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[期刊] 水产学报  [作者] 高怡菲  隗陈征  李伊晗  尹延明  宋婧  刘鹰  
为提高海水养殖循环水处理效率,降低处理成本,本研究采用曝气生物滤器与电化学阳极氧化组合工艺,考察了不同阳极电势、进水氨氮和亚硝酸盐浓度下系统对氨氮及亚硝酸盐等污染物的去除效果,研究了微生物与工作电极之间的相互作用,并分析了电化学反应能耗。在水力停留时间为45 min、1.4 V阳极电压、进水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为4.5和1.3 mg N/L条件下,生物—电氧化法对氨氮去除率达88.8%,高出对照组7.6%,出水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为0.5和0.9 mg N/L,COD去除率为88.2%,高出对照组19.4%,平均能耗0.040 kWh/m~(3),电极表面微生物生长对阳极电氧化过程有促进作用,微生物功能预测显示实验组硝化功能占比为0.03%,对照组为0.07%。研究表明,生物—电氧化法对海水养殖循环水的污染物有良好的去除效果,具有一定的发展应用潜力。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)  [作者] 全凤娇  石彦彪  孙红卫  申文娟  李建芬  贾法龙  张礼知  
卤氧化铋基半导体材料具有铋氧层和卤素层交替排布的独特层状结构和易调节的禁带宽度,在直接利用太阳光去除环境污染物方面表现出优异性能和巨大潜力.基于国内外相关研究进展及本课题组近年来的研究成果,该文综述了卤氧化铋材料(氯氧化铋、溴氧化铋和碘氧化铋)光催化去除环境污染物方面的研究成果,主要包括卤氧化铋光催化材料的设计和改性策略,以及上述新材料在重金属离子去除、有机污染物降解和空气净化等领域的研究进展.最后,提出了卤氧化铋光催化材料在环境污染控制领域的研究展望.
[期刊] 上海海洋大学学报  [作者] 郑跃平   徐嘉楠   范厚勇   尹杰   李娟英  
以养殖池塘周边水生植物作为原料制备生物炭,吸附去除养殖水体中普遍存在的重金属镉(Cd~(2+))、多环芳烃(PAHs)和抗生素恩诺沙星(EFX)复合污染。通过污染物去除率和风险(RQ)的下降评估其吸附效果,同时采用扫描电镜分散光谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)分别对其元素组成、比表面积、表观形貌、物相结构和官能团组成进行表征,并结合吸附动力学和吸附等温线研究对吸附机理进行了初探。结果表明,BC500比表面积较大,且C=C、C=O、-COO和-OH是BC500的主要官能团。BC500对Cd~(2+)、FLU、PHE、FLT、PYR和EFX的平均去除率为54%~90%,生态风险RQ值也从0.85降低到0.33,表明BC500生物炭对实际水产养殖水中复合污染物的去除效果良好。吸附动力学和吸附等温线模型模拟结果表明,BC500生物炭对复合污染物的吸附以化学单分子层吸附为主,重金属Cd~(2+ )和有机污染物(PAHs和EFX)之间存在竞争性吸附,这使得BC500在以重金属污染为主导的复合污染水体中具有更好的表现。此外,BC500生物炭对复合污染物的吸附机理包括含氧官能团络合(Cd~(2+)、PAHs和EFX),π-π相互作用(Cd~(2+)、PAHs和EFX),离子交换(Cd~(2+)和EFX),氢键(PAHs和EFX)以及Cd~(2+)-EFX的络合。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 郑天铭   王沛芳   胡斌   张明   马晶洁   王洵   李鼎新  
为助力长江大保护,实现循环农业的可持续发展,针对水产养殖废水回用的安全问题,于2022年3月监测了长江江苏段典型养殖模式下虾蟹塘和鱼类塘废水中的重金属、农药和抗生素含量,并借助内梅罗综合指数法和生态风险指数法评估其回用于农田灌溉的可行性。结果表明:重金属中Zn含量最高,虾蟹塘和鱼类塘废水含量分别为19.40和15.39μg·L~(-1),其次为As、Ni、Pb;农药中扑草净含量最高,可达149.28 ng·L~(-1),除草剂和杀菌剂为养殖废水的主要农药种类;抗生素中氟苯尼考含量最高,可达151.40 ng·L~(-1),大环内酯类和酰氨醇类分别为虾蟹塘和鱼类塘废水的主要抗生素种类。风险评估表明,重金属平均含量低于《农田灌溉水质标准(GB5084-2021)》限值,仅S1的Hg具有潜在风险,使得该虾蟹塘废水表现为轻度污染;鱼类塘废水中农药和抗生素均对浮游植物产生高风险,RQ平均为4.11和36.94,而虾蟹塘废水中仅农药呈现高风险,其RQ为2.72。虾蟹塘中Hg和异丙甲草胺,鱼类塘中异丙甲草胺、多菌灵、氟苯尼考和磺胺甲噁唑为潜在的风险源,但各污染物含量均低于农作物的效应浓度。因此,养殖废水可用于农田灌溉,长期应用时需要进行针对性监测和处理。
