磁聚去除淡水藻华的研究

研究了磁场作用下壳聚糖与Fe₃O⁴复配去除淡水藻华.结果表明,在壳聚糖用量1.6mg/L,Fe₃O⁴用量4mg/L的情况下,通过0.5T的外磁场富集可使藻个数由4.80×10⁶个/mL降为2.80×10³个/mL;叶绿素a去除率达100%.藻液浊度、COD、总N、总P含量的去除率分别为99.6%、85.0%、73.9%、28.7%,并初步探讨了磁聚除藻的机理.     

猪粪化肥配施对双季稻田CH4和N2O排放及其全球增温潜势的影响

以湖南典型红壤双季稻田系统为研究对象,采用静态箱-气相色谱法研究了水稻生长季基肥配施猪粪条件下CH4和N2O的排放特征,并估算了排放的CH4和N2O的全球增温潜势(GWP).结果表明,与施用化肥处理相比,猪粪化肥配施对稻田CH4和N2O排放的季节变化模式无明显影响,但影响其排放量大小.两个稻季,猪粪替代50%化学氮肥处理(1/2N+PM)CH4累积排放量较不施氮肥处理(0N)、50%化学氮肥处理(1/2N)、100%化学氮肥处理(N)分别提高54.83%、33.85%和43.30%(P<0.05);1/2N+PM处理N2O累积排放量较N处理显著降低67.50%,较0N处理、1/2N处理分别提高129.43%、119.23%(P<0.05).水稻生长季CH4是GWP的主要贡献者,占CH4和N2O综合GWP的99%以上.1/2N+PM处理的GWP显著高于其他处理(P<0.05),且1/2N+PM处理单位产量GWP最高,较N处理、1/2N处理、0N处理分别提高58.21%、26.82%、20.63%.因此,双季稻田猪粪替代部分化学氮肥较全部施用化学氮肥增加了双季稻田CH4和N2O排放的综合温室效应,其对温室气体排放的影响需在区域温室气体排放清单中加以考虑.     

模拟氮沉降对土壤酸化及土壤酸缓冲能力的影响

为探讨N沉降对酸雨区森林土壤酸化和土壤酸缓冲能力的影响,于2012年4—12月在重庆缙云山地区选取针阔混交林和常绿阔叶林2种典型林分进行模拟N沉降试验,设N0、N1、N2、N3 4个处理,施N量(模拟N沉降量)分别为0、60、120、240 kg/(hm2·a),每月月初将NH₄NO₃溶液均匀喷洒在所选样方内,8个月后进行取样分析. 结果表明:①不同pH下2种林分土壤的酸缓冲能力存在较大差异,pH越低土壤酸缓冲能力越高. ②2种林分的土壤酸缓冲能力随N沉降量的增加而降低. 在相同的N沉降量下,常绿阔叶林土壤酸缓冲能力略高于针阔混交林. ③N沉降会加快土壤酸化速率. 与N0处理相比,N1、N2、N3处理常绿阔叶林土壤pH分别下降了0.03、0.06、0.16,而针阔混交林则分别下降了0.08、0.10、0.26. ④2种林分土壤中盐基离子含量均随N沉降量的增加而降低,交换性Al3+含量则相反. 与N0处理相比,常绿阔叶林N1、N2、N3处理盐基离子含量分别下降了55.76%、66.00%、70.38%,交换性Al3+含量分别增加了16.03%、21.37%、31.81%;针阔混交林盐基离子含量分别下降了24.12%、43.38%、62.24%,交换性Al3+含量分别增加了19.19%、23.48%、34.85%. 研究表明,氮沉降会降低森林土壤酸缓冲能力,加快酸化速率,并且常绿阔叶林土壤对N沉降的敏感性高于针阔混交林.      

