凤眼莲与喜旱莲子草净化造纸废水的效果研究

本文对凤眼莲与喜旱莲子草对废纸再生纸浆废水的净化效果作了初步探讨。实验表明,水生植物凤眼莲与喜旱莲子草对废水CODcr具较好的净化效果,且能有效地增加废水溶解氧,但对色度和木质素去除不明显。此外,废水中的硫化物对该两种水生植物具较强的毒性。     

红外光谱法测定石灰型固硫剂中的SO_4~(2-)、SO_3~(2-)、CaO

采用红外光谱法测定燃煤固硫剂中的SO_4~(-2)、SO_3~(-2)、CaO。对SO_4~(-2)、SO_3~(-2)、CaO的检测极限分别为0.01％、0.01％、0.05％,线性响应范围分别为0.01—0.20％、0.01—0.20％、0.05—3.0％。本法具有快速、样品需用量少等特点,特别适于对易氧化的SO_3~(-2)的测定。采用本法对实际固硫剂灰渣样进行了测定,所得结果与标准化学法相比,重合性较好。     

植物对养殖废水中总磷的去除效果研究

为了了解三种常见植物对养殖废水中总磷(TP)的去除能力,通过模拟实验系统地研究了芦苇、凤眼莲、蕹菜对养殖废水中TP的去除效果.结果表明:三种供试植物对养殖废水中TP的去除效果大小为:芦苇-凤眼莲植物组合芦苇-蕹菜植物组合凤眼莲蕹菜芦苇.在处理15 d后,供试的三种植物对养殖废水中总磷的去除率在58%~91.25%之间,而对照组为37%~62.5%,供试植物对养殖废水中总磷有较强的去除效果.图5,表3,参9.     

一株高效凤眼莲脱胶菌的筛选及鉴定

预处理是生物质能源产品制备中最昂贵、最关键的环节,生物预处理因环境友好和能耗低而受到广泛关注。为获得较好的生物预处理菌株,以脱胶效率为出发点筛选菌株,从凤眼莲(Eichhornia crassipes)生长环境介质中分离菌株,通过富集培养、刚果红平板染色法初筛,获得一株对凤眼莲脱胶效果较好的A_1菌株。在最佳条件下A_1菌株分泌的果胶酶活性、木聚糖酶活性和纤维素酶活性分别为3 925.00、8 331.67和4 883.62 nmol·s~(-1)·mL~(-1);A_1菌株对凤眼莲的1次脱胶减重率为33.37%,3次连续脱胶的累计减重率为49.26%。通过16S rRNA序列鉴定,构建系统发育树分析,该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。     

~(35)S-杀虫双农药在模拟陆—水生态系统中的迁移和分配

本文应用模拟生态实验装置和放射性同位素示踪技术,研究~(35)S—杀虫双农药在模拟陆—水生态系统中的迁移和分配。为期58d的追踪试验结果表明,~(35)S—杀虫双主要随灌溉水而迁移,由土壤渗漏水回收量占施药总量的51.39％;经水稻根系吸收而残留于植株中的为5.94％,其中,茎、叶残留水平为0.32mg/kg,根系为1.15mg/kg;留存于土壤中的约为18.48％,残留水平为0.01mg/kg。由土壤渗漏水构成的水域放养水生生物模拟水—芜萍(Wolffia arrhiza Wimm)—鱼(草鱼Ctenopharyngodon idellus)—螺生态系统中,为期29d的试验,芜萍对~(35)S—杀虫双积聚率(17.67)>螺(肉10.47)>鱼(全量混合样的积聚率4.29);鱼体中内脏积聚率(6.67)>鳃(1.24)>骨(1.07)>肉(0.56),无生物浓缩。     

