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聚苯乙烯微塑料对污水中胞外耐药基因的影响及其机制

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环境科学 2024年第6期45卷 3671-3678页

作者：周帅黄啊潮黄泽枫李伦福杨锋娟陈安琪修斐晨高媛媛南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室衡阳421001 南华大学土木工程学院衡阳421001 南华大学稀有金属矿产开发与废物地质处置技术湖南省重点实验室衡阳421001 南华大学衡阳医学院病原生物学研究所衡阳421001

微塑料(MPs)和抗生素耐药基因(ARGs)是共存于污水处理厂中的典型新污染物.MPs已被证明能够改变污泥中ARGs的分布模式,但其对污水中胞外ARGs(fe ARGs)的影响及机制仍不清楚.采用荧光定量PCR技术探究了典型MPs(聚苯乙烯PS)暴露60 d后污水... 详细信息

微塑料(MPs)和抗生素耐药基因(ARGs)是共存于污水处理厂中的典型新污染物.MPs已被证明能够改变污泥中ARGs的分布模式,但其对污水中胞外ARGs(fe ARGs)的影响及机制仍不清楚.采用荧光定量PCR技术探究了典型MPs(聚苯乙烯PS)暴露60 d后污水中fe ARGs(包括tet C、tet O、sul1和sul2)的动态变化特征及机制.结果表明,四环素类fe ARGs绝对丰度在nm级和mm级PS暴露下分别降低了28.4%~76.0%和35.2%~96.2%,在μm级PS暴露下变化了-55.4%~122.4%.PS对磺胺类sul1的促进效果呈nm级>μm级>mm级趋势,且ρ(PS)为50 mg·L^(-1)对sul1丰度扰动幅度更大.磺胺类sul2的相对丰度在μm级和mm级PS暴露后分别削减了25.4%~42.6%和46.1%~90.3%,在nm级PS暴露后增加了1.9~3.9倍;ρ(PS)为50 mg·L^(-1)对sul2的削减作用高于ρ(PS)为0.5 mg·L^(-1).Pearson相关性分析显示,PS暴露下fe ARGs相对丰度与细胞膜通透性和典型可移动遗传元件(int I1)丰度成正相关,与活性氧水平成负相关.研究结果阐明了PS对污水中fe ARGs的影响及其机制,可为污水中MPs与ARGs复合污染的防治提供科学依据.

关键词：微塑料(MPs) 聚苯乙烯(PS) 胞外耐药基因(feARGs) 污水影响机制

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饮用水中高分子量消毒副产物的检测识别方法

环境化学 2024年第1期43卷 160-173页

作者：韩亮亮赵佳焱李梦媛董慧峪楚文海周庆施鹏潘旸污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210023 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室中国科学院生态环境研究中心北京100085 污染控制与资源化研究国家重点实验室同济大学环境科学与工程学院上海200092

消毒是饮用水处理过程中的重要步骤,但普遍采用的氯系消毒剂在杀灭细菌病毒的同时,能产生大量具有“三致”效应的卤代消毒副产物(DBPs),严重威胁了饮用水的化学安全.研究人员已在饮用水中陆续检测并识别出700多种DBPs,但这些已知DBPs均... 详细信息

消毒是饮用水处理过程中的重要步骤,但普遍采用的氯系消毒剂在杀灭细菌病毒的同时,能产生大量具有“三致”效应的卤代消毒副产物(DBPs),严重威胁了饮用水的化学安全.研究人员已在饮用水中陆续检测并识别出700多种DBPs,但这些已知DBPs均为分子量小于800 Da的低分子量DBPs,目前对高分子量DBPs的认识还较为有限.本研究建立了基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的高分子量DBPs检测方法,发现在基质为2,5-二羟基苯甲酸,阳离子化试剂为三氟乙酸钠,使用三明治法点靶,反射-正离子模式,90%激光强度时,信噪比和信号重现性达到最优,信噪比之和达到了136.2,变异系数(CV)则为4.77%.利用上述方法,在模拟饮用水中检测到5种新的高分子量DBPs.在此基础上,通过同位素模式分析、TOF/TOF串联质谱和数据库验证,建立了针对未知高分子量DBPs的分子式/结构式识别方法,确定新的高分子量DBPs为寡糖羧酸类物质.

