江苏省自然科学基金(BK2010056)
- 作品数：12 被引量：121H指数：7
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- 多孔水凝胶P(HEA/AMPS)对水溶液中Fe(Ⅲ)的吸附
- 2012年
- 以2-丙烯酸羟乙酯(HEA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成了聚合物水凝胶(PHEA/AMPS),采用水凝胶对水溶液中Fe(Ⅲ)的吸附行为进行了研究。实验主要考察了聚合物组分、溶液pH、初始Fe(Ⅲ)浓度和吸附时间对水凝胶吸附作用的影响,并通过FT-IR和XPS分析了吸附前后水凝胶的变化。结果表明,当单体摩尔比AMPS∶HEA=1∶1,pH=2时,水凝胶对Fe(Ⅲ)的吸附容量最大。水凝胶对水溶液中Fe(Ⅲ)的吸附容量随着溶液中初始Fe3+浓度的增加而增加,但当初始Fe3+的浓度达到1 g/L时,吸附容量基本达到饱和。吸附等温线符合Langmuir等温线方程,吸附动力学符合准二级模型。FI-IR和XPS的分析表明,水凝胶的磺酸基和酰胺基是吸附Fe3+的有效功能性基团,吸附机理为螯合和离子交换。
- 王月明李正魁吴凯陈祈春
- 关键词：水凝胶铁
- 沉水植物床-固定化微生物技术在水源地修复中的应用研究被引量：10
- 2012年
- 研究了沉水植物床-固定化微生物技术在水源地中的修复效果.从太湖水体中筛选分离出土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,通过增殖进入多孔载体内部使之固定,结合自主设计的沉水植物床,在太湖贡湖湾内进行了原位修复实验,该装置抗风浪性能良好,将反硝化细菌数量由5.4×102～2.7×103提高至3.9×105～9.1×105,实验区氧化亚氮排放通量介于3～24μg.(m2.h)-1之间,显著高于对照组,该技术对总氮去除率为19%～74%,硝氮去除率为24%～81%;120 d的连续监测数据表明,该技术可用于湖泊水源地修复,有效减轻水体富营养化状况.
- 陈祈春李正魁王易超吴凯范念文
- 关键词：水源地反硝化
- 太湖浮游植物与营养盐相互关系被引量：8
- 2013年
- 为研究太湖浮游植物与营养盐的相互关系,于2010年3月至2011年2月对太湖竺山湾和贡湖湾这两个具有不同植物群落特征的湖区进行了监测分析。结果表明,贡湖湾浮游植物含量四季递减,竺山湾则在夏季达到最大值,具有在夏季暴发严重水华的特征。这两个湖区的营养盐具有不同的季节变化特征:竺山湾总磷(TP)以及颗粒磷(PP)在夏季达到最大值,贡湖湾则在冬季达到最大值,竺山湾的磷含量高于贡湖湾,两个湖区PP在TP中均占有很大比例且溶解性有机磷(DOP)均在冬季达到最大值,夏季达到最小值;竺山湾氨氮(NH4+-N)含量远高于贡湖湾,硝氮(NO3--N)的四季变化幅度和贡湖湾相差不大,而NH4+-N却有明显差异,并且在竺山湾,相对于NO3--N,NH4+-N能被浮游植物利用至更低浓度。两个湖区磷和浮游植物变化的对比表明,在藻型区浮游植物的生长与底泥磷的释放存在相互促进的机制,并且浮游植物生长消亡过程中存在磷的内循环机制,这两种机制使得水华得以维持甚至加重,而NH4+-N、NO3--N与微囊藻的变化表明,太湖微囊藻优先及主要利用的很可能是NH4+-N。综合分析认为,治理太湖水华需要同时控制氮磷输入并考虑降低太湖磷含量。
- 周涛李正魁
- 关键词：太湖浮游植物微囊藻氮磷
- 电化学脱硝过程参数的响应曲面优化研究被引量：3
- 2013年
