地下水硝酸盐污染的生物强化吸附去除技术原理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51808267
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    张满成
  • 依托单位：
    江苏省环境科学研究院
  • 学科分类：
    E1007.环境污染治理与修复
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Faced with the serious problem of groundwater pollution by nitrate, this research aims at the efficient removal of nitrate by the permeable reactive barrier., A series of adsorbents for nitrate removal will be prepared though systematically research on the effects of recipes and preparation conditions on adsorbents structure. The bio-enhanced adsorption behavior of nitrate is investigrated through static experiment, dynamic column and sand-trough experiment. The influences of the matrix, surface property of adsorbents are discussed. Combined with the analysis of microbial community, diversity and its metabolic products, this research intends to reveal the bio-enhanced adsorption mechanism. The carbon source, material proportion of permeable reactive barrier, and the operating conditions are investigated and optimized by considering biological activity and nitrate removal performance. On this basis, this research will establish an efficient bio-enhanced adsorption process for nitrate removal, and the results will provides both the theoretical and technological supports for nitrate removal from groundwater.
本课题围绕地下水中硝酸盐污染问题，针对离子交换法去除硝酸盐存在的再生问题，系统研究配方组成和工艺条件对吸附剂结构的影响，制备系列除硝酸盐吸附剂；模拟可渗透反应墙结构，通过静态实验、动态柱实验和沙槽实验，考察系列除硝酸盐吸附剂的生物强化吸附行为，探讨吸附剂基质结构、表面性质等对硝酸盐生物强化吸附去除的影响。同时结合微生物代谢产物及生物群落、多样性分析，揭示吸附剂的生物强化吸附机制。综合微生物活性和硝酸盐去除性能，对碳源、填料比例、操作条件等进行系统考察和优化，形成硝酸盐的生物强化吸附去除工艺，为我国地下水中硝酸盐的去除提供理论依据和技术支撑。

结项摘要

地下水是水资源的重要组成部分，在中国、澳大利亚、欧洲、南美洲和北美洲等均已发现地下水硝酸盐污染，其浓度最高可达180 mg/L，地下水硝酸盐污染已成为世界性难题。离子交换法是美国EPA推荐的地下水硝酸盐去除方法，具有较高的选择去除效率和较为成熟的应用经验。基于吸附材料的地下水原位修复，吸附饱和后的吸附剂，或取出再生，增加施工难度和运行成本；或贮存于PRB墙体中相当于“危废填埋”，存在次生环境风险。因此，如何实现吸附材料的重复利用，是降低地下水污染离子交换修复技术应用成本和增强应用安全性的关键问题。.本课题针对地下水硝酸盐污染的突出问题，以硝酸盐（NO3-）为目标污染物，制备对硝酸盐具有高选择性的除硝酸盐树脂，通过吸附行为和生物再生行为的研究，揭示生物再生过程由离子交换吸附、静电脱附和反硝化降解三个过程同时进行，其中反硝化降解是硝酸盐去除的限速步骤。优化生物再生条件，实现饱和树脂的完全再生，避免树脂吸附去除硝酸盐时高盐脱附液的问题。复杂溶液条件下的吸附和生物强化去除研究表明，生物强化去除能够将树脂材料的使用周期延长一倍以上。通过对比分析微生物培养液和生物强化体系中的微生物组成发现，假单胞菌属是生物强化体系的优势菌种，是生物再生反硝化过程的重要角色。生物再生前后溶液中微生物菌属变化不大，说明除硝酸盐树脂对反硝化细菌没有明显的抑制作用，进一步证实了生物强化去除技术在地下水硝酸盐污染去除中的可行性。.本研究揭示了吸附剂结构和溶液理化性质对生物强化去除的影响机制，构建了地下水硝酸盐的生物强化去除技术原理，形成了可用于地下水硝酸盐去除的生物强化吸附技术工艺，为我国地下水中硝酸盐污染的修复治理提供了技术储备。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Synthesis of a novel magnetic multi-amine decorated resin for the adsorption of tetracycline and copper
新型磁性多胺修饰吸附四环素和铜树脂的合成
  • DOI：
    10.1016/j.jtice.2019.10.017
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Wei Wang;Zengyin Zhu;Mancheng Zhang;Shui Wang;Changsheng Qu
  • 通讯作者：
    Changsheng Qu
Differential adsorption of zwitterionic PPCPs by multifunctional resins: The influence of the hydrophobicity and electrostatic potential of PPCPs
多功能树脂对两性离子 PPCP 的差异吸附：PPCP 疏水性和静电势的影响
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2019.125023
  • 发表时间：
    2020-02-01
  • 期刊：
    CHEMOSPHERE
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Wang, Wei;Qi, Meng;Li, Aimin
  • 通讯作者：
    Li, Aimin
基于离子交换树脂的可渗透反应墙去除地下水硝酸盐污染研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    环境科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张满成;吕宗祥;付益伟;邱成浩;王水
  • 通讯作者：
    王水
可渗透反应墙反应材料研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    化工时刊
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    付益伟;张满成;邱成浩;王长明;张强
  • 通讯作者：
    张强

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

磁性固相萃取在环境分析中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    环境保护科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张满成;马艳;周庆;李爱民
  • 通讯作者：
    李爱民
我国区域性水体农药污染现状研究分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    环境保护科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄从建;张满成;周庆;李爱民
  • 通讯作者：
    李爱民

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码