极限精密差示紫外光度法测定工业含酚废水中高含量油的初步研究

本文用两个参比溶液的极限精密差示紫外光度法,测定工业含酚废水中的高含量油。选择二氯甲烷为溶剂,λmax=272nm,参比油浓度C_1和C_2分别为45(mg·1~(-1))和350(mg·1~(-1))左右,工作曲线测量范围为45—300(mg·1~(-1))。废水样含油量测定的相对标准偏差小于4％(n=8),回收率高于95％,与普通紫外光度法对比,准确度可提高10倍。     

水中阴离子表面活性剂的吸光光度测定

在1.8—2.0mol/L的磷酸溶液中,在聚乙烯醇存在下,维多利亚蓝B可用于水相直接光度测定阴离子表面活性剂。测定波长在555nm,对于十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠摩尔吸光系数分剐为7.44×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1)和7.48×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1)。方法简便快速,毫克量的常见离子不干扰测定,本法可用于河水和生活废水中10~(-7)—10~(-6)mol/L的阴离子表面活性剂的测定,十二次测定变动系数为2.6％,回收率可达96—104％。     

凤眼莲对污水中重金属的净化

本文根据天津市南排污河水质特点研究了凤眼莲(Eichhornia Crassipes Solms)对Pb、Cd,Cr的净化功效。分别考查了凤眼莲对复合毒物(Pb、Cd,Cr)不同起始浓度的净化;复合毒物不同起始pH下的净化;对重金属的富集与释放;对南排污河现场污水的净化。在本实验特定条件下,六天后对重金属的净化负荷N;及净化效率R1分别为:Pb:0.076—0.496g/kg(干)·d,71.21—85.95％;Cd:0.008—0.041g/kg(干)·d,61.54—83.33％;Cr:0.022—0.056g/kg(干)·d,29.52—58.62％;对不同金属离子的净化力为Pb>Cr>Cd。     

水中拟除虫菊酯类农药的分析

本文介绍了气相色谱法测定水中五种拟除虫菊酯农药的多残留分析方法。样品用正已烷萃取,直接用带ECD的气谱仪测定。色谱柱为长1.5m、内径3mm、填充5％OV-1/Chromosorb WHP(80—100目)的玻璃柱,此柱对五种拟除虫菊酯的分离效果较好。0.002—0.1ppm水平的添加回收率为90.77—104.95％,变异系数为2.23—6.88％。最低检测浓度为1.2×10~(-4)—2×10~(-3)ppm。     

不同水生植物的除氮效率及对生物脱氮过程的调节作用

选取漂浮植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和大薸(Pistia stratiotes)、浮叶植物乌菱(Trapa bicornis)和沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)4种不同类型水生植物为供试植物,构建富营养化水体净化系统,在植物生长初期(6—7月)、快速生长期(7—8月)和缓慢生长期(9月)研究其吸收富集氮的能力、去除水体中氮的效率及对水体生物脱氮过程的影响。结果表明,4种水生植物去除水体氨氮、硝态氮、总氮的效率有所差异,凤眼莲、大薸在3个生长阶段对上覆水中各种形态氮的去除效率均较高,对氮的富集能力也较强,轮叶黑藻去除水体中氮的效率最低。快速生长期各类植物净化水体氮的速率最快,其次是生长初期。4种植物体内富集氮能力从大到小依次为凤眼莲、大薸、乌菱和轮叶黑藻,种植沉水植物的水体生物脱氮气体N2和N2O的释放通量以及气体释放总量明显高于其他类型水生植物。     

焦化废水处理利用的复合生态工程系统实验

生态工程系统(EES)处理焦化废水是实现低成本废水资源化的有效手段。该EES由UASB ABS IWBE组成。结果表明：在HRT为30h时，该系统对废水COD去除率的均值是91．1％，对NH4-N去除率平均为99．5％，对酚去除率平均为99．8％。废水可达标排放或循环利用。     

