聚酰胺6和聚碳酸酯微塑料对污泥厌氧消化产甲烷的影响及其机理研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liarcher
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微塑料作为水环境中的一类新型污染物已受到世界各国的普遍关注。污水处理厂的污水和污泥中也检测到较高浓度的微塑料。然而,微塑料的存在对污泥厌氧消化的影响及其内在机理目前尚未得到充分研究。本文通过生化产甲烷试验和长期半连续试验研究了污泥中常见的两种微塑料聚酰胺6(PA6)和聚碳酸酯(PC)对污泥厌氧消化产甲烷性能的影响,并从模型底物降解、酶活性、析出物影响和微生物群落结构等方面分析了微塑料影响污泥厌氧消化的作用机理。研究结果表明,PA6微塑料(直径0.5~1.0 mm,含量5~50颗粒/g TS)促进了污泥厌氧消化产甲烷。当PA6微塑料浓度为10颗粒/g TS时产甲烷量最高,达173±8 L CH4/kg VS,相比控制组(124±6 L CH4/kg VS)增加了39.5%。PA6微塑料对水解系数无明显影响,但显著促进了污泥的产甲烷潜力。从PA6微塑料中析出的己内酰胺(CPL)是其影响产甲烷的主要原因,CPL与酶分子结合,改变酶的活性位点和其他构象,从而提高对底物的亲和力和对酶的催化活性,促进酸化和产甲烷过程,因而促进甲烷的产生。对PC微塑料的研究表明,低浓度(10~60颗粒/g TS)PC微塑料(直径165~212μm)也可促进污泥厌氧消化产甲烷,而高浓度(100和200颗粒/g TS)PC微塑料会抑制甲烷的产生。PC微塑料浓度为30颗粒/g TS时,反应器取得最大产甲烷量286±4 L CH4/kg VS,相比控制组中的230±5 L CH4/kg VS提高24.7%。PC微塑料中起作用的析出物为双酚A(BPA),而非苯酚。PC微塑料通过析出BPA与酶蛋白结合,提高关键酶活性,并通过增加细菌和古细菌的丰度,促进甲烷的产生。高浓度PC微塑料会诱导活性氧的产生,降低细胞活性,因此抑制了甲烷的产生。本文揭示了PA6和PC两种常见微塑料对污泥厌氧消化产甲烷性能的影响及其潜在机理,为深入理解微塑料在污水和污泥处理中影响行为及作用机制提供了重要参考;对消除微塑料对污泥处理的负面影响和保障污水处理厂稳定运行具有重要理论和实践指导意义。
其他文献
在1997年學界大量使用秦封泥研究秦代政區地理之前,1982年出版的《中國歷史地圖集》第二冊“秦時期圖組”,集舊有研究之大成,代表了當時秦代政區地理研究的最高水準,其觀點多為學者所信奉,然而這一局面在上世紀末被打破。二十世紀末至今,秦簡牘、秦兵器、秦璽印封泥等出土秦文字資料大量湧現,其中有關秦代政區地理的資料也日益增多,學者們利用這些新資料對秦代政區地理進行了新的探討,這些論著在採用的方法、得出的
新时代对教育提出新要求,为了落实教育的新发展理念,教学应更加注重学生核心素养的培养。科学思维在物理核心素养体系中占有重要地位,特别对处于形象思维到抽象思维过渡期的高一学生尤为重要。如何在教学中有效培养学生的科学思维能力,是一个值得研究并需要迫切解决的问题。论文通过文献研究法,梳理了国内外专家学者对科学思维、科学思维能力培养的相关研究,确定了研究内容及研究方法,并对科学思维等相关概念进行界定。根据《
