底泥耗氧量（SOD）数学模型与应用

底泥耗氧是自然水体氧平衡中很重要的一部分。底泥耗氧的影响因素众多。目前国内对底泥耗氧研究大多处于实验室阶段,数学模型的应用很少。阐述了底泥耗氧机理及底泥耗氧数学模型的研究进展,重点介绍了国外已成功验证与应用的底泥通量模型的研究情况。利用底泥通量数学模型探讨了苏州河沿岸合流污水泵站溢流对SOD的影响。结果表明：平均每次沿岸合流泵站雨天排江（CSOs）对苏州河底泥耗氧量的贡献是26．5％-41．2％。底泥疏浚短期可能会削减SOD,但CSOs对SOD的影响是长期的。     

苏州河底泥的耗氧特征及其与水质的关系

苏州河上海区段底泥中SOD的数据分析表明,市区河段底泥中SOD的大小,与上层河水中COD_(Mn)、DO、BOD_5、NH_3-N的含量均有密切的相关性。在流动水相作用下,研究了水温及流速等主要环境因素对底泥耗氧的影响。提出了市区河段水质模式中的底泥耗氧表达式。指出在市区河段中,底泥耗氧在总的耗氧过程中灵敏度最大,占主要地位。若河流两旁无污染源排入时,约占该河流总耗氧的51％;     

沱江底泥耗氧与模型化研究

SOD是影响水中溶解氧的重要因素。本文论述了底泥的特征,建立了沱江底泥耗氧的多元线性回归模型和再悬浮SOD模型.并讨论了影响底泥耗氧的主要因素。本研究发现底泥耗氧率模式为R=a exp(b/D)(a=3499.3,6=-0.192)。     

上海新港河道耗氧特性研究及其综合整治措施

通过实验室试验测定，得出了上海市新港河道水体和底泥的耗氧特性曲线，分析了水体和底泥耗氧的阶段历时、阶段耗氧特性及动力学过程。在缺乏河道水质模型的情况下，利用耗氧特性曲线可以估算各个阶段的耗氧量和河道的总耗氧量，为河道充氧设备的选择提供一定的理论指导。通过计算，上海新港河道的总耗氧量约为75．7kg／d。上海宏成实业发展有限公司采用充氧曝气、投加微生物、种植水生植物等措施对河道进行了治理，实践表明，这些措施可以使新港河道的水质有明显的改善。     

苏州河底泥的耗氧量

对苏州河底泥耗氧量(SOD)的实验测定结果表明,苏州河底泥(北新泾下游)的夏季耗氧强度是冬季的6倍,最大强度发生在武宁路河段,达7500mg/m2     

底泥耗氧速率的测定方法比较

在对实验室法和现场法测定底泥耗氧速度（SOD）的步骤和操作参数综述中，对于实验室测定法。从底泥采样，测定容器，实验底泥厚度，上覆水，测定培养条件，溶解氧测定方法，溶解氧测定时间和测定间隔，空白样的测定以及SOD的计算等方面作了介绍；对于现场测定法，从测定容器，测定水力条件，溶解氧测定方法，空白水样的测定，溶解氧测定时间和测定间隔，SOD的计算方法等方面作了介绍，最后在原理，技术和费用上对以上2种方法加以比较。     

上海新港河道耗氧特性研究及其综合整治措施

通过实验室试验测定,得出了上海市新港河道水体和底泥的耗氧特性曲线,分析了水体和底泥耗氧的阶段历时、阶段耗氧特性及动力学过程.在缺乏河道水质模型的情况下,利用耗氧特性曲线可以估算各个阶段的耗氧量和河道的总耗氧量,为河道充氧设备的选择提供一定的理论指导.通过计算,上海新港河道的总耗氧量约为75.7kg/d.上海宏成实业发展有限公司采用充氧曝气、投加微生物、种植水生植物等措施对河道进行了治理,实践表明,这些措施可以使新港河道的水质有明显的改善.     