BioDeNO_x体系中N_2O还原的微生物学验证及参数研究

氧化亚氮(N2O)是BioDeNOx脱硝过程中的主要中间产物,而N2O还原酶是影响NO进行完全反硝化的关键酶。实验以前期从同一反应体系中筛选出的一株反硝化菌Pseudomonas stutzeri ND1为出发菌株,克隆鉴定该反硝化菌是否具有N2O还原酶基因nosZ,并考察了pH、氧气、温度对该反应体系NO去除率以及N2O产生量、转化率的影响。实验证明该菌确实存在N2O还原酶nos,即从微生物学角度表明该反应体系具有N2O的生物还原能力。该反应体系的最适pH值为8.0,此时NO去除率达最大值80%,N2O产量降至0.33mg/m3,N2O转化率为0.06%;在氧气含量小于1%时,N2O产量及转化率变化不明显,NO去除率下降了不到2%,而当氧气含量达到2%时,N2O有了明显的跃升,达到1.5 mg/m3,N2O转化率为0.48%,NO去除率下降至78.6%;反应最适温度为30℃,此时NO去除率达到最大值82%,N2O产量为0.34 mg/m3,且N2O产量随着温度的增加而逐渐增多。     

氮掺杂型纳米TiO2在可见光及太阳光下的光催化性能研究

采用钛酸四丁酯为原料,以氨水水解-沉淀法制备出了氮掺杂型纳米TiO2催化剂(N/TiO2),以XRD、XPS、UV-Vis等手段对其进行表征;并通过对偶氮染料橙黄G的降解反应,研究了N/TiO2在可见光及太阳光下的光催化性能,探讨了pH值、外加H2O2氧化剂对光催化降解率的影响,并与P25型纳米TiO2进行了对比.结果表明,在可见光下,N/TiO2对橙黄G具有较高的催化活性,反应150min后降解率可达96.29%,显著高于P25型TiO2(42.55%);在太阳光下,N/TiO2对橙黄G的光催化降解速率较快,反应60min降解率与P25型TiO2基本相同,分别为99.37%、99.94%;较低的pH值环境并适量添加H2O2可显著提高N/TiO2催化效率,在可见光及太阳光下的最佳pH值均为2～3,最佳H2O2加入量分别为0.5mL·L-1、1.5 mL·L-1.     

碳氮比对厨余垃圾堆肥腐熟度的影响

以厨余垃圾和玉米秸秆作为堆肥原料,采用好氧堆肥的方法,探讨了不同C/N比对堆肥腐熟度的影响。结果表明:从温度、pH、电导率(EC)、腐植酸光学特性(E4/E6)、固相C/N和发芽率指数(GI)来看,只有C/N为21(T4)的处理没有达到无害化和腐熟的要求,其余3个处理均达到腐熟;建议采用C/N为17的方案,厨余垃圾和秸秆按照湿基质量9∶1的比例进行堆肥;如果秸秆资源比较丰富,可采用C/N为19的方案,此时厨余垃圾和秸秆湿基比例为5.7∶1。     

营养物质缺乏引起的好氧颗粒污泥膨胀及其恢复

采用5个相同的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)研究了不同碳、氮、磷比条件下好氧颗粒污泥形态、沉降性能和有机物去除情况,并根据SVI30值分析了由营养物缺乏引起的好氧颗粒污泥膨胀情况及其恢复方法.结果表明,当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/5.8/1.2时,颗粒污泥结构完整,颗粒密实,SVI30在15～30 mL.g-1之间波动,COD去除率可保持在90%以上,系统总体运行稳定,没有出现污泥膨胀.当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/3/0.6和100/1.9/0.4时,系统中的颗粒污泥出现解体现象,但是SVI30值仍然低于35 mL.g-1,没有发生丝状菌膨胀;在整个试验过程中系统COD去除率在85%以上.当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/0.5/0.1和没有投加任何氮磷物质时,系统SVI30均达到150 mL.g-1,污泥难以沉降,系统发生了丝状菌污泥膨胀.两系统COD去除率差别较大,前者COD去除率在试验后期保持在65%～80%之间,而后者COD去除率从试验前期一直降低,最后达到10%以下,系统完全崩溃.N、P营养物质缺乏引起的膨胀好氧颗粒污泥,通过补充充足营养物质运行48个周期后,2个系统膨胀污泥的沉降性能及有机物降解率完全恢复,但是污泥形态(除污泥颜色)恢复不明显.     