关键词：高分子量消毒副产物基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱阳离子化试剂检测识别

水源水Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对天然有机物的组成特征及消毒副产物生成势的影响

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环境化学 2024年第4期43卷 1138-1149页

作者：韩港胜侯嫔储文斌王艳段书乐强志民刘丁伟许谦蒋菱蒋才芳董慧峪中国矿业大学化学与环境工程学院北京100083 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100085 广西绿城水务股份有限公司南宁530031 南京大学污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023

溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下... 详细信息

溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下对水样进行预氧化后,水样DOM的荧光光谱特性、荧光特征参数和荧光组分等的变化情况,及氯化后消毒副产物(DBPs)的生成情况.结果表明,水源水水样DOM的来源主要为陆源与内源混合且具有一定的腐殖质化程度,Mn(Ⅶ)和Fe(Ⅵ)预氧化不仅对荧光DOM具有较好的降解效果,对腐殖质类DOM也具有一定的降解作用.在DBPs的生成势方面,Mn(Ⅶ)预氧化对三氯甲烷(TCM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象,对二氯乙腈(DCAN)的生成势具有一定的减弱作用.而Fe(Ⅵ)预氧化对三氯丙酮(1,1,1-TCP)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)和DCAN的生成势均具有明显的降低作用,对二氯一溴甲烷(DCBM)、二溴一氯甲烷(DBCM)和三溴甲烷(TBM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象.研究结果推动了水源水氧化消毒工艺的发展并为相关研究提供理论指导.

关键词：溶解有机物三维荧光光谱预氧化氯消毒消毒副产物

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连续流好氧颗粒污泥强化策略研究进展

环境工程学报 2024年第5期18卷 1219-1232页

作者：张海耿曹鑫圆上官端阳洪永远由晓刚杨黎彬张宇雷周雪飞张亚雷同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 盐城工学院海洋与生物学院盐城224000

好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge,AGS)因其具有污泥浓度高、结构致密、生物活性强、沉降性能好、同步脱氮除磷和抗负荷能力强等优势,被认为是一种极具发展潜力的新型污水生物处理技术,有望在水污染控制领域得到推广应用。与传统... 详细信息

好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge,AGS)因其具有污泥浓度高、结构致密、生物活性强、沉降性能好、同步脱氮除磷和抗负荷能力强等优势,被认为是一种极具发展潜力的新型污水生物处理技术,有望在水污染控制领域得到推广应用。与传统的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)相比,连续流好氧颗粒污泥反应器(continuous flow reactor-aerobic granular sludge,CFR-AGS)具有连续处理、运行简便、设备利用率高等优点,可满足大部分污水厂的水处理需求,故更具有研究与应用价值。通过对文献的整理和归纳,调研了国内外AGS的研究现状,分析了连续流工艺下污泥颗粒化的难点和局限性,提出了在连续流工艺条件下促进污泥颗粒化的策略,并展望了CFR-AGS未来的研究方向和发展趋势。

关键词：好氧颗粒污泥连续流研究进展污泥颗粒化策略形成机制

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羟基自由基和水合电子降解对叔丁基酚的研究

中国环境科学 2016年第8期36卷 2323-2328页

作者：吴彦霖诸秀芬赵建夫董文博同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 复旦大学环境科学与工程系上海市大气颗粒物污染与防治重点实验室上海200433

