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塑料科技 2018年第5期46卷 100-102页

作者：沈振周路蒋辉浙江省产品质量安全检测研究院

采用浸泡法和超声波法制备塑料给水管材树脂的浸出液,并用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定其重金属锑含量。建立了塑料给水管材重金属锑的检测方法,分析了塑料给水管材重金属锑的来源以及国内外标准的限值要求,初步分析并评... 详细信息

采用浸泡法和超声波法制备塑料给水管材树脂的浸出液,并用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定其重金属锑含量。建立了塑料给水管材重金属锑的检测方法,分析了塑料给水管材重金属锑的来源以及国内外标准的限值要求,初步分析并评估了塑料给水管材中重金属锑的安全风险。

关键词：塑料给水管重金属锑电感耦合等离子体发射光谱法风险分析

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饮用水中重金属锑去除技术研究进展

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净水技术 2019年第6期38卷 57-62页

作者：宋姗姗胡涛刘爽上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司

近年来,随着重金属污染事故的多发,原水受重金属锑污染导致的饮用水中锑超标问题逐渐得到关注。文中综述了适用于饮用水中重金属锑去除技术的研究进展,对混凝-沉淀、吸附、膜分离等方法从工艺特点、工艺成本和应用方向上进行了比较,并... 详细信息

近年来,随着重金属污染事故的多发,原水受重金属锑污染导致的饮用水中锑超标问题逐渐得到关注。文中综述了适用于饮用水中重金属锑去除技术的研究进展,对混凝-沉淀、吸附、膜分离等方法从工艺特点、工艺成本和应用方向上进行了比较,并对除锑技术未来的发展方向进行了展望,为饮用水除锑技术的选择与发展提供一定基础。

关键词：饮用水重金属锑去除技术混凝-沉淀吸附膜分离

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微塑料对膜蒸馏处理含锑高盐废水性能影响研究

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3251-3257页

作者：孔壮黄满红范心韵高亚楠孟李君教育部生态纺织重点实验室上海201620 东华大学环境科学与工程学院上海201620

研究了微塑料在膜蒸馏过程中不同温度、pH、微塑料浓度和微塑料粒径条件下对含锑高盐废水的处理性能及机理.结果表明,随着进料液温度的升高,饱和蒸汽压的增加提高了传质动力,不含微塑料时膜通量由17.4 L·m^(-2)·h^(-1)提高至20.7 L·m... 详细信息

研究了微塑料在膜蒸馏过程中不同温度、pH、微塑料浓度和微塑料粒径条件下对含锑高盐废水的处理性能及机理.结果表明,随着进料液温度的升高,饱和蒸汽压的增加提高了传质动力,不含微塑料时膜通量由17.4 L·m^(-2)·h^(-1)提高至20.7 L·m^(-2)·h^(-1),通量提升了18.9%,含有微塑料时膜通量由15.6 L·m^(-2)·h^(-1)提高至18.5 L·m^(-2)·h^(-1),提升了18.6%;pH由3增大至11时,由于重金属锑在不同pH条件下的价态变化及静电排斥作用,重金属锑截留率由98.2%提升至99.6%;微塑料浓度的增加会降低膜通量,提高锑截留效果,这可能是微塑料对溶液中重金属锑的吸附作用及微塑料在膜表面的积聚产生的筛分效应引起的.

关键词：微塑料膜蒸馏重金属锑高盐废水

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胶红酵母锑抗性特征及其吸附去除水中Sb（Ⅲ）的机理研究

胶红酵母锑抗性特征及其吸附去除水中Sb（Ⅲ）的机理研究

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作者：金昌盛湖南科技大学

学位级别：硕士

微生物吸附法因具有安全、经济、环境友好等优点,是水体重金属锑污染治理的主要技术,国内外专家关注度较高。本文围绕抗锑菌株的选育、抗性特征及吸附去除机理研究展开,为利用微生物吸附法处理含锑重金属废水的工业应用提供优良的菌株... 详细信息

