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纳米银和银离子对SBR污水处理系统污泥活性的影响

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纳米银和银离子对SBR污水处理系统污泥活性的影响

作者：孙秀玥南京农业大学

学位级别：硕士

近年来,纳米银(Silvernanoparticle,nAg)广泛应用于抗菌、催化、生物、微电子等领域。含nAg污水直接或间接地归趋到污水处理系统,nAg的抑菌性及所释放Ag+的毒性会影响污水处理系统中的微生物,降低污水处理厂污染物的去除效率,对受纳污... 详细信息

近年来,纳米银(Silvernanoparticle,nAg)广泛应用于抗菌、催化、生物、微电子等领域。含nAg污水直接或间接地归趋到污水处理系统,nAg的抑菌性及所释放Ag+的毒性会影响污水处理系统中的微生物,降低污水处理厂污染物的去除效率,对受纳污水处理厂出水的水体环境可能造成胁迫。因此,系统探究nAg对活性污泥污水处理系统的影响及其在活性污泥中可能的赋存状态,对评价nAg对水体环境的安全风险具有非常重要的意义。本研究以小型序批式反应器(Sequencingbatchreactor,SBR)模拟活性污泥污水处理系统,在进水中分别添加1 mg/L nAg、10 mg/L nAg、0.3 mg/L Ag+(1 mg/L nAg释放的Ag+浓度)、3.0 mg/L Ag+(10 mg/L nAg释放的Ag+浓度),SBRs运行50天,以探究nAg及其释放的Ag+对SBRs活性污泥的沉降性能、主要污染物(NH4+-N、NO2--N、NO3--N及PO43-)去除性能的影响;nAg及其释放的Ag+在系统出水、活性污泥、活性污泥胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)中的赋存状态;nAg及其释放的Ag+对活性污泥微生物群落结构及相关的污水脱氮基因丰度的影响,具体研究结果如下:1)nAg在超纯水和人工污水中的粒径分布、团聚现象受分散介质及nAg浓度影响。nAg在人工污水中易团聚,团聚体加权平均粒径高达96 nm;同种分散介质中,nAg浓度越高,nAg颗粒粒径越大。2)在进水中添加 1 mg/L nAg、10 mg/L nAg、0.3 mg/L Ag+、3.0 mg/L Ag+,运行至第50天,进水中添加10 mg/L nAg显著影响SBRs出水COD、NH4+-N及PO43-含量,且10 mg/L nAg影响SBRs活性污泥微生物去除COD、NH4+-N及PO43-的主要原因为nAg颗粒本身而不是其释放的Ag+作用。运行至50天,对照、1 mg/L nAg、10 mg/L nAg 与 0.3 mg/L Ag+、3.0 mg/L Ag+处理下的 SBRs 出水中 NO2--N 和 NO3--N去除率均无显著差异,均高达90%以上。3)在进水中添加 0、1 mg/L nAg、10 mg/L nAg、0.3 mg/L Ag+、3.0 mg/L Ag+,持续运行50天。运行初期,Ag主要存在于活性污泥中,随着反应器的运行,泥相中Ag可能达到一个稳定值,此后进水中添加的10 mg/L nAg主要随水排出。活性污泥中主要为石英、钠长石,活性污泥EPS中主要无机物为NaCl。在好氧生境下,10 mg/LnAg在活性污泥中以Ag2S、Ag的氧化物、Ag2SO4形式存在,而3.0mg/LAg+处理后活性污泥中Ag主要以AgO形式存在。4)进水中添加10 mg/L nAg对SBRs硝化功能有明显影响,且影响主要源于nAg颗粒本身而不是其释放的Ag+作用,进水中分别添加不同浓度nAg与Ag+对活性污泥反硝化功能无明显影响。目前进入污水处理厂的nAg在ng/L-ug/L级别,就目前实验结果看,进水中添加1 mg/LnAg对出水水质及活性污泥微生物无显著影响,表明在目前nAg排放量下对城市污水处理系统污染物去除性能可能无显著影响,而进水中添加10mg/L nAg显著增加了 SBR污水处理系统出水COD、NH4+-N、PO43-含量,且影响来源于nAg颗粒本身而不是其释放的Ag+。研究结果可为正确评价nAg对污水生物处理系统的安全风险提供理论指导。