- 以Ti/IrO2-TiO2-RuO2为阳极,Cu/Zn合金电极为阴极,在无隔膜电解池中对这一新构造电极对的脱硝氮性能进行了研究。为了有效结合阴极硝氮还原能力和阳极氧化能力,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计优化了对电化学脱硝过程有显著影响的4个重要因素:氯化钠含量、电流密度、pH和初始硝氮浓度。优化结果表明,相对于pH和初始硝氮浓度,氯化钠含量和电流密度对脱硝性能影响更大,而阴极硝氮还原性能主要受初始硝氮浓度、pH的影响。以6 h内电极对脱氮百分率为响应量,优化得最佳电化学脱硝过程参数为:氯化钠含量,1 g/L;电流密度,24.99 mA/cm2;pH,1.81;初始硝氮浓度100 mg/L。在此实验条件下,6 h内电极对脱氮百分率预测值为99.84%。通过3次重复验证实验,确认实际6 h内电极对脱氮百分率为91.34%。预测值与实测值两者相差不大,由此可知,Box-Behnken设计是一种优化电化学脱氮实验参数的有效方法,经过优化后的电极对具有较佳的脱氮效率。
- 范念文李正魁周涛赵琳吴宁梅
- 关键词：TIDESIGN
- 伊乐藻-固定化氮循环菌技术入湖河道修复研究被引量：7
- 2012年
- 从太湖金墅湾水体筛选出包括土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌的氮循环菌，固定于多孔性载体内，对伊乐藻一固定化氮循环菌联用技术在秋冬季太湖金墅湾水源地入湖河道水体生态修复效果进行了研究,经室内生态修复模拟与原位围隔实验表明，伊乐藻-固定化氮循环菌联用对水质改善效果要优于单独使用伊乐藻或固定化氮循环菌，该技术对原位入湖河道有效去除率为：总氮5．9％-1．2％，氨氮12．4-70．3％，硝氮6．1％-68．O％，COD4．2％-78．5％；通过氮循环菌释放可明显提高水体氮循环菌数量，MPN值比对照水体高出3-4个数量级；相关性分析表明，差异性显著（P〈O．01）．经5个月原位围隔试验表明，伊乐藻-氮循环菌联用技术可有效降低秋冬季入湖河道营养盐负荷，有助于控制湖泊水源地富营养化。
- 王易超李正魁周莉范念文冯露露
- 关键词：富营养化MPN
- 生物填料-沉水植物联用在河道水强化处理中的应用研究被引量：3
- 2012年
- 采用新型亲水性和疏水性材料作为生物填料,研究了生物填料-沉水植物联用技术在静态和原位水体中对武进港红旗河的水强化处理性能。静态实验选用2种生物填料考察其水处理特性,筛选出性能较好的填料进行了原位实验,沉水植物选取原位常见的狐尾藻、金鱼藻和伊乐藻。通过原位实验进一步考察了所选生物填料性能及生物填料-沉水植物联用对河道水的处理效果。结果表明,原位实验处理效果优于静态实验,原位实验中各测定指标的总平均去除率分别为:氨氮69.07%,亚硝氮70.28%,硝态氮47.58%,总氮53.28%,正磷酸盐84.88%,总磷83.50%。填料平均挂膜速率为453.01 nmol/(g.d)。
- 潘静赟李正魁
- 关键词：富营养化太湖
- 氨氮和硝氮在太湖水华自维持中的不同作用被引量：34
- 2013年
- 通过室内实验和野外监测相结合的方法,探讨了氨氮(NH4+-N)和硝氮(NO3--N)在太湖水华自维持中的不同作用.室内实验结果表明,水华微囊藻在以NH4+-N为氮源时比以NO3--N为氮源时具有更高的生长以及光合能力,当生长在不同的NH4+-N/NO3--N(浓度比)上时水华微囊藻均优先吸收NH4+-N,而当NH4+-N浓度大于2mg/L时,水华微囊藻的生长速率急剧下降;野外监测结果显示,在太湖藻型区,水体中的氮源以NO3--N为主,除了竺山湾,其余湖区全年NH4+-N/NO3--N基本在0.5以下,NH4+-N年平均浓度在2mg/L以下.结果表明,太湖中巨大的氨再生量使得浮游植物能以NH4+-N为主要氮源生长,而低浓度NH4+-N环境避免了浮游植物的生长受到抑制,两者共同保证了夏秋季太湖浮游植物的高生长以及光合能力,使得微囊藻生长旺盛、蓝藻水华维持在严重状态.