采用电子束辐照水溶液的方法产生水合电子(e_(aq)^-),研究了e_(aq)^-与对叔丁基酚(4-t-BP)的反应,结果表明还原性的e_(aq)^-不能降解4-t-BP.同时,采用254nm紫外光辐照H_2O_2来产生羟基自由基(·OH),研究了UV//H_2O_2体系对4-t-BP的降解... 详细信息

采用电子束辐照水溶液的方法产生水合电子(e_(aq)^-),研究了e_(aq)^-与对叔丁基酚(4-t-BP)的反应,结果表明还原性的e_(aq)^-不能降解4-t-BP.同时,采用254nm紫外光辐照H_2O_2来产生羟基自由基(·OH),研究了UV//H_2O_2体系对4-t-BP的降解效果,考察了4-t-BP初始浓度,H2O2的添加浓度,溶液初始p H值等因素对反应的影响,结果表明4-t-BP初始浓度越低,H2O2的浓度越高,则越有利于反应的进行;溶液p H=6时是反应的最佳p H值.采用HPLC结合GC-MS的分析方法对反应的中间产物进行了定性分析,得出对叔丁基邻苯二酚,对叔丁基酚二聚体和对苯二酚等3种主要中间产物,归纳总结了4-t-BP与·OH的反应路径.

关键词：羟基自由基水合电子 254nm紫外光光降解对叔丁基酚

含铬有序介孔硅对挥发性有机污染物的吸附性能研究

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天然气工业 2017年第4期37卷 135-142页

作者：范建伟勾晓孙宇冉献强滕玮王晓敏同济大学环境科学与工程学院上海同济科蓝环保设备工程有限公司

挥发性有机化合物(VOCs)是天然气开采和利用的过程中排放到大气中的主要污染物,需要对其进行处理。吸附法因具有费用低、能耗低、设备灵活等优点,故在实际生产中得到了广泛的应用。然而常用的吸附剂——活性炭和硅基分子筛都存在着易堵... 详细信息

挥发性有机化合物(VOCs)是天然气开采和利用的过程中排放到大气中的主要污染物,需要对其进行处理。吸附法因具有费用低、能耗低、设备灵活等优点,故在实际生产中得到了广泛的应用。然而常用的吸附剂——活性炭和硅基分子筛都存在着易堵塞、有自燃风险、再生困难等明显的缺点,致使其应用受到限制。为此,采用共组装方法合成了一种含铬有序介孔硅材料作为新型吸附剂,并利用小角X射线散射、氮气吸附/脱附、扫描电镜、透射电镜等表征手段,对该新材料的结构进行表征。进而以甲苯、苯、环己烷、乙酸乙酯作为挥发性有机物污染物目标污染物,系统地考察了其对污染物的吸附性能。研究结果表明:①当硅铬比为30时,合成的Cr SBA-15(30)具有最大的微孔孔容;②Cr SBA-15(30)对甲苯、苯、环己烷、乙酸乙酯等4种污染物的吸附性能均良好;③Cr SBA-15(30)的再生比活性炭的再生更加节约能源且操作简单。结论认为:Cr SBA-15(30)在吸附去除VOCs领域具有较为广阔的应用前景。

关键词：介孔材料二氧化硅合成吸附挥发性有机污染物 VOCs 再生节能

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城市污水厂MCR-1基因及其携带菌的污染

中国环境科学 2018年第4期38卷 1433-1440页

作者：马奔黄雅梦王若楠王新宇曹振华张媛张青云徐炳乾袁青彬南京工业大学环境科学与工程学院江苏南京211816

研究了南京某城市污水处理厂MCR-1基因及其携带菌的污染特征,从MCR-1的分布特征、影响因素及MCR-1携带菌的耐药特征等方面综合评价.结果发现MCR-1随处理流程丰度下降,去除率达83.6%,但其相对丰度在出水中显著升高,剩余污泥中含有高浓度M... 详细信息