关键词：纳米银活性污泥赋存状态微生物群落结构脱氮功能基因

纳米银在活性污泥污水处理系统中的分布及形态转化

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环境工程学报 2022年第8期16卷 2490-2501页

作者：施丽婷孙秀玥李金璞杨新萍南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

纳米银(nanosilver,nAg)因其优越的抑菌性能成为全球应用最多的纳米材料之一。随着纳米技术的广泛应用,纳米银不可避免进入污水收集和处理系统。在污水生物处理过程中,纳米银可能发生化学形态转变,从而对污水处理微生物产生不同的抑制... 详细信息

纳米银(nanosilver,nAg)因其优越的抑菌性能成为全球应用最多的纳米材料之一。随着纳米技术的广泛应用,纳米银不可避免进入污水收集和处理系统。在污水生物处理过程中,纳米银可能发生化学形态转变,从而对污水处理微生物产生不同的抑制效应。本研究采用序批式反应器(sequencing batch reactors,SBRs)模拟活性污泥污水处理系统,连续运行50 d,在进水中分别添加1 mg·L^(-1)、10 mg·L^(-1) nAg和0.3 mg·L^(-1)、3 mg·L^(-1) Ag^(+),探究了Ag在活性污泥、出水中的分布以及污泥中Ag的化学形态变化。结果表明,进水中添加的Ag(nAg或Ag^(+))导致活性污泥颜色、絮体结构和Zeta电位等均发生了变化,进水中Ag含量越高,这些变化越明显;进水中分别添加1 mg·L^(-1)、10 mg·L^(-1) nAg和3 mg·L^(-1) Ag^(+)时,运行至第20天后,活性污泥中Ag质量浓度稳定在3.28~3.67 mg·L^(-1),而进水中添加0.3 mg·L^(-1) Ag^(+)时,活性污泥中Ag质量浓度持续升高,运行至第50天,达(2.38±0.19)mg·L^(-1);进水中分别添加1 mg·L^(-1) nAg和0.3 mg·L^(-1)、3 mg·L^(-1) Ag^(+)的反应器在50 d运行期内,出水中Ag质量浓度分别低于60.0、5.0、9.0μg·L^(-1),而添加10 mg·L^(-1) nAg的反应器运行20 d后,出水中Ag含量快速升高,在第50天时达(3.96±0.16)mg·L^(-1),这表明进水中添加的Ag主要累积在活性污泥中,活性污泥对进水中的Ag存在吸附饱和现象,超出污泥吸附阈值后,反应器出水中总Ag含量持续升高;对运行至第50天的各反应器中活性污泥进行了X-射线衍射分析及X射线光电子能谱分析,发现进入活性污泥系统的nAg可以银的氧化物、Ag_(2)S和Ag^(0)等形态存在于污泥中。评价nAg对污水处理微生物的毒性影响应结合nAg的化学形态转化,含有较高浓度Ag的活性污泥在处理处置过程也应评估不同形态Ag的环境影响。

关键词：纳米银银离子活性污泥序批式反应器形态转化

纳米银和银离子对活性污泥系统污染物去除效率的影响

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环境工程学报 2021年第7期15卷 2450-2459页

作者：段颖孙秀玥盛涛贾艺金秋池杨新萍南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

纳米银(silver nanoparticle,AgNPs)及所释放Ag_(+)的毒性会对污水生物处理系统中的微生物造成影响,降低系统对污染物的去除效率。基于此,对表面包被聚乙烯吡咯烷酮的AgNPs在纯水和人工污水中的形貌、粒径分布、表面电位等进行了表征,... 详细信息

