分解影响很小, 但会显著抑制生物膜产生H₂O₂, 且浓度越高抑制作用越明显. 体系pH值、 DOM浓度和DO均能不同程度影响EPS产生H₂O₂及EDTA抑制生物膜产生H₂O₂的作用.     

聚丙烯酸对自然水体生物膜吸附镉的影响

选择聚丙烯酸(PAA)为水中溶解态高分子天然有机质的代表, 研究了PAA对自然水体生物膜吸附重金属Cd的影响, 包括不同浓度的PAA对吸附的影响, PAA对特定pH下吸附等温线的影响以及不同pH下按不同顺序添加PAA时对吸附的影响. 研究结果表明, PAA的存在一般会降低生物膜对Cd的吸附, 其影响程度与PAA的浓度、 溶液pH、 吸附顺序及生物膜厚度等有关. PAA与Cd的浓度比越高, 其对吸附的影响越显著. 吸附溶液pH越高, PAA的影响越显著. 吸附顺序对吸附的影响在pH较低时不明显, 当pH较高时, 先加PAA后加Cd及两者同时吸附时对吸附的降低作用接近且较大, 先加Cd后加PAA时对吸附的降低作用相对较小. 生物膜较薄时PAA的影响更显著. PAA对生物膜吸附Cd的影响主要由PAA与生物膜之间对Cd的竞争以及三元表面配合物的生成与吸附2种因素共同决定. 高pH会促进PAA与Cd的配合而不利于带负电的配合物在生物膜上的吸附.     

自然水体生物膜吸附Co,Ni和Cu的特征研究

研究了在自然水体中培养的生物膜吸附Co,Ni和Cu等3种重金属的热力学和动力学特征,并对生物膜吸附各重金属的热力学数据进行了非线性拟合.结果表明,3种重金属的吸附过程均符合Langmuir吸附等温曲线.在溶液中重金属浓度<0.5μmol/L时,生物膜对3种重金属元素的吸附能力顺序是Co>Cu>Ni;在重金属浓度>0.5μmol/L时,顺序是Cu>Co>Ni.对动力学数据进行非线性拟合的结果表明,生物膜对Co,Ni和Cu的吸附均在数小时内达到平衡,吸附过程符合Langmuir等动力学曲线.     

自然水体悬浮颗粒物中主要化学组分对铅、铜的吸附作用——实验室模拟吸附特征与水环境中富集特征的比较

利用主要组分萃取-吸附-统计分析方法研究了自然水体悬浮颗粒物样品中主要化学组分对铅、铜的吸附特征, 并采用天然悬浮颗粒物样品直接萃取的方法研究了实际水环境中悬浮颗粒物样品各组分对重金属的富集特征, 通过二者对比进一步研究了悬浮颗粒物中主要化学组分在铅、铜吸附中的作用. 结果表明, 悬浮颗粒物样品中各组分的吸附特征与富集特征具有较好的可比性, 铅主要与颗粒物中的铁氧化物相结合, 铜则主要与有机质相结合.     

Pb, Cu和Zn在自然水体生物膜中铁/锰氧化物等组分上的富集规律

用选择性萃取法萃取天然基质采集的生物膜中的铁/锰氧化物, 考察生物膜上铁/锰氧化物对水体中Pb, Cu及Zn的富集作用. 结果表明, 锰氧化物对生物膜富集Pb起主要作用, 而铁氧化物和除铁/锰氧化物以外的以有机质为主的其它组分的作用很小; 膜上其它组分对Cu的富集贡献较大, 锰氧化物的贡献与铁氧化物的接近; 锰氧化物对Zn的富集贡献最大, 铁氧化物和其它组分的贡献比较接近. 锰氧化物对Pb, Cu及Zn的富集能力分别高于铁氧化物的富集能力, 铁氧化物和锰氧化物对3种金属富集能力的大小顺序分别是Zn>Cu>Pb和Zn>Pb≥Cu.     