- 周涛李正魁冯露露
- 关键词：氨氮硝氮太湖
- 改性水凝胶的制备及其对Pb^2＋、Cd^2＋吸附性能研究被引量：22
- 2013年
- 采用60Co-γ射线低温辐射技术,以丙烯酸羟乙酯(HEA)和N-乙烯基甲酰胺(NVF)为共聚单体,合成了一种新型共聚物水凝胶:聚(丙烯酸羟乙酯/N-乙烯基甲酰胺)[p(HEA/NVF)],并采用三乙烯四胺(TETA)对其进行胺化改性,制得一改性水凝胶:聚(丙烯酸羟乙酯/N-乙烯基甲酰胺)-三乙烯四胺[p(H/V)-T].对制备的p(HEA/NVF)凝胶进行了SEM分析和FTIR分析,并对改性后的p(H/V)-T进行XPS分析及FTIR分析.研究了改性前后水凝胶对重金属Pb2+、Cd2+的吸附性能,改性后水凝胶对Pb2+、Cd2+的吸附动力学,以及重金属离子初始浓度、pH值等对改性凝胶吸附性能的影响,并对吸附重金属前后的水凝胶进行电子能谱分析.SEM分析表明,p(HEA/NVF)水凝胶是一种具有多孔结构的高分子材料;吸附实验结果表明,相比较p(HEA/NVF),p(H/V)-T对Pb2+的吸附量增加了700%,对Cd2+的吸附量增加了600%;p(H/V)-T对Pb2+、Cd2+的吸附量随着pH的升高而增加,吸附过程满足准二级动力学方程,并均能较好地符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型(R2>0.95);红外分析证实,HEA和NVF已成功聚合为一新型共聚物水凝胶,且多胺基团已被成功地接于共聚物水凝胶表面;XPS分析得出,改性后水凝胶p(H/V)-T对重金属Pb2+、Cd2+的吸附机制为两者之间的螯合作用.
- 吴宁梅李正魁
- 关键词：重金属离子
- 太湖浮游植物和各形态无机氮的时空分布特征被引量：17
- 2012年
- 为研究太湖浮游植物和各形态无机氮的时空分布特征及其相互关系,于2010年3月至2011年2月在太湖全湖范围内选取9个采样点进行每月采样分析,结果表明:太湖无机氮主要以硝态氮和铵氮形式存在,前者占76%,后者占22%;太湖北部靠近西北沿岸的湖区以及竺山湾的铵氮和亚硝态氮浓度通常要明显高于其他点位.太湖各采样点TIN(总溶解性无机氮)的季节变化趋势很相似,都表现为春季最高,夏秋季降低,冬季又有所升高;夏季北部湖区TIN降幅明显大于南部,使得前者TIN/TSP(总溶解性磷)远小于后者.春季太湖南部的微囊藻复苏量大于北部,但夏秋季微囊藻的暴发主要发生在太湖北部,此时微囊藻大暴发的点位(如梅梁湾)通常都伴随着很低的硝态氮浓度和TIN/TSP,使得这些点位比其他地方更容易发生N限制;Chl.a/浮游植物的比值与浮游植物总数呈极显著负相关,而与TIN/TSP的比值呈极显著正相关,这说明当藻类大量暴发而TIN/TSP下降时,浮游植物单个细胞内的平均Chl.a含量会有所下降,这种现象的原因有待进一步研究;绿藻、硅藻、裸藻和隐藻在时空分布上有一定相似性,而这四种藻与微囊藻则有较大差异.
- 冯露露李正魁周涛
- 关键词：太湖浮游植物微囊藻无机氮
- 纯种氨氧化菌短程反硝化特性被引量：8
- 2013年
- 以Comamonas aquatica LNL3为研究对象,根据其既能短程硝化又能短程反硝化的特性,采用好氧方式富集和固定化菌种,再以厌氧方式驯化,得到具有高效短程反硝化特性的纯种氨氧化菌。采用扫描电镜对固定化前后的载体进行表征,且用正交试验考察了不同环境因子(温度、pH、碳氮比、溶解氧)对Comamonas aquatica LNL3短程反硝化的影响。结果表明,所用载体与Comamonas aquatica LNL3有良好的亲和性,适于微生物的固定化;环境因子对Comamonas aquatica LNL3短程反硝化影响大小顺序为:温度>pH>DO>C/N;在环境条件改变过程中当温度为35℃,pH=8,C/N=3,DO=2.5 mg/L时,Comamonas aquatica LNL3短程反硝化速率达到最大,为32.63 mg/(L.h);研究结果还表明,Comamonas aquatica LNL3具有好氧反硝化特性,适宜处理低碳氮比废水。
- 周莉李正魁王易超范念文
- 关键词：短程反硝化好氧反硝化低碳氮比