一株嗜酸硫单质还原菌的分离鉴定及其在酸性重金属废水处理中的作用

采用Hungate厌氧滚管法,从酸性重金属废水中筛选了1株嗜酸性的硫单质还原菌NAU-16.经形态学和16S r DNA基因序列分析鉴定为脱硫菌属硫磺细菌种Desulfurella amilsii.研究了其在不同温度(20—60℃)、p H(1.0—7.0)和碳源(乙酸、丙醇、乳酸、葡萄糖、丙三醇、丙酮酸)条件下的生长特性,并通过序批式厌氧瓶培养考察了该菌株对污泥生物沥浸酸液中Zn~(~(2+))、Cu~(~(2+))、Ni~(~(2+))的去除效果.结果表明,菌株NAU-16最适生长温度为35—45℃,可在p H值3.0—7.0范围内较好生长,能利用乙酸、葡萄糖作为电子供体和碳源.同时,Desulfurella amilsii NAU-16介导的生物硫单质还原可有效处理含Zn~(~(2+))、Cu~(~(2+))、Ni~(~(2+))的污泥生物沥浸酸液.对于初始p H 3.0—4.0的沥浸液,处理12 d,Zn~(~(2+))、Cu~(~(2+))的去除率达99%以上,Ni~(~(2+))的去除率90%—99%.上述研究结果为酸性重金属废水生物处理提供了一种新途径.     

黄土高原生态系统中土壤氮库的储量、流量及其消长趋势

本文以黄土高原生态系统中土壤氮库为中心,研究了土壤氮库的能量、流量以及消长趋势。研究结果表明,黄土高原表层(0—20cm)土壤氮库储氮量为1.5×10~8t,主要吸肥层(0—1m)为5.0×10~8t。高产农田土壤氮库储量为2—3t/ha,中产农田土壤为1.5—2.0t/ha,低产农田土壤仅1.0—1.5t/ha。黄土高原土壤氮库的流入量为235×10~4t,其中化学氮肥流入量占总流入量57.0％,有机肥占36.6％;流出量为250×10~4t,其中由作物收获流出氮量占69.6％,水土流失占12.8％,土壤氮库呈现负平衡,其中氮储量有缓慢下降趋势。为此,要大力增加化学氮肥与有机肥投入量。同时应采取多种措施,以提高有机氮流入量,还应大力降低非生产性氮流出量,使土壤氮库保持动态平衡与稳步增长。     

基于遥感技术的太湖放养凤眼莲的生长模型

根据从卫星遥感影像或全球定位系统获得的凤眼莲面积变化数据,对在开放水域中大面积放养凤眼莲面积变化的研究,建立了放养凤眼莲生长的Logistic动力学模型来估算凤眼莲面积。在太湖竺山湾凤眼莲放养试验表明：从2009年8月4日到10月15日,凤眼莲面积从54 250.34 m2增加到135 525.66 m2,建立的估计凤眼莲面积的Logistic模型的环境容量k s为2 697 210.03,面积增长率rs为0.012 4,对试验数据的拟合优度检验R 2为0.975 3,F检验为78.93,均方根误差RMSE为2 705.55,表明该模型准确模拟了凤眼莲生长的动力学特征。     

两种常用阳离子染料O_3氧化特性的研究

本文研究了两种常用阳离子染料—半菁类的阳离子桃红FG和二氮半菁类的阳离子艳蓝RL在水溶液和染色废水中的O_3氧化特性。实验结果表明:脱色率可达99％以上;就脱色而言,在水溶液中的臭氧氧化指数分别为2.67和2.85,其废水的COD_(Cr)去除率与废水水质有关,COD_(Cr)去除率范围为15～40％。     

凤眼莲对电影洗印废水中银的净化试验

本文进行了凤眼莲对三种不同形态银净化的静态试验研究,得出去除速率K值,24h内为K_(Ag)~+(0.136)>K_(Ag(S_2O_3))~(3-)(0.054)>K_(AgBr)(0.030)。对络合态银的净化做了动态模拟试验,揭示了凤眼莲对银的净化率R与停留时间t呈指数函数R=Ac~(B/t)(B<0)关系,表面去除负荷Ps与t呈幂函数Ps=At~B(B<0)关系。     