[期刊] 海洋水产研究  [作者] 李晓敏  曲克明  孙耀  张前前  
海洋中有机质、重金属、氮、磷、硫化物等含量的增加加重了沉积环境的污染。本文分析了海水养殖沉积环境中硫化物、有机质、重金属的污染状况并提出相应修复的方法。去除硫化物是修复海水养殖沉积环境的重要途径,详述了去除硫化物的方法———生物修复法和沉淀法,并提出含铁的氧化物、氢氧化物、高铁酸盐等辅以絮凝剂的沉降法是养殖沉积环境修复的理想方法。
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 黄滨  马腾  刘宝良  刘滨  洪磊  梁友  翟介明  张丽丽  
本文通过在循环水养殖系统中添加不同浓度的臭氧,研究其对循环水养殖系统生物膜活性及其净化效能的影响。结果显示,当氧化还原电位(ORP)小于450 m V时,氨氮的去除率随着臭氧浓度升高而升高,最高去除率达39.9%,亚硝酸盐氮的平均去除率为28.2%,生物膜菌群的平均存活率为88.1%,生物膜对养殖水体氨氮和亚硝酸盐氮的处理效果良好;当氧化还原电位为500 m V时,经过臭氧24 h处理,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别由36.5%、28.1%降到12.2%、8.4%,而臭氧4 h处理后,生物膜对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别由47.5%、32.1%降到5.0%、3.3%,水处理效果明显下降,生物膜菌...
[期刊] 上海海洋大学学报  [作者] 杜胜男   徐佳楠   熊飞   蔡徐依   葛朋彪   张六六   李娟英  
选取3种载体(凹凸棒土、卡拉胶以及硅藻土)进行固定化微生物颗粒制备,并对不同颗粒性能、污染物去除性能及主要影响因素进行了研究。颗粒性能研究表明:凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒具有较好的机械强度,卡拉胶机械强度低;在有营养补充的前提下,凹凸棒土和卡拉胶可以稳定释放1.50×10~(6)CFU/mL和2.60×10~(5)CFU/mL的微生物,硅藻土固定化微生物颗粒缓释性能较差;利用Monod方程拟合可得,对于COD_(Mn),硅藻土固定化微生物颗粒具有最大的比降解速率(μ_(max)),卡拉胶与之相当,凹凸棒土最低,同时硅藻土固定化微生物颗粒的K_(s)值显著低于其他两种颗粒;同时,氨氮降解动力学也呈现了相似的规律。环境条件对固定化微生物颗粒降解污染物的影响分析表明:中性(pH=7)条件下,凹凸棒土、卡拉胶、硅藻土固定化颗粒降解COD_(Mn)的一级速率常数最高;凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒在中性和碱性条件下的降解氨氮速率更高,卡拉胶在中性条件下降解氨氮速率最高。固定化微生物颗粒降解COD_(Mn)、氨氮的一级反应速率常数随温度的升高而增大,其中凹凸棒土固定化微生物颗粒对温度的变化更为敏感。除了硅藻土固定化微生物 颗粒以外,随着污染物初始浓度的增加,其余两种降解COD_(Mn)的一级反应速率常数k_(1)值显著上升(P<0.05)。不同曝气强度下3种固定化微生物颗粒降解COD_(Mn)一级反应速率无显著性差异(P>0.05),更高的曝气强度对氨氮降解有利。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 马家敏   王卓超   杨争鸣   牛文娟   曹红亮  
为进一步明晰低温空气氧化生物炭吸附苯系污染物的作用机制,以竹屑为原料,以CaCl_(2)为活化剂,通过两步活化法制备低温空气氧化生物炭,并综合吸附试验、炭结构表征和密度泛函理论(density functional theory, DFT)计算,深刻解析了低温空气氧化生物炭吸附苯酚、苯胺、对苯二酚、对硝基苯酚等4种苯系污染物的过程与行为。结果表明:低温空气氧化生物炭对苯系污染物的吸附性能受生物炭孔隙结构和表面官能团的协同作用影响,生物炭通过微孔结构的孔隙填充作用在空间几何尺度调控苯系污染物的吸附存储过程。低温空气氧化生物炭后,氧原子以羟基、醛基和羧基的形式赋存于生物炭碳骨架表面,从电子尺度影响碳骨架的电子结构排布、改变碳骨架与苯系污染物间的吸附位置及作用类型,通过静电引力及氢键等作用,显著增强生物炭对苯系污染物的吸附能力。其中,碳骨架的羟基和羧基的氢原子作为氢键的供体,醛基的氧原子作为氢键的受体。
[期刊] 中国人口.资源与环境  [作者] 王媛  牛志广  王伟  