蛋白酶对水环境中病毒的灭活作用

以大肠杆菌噬菌体T₄作为模式病毒,研究了蛋白酶对病毒的灭活作用.试验结果表明:蛋白酶灭活病毒的效果明显. 适宜条件下,67.5u/mL的蛋白酶K处理1h对纯水中病毒(6.2×10⁵PFU/L)和生活污水中病毒(7.2×10⁵PFU/L)灭活率分别达到了99.4%和49.4%,处理3h的灭活率分别是>99.9%和81.1%;工业蛋白酶1398在75.0u/mL酶浓度下处理1h对纯水水中病毒(1.7×10⁵ PFU/L)灭活率达到74.4%.pH和温度对病毒灭活效果的影响不明显.     

多因素共同作用对中温条件下污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产H2的影响

污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产H₂既可减少环境污染,又可制备清洁能源,是一种理想的有机固废处理处置技术。通过4因素5水平正交设计的批式实验及产氢动力学,探究餐厨垃圾C/N、混合体系C/N、含水率、初始pH值4个主要因素共同作用对中温条件下污泥餐厨垃圾联合厌氧发酵产H₂的影响。极差与方差分析结果表明：4个主要因素对联合厌氧发酵产H₂结果影响较明显,而餐厨垃圾C/N和混合体系C/N的交互作用对产H₂结果的影响不显著。不考虑交互作用,以比氢气产量为产H₂效能主要表征指标,最终确定餐厨垃圾C/N为20,联合发酵体系C/N为10,初始pH值为7,含水率为90%时,产H₂效能最佳,此时的累积产氢量为1499.6 mL,比氢气产量为140.96 mL H₂/g DS,最大产氢速率为21.73 mL H₂/h,最大H₂浓度为55.79%。     

混合填料生物滤池处理渗滤液混合液实验研究

应用沸石和粉煤灰加气砼颗粒分别作为滤池填料联合处理渗滤液和生活污水混合水,前处理池为天然沸石填料滤池,通过吸附去除混合污水中NH4+-N,调节出水中C/N,使其处于15~30范围内,为后处理池(曝气生物滤池)废水处理提供有利条件。得出沸石添加量为80%时,前处理池出水C/N达到15.59,适宜后处理池生物处理工艺条件。在渗滤液与生活污水配比为1/1时,进水COD、NH4+-N浓度分别为6 749.31、1 538.20 mg/L,不同水力负荷对前处理池出水C/N具有一定影响,在水力负荷为36.74 m3/(m3·d)时,C/N最大为19.27,此时后处理池COD、NH4+-N去除率最高,分别为80.63%、68.75%。整个系统COD、NH4+-N去除率在水力负荷为36.74 m3/(m3·d)时达到最大,分别为89.75%和96.50%,其出水中COD、NH4+-N浓度分别为687.67和57.58 mg/L。     

光合细菌及活性污泥法联用工艺处理明胶废水试验

研究了光合细菌(photo-synthetic bacteria,简称PSB)及活性污泥法联用工艺处理明胶生产过程中产生的高浓度有机废水的可行性。经过光合细菌及活性污泥先后次序的变换,得出了最优处理工艺。结果表明:"PSB+活性污泥"工艺、"活性污泥+PSB"工艺COD去除率平均值分别为94.7%和96.0%;"活性污泥+PSB"工艺有较强的去除钙质和耐冲击负荷的能力,该工艺适合处理此种含高钙、高氯、高碱明胶的废水。     

Phytosynthetic bacteria (PSB) as a water quality improvement mechanism in saline-alkali wetland ponds