富营养化水体生态修复技术中凤眼莲与磷素的互作机制

为进一步完善富营养水体生态修复技术体系,提升除磷效能,从磷素对水体富营养化进程的贡献展开分析,指出磷素是制约浮游藻类生长的关键因素,并分析了凤眼莲Eichhornia crassipes与磷素的互相作用机制,即磷素对凤眼莲植株生理性状具有影响,而凤眼莲对磷的吸收同化作用又促成了除磷目标。研究显示:随着水中可获取磷浓度的升高,凤眼莲吸收的磷素更多地分配在茎叶部分。水体磷浓度过高,将激发凤眼莲对磷素的超累积性;水环境中磷素缺乏,凸显出凤眼莲的根部形态可塑性。水体氮磷浓度比(N/P)为2.5~5时凤眼莲可获得最大生物产量。凤眼莲对可溶性反应磷具有极优的净化效果;在藻华爆发期间,凤眼莲能通过密集根系捕获飘移的蓝藻,并吸收利用藻细胞衰亡所释放的磷素。在工程实践中,需统筹考量磷去除效果与去除速率,在高污染负荷的情况下,应优先考虑去除速率;当水再生作为饮用水源时,应优先考虑去除效果。凤眼莲生态修复工程设计须遵循先后次序:(1)最终水质目标;(2)生物产量;(3)植株品质。最终水质目标及营养去除与营养负荷水平密切相关。在大型湖泊和水库实践应用中,须先控制外源磷负荷,再逐步削减内源磷负荷。利用凤眼莲深度净化污水处理厂尾水,或在高负荷的入河、湖口处种养凤眼莲,可减轻外源磷负荷;在蓝藻积累和衰亡的背风区域种养凤眼莲,以吸收蓝藻释放的营养,从而减轻内源磷负荷。     

亚磷酸酯工业废水的除磷研究

在生产亚磷酸三甲酯排放的污水中,有机磷含量较高,一般在10~4—3×10~4毫克/升左右,还含有2—4％Na_2SO_4,超过了我国排放标准(0.5毫克/升)。本文从物理化学的基本原理出发,提出了化学沉淀法的理论依据,主要阐明了以氯化钙为沉淀剂时,溶液的pH及Ca~(2 )离子浓度影响亚磷酸酯钙盐溶解度的规律。本工作用氯化钙与氧化钙作为沉淀剂时,废水中有机磷降至10毫克/升以下,毒磷降至0.5毫克/升以下,达到了排放标准。     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

不同水生植物对富营养化水体释放气体的影响

水体反硝化脱N、温室气体排放以及O2释放过程均是水体生态系统中发生的重要生化反应过程。为了明确不同类型水生植物对这些过程的影响程度,采用自主研发的原位收集水体释放气体装置,于2012年7—8月对滇池草海中自然生长的挺水植物〔菖蒲(Acorus calamus)〕、浮叶植物〔睡莲(Nymhaea tetragona)和荷花(Nelumbo nucifera)〕、漂浮植物〔凤眼莲(Eichhornia crassipes)〕、沉水植物〔狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)〕及对照(无植物)区域内释放的N2、CH4、O2、CO2和N2O的规律进行研究。结果表明,各种水生植物生长区及对照区释放气体主要由N2、CH4和O2组成,其余成分主要是CO2和N2O。沉水植物通过光合作用明显促进了水域内O2释放过程,进而提高了水体释放气体的速率及各气体成分通量值。而睡莲、荷花和凤眼莲由于叶片覆盖水面的影响,降低了水体藻类的光合能力,造成该区域水体释放气体的速率中值低于对照区,且各气体成分释放通量值也较低。各区域释放气体中CH4浓度无显著差异(P0.05),菖蒲区释放的气体中N2浓度显著高于对照区(P0.05)。