自然水体中生物膜的主要化学组分与水体中相关化学物质的关系

自然水体中大多数微生物是以附着状态而不是以游离状态存在的 [1] .微生物附着在固体表面形成生物膜 ,存在于河流、湖泊及湿地环境中的岩石、表层沉积物和悬浮颗粒物表面 ,由不同种类的微生物组成 [2 ] .从环境微生物学角度来看 ,生物膜被定义为一种活跃地生长发育着的单一或混合的微生物群体 ,其不可逆地附着到一种活跃的或非活跃的表面 [3] ,并由微生物群体组成 [4 ] .从环境化学角度来看 ,生物膜是由金属氧化物、有机质及少量矿物质组成的 .金属氧化物和有机质在影响重金属于固相吸附的相对作用已有报道 [5～ 10 ] .生物膜在自然水体中是…     

铁、锰氧化物在自然水体生物膜上的分布

在自然水体中 ,生物膜是一个开放的动力学系统 ,生物膜的形成及其组分处于动态的变化中——水环境中的各种成分在生物膜上发生着合成、聚结、转化、降解等作用 ,从而成为生物膜的一部分 ,还会随着生物膜的脱落重新进入水相中 ,所有这些变化 ,与生物膜本身的性质是分不开的 [1～ 3] 。从环境化学角度看 ,自然水体中生物膜主要化学组分包括金属氧化物 (铁氧化物、锰氧化物和铝氧化物等 )、有机质及少量的矿物质 ,其中 ,铁、锰氧化物在影响痕量重金属在水环境中的迁移、最终归宿、生物地球化学特性、生物可利用性和毒性过程中起着非常重要的作…     

自然水体生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物的轻、重组分对有机氯农药的吸附特征

利用重液分离方法对自然水体中的生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物中的轻、重组分进行了分离,采用批量平衡法研究了各固相样品及其轻、重组分对六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的吸附特征,通过比较各组分对吸附的贡献,分析了固相样品吸附HCHs和DDTs的机制.结果表明,表层沉积物对HCHs和DDTs的吸附过程是沉积物中矿物表面和无定型有机质中的分配机制起主要作用,而对于结构更为复杂、非均质性程度更高的生物膜和悬浮颗粒物对HCHs和DDTs的吸附过程同时发生线性的分配作用和非线性的孔隙填充作用.     

自然水体生物膜体系中过氧化氢浓度的影响因素

以过氧化氢(H₂O₂)为自然水体生物膜产生的活性氧(ROS)的代表, 通过模拟实验, 研究了水-自然水体生物膜体系中光/暗变化、 生物膜的避光预处理与数量、 有机配体和pH值对体系中H₂O₂浓度的影响. 结果表明, 光照可快速增加体系中H₂O₂浓度, 光照转为无光时体系H₂O₂浓度下降(约为光照时的2/3); 避光预处理会显著降低体系中H₂O₂的产生速率和浓度; 生物膜数量的增减会导致体系H₂O₂浓度的相应增减; 有机配体的存在会使体系内H₂O₂浓度下降(约1/2~1/3); pH=7和5的体系中H₂O₂的浓度高于pH=9的体系(高出约1.5倍). 上述各因素主要通过影响生物膜生产H₂O₂、 H₂O₂自然分解和生物膜去除H₂O₂ 3种作用来影响体系H₂O₂浓度.     

光照下自然水体生物膜产生H2O2及其对十二烷基苯磺酸钠降解的影响

通过模拟实验研究了不同活性的自然水体生物膜在光照条件下生成过氧化氢(H₂O₂)的反应. 并研究了光照对自然水体生物膜体系中十二烷基苯磺酸钠(SDBS)降解的影响, 结合无生物膜H₂O₂溶液中SDBS的降解实验, 验证了H₂O₂对SDBS降解的作用. 结果表明, 具有生物活性的生物膜可以生成H₂O₂, 而无活性和光合作用受到抑制的生物膜则不能生成H₂O₂; 光照条件下, 生物膜体系中SDBS的降解量明显高于无光照条件下的; 光照和Fe²⁺对H₂O₂降解SDBS有促进作用.