上覆水中碳氮浓度对黄河沉积物反硝化速率的影响

通过室内培养测定泥水界面N₂通量,研究了黄河沉积物的反硝化速率,分析了沉积物反硝化速率与上覆水碳、氮浓度和耗氧速率的响应关系。结果表明,对照处理（CK）平均反硝化速率为14.81±9.43 μg N/m2/h。碳、氮添加处理中,N1（4.5 mg N/L）和C1（2.4 mg C/L）沉积物反硝化速率最高,均值分别为21.99±12.45和24.33±14.38 μg N/m2/h。理论上,NO₃-N和溶解性有机碳添加浓度分别为9.8和4.0 mg/L时沉积物反硝化作用最大,且反硝化作用的最佳碳氮比为2.3。不同碳、氮水平上沉积物反硝化速率与耗氧速率的响应关系并不一致。低碳氮水平下反硝化速率与耗氧速率显著正相关;低碳、高氮水平下反硝化速率与耗氧速率不相关;而高碳、低氮水平下反硝化速率则与耗氧速率显著负相关。     

测定活性污泥耗氧速率的经验总结和实际应用

本文前半部分详细阐述了本人经摸索后总结出的测定活性污泥耗氧速率具体操作,填补了有关文献资料在阐述操作上某些细节的缺失,并且在测定活性污泥耗氧速率过程中所遇到计算和样品放置等多个问题上,提出个人见解和解决方法;而本文后半部分阐述了如何判断活性污泥是否中毒或其活性受到抑制。     

黄浦江沿河底泥耗氧的研究

从黄浦江11个河段采集样品,测定其物化性质和耗氧速率,分析 SOD 沿河变化趋势。研究了底泥的起动和冲刷,建立了底泥起动关系式。在循环连续实验系统中进行了模拟 SOD 过程的试验。阐明了沉积物的耗氧能力与其性质的密切关系。实验表明,水流的紊动引起底泥起动、冲刷而再悬浮,对沉积物的耗氧作用和释放作用有巨大影响。     

太湖化学耗氧量和生化需氧量的时空分布特征

基于2009年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)全太湖32个站点的化学耗氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、溶解性总氮(DTN)、溶解性总磷(DTP)、浮游植物色素数据,分析了太湖COD、BOD的时空分布特征,并探讨了影响COD、BOD时空分布的因素.结果表明,2009年太湖COD值为3.40～6.16mg·L-1,平均值为(4.38±0.72)mg·L-1;BOD为0.64～5.93mg·L-1,平均值为(1.91±1.63)mg·L-1.COD值在秋冬季节较高,其值显著大于春夏季(p0.001);而BOD值冬季较高,其它季节都较低.COD与BOD的空间分布格局相似,呈现出自竺山湾、太湖西北沿岸区向梅梁湾区、湖心区、东南湖湾区依次递减的趋势.分类统计结果显示,河口沿岸区COD、BOD值显著高于开敞水域区(p0.001).相关性分析结果表明,COD、BOD与DTN、DTP、浮游植物色素的相关性存在季节性差异.夏季浮游植物色素浓度与COD、BOD相关系数最高,说明夏季浮游植物降解对水体内COD和BOD的贡献要高于其它季节.COD与BOD的时空分布特征主要受降雨量、河流输入、"引江济太"及太湖浮游植物活动等的影响.     