纳米银(silver nanoparticle,AgNPs)及所释放Ag_(+)的毒性会对污水生物处理系统中的微生物造成影响,降低系统对污染物的去除效率。基于此,对表面包被聚乙烯吡咯烷酮的AgNPs在纯水和人工污水中的形貌、粒径分布、表面电位等进行了表征,以序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)模拟活性污泥污水处理系统,在进水中分别添加1 mg·L^(−1)、10 mg·L^(−1)AgNPs和0.3 mg·L^(−1)、3.0 mg·L^(−1)Ag^(+)后,SBR连续运行50 d,考察了活性污泥系统污染物去除率的动态变化。结果表明:AgNPs在人工污水中易团聚,AgNPs浓度越高,团聚现象越明显;进水中添加10 mg·L^(−1)AgNPs可显著降低SBR对COD、NH_(4)^(+)-N及PO_(4)^(3-)的去除率,其抑制效应主要来自于AgNPs本身而不是其释放的Ag^(+);添加1 mg·L^(−1)AgNPs和0.3 mg·L^(−1)、3.0 mg·L^(−1)Ag^(+)对活性污泥系统去除COD有抑制效应,但COD去除率仍高于60%,可以满足城镇污水处理厂污染物排放一级A标准(GB 18918-2002);添加1 mg·L^(−1)AgNPs可显著抑制活性污泥系统对PO_(4)^(3-)的去除;进水中分别添加1 mg·L^(−1)、10 mg·L^(−1)AgNPs和0.3 mg·L^(−1)、3.0 mg·L^(−1)Ag^(+)对SBR出水中NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N去除率没有影响。鉴于目前进入城镇污水处理系统中AgNPs的浓度远低于1 mg·L^(−1),故AgNPs对活性污泥污水处理系统中污染物的去除没有显著抑制效应。

关键词：纳米银银离子活性污泥序批式反应器污染物去除

老陈垃圾再利用的可行性探讨--以扬州市江都区生活垃圾填埋场为例

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环境科技 2016年第2期29卷 16-20页

作者：闫啸孙秀玥封克扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127 扬州市环保局江苏扬州225007 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心江苏南京210095

以扬州市江都区生活垃圾填埋场为研究对象,对经填埋多年的老陈垃圾的基本性质进行测定,探讨其作为生产人工土壤原料的可行性。结果显示,该填埋场老陈垃圾的物理、化学和生物学性质均优于一般自然土壤。其中有机质和氮、磷、钾等养分含... 详细信息

以扬州市江都区生活垃圾填埋场为研究对象,对经填埋多年的老陈垃圾的基本性质进行测定,探讨其作为生产人工土壤原料的可行性。结果显示,该填埋场老陈垃圾的物理、化学和生物学性质均优于一般自然土壤。其中有机质和氮、磷、钾等养分含量也大大超过土壤肥力的一级标准。生物学试验表明,该老陈垃圾的生物毒性较小,不会对一般的植物生长造成伤害。因此推断,以该垃圾场作为主要原料来生产人工土壤可完全满足植物生长对环境可营养的需求。但对重金属含量超标的老陈垃圾,其产物的使用应严格控制在花木产业和城市绿化,避免用于食用植物的生产。将老陈垃圾用于生产人工土壤,一方面可使老陈垃圾被作为一种资源得以循环利用,同时消除了早期非卫生填埋垃圾场的环境隐患,另一方面也可通过垃圾填埋场的再次利用,节约了大量的土地资源。

关键词：老陈垃圾人工土壤固废资源化

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现代渔业经济模式创新与效益分析

中国钓鱼 2025年第01期 74-76页

作者：孟繁玥河北省海洋与水产科学研究院

本文研究了当代渔业经济模式的创新实践及其效益评估，特别关注技术革新在该领域的具体应用、生态友好型养殖方法与可持续发展目标之间的联系，并详细探讨了当前渔业经济发展所遇到的问题及未来的发展方向。强调在追求更高经济效益的同... 详细信息

本文研究了当代渔业经济模式的创新实践及其效益评估，特别关注技术革新在该领域的具体应用、生态友好型养殖方法与可持续发展目标之间的联系，并详细探讨了当前渔业经济发展所遇到的问题及未来的发展方向。强调在追求更高经济效益的同时，还必须重视维护生态环境的价值，以形成一种既环保又高效的高质量发展模式。

关键词：现代渔业经济模式创新效益

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人工智能时代体育教育科学管理的重塑与聚合

文体用品与科技 2025年第1期 175-177页

作者：李雯玥常州大学江苏常州213164

推进体育教育科学管理对于控制体育教育管理经费支出、再造人力资本、创新产业服务模式等有重要的价值。随着新时代人工智能技术的飞速发展以及相关政策制度的不断提出与完善,积极推进人工智能在体育教育管理领域的运用,以聚合的模式打... 详细信息