微生物吸附法因具有安全、经济、环境友好等优点,是水体重金属锑污染治理的主要技术,国内外专家关注度较高。本文围绕抗锑菌株的选育、抗性特征及吸附去除机理研究展开,为利用微生物吸附法处理含锑重金属废水的工业应用提供优良的菌株资源和技术支持。进行的主要工作和取得的主要成果如下:1、进行了重金属锑抗性菌株的筛选与抗性水平测试。对湖南锡矿山锑矿冶炼区、公路沿线区、采矿区及尾矿区中不同土壤进行采集,作为微生物菌株来源。运用抗性分离的方法筛选得到1株高抗锑的菌株,命名为J5。经形态观察、扫描电镜等特征生理生化试验及18S rRNA序列同源性分析和NCBI数据库比对,鉴定菌株为胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa),红酵母属(Genus Rhodotorula)。GenBank登录号为MH611511。在50mg/L Sb(Ⅲ)液体培养基中,菌株J5的生长速率与和对照组基本一致,Sb(Ⅲ)的最小抑菌浓度是1200mg/L,说明在治理水体锑污染方面,该菌株具有应用的潜力。2、研究了生长菌株*** J5对Sb(Ⅲ)的抗性机理。运用吖啶橙的质粒消除试验证明,菌株在处理前后对锑的抗性不稳定,且质粒提取与检测试验也未发现质粒条带。所以,认为菌株的抗性基因位于染色体上。然后以对数增长期的胶红酵母菌液(对照)及在Sb(Ⅲ)浓度为300mg/L胁迫下的胶红酵母菌液为材料,利用Illumina 2500平台进行转录组测序,分析了相关基因的表达差异。结果表明重金属Sb(Ⅲ)胁迫前后胶红酵母中共有1311条基因显著差异表达,其中,Sb(Ⅲ)胁迫通过刺激半胱氨酸(Cys)、铁硫簇调控蛋白基因表达上调,进而促进谷胱甘肽(GSH)和Fe-S簇的合成,Fe-S簇将一部分Sb(Ⅲ)氧化成细胞毒性较小Sb(Ⅴ),GSH与锑结合后将其排出体外,这可能是诱导Sb抗性增强的重要作用。Sb(Ⅲ)胁迫下阳离子反向转运蛋白(CAXs)表达上调,促进胶红酵母体内的部分锑转运到液泡中,进而提高了胶红酵母对锑的解毒能力。此外,重金属导致氧化应激,脂质的过氧化作用增加,过氧化物酶(POD)基因通过下调来抑制膜脂过氧化,保护细胞免遭伤害。热激蛋白(HSPs)通过表达上调也在保护生物免受重金属毒害方面发挥着重要作用。可见,生长菌株*** J5通过细胞排锑、解毒作用、代谢调控等途径对锑离子发挥抗性。3、探究了强化*** J5吸附Sb(Ⅲ)的优化培育构建。采用单因素实验、Plackett–Burman实验、最陡爬坡实验和Central Composite Design(CCD)响应面优化实验设计对*** J5吸附去除Sb(Ⅲ)的培养参数进行优化,建立了吸附率与碳源种类等13个影响因素之间的二次多项式回归模型,从而确定最优吸附条件。研究表明pH、Fe质量浓度和温度为显著因素。胶红酵母对Sb(Ⅲ)吸附的最优条件为:葡萄糖浓度2%(m/V)、CaCl 0.5%(m/V)、牛肉膏0.75%(m/V)、蛋白胨0.75%(m/V)、Fe浓度1.51g/L、接种量4%(V/V)、pH3.50、培养温度29℃、摇床转速150r/min、Sb(Ⅲ)初始浓度102mg/L。最优条件下,实测Sb(Ⅲ)吸附率可达56.83%。4、探讨了生长菌株*** J5对Sb(Ⅲ)的吸附机理。利用现代测试技术对生长菌株*** J5吸附Sb(Ⅲ)前后的表面形貌、官能团等进行表征:SEM-EDS和FTIR分析表明,胶红酵母表面疏松多孔,有利于其通过物理吸附方式吸附Sb(Ⅲ),同时,胶红酵母细胞壁的羧基、氨基、磷酸基、多糖的C-O等活性基团可以与Sb(Ⅲ)发生配位络合作用,Na、Ca等与Sb(Ⅲ)发生离子交换作用,从而发生化学吸附。XRD分析表明,生长菌株*** J5吸附Sb(Ⅲ)后形成新的化合物:CaFe(SbO)、CaSb、FeSbO和FeSbO,暗示Ca、Fe的加入有利于增加菌体对锑的吸附。最后,胞内外积累试验表明,在受到ATP酶活性抑制剂DCC的影响下,胶红酵母在稳定期和对数期的细胞吸附率得到了提升,也阻止了细胞中的Sb(Ⅲ)重新释放到环境中去,避免了二次污染。

关键词：胶红酵母重金属锑微生物吸附抗性特征吸附机理

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一株锰氧化菌氧化Mn（Ⅱ）特性及成矿过程中吸附Sb（Ⅲ）研究

一株锰氧化菌氧化Mn（Ⅱ）特性及成矿过程中吸附Sb（Ⅲ）研究

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作者：徐政湖南科技大学

学位级别：硕士

锰是我国重要的矿产资源,近来锰矿区锰污染所带来的人体健康问题和环境问题引起了人们的关注。我国锰矿资源有着成分复杂的特点,除了含锰外,矿石还会伴生其他重金属元素,如锑镁锰矿、高铅锰矿等伴生有锑和铅的重金属,部分矿区也会有分... 详细信息