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅｉｓａｇｒｅａｔａｍｏｕｎｔｏｆｓａｌｉｎｅ ａｌｋａｌｉｗｅｔｌａｎｄ ,ｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｅｘｐｌｏｉｔｅｄａｎｄｇａｉｎｅｄｃｅｒｔａｉｎｐｒｏｆｉｔｓ,ａｌｏｎｇＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｉｎＣｈｉｎａ .Ｆｉｓｈｐｏｎｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｂｕｉｌｔａｎｄｆｉｓｈｅｒｉｅｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ,ｂｕｔｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｎｐｏｎｄｓｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｗａｔｅｒｔａｂｌｅ,ｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒ,ｉｎｄｒｙｙｅａｒｓ ,Ｙｅ…     

内蒙古荒漠灌木根际解磷菌多样性及其解磷和产铁载体能力

为深入挖掘解磷菌资源,采用无机磷和有机磷培养基对内蒙古荒漠灌木根际解磷菌（phosphorus-solubilizing bacteria,PSB）进行分离筛选,以16S rRNA基因序列初步分析PSB的分类地位;采用钼锑钪比色法和钒钼比色法分别测定菌株的解无机磷和有机磷能力;采用铬天青S（CAS）蓝色平板法筛选可产铁载体的菌株,根据分光光度法定量测定产铁载体能力.结果表明:从荒漠灌木根部共分离到62株解磷细菌,分属6纲和21属,其中放线菌纲（Actinobacteria,32.26%）为最优势菌纲,芽孢杆菌属（Bacillus,17.74%）为最优势菌属;其中23株菌可以使PVK培养基变色,解无机磷能力较强,为4.2~33.99 g/mL;32株菌可在有机磷培养基上生长,其解有机磷能力为0.30~191.03 IU;有22株菌具有产铁载体能力,其铁载体的相对含量（A_s/A_r）范围为0.47~0.99.研究显示:内蒙古荒漠灌木根际PSB类群多样,且不同灌木间PSB组成差异较为明显;含有多种较高解有机磷能力和产铁载体能力的PSB菌株是多种植物根际促生菌的重要来源.      

戊二醛对紫色非硫光合细菌脱氢酶活力的影响

探讨微生物细胞对戊二醛毒性的耐受能力及应用条件的适宜范围,可为废水处理中固定化细胞的应用提供实验基础和理论依据。以紫色非硫光合细菌（PSB）为例,直接用戊二醛作用于细胞,在不同pH值、温度、戊二醛浓度、反应时间等条件下研究戊二醛对PSB脱氢酶活力的影响。结果表明：戊二醛对PSB脱氢酶活力影响的主要限制因素为戊二醛浓度和反应时间。当戊二醛浓度为0.5～1.0％,反应时间为1～2h时,PSB脱氢酶活力回收可达83％以上;PSB细胞经戊二醛处理后,热稳定性增强,pH稳定性无明显变化;并比较出热带假丝酵母菌和PSB对戊二醛的毒性耐受能力大于大肠埃希氏杆菌和芽孢杆菌yol。     

厌氧酸化-好氧光合细菌法处理含硫酸盐高浓度有机废水

采用抑制硫酸盐还原的厌氧酸化工艺与两级好氧光合细菌工艺组合技术,处理含硫酸盐高浓度有机废水,实现了硫酸盐不转化状态下的污染物高效去除.结果表明,当连续流酸化反应器内挥发酸浓度达31112mgCOD/L以上时,硫酸盐还原将被完全抑制.酸化段采用CODCr为44251mg/L的较高进水浓度,容积负荷25.0kgCOD/(m³·d),出水经稀释后进入容积负荷为4.0kgCOD/(m³·d)的两级好氧膜法光合细菌反应器,最终COD_Cr去除率达99.0%,总氮去除率67.5%,而硫酸盐还原被完全抑制.在两级PSB反应器中,PSB2反应器主要起脱氮作用,较高的DO(5.0～6.0mg/L)有利于脱氮.     

