|
Быстрое возникновение антибиотикорезистентных бактерий в комплексных водных системах в присутствии хлора и в зависимости от материала трубопроводов
Khan S., Beattie T. K., Knapp C. W. Rapid selection of antimicrobial-resistant bacteria in complex water systems by chlorine and pipe materials. Environ. Chem. Lett., 2019, v. 17 (3), pp. 13676–1373.
Антибиотикорезистентные бактерии, присутствующие в системах водоснабжения, могут передавать гены другим популяциям, включая патогены. Исследовано влияние остаточного хлора (0,5 мг/л) и материала трубопроводов (поливинилхлорид, медь, бетон) на структуру бактериального сообщества в биопленке в течение 5 суток. Результаты свидетельствуют, что резистентные бактерии появляются сразу же в биопленке при экспозиции хлора. Более высокая пропорция резистентных бактерий также выявлена в биопленке в поливинилхлоридных и медных трубах.
|
Оптимизация по методологии анализа поверхности отклика параметров обработки фенолсодержащих сточных вод с использованием усовершенствованного окислительного процесса с TiO2-катализатором
Guimaraes C. O., Franca A. B., Samanamud G. R. L., et al. Optimization of treating phenol from wastewater through the TiO2-catalyzed advanced oxidation process and response surface methodology. Environ. Monit. And Assess., 2019, v. 191 (6), pp. 349/1–349/14.
Эксперименты по озонированию фенолсодержащей сточной воды проведены с катализатором в виде TiO2 (P25), иммобилизованного на микросферах цеолита. Исследовано влияние на результаты обработки рН, расхода озона, продолжительности процесса. При обработке в оптимальных условиях соотношение БПК/ХПК за 48 минут возрастает с 0,17 до 0,5.
|
Уменьшение загрязнения мембраны путем электрохимического регулирования агрегации хлопьев в электрокоагуляционном мембранном реакторе
Zhao K., Sun J., Hu C., Qu J. Membrane fouling reduction through electrochemically regulating flocs aggregation in an electro-coagulation membrane reactor. Journal of Environmental Sciences, 2019, v. 83, pp. 144–151.
Совмещение коагуляции и воздействия электрического поля является эффективным способом регулирования пористости и гидрофильности слоя осадка для устранения загрязнения ультрафильтрационной мембраны. Соответствующие эксперименты проведены в электрокоагуляционном мембранном реакторе, в котором ультрафильтрационный мембранный модуль помещен между электродами. Опыты проведены с Al- и Fe-анодами. Лучшие результаты с учетом характеристик хлопьев и загрязнения ультрафильтрационной мембраны получены с Al-анодом. Напряженность электрического поля в экспериментах регулировали в диапазоне 0–10 В/см.
|
Присутствие, удаление и сезонные вариации концентраций фармацевтических препаратов на станциях водоподготовки в Бразилии
Reis E. O., Foureaux A. F. S., Rodriques J. S., et al. Occurrence, removal and season variation of pharmaceuticals in Brasilian drinking water treatment plants. Environ. Pollut., 2019, v. 250, pp. 773–781.
Во многих городах Бразилии в водотоки-приемники, служащие источниками питьевой воды, сбрасывают необработанные хозяйственно-бытовые сточные воды. В период 2016–2017 годов исследовано присутствие 28 фармацевтических препаратов различных терапевтических классов на шести полномасштабных станциях водоподготовки в штате Минас-Жерайс. В аналитической части использована методика «твердофазная экстракция – высокоэффективная жидкостная хроматография – масс-спектрометрия». В исходной воде выявлены 18 препаратов, концентрация которых составляла до 11960 нг/г, в питьевой воде выявлены 11 препаратов с концентрацией до 6323 нг/г. Наиболее часто встречаются бетаметазон, флуконазол, аторвастатин и преднизон. В процессе водоподготовки происходит устранение фармацевтических препаратов в пределах от 32 до 100%. В большинстве случаев традиционные схемы водоподготовки не устраняют загрязнение питьевой воды фармацевтическими препаратами.
|
Влияние наночастиц ZnO на высокоскоростной процесс с денитрифицирующим гранулированным активным илом и роль фосфатов в снижении токсичности
Cheng Y., Zhang Z., Li G., et al. Effects of ZnO nanoparticles on high-rate denitrifying granular sludge and the role of Phosphate in toxicity attenuation. Environ. Pollut., 2019, v. 251, pp. 166–174.
На примере высокоскоростного процесса с денитрифицирующим гранулированным активным илом исследовано влияние наночастиц ZnO на свойства ила и структуру микробного сообщества. Установлено, что при кратковременной экспозиции концентрации ZnO порядка 1 мг/л увеличивают денитрифицирующую активность ила на 10%, но концентрации порядка 5 мг/л снижают ее на 23%. При постоянной экспозиции на уровне 2,5 мг/л в течение 15 суток денитрифицирующая активность ила практически исчезает. Количество доминантных денитрифицирующих бактерий Castellaniella снижается с 51 до 8%. Кроме того, активность дегидрогеназы и содержание внеклеточных полимерных веществ снижаются на 22,3 и 61,1% соответственно. В присутствии фосфатов ингибирующий эффект ZnO снижается. Токсический эффект наночастиц связан с образованием катионов Zn (II), концентрация которых в присутствии фосфатов снижается.
|
Абиотическая гумификация фенольных загрязняющих веществ с образованием гибридного адсорбента токсичных металлов
Li L., Yuan C., Wang B., et al. Abiotic humification of phenolic pollutant to form a hybrid adsorbent foe toxic metals by LDH based composite. Appl. Clay Sci., 2019, v. 175, pp. 139–149.