研究了南京某城市污水处理厂MCR-1基因及其携带菌的污染特征,从MCR-1的分布特征、影响因素及MCR-1携带菌的耐药特征等方面综合评价.结果发现MCR-1随处理流程丰度下降,去除率达83.6%,但其相对丰度在出水中显著升高,剩余污泥中含有高浓度MCR-1,浓度达2.88×1012copies/L.粘菌素耐药菌同样沿处理流程逐渐降低,出水降至53CFU/mL,去除率达99.98%,但在剩余污泥中浓度高达2.04×105CFU/mL.相关性分析发现MCR-1丰度与氨氮含量呈正相关,而相对丰度与COD、总氮和硝酸盐含量呈负相关.耐药特征分析表明曝气池(CAST、MSBR)和曝气生物流化池(ABFT)中MCR-1携带菌可耐受较高浓度粘菌素,且污水处理使MCR-1携带菌对粘菌素的耐受能力提高.表明污水处理流程不但无法完全去除MCR-1及其携带菌,且导致耐药性风险提高.本研究可为评价污水中以MCR-1为代表的超级抗性基因的环境风险提供参考.

关键词： MCR-1 粘菌素污染特征分布耐药特征

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3种树脂对水溶液中单宁吸附性能的比较研究

离子交换与吸附 2007年第6期23卷 512-518页

作者：孙越童建李爱民张全兴东南大学土木工程学院江苏省水文水资源勘测局污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院

通过静态吸附实验,研究了大孔吸附树脂NG-8、胺基化大孔吸附树脂NG-9和胺基化超高交联大孔吸附树脂NDA-99对水溶液中单宁的吸附行为特性。结果表明,3种树脂对单宁的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,树脂对单宁的吸附容量NG-9>NG-8>NDA-... 详细信息

通过静态吸附实验,研究了大孔吸附树脂NG-8、胺基化大孔吸附树脂NG-9和胺基化超高交联大孔吸附树脂NDA-99对水溶液中单宁的吸附行为特性。结果表明,3种树脂对单宁的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,树脂对单宁的吸附容量NG-9>NG-8>NDA-99;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附速率常数NG-8>NG-9>NDA-99。树脂的孔结构与表面化学性质是影响树脂吸附性能的重要因素。

关键词：吸附树脂吸附单宁热力学动力学

BiOBr@Bi_2MoO_6复合光催化剂制备及其对RhB和BPA降解

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中国环境科学 2017年第6期37卷 2130-2138页

作者：杨佳牛晓君陈伟仡安少荣华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东广州510006 广东省大气环境与污染控制重点实验室广东广州510006

采用"两步溶剂热"法制备了BiOBr@Bi_2MoO_6复合光催化剂,并用XRD、SEM、XPS、PL和UV-vis DRS等手段对制备的催化剂进行表征.以罗丹明B(RhB)和双酚A(BPA)为目标污染物研究了该催化剂的可见光光催化性能.结果表明,BiOBr@Bi_2MoO_6复合光... 详细信息

采用"两步溶剂热"法制备了BiOBr@Bi_2MoO_6复合光催化剂,并用XRD、SEM、XPS、PL和UV-vis DRS等手段对制备的催化剂进行表征.以罗丹明B(RhB)和双酚A(BPA)为目标污染物研究了该催化剂的可见光光催化性能.结果表明,BiOBr@Bi_2MoO_6复合光催化活性明显高于纯Bi_2MoO_6,当BiOBr的负载量为20wt%时催化活性最高,对RhB和BPA降解率分别为97.51%和95.41%.通过对降解过程中产生的活性物种的测定,指出空穴(h+)和·O_2^-在污染物降解过程中起主要作用.对BiOBr@Bi_2MoO_6复合催化剂的光催化原理进行了讨论,提出BiOBr和Bi_2MoO_6之间形成的异质结构可能是促进光催化活性提高的主要原因.另外,BiOBr@Bi_2MoO_6-20异质结具有良好的稳定性,可以进行回收和重复利用.

关键词： BiOBr@Bi2MoO6 异质结光催化可见光