推进体育教育科学管理对于控制体育教育管理经费支出、再造人力资本、创新产业服务模式等有重要的价值。随着新时代人工智能技术的飞速发展以及相关政策制度的不断提出与完善,积极推进人工智能在体育教育管理领域的运用,以聚合的模式打造体育教育科学管理新业态,是体育教育管理科学化发展的趋势,也是政策、技术与伦理精准高效聚合的过程。故人工智能时代对体育教育科学管理模式的重塑与聚合应受到充分重视,借以确保体育事业的可持续化发展。

关键词：人工智能体育教育体育教育管理聚合模式

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顾客契合研究综述

江苏商论 2025年第1期 15-21页

作者：王欣玥郑州大学管理学院河南郑州450001

结合国内外研究现状,本文从顾客契合的定义、测量、研究模型等方面对国内外现有研究进行综述。针对顾客契合这一研究热点,运用内容分析法对概念进行探讨。从国内外文献中筛选出有影响力的20个顾客契合进行分析,经过选择样本、构建类目... 详细信息

结合国内外研究现状,本文从顾客契合的定义、测量、研究模型等方面对国内外现有研究进行综述。针对顾客契合这一研究热点,运用内容分析法对概念进行探讨。从国内外文献中筛选出有影响力的20个顾客契合进行分析,经过选择样本、构建类目系统、信度检验、结果分析等过程,凝练总结顾客契合的概念。

关键词：顾客契合内容分析法概念界定

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猴痘合并艾滋病及梅毒一例

中国麻风皮肤病杂志 2025年第1期41卷 7-8页

作者：李一苇井文喜刘远征孙秀华菏泽市疾病预防控制中心山东菏泽274000

患者,男,25岁,就诊4周前出现发热、皮肤脓疱,采集痂皮、脓疱疱液、鼻咽拭子、血液标本进行猴痘病毒核酸检测(RT-PCR),为猴痘病毒分支II(西非分支)。该患者为男男性行为者,2年前确诊为HIV感染者,1年前诊断梅毒。

关键词：猴痘病毒男男性行为者艾滋病梅毒

氮添加对黄土丘陵区草地土壤微生物养分限制特征的影响

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草业学报 2025年第2期 221-232页

作者：贾蕴欢胡雯颖邓健赵雪陈子玥王亚楠李江文张晓曦延安大学生命科学学院陕西省红枣重点实验室黄土高原应用生态陕西省高等学校重点实验室延安大学西北大学城市与环境学院

不断加剧的大气氮沉降会改变土壤养分平衡，进而引起土壤微生物养分限制，但目前关于氮沉降对黄土丘陵区草地土壤微生物养分限制特征的影响还不清楚。研究基于野外模拟氮沉降控制试验，通过测定土壤微生物生物量和养分转化酶活性，结合... 详细信息

不断加剧的大气氮沉降会改变土壤养分平衡，进而引起土壤微生物养分限制，但目前关于氮沉降对黄土丘陵区草地土壤微生物养分限制特征的影响还不清楚。研究基于野外模拟氮沉降控制试验，通过测定土壤微生物生物量和养分转化酶活性，结合土壤理化性质分析，揭示了不同氮添加水平下草地土壤微生物养分限制特征及其影响因素。结果表明：氮添加导致土壤pH下降，并引起土壤养分平衡特征变化，具体表现为土壤有机碳、全氮含量的增加，而全磷无显著变化；氮添加导致了土壤速效养分含量增加，且速效磷含量增加速率大于可溶性碳和矿质氮，引起速效养分碳氮的相对不足。草地土壤微生物生物量和胞外酶活性在低浓度氮添加下降低，在高浓度氮添加下升高。随着氮添加浓度的增加，草地土壤微生物氮限制加剧而碳限制缓解；微生物碳限制同时还影响着微生物碳利用效率特征；氮添加引起的土壤全量和速效养分不平衡变化通过调控微生物生物量和酶活性共同决定着土壤微生物的养分限制特征。研究为理解氮沉降背景下草地土壤养分循环特征提供了进一步的认识。

关键词：氮沉降草地养分限制胞外酶活性养分利用效率

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