Разработан новый способ утилизации содержащихся в сточных водах фенольных веществ путем синтеза гибридного адсорбента методом химической каталитической гумификации. Гетерогенный катализатор для гумификации состоит из матрицы слоистых двойных Zn2AlNO3-гидроксидов с инкорпорированными наночастицами Fe3O4. При использовании данного катализатора типичное фенольное вещество катехол эффективно трансформируется в гуминовое вещество, присоединенное к матрице слоистых двойных гидроксидов, что приводит к образованию гибридного адсорбента. Адсорбционная емкость синтезированного адсорбента по ионам Pb (II), Cu (II), Ni (II) и Cd (II) составляет 1,34, 1,31, 0,98 и 0,5 ммоль/г соответственно.
|
Обращение с избыточным активным илом. Сжигание и сушка
Hao X., Chen Q., Li J., Jiang H. Ultimate approach to handle excess sludge: Incineration and drying. Zhongguo Jishui Paishui (China Water and Wastewater), 2019, v. 35 (4), pp. 35–42.
Избыточный активный ил в КНР становится проблемой, которая сравнима или превосходит собственно проблему обработки сточных вод. Складирование на полигонах твердых бытовых отходов и применение в сельском хозяйстве являются простейшими, но не имеющими перспективы подходами, ввиду ограниченности площадей для складирования, неоднозначности агрономических результатов и возможности вторичного загрязнения. На сегодняшний день в КНР в части переработки избыточного активного ила преобладает прямое сжигание, которое вместе с тем считают при надлежащей организации слишком затратным процессом. Наиболее перспективной видят схему «обезвоживание – сушка – сжигание». Расчеты показывают преимущества данной схемы перед другими доступными технологиями в части энергозатрат и капиталовложений. Эффективность подхода может быть повышена благодаря использованию отходящего тепла сточных вод для сушки избыточного активного ила и извлечению фосфора из образующейся при сжигании золы.
|
Удаление фармацевтических препаратов из воды озонированием с использованием микропузырей
Azuma T., Otomo K., Kunitou M., et al. Removal of pharmaceuticals un water by introduction of ozonated microbubbles. Separation and Purification Technology, 2019, v. 212, pp. 483–489.
В Японии разработан способ эффективного удаления из воды большинства фармацевтических препаратов, в том числе наиболее устойчивых к окислительной деструкции, озонированием с использованием микропузырей. Соответствующие исследования проведены с 39 фармацевтическими препаратами десяти терапевтических классов. Степень деструкции составила не менее 96%. Впечатляющие результаты получены в экспериментах по деструкции контрастных веществ (иогексол, иоверсол, иопромид, иомепрол и иопамидол), степень деструкции которых при использовании обычного озонирования или других способов окислительной обработки составляет от 0 до 52%. Предложенный способ обеспечивает их деструкцию на уровне 93,8–98,8% соответственно. Еще более высокая степень деструкции получена при озонировании с использованием микропузырей при одновременном ультрафиолетовом облучении и/или в присутствии Н2О2.
|
Очистка загрязненной воды ковалентно функционализированными нанокомпозитами металлического железа с 2-пиридинкарбоксальдегидом, 3-аминопропилтриметоксисиланом и этилендиамином
Mahmoud M. E., Saad E. A., Soliman M. A., Abdelvahab M. S. Environmental water remediation using covalently functionalized zerovalent iron nanocomposite with 2-pyridinecarboxaldehyde via 3-aminopropyltrimethoxysilane and ethylenediamine. Separation Science and Technology, 2019, v. 54 (7), pp. 1125–1140.
Сорбционная очистка загрязненной воды с использованием наночастиц металлического железа (Fe-НЧ) требует доработки в части повышения стабильности наночастиц. В этой связи проведены эксперименты по инкапсулированию и функционализации Fe-НЧ с использованием 3-аминопропилтриметоксисилана и 2-пиридинкарбоксальдегида (ПКА) соответственно, с получением композита Fe-НЧ/NH2/ПКА (размер 3,33–4,35 нм). Кроме этого, функционализация Fe-НЧ проведена с использованием этилендиамина (ЭД) и ПКА с получением композита Fe-НЧ/NH2-/ЭД (размер 5,42–10,36 нм). Нанокомпозиты использованы для сорбционного удаления из загрязненной воды Co(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II), Hg(II), Cu(II), а также радиоактивных изотопов 65Zn и 60Co. Fe-НЧ/NH2/ПКА более селективен к Pb(II), Cd(II), Hg(II); Fe-НЧ/NH2/ЭД более селективен к Co(II), Zn(II),Cu(II).
|
Синтез TiO2-нанопроволок для твердофазной микроэкстракции полициклических ароматических углеводородов из водной среды
Du X., Wang Z., Wang F., et al. Growth and annealing of TiO2 nanowires for solid-phase microextraction of polycyclic aromatic hydrocarbons in water. Xibei Shifan Daxue Xuebao (Journal of Northwest Normal University. Natural Science), 2019, v. 55 (3), pp. 66–71.
TiO2-нанопроволоки выращены на Ti-нанопроволоках гидротермальным способом в щелочном растворе. Полученные Ti-волокна с TiO2-покрытием подвергнуты обжигу при 800 ºС с получением прочного TiO2-покрытия. Данный материал использован для твердофазной микроэкстракции для последующего определения полициклических ароматических углеводородов с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием. В оптимальных условиях линейность градуировочного графика соблюдается в диапазоне концентраций 0,05–400 мкг/л, значение коэффициента корреляции выше 0,999. Предел детектирования составил 0,013–0,065 мкг/л при относительном стандартном отклонении 5,4–6,2%. Ti-волокна с TiO2-покрытием характеризуются высокой стабильностью, обеспечивающей их применение по крайней мере для 300 циклов экстракции/десорбции.
|
|