白洋淀湿地不同时空水生植物生态需水规律研究

在对白洋淀典型水生植物的蒸腾量实地监测的基础上,确定了不同时间和空间下水生植物的蒸散系数,对白洋淀湿地基于现状和恢复目标下的植物生态需水量进行了等级划分和计算.研究结果表明,6～9月综合蒸散系数为3.21、6.24、6.02和1.86.水生植物需水量的时间分布规律为7月>8月>6月>9月,空间分布规律为陆地>水陆过渡带>水中.现状条件下,白洋淀水生植物6～9月的最小需水量分别为0.49×108m3、0.80×108m3、0.60×108m3、0.16×108m3,分别占湿地最小生态需水量的44%、56%、49%、50%(未包含湿地土壤需水量),与湿地最小生态需水量对应的最低生态水位为7.50m、7.50m、7.50m、6.30m.基于生态恢复目标,计算得到6～9月的水生植物最小生态需水量分别为0 56×108m3、0.91×108m3、0.69×108m3、0.19×108m3,为湿地最小生态需水量的30%、41%、35%、21%.对比白洋淀水生植物生态需水量的实际值和计算值发现,白洋淀水生植物的生态需水量在6～9月间分别是计算值的5.75倍、6.42倍、5.00倍和2.29倍.     

子牙河水系水和沉积物好氧氨氧化微生物分布特征

采集海河流域子牙河水系河流沉积物和河流水样,分析了其好氧氨氧化微生物的分布特征,并探讨了氨氮、溶解氧和pH对其分布的影响.结果表明,沉积物中氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）丰度范围分别为1.05×105～1.18×109genecopies·g-1和1.04×105～2.46×109genecopies·g-1,水体AOA和AOB丰度范围分别为5.21×102～2.44×109genecopies·mL-1和1.75×102～1.56×1010genecopies·mL-1;沉积物中AOB占优势,平均丰度为AOA的8.51倍,水中AOA占优势,平均丰度为AOB的18.99倍.偏相关分析表明,氨氮浓度同水中AOB与AOA丰度比值显著正相关（r=0.477,p〈0.05）,pH同水体AOB丰度显著正相关（r=0.466,p〈0.05）,而溶解氧同水体AOB丰度及AOB、AOA丰度比值都显著正相关（r分别为0.722和0.745,p〈0.01）.     

海水养殖场底泥中转化硫和磷化合物的微生物及其多样性

对福建某近海养虾场底泥环境中硫和磷2种元素的微生物代谢进行了研究.结果表明,细菌代谢有机硫和无机硫产H₂S是养殖过程中造成H₂S污染的主要因素,利用半胱氨酸和硫代硫酸钠产生硫化氢的细菌数量分别为 1.6×10⁶和4.35×10³ 个·g^-1底泥;进一步研究发现,芽孢杆菌属、盐芽孢杆菌属和微杆菌属等细菌是产H₂S的优势菌群,而硫酸盐还原菌的数量较少,仅为25个·g^-1,其产H2S的作用不明显.研究还发现,转化有机磷和无机磷酸盐的优势菌群属于好氧细菌,其中分解卵磷脂的细菌和产磷酸酯酶细菌的数量分别为2.17×10⁵和 1.21×10⁶个·g^-1,转化磷酸钙的细菌数量为6.96×10³个·g^-1.本文从微生物学的角度探讨了养殖环境中硫、磷化合物的转化,提出细菌好氧代谢产H₂S是养殖环境潜在的污染因素,给出了一些改善和修复养殖环境生态的建议.     

东湖氮循环细菌分布及其作用

用最大可能数法测定东湖不同水期水体及底泥中亚硝化、硝化、反硝化和氨化细菌的分布,并分析其作用.结果表明,水体中亚硝化菌的最大可能数丰水期最高,平水期居中,枯水期最小;硝化菌丰水期小于其他2期,而反硝化、氮化细菌均是平水期最高、丰水期次之,枯水期最小.底泥中亚硝化菌n(MPN)丰水期高于另2期,硝化菌枯水期最高,而反硝化菌枯水期低于其它2水期,氮化细菌无差别.对比水相、泥相发现,亚硝化菌丰水期、枯水期泥相均大于水相(p<0.01),平水期无差别.硝化菌在平水、丰水2期的水相中占优势,枯水期差别不大反硝化菌n(MPN)仅在平水期泥相占优势,氨化细菌2相中无差别.氮循环细菌的分布及微环境的差异,促进了有机氮的分解、氮态氮的硝化和挥发及硝酸盐的反硝化作用.研究还发现,水体、底泥中反硝化细菌和氨化细菌1g[n(MPN)]与其气体截流量之间有显著相关(p<0.001),且不同水期产气量不同(p<0.05),表明氨化作用和反硝化作用随水期变化较大.氨化作用可将有机氮转化为铵和氨,促进水体及底泥中的氮以气态氨的形式挥发;反硝化作用将硝酸盐转化为N₂O、N₂,促进氮素释放.     