随着时代的快速进步和新技术的迅猛发展,非物质文化遗产技艺早已不再是养家糊口的手艺,越来越多的非遗文化逐渐被历史长河冲淡,趋于消逝。土家织锦非遗手工制品,与其他非遗技艺产品一样,正逐渐被效率更高的生产机器所取代。历年来对于土家织锦非遗文化传承的研究,大多都定义在产品设计的角度,从产品设计中给用户输入文化体验。但用户往往从初期认识土家织锦非遗文化的时候,就开始了对其的体验和了解,对用户后续是否会积极主
随着我国社会的快速发展,人民主要需求及社会结构逐渐改变,为回应社会需求,构建和谐社会,国家提出了创新型社会管理的目标,社会工作行业作为创新型社会管理的重要组成部分,其发展状况在2015年被写入政府工作报告,社会工作行业的发展迎来了春天。20世纪80年代,我国社会工作教育得到恢复,2009年设立社会工作硕士点,社会工作专业教育的规模不断扩大,为社会工作行业培养了大量的高端人才。然而目前社会工作专业的
自1953年热障涂层(Thermal Barrier Coatings,简称TBCs)概念提出以来,研究学者对其进行不断的探索,随着发动机工作温度的不断提高,热障涂层使用条件变得更加恶劣,使得目前广泛应用7~8 wt.%Y2O3稳定ZrO2(YSZ)陶瓷材料局限性增加,如8YSZ在降温时容易发生四方相t相向单斜相m的转变,抗CMAS腐蚀能力较弱等,因此人们针对新一代热障涂层材料与结构进行了一系列探
由于7-8YSZ已经无法满足热障涂层日益增长的高性能需求,亟需开发新一代热障涂层材料。稀土钽酸盐(RETaO4)及其改性材料由于具有较7-8YSZ更为优异的热学性能以及铁弹相变,因而被认为是新一代有潜力的热障涂层材料。然而极端恶劣的服役环境对热障涂层的性能提出更高的要求,其中力学性能作为热障涂层的基本性质显得尤为重要。目前对RETaO4及其改性材料的研究主要集中于相结构、热学性能以及简单的抗CMA
经历了40年高速发展的深圳正面临"增量空间建设转向存量空间优化"的转变,集约化、高密度发展是这座城市发展的趋势。本文通过2020年深圳北站枢纽地区城市设计国际竞赛的优胜方案介绍,分析如何依托城市轨道交通系统进行高强度的城市开发,打造复合共生的人性化城市公共空间,达到从轨道交通枢纽进化到城市活力核心的目的。
作为影响航空发动机的重要因素之一,封严涂层可以维持发动机气路密封,有效地控制径向气流间隙,从而获得最大压差,以达到提高发动机效率并降低油耗的目标。在经历实际服役条件后,涂层性能会出现变化,从而对涂层的正常服役造成影响,因此封严涂层在热循环条件后的性能变化研究是十分必要的。目前本文使用等离子喷涂技术在以Ni5Al为粘结层的ZG0Cr16Ni Cu3Nb(铸钢沉淀硬化型不锈钢)上制备铝硅封严涂层,采用
热障涂层(Thermal barrier coatings,即TBCs)已经变成高性能航空发动机不可缺少的技术,其可以显著降低部件中金属温度而提高部件寿命,已被广泛应用于军民用航空发动机,工业用燃气轮机中。热障涂层的隔热效果关系到叶片冷却通道设计、冷气流量调整、强度甚至是叶片部件整体的极限服役性能。影响热障涂层隔热效果的服役环境和冷却结构方面因素众多,本文基于流-固耦合的有限元方法研究了热障涂层的
临床研究表明,癌症的早期诊断对降低癌症患者的死亡率及改善预后具有非常重大的意义。目前,肿瘤标志物的检测在癌症早期诊断中展现出广阔的应用前景。电化学发光免疫分析技术是电化学发光和免疫测定相结合的产物,其特异性强,重复性好,易于自动化是目前最先进的标记免疫测定技术之一,适用于肿瘤标志物的检测。在众多发光体中,联吡啶钌(Ru(bpy)32+)因其水溶性好、发光效率高以及可电化学再生等特点而受到广泛关注。