应用PSB处理乳品厂废水的试验研究

采用炭渣填料固定PSB混合菌膜技术,对乳品厂废水处理进行试验研究?阐述了工艺流程?工艺参数及效果分析?结果表明,出水各项指标均达到排放标准?CODCr,BOD5,SS,S2-,油类去除率分别为97%,98%,96%,86%,88%?      

光合细菌和螺旋藻对啤酒废水的净化与利用研究

应用ＰＳＢ将啤酒废水中的有机质降解处理为无机质，用甲壳絮凝沉降除去ＰＳＢ后加入螺旋藻进行培养。小型动态模拟实验结果表明ＰＳＢ和螺旋藻不仅能高效地净化啤酒废水。     

硅改性花生壳生物炭对水中磷的吸附特性

为实现花生壳资源化利用,通过硅酸钠溶液对花生壳进行浸渍改性,再热解制备成硅改性花生壳生物炭（Si-PSBs）,探究Si-PSBs对水中磷的吸附特性.结果表明,相比于未改性花生壳生物炭（PSB）,Si-PSBs对磷的吸附量明显增大,8%硅酸钠溶液改性的生物炭（8% Si-PSB）对磷的吸附量是改性前的3.9倍.SEM、FTIR和XRD等结果表明8% Si-PSB上有二氧化硅生成,二氧化硅影响吸附过程中源于生物炭的碳酸钙形态,提高了生物炭自身所含金属离子Ca²⁺的反应活性.强酸强碱环境中,8% Si-PSB对磷均具有良好的吸附效果.反应平衡后,8% Si-PSB和PSB对磷的吸附量分别在2.79 mg ·g^-1和0.71 mg ·g^-1上下浮动,对磷的吸附均更符合准二级动力学模型,说明反应以化学吸附为主.等温吸附实验数据采用Langmuir模型拟合度更高,说明8% Si-PSB和PSB对磷的吸附均以单层吸附为主.溶液中腐殖酸（HA）的存在抑制8% Si-PSB和PSB对磷的吸附.8% Si-PSB是一种低成本的新型除磷材料,可提高花生壳自身金属钙离子的利用程度.     

重金属抗性解磷细菌的磷溶解特性研究

从湖南省湘西州花垣县的铅锌矿表层土壤中,筛选出两株具有重金属抗性和解磷特性的细菌T PSB1和T PSB2.通过16S rRNA基因序列比对,分别鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)和唐菖蒲伯克霍尔德菌(Burkholderia gladioli).T PSB1和T PSB2在含有难溶性无机磷液体培养基中,其上清液的可溶性磷含量最高分别达到了402.9 mg·L-1和589.9 mg·L-1;在难溶性有机磷固体和液体培养基中,固体平板上均出现解磷圈,而液体培养基上清液中,可溶性磷含量也分别达到了2.97 mg·L-1和4.69 mg·L-1.另外,两株细菌对重金属Zn2+的抗性最高,在其浓度为2000 mg·L-1固体和液体培养基条件下均可以生长,磷溶解浓度分别为114.8 mg·L-1和125.1 mg·L-1.而在含铬和铅的浓度为1 000 mg·L-1的液体培养基中,两株细菌同样表现出重金属抗性.在Pb2+浓度为1000 mg·L-1的液体培养基中,磷溶解浓度分别达到了57.9 mg·L-1和71.7 mg·L-1;而在Cr2+浓度为1000 mg·L-1的培养基中磷溶解浓度分别为60.1 mg·L-1和98.4 mg·L-1.     

光合细菌和螺旋藻对黄泔水净化与利用初探

应用光合细菌将黄泔水中的有机物降解转化为无机氮磷后养殖螺旋藻。结果表明,在实验条件下光合细菌对黄泔水ＣＯＤｃｒ的去除率可达７０％,处理后的黄泔水用甲壳质絮凝澄清后加入螺旋藻并曝气进行培养,藻生长周期为２２ｄ,生长速率为２０－３０ｍｇ／Ｌ．Ｄ。藻体蛋白质含量平均为５２．６ｇ／１００ｇ游离氨基酸平均含量为２．４ｇ／１００ｇ。