Studies on the formation of H2O2 in the ozonolysis of alkenes

The formation of H₂O₂ in the reactions of ozone with alkenes, isoprene and some terpenes has been studied with tunable diode laser absorption spectroscopy. The measured yields of H₂O₂ were found to be considerably enhanced in the presence of water vapour. H₂O₂ is thought to be formed in the ozonolysis of the alkene with O₃ by direct reaction of an intermediate with water vapour. The yield of H₂O₂ relative to the reacted alkene in the ozonolysis of trans-2-butene in the presence of water vapour was also studied with long path FTIR spectroscopy. Irrespective of the analytical methods and reaction conditions applied, the H₂O₂ yields in the reaction of O₃ with the different alkenes in the presence of water vapour were found to be in the range of a few per cent or less. Under the assumption that the reactive species forming H₂O₂ in the ozonolysis is the Criegee biradical, the overall rate constants for the reactions of some biradicals with water vapour were measured relative to the rate constant of the biradical with SO₂. For the H₂COO biradical a rate constant of (5.8 ± 2.5) × 10⁻¹⁷ cm³ s⁻¹ was determined and for the (CH₃)₂COO biradical (2.9 ± 1.5) × 10⁻¹⁷ cm³ s⁻¹; in the latter case with the assumption that (CH₃)₂COO reacts with SO₂ as fast as CH₂COO.     

珠江流域河流碳输出通量及变化特征

研究河流碳运移对于研究全球碳循环以及探讨河流对全球气候变化的响应机制具有重要意义.2012年4月和7月选取珠江主流及支流11个代表性断面,分析悬浮颗粒物和碳组分的空间分布和季节变化,同时选取博罗、石角和高要这3个主控断面,对珠江流域的碳通量和侵蚀模数进行了估算.结果表明,珠江流域悬浮颗粒物(TSS)、颗粒有机碳(POC)以及溶解有机碳(DOC)随雨季的到来而质量浓度升高,西江上游TSS和POC的质量浓度增加显著;珠江流域河流碳的4种组分中,溶解无机碳(DIC)的所占质量分数最高,且西江、北江的DIC质量浓度明显高于东江;西江、北江和东江河流中外源POC分别占78%、72%和26%,三大支流的POC均受上游C3植物的影响;珠江流域的TSS、总碳(TC)、POC、颗粒无机碳(PIC)、DOC、DIC、以及颗粒碳(TPC)、总有机碳(TOC)的入海通量分别为134×1012、12.69×1012、2.50×1012、1.01×1012、1.13×1012、8.05×1012、3.51×1012和3.65×1012g·a-1,对应的侵蚀模数分别为:309×106、28.98×106、5.75×106、2.27×106、2.56×106、18.4×106、8.02×106和8.31×106g·(km2.a)-1.与全球主要河流碳侵蚀模数相比,珠江流域河流DOC、POC和TOC的侵蚀模数均高于全球平均值.     