锰是我国重要的矿产资源,近来锰矿区锰污染所带来的人体健康问题和环境问题引起了人们的关注。我国锰矿资源有着成分复杂的特点,除了含锰外,矿石还会伴生其他重金属元素,如锑镁锰矿、高铅锰矿等伴生有锑和铅的重金属,部分矿区也会有分布不同重金属矿床,伴生多种重金属,在采矿冶炼锰产生废水中也会伴生有部分的有害重金属,这也要考虑在重金属污染治理范围内。对比化学法等其他方法除锰成本高、工艺处理能力有限等问题,微生物方法生物除锰工艺有着速率高、抗冲击能力强、出水条件好和效果稳定等诸多优点,是当今热点研究之一。但是,关于锰氧化菌去除矿山废水研究不多,尤其是废水锰浓度高、酸性,伴生其他重金属。本文主要研究锰氧化菌氧化去除水体Mn(Ⅱ)特性及成矿过程中对Sb(Ⅲ)的吸附。主要研究内容及结论如下:(1)以污水处理厂活性污泥为来源,通过梯度稀释法和平板划线法筛选出锰氧化细菌;然后,通过菌落形态鉴定出主要的锰氧化菌菌株,选取氧化性能相对较强的锰氧化菌并研究其对Mn(Ⅱ)的去除能力、耐受能力。筛选出的锰氧化菌对Mn(Ⅱ)氧化能力很好,将2%接种量的锰氧化菌菌液接种至500m L初始浓度10mg/L的Mn(Ⅱ)溶液中,反应5d左右去除率能达到98.26%。0～20h为菌株生长缓慢期,20～40h为菌株的对数增长期,在该时间段内菌株生长旺盛,后续稳定期时间能持续20h左右。通过提取DNA和PCR扩增等技术对锰氧化菌菌株进行基因测序,种属鉴定得知该锰氧化菌为克雷伯氏菌(Klebsiella *** M3)。菌株在p H值5.0～10.0范围生长状况较好,最适生长p H是7.0。温度30℃条件下,液体培养基培养后的含菌量达到最多,生长状况最好。液体培养基培养后的锰氧化菌干重在转速150r/min时达到最高,转速过快会抑制其生长繁殖。(2)研究锰氧化菌对Mn(Ⅱ)的去除能力,利用单因素实验考察菌液接种量、Mn初始浓度、p H值、温度、光照、转速及阳离子等营养和环境影响因素对锰氧化菌活性和除锰能力的影响,获取最优的处理条件。综合来讲,对于初始浓度为10mg/L的含Mn(Ⅱ)模拟水样,当锰氧化菌菌液投加量为10m L、温度30℃、p H=7.0、培养箱转速150r/min、有氧光照条件时,锰氧化菌即可充分发挥其除锰性能。K、NO、Na、Mg等共存离子对锰氧化菌的生长及Mn(Ⅱ)的去除影响很小,只有Ca对Mn(Ⅱ)的去除有促进效果,该生物材料表现出良好的抗干扰,能力这对于其在实际工程中的应用具有很大的潜力。收集产物,表征分析,锰氧化菌氧化锰后生成产物有块状菌体生成,表面有纳米级别球状的锰氧化物,Mn含量为17.03%(质量分数)。FTIR图谱结果表明产物中包含含氧官能团,这有利于与Mn进行离子交换以及形成氧化物。XPS分峰拟合表明产物中Mn存在不止一种化学价态和状态,包括有Mn(IV)和Mn(Ⅲ)两种价态。氮气吸附脱附等温测试得知产物比表面积和孔容积为329.335m/g,0.162cm/g,可提供以及暴露更多的吸附位点,推测其对于重金属应该拥有优良的吸附性能。(3)研究Mn(Ⅱ)生物成矿过程中对Sb(Ⅲ)的吸附去除能力,考察p H值、菌液接种量和Mn(Ⅱ)初始浓度等因素对吸附去除能力影响。将生物成矿锰氧化物、锰氧化菌以及化学氧化锰(Mn O)对Sb(Ⅲ)的去除能力进行对比。相较于单独菌的投加和单独二氧化锰的投加,同时存在锰氧化菌和Mn(Ⅱ)对锑有着明显更好的去除效果。Sb(Ⅲ)去除率随着菌液投加量的增加逐渐上升,最终去除率达到80.95%;Sb(Ⅲ)去除率随Mn(Ⅱ)浓度的上升而山上升,但Mn(Ⅱ)浓度太高,去除率有所下降;菌株最适生长p H是7.0,随着p H上升或下降,Sb(Ⅲ)的去除率会下降。细菌氧化Mn(Ⅱ)生成锰氧化物后,将其覆盖在表面以提升对恶劣环境抵抗能力,同时生物生成的锰氧化物,颗粒小、具有较大的比表面,对锑具有更好好的吸附效果。表征分析表明产物中有矿化物质生成,对Fe、Sb、Mn元素的精细图谱分峰拟合并结合FTIR结果分析得知确有铁锰氧化物存在,同时可能存在有Mn OOH和Fe OOH,Mn-O、Fe-O键与溶液中的Sb(Ⅲ)配位,达到吸附去除效果。

关键词：锰氧化菌锰生物氧化锰重金属锑

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