水污染物总量的区域初始分配是实施污染物总量控制工作的起点,直接影响到排污许可证的发放工作。如何实现水污染物目标总量初始分配的公平性是要解决的关键问题。通过综合考虑待分配区域的经济、自然等客观因素,筛选出既能充分代表地区水环境承载力,又与总量分配密切相关的指标,应用经济学中衡量居民收入分配公平程度的基尼系数的概念,建立以基尼系数最小化为目标的规划模型,通过设定合理的运算规则和约束条件构建优化方程,制定基于公平性的水污染物总量的区域初始分配方案。初始分配后,可以在区域内部建立排污许可证交易制度,通过企业间的交易,实现社会总体治污成本最小化的目标。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 杨可   王龙飞  
新污染物(emerging contaminants,ECs)具有浓度低、毒性大等特点,是饮用水和再生水水质安全的重要威胁。生物炭因制备成本低、处理效率高等特点,在水环境ECs的去除领域受到广泛关注。为了推进生物炭在水环境新污染物去除的应用,本文从水环境中ECs污染现状、生物炭的性质、生物炭在水环境ECs去除过程中的研究和应用概况等方面进行综述,分别总结生物炭作为吸附剂、高级氧化催化剂与微生物固定化载体对ECs的去除研究进展,并提出展望。
[期刊] 中国水产科学  [作者] 倪金金  王裕玉  徐钢春  聂志娟  李全杰  徐跑  
为研究池塘工程化循环水养殖模式下养殖密度对大口黑鲈(Micropterus salmoides)抗氧化状态、消化酶、组织结构及HSP70、Cu/Zn-SOD应激基因表达的影响,以初始体重(4.50±0.23)g的大口黑鲈幼鱼为研究对象,设置3个养殖密度组,分别为0.2 kg/m~3(SD1)、0.4 kg/m~3(SD2)和0.6 kg/m~3 (SD3),每个密度组设3个重复,实验周期为120 d,分别在实验的第30天、60天、90天和120天采集样本并分析。结果显示,实验结束时的最终密度分别为5.64 kg/m~3(SD1)、8.79 kg/m~3(SD2)和11.21 kg/m~3(SD3)。养殖前90 d,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力在各密度组间差异不显著(P>0.05),而在120 d时SD1组显著高于SD3组(P0.05),而90~120 d时,SD1组显著低于SD3组(P0.05);各密度组肝脏HSP70、Cu/Zn-SOD mRNA相对表达水平在30 d和60 d没有显著差异(P>0.05),90 d和120 d时SD3组肝脏HSP70表达量显著高于SD1与SD2组(P
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 廖水姣  王革娇  
目前,重金属和有毒有机污染物的环境污染受到社会广泛的关注。已有的研究表明,环境中广泛存在的锰氧化菌能修复环境中的Mn(Ⅱ)污染及生产锰氧化物(简称生物锰氧化物);生物锰氧化物较化学合成氧化锰矿物结晶弱,粒径小,Mn价态高,结构中八面体空穴多,比表面积大,具有比化学合成锰氧化物更强的吸附、氧化和光还原溶解特性;生物锰氧化物能吸附Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等多种重金属,氧化Co(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、U(Ⅳ)、Ce(Ⅲ)等低价重金属离子,降解乙炔基雌二醇等有机污染物,是具有广泛应用前景的环境材料。
[期刊] 生态经济  [作者] 杨容滔  
海水养殖可以充分利用和保护海洋生态资源,对促进区域经济社会可持续发展具有重要意义。我国海水养殖产业起步晚,但发展迅猛,目前养殖面积和产量均占全球60%以上,已经成为海水养殖第一大国。但由于海域开发布局不合理、养殖模式不科学、尾水排污不规范、环保设施建设落后等原因,导致我国海水养殖污染严重,部分区域海洋生态系统遭到较大破坏。我国海水养殖的污染类型主要有饲料污染、
[期刊] 生态经济  [作者] 杨容滔  
海水养殖可以充分利用和保护海洋生态资源,对促进区域经济社会可持续发展具有重要意义。我国海水养殖产业起步晚,但发展迅猛,目前养殖面积和产量均占全球60%以上,已经成为海水养殖第一大国。但由于海域开发布局不合理、养殖模式不科学、尾水排污不规范、环保设施建设落后等原因,导致我国海水养殖污染严重,部分区域海洋生态系统遭到较大破坏。我国海水养殖的污染类型主要有饲料污染、
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 陆伟强  高桦楠  刘春胜  王爱民  顾志峰  林国尧  
为了建立优化的循环海水养殖系统,采用水质国标检测方法分析了珊瑚石生物滤池在不同氨氮和溶解氧(DO)负荷实验条件下对养殖废水中氨氮、化学耗氧量(COD)及颗粒悬浮物(SS)的处理效果。结果显示,进水氨氮浓度对出水氨氮(正相关)、COD(正相关)均有极显著的影响(P
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