稻麦轮作农田系统中氮素渗漏流失的研究

通过埋设土壤溶液抽滤器采集渗漏水样,对上海郊区大田条件下稻麦轮作系统中土壤氮素(N)的渗漏流失情况进行了观测研究.研究结果表明,稻季渗漏水中总氮(TN)浓度随时间呈下降趋势,其中,硝态氮(NO3--N)由泡田初期的10 mg·L-1以上迅速下降至2 mg·L-1以下,铵态氮(NH4 -N)则始终低于1.3 mg·L-1.施肥能引起渗漏水N素增加;稻田淹水过程也通过改变土壤氧化还原环境控制着N素形态的转换.麦季施肥小区渗漏水中N素形态以NO3--N为主,且施肥后迅速上升到平均7.11 mg·L-1;NH4 -N浓度在施肥和不施肥处理中均很低,分别为0.38 mg·L-1和0.36 mg·L-1.在稻季施肥2.50×104 kg·km-2和麦季施肥2.14×104 kg·km-2(以N计)的情况下,N素淋失负荷分别为6.08×102 kg·km-2和7.42×102 kg·km-2,分别占施肥量的2.4%和3.5%;施肥条件下两季总的N素淋失负荷比不施肥处理高出108.7%.     

Influence of Chironomid Larvae on oxygen and nitrogen fluxes across the sediment-water interface (Lake Taihu, China)

The microscale distribution of oxygen,the nitrogen flux and the denitrification rates in sediment inhabited by chironomid larvae(Tanypus chinensis) were measured in eutrophic Lake Taihu,China.The presence of the chironomids in the sediment increased the oxygen diffusional flux from 10.4 ± 1.4 to 12.7 ± 2.5 mmol O 2 /(m 2 ·day).The burrows of the larvae represented "hot spots" and strongly influenced the nitrogen cycles and diagenetic activity in the sediment.The results indicate that the bioturbation effects of Tanypus chinensis chironomid larvae increased the capacity of the sediment as a sink for nitrate and a source for ammonium.Nitrate influx and ammonium outflux were increased 8.8 and 1.7 times,respectively.Under bioturbation,the amount of nitrate consumed was greater than the amount of ammonium released.The total denitrification rate was also enhanced from 0.76 ± 0.34 to 5.50 ± 1.30 mmol N/(m 2 ·day).The net effect was that the bioturbated sediments acted as a net sink for inorganic nitrogen under direct and indirect bioturbation effects compared to the control.     

汞在小浪底水库的赋存形态及其时空变化

为了解小浪底水库汞的赋存状况,采用冷原子荧光光谱法测定了小浪底水库水体、表层沉积物、沉积物间隙水以及鱼类肌肉样品中的总汞,采用乙基化衍生-气相色谱-原子荧光法测定了上述样品中的甲基汞,进而分析了小浪底水库鱼体中汞的富集状况.结果表明,小浪底水库水体中丰、枯水期总汞浓度分别为0.71~1.42 ng·L-1和0.90~2.49 ng·L-1,均符合国家地表水环境质量标准(GB 3838-2002)一类水汞浓度标准限值,水样中未检出甲基汞.丰、枯水期沉积物中总汞浓度分别为51.74~90.42 ng·g-1和95.66~172.52 ng·g-1,甲基汞浓度分别为0.09~0.26 ng·g-1和0.18~0.39 ng·g-1,甲基汞浓度较低,这可能与水体底层溶解氧浓度较高以及沉积物中有机碳浓度较低有关.丰、枯水期沉积物间隙水总汞浓度分别为4.27~9.49 ng·L-1和5.46~41.04 ng·L-1,甲基汞浓度分别为0.09~0.99 ng·L-1和0.07~1.01 ng·L-1,间隙水中总汞和甲基汞浓度明显高于上覆水体,与水体间存在汞浓度梯度,可能存在从沉积物间隙水向水体中的扩散.鱼体肌肉总汞浓度在43.47~304.98 ng·g-1之间,甲基汞浓度为10.77~265.23 ng·g-1,甲基汞低于食品安全国家标准规定的污染物限量(GB 2762-2012)(非肉食性鱼500 ng·g-1和肉食性鱼1 000 ng·g-1).水库鱼体总汞的生物富集系数分别为鳙鱼1.3×105,梭鱼9.3×104,鲫鱼4.7×104,白条5.0×104,黄颡鱼1.7×105,弓鱼3.9×104.