生物陶粒反应器中好氧反硝化菌的脱氮研究

采用固定化生物强化技术,研究了生物陶粒反应器中好氧反硝化菌的脱氮效果.运用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对微生物菌群结构稳定性进行了分析.结果表明,在水力负荷1.5m/h,气水比5:1,水温25～30℃,进水硝氮负荷为0.75～2.87kg/(m³·d),COD浓度负荷为7.46～10.03kg/(m³·d)的条件下,反应器稳定运行后,对硝氮的平均去除率可以达到93.10%,并且出水硝氮和亚硝氮的浓度一直保持在很低的水平,COD的平均去除率为97.50%.DO的消耗和硝酸盐还原主要发生在进水端的0～0.5m区域内,反应器中DO浓度始终处于较高的水平.根据DGGE指纹图谱显示,分离得到的4株好氧反硝化菌为假单胞菌属的不同的种,且在整个运行阶段稳定存在,始终为优势菌群.     

基于三维数值模拟的供气式低压射流曝气装置性能优化研究

为提高供气式低压射流曝气器中气液混合效果、提高氧传质速率,基于射流曝气器内部结构解析,提出了混合室增设分散孔板、双管进气等优化改进方案。应用FLUENT软件对射流曝气器改进前后混合室气液两相混合效果进行三维数值模拟研究,模拟结果表明,增设分散孔板可显著增加混合室湍流强度、提高气液两相混合效果,孔板设置于进气孔前更利于氧传质效率的提升;增设射流曝气器对称进气口可使气液两相在混合室内分布更加均匀,增大气液两相接触面积,促进气液两相混合。根据模拟结果加工改进型供气式射流曝气器,并进行清水充氧实验,在不同实验参数下,改进射流曝气器的标准氧传质系数、标准氧传质速率、标准氧传质效率和标准曝气效率与改进前相比分别提高19.81～20.30%、30.84%～41.87%、9.84%～25.97%、3.78%～20.56%。     

都柳江流域水体锑的形态及净化特征研究

选择受锑矿开采活动影响较严重的都柳江流域为研究对象,采集丰水期和枯水期干支流河水及悬浮颗粒物样品,通过野外水文地质调查和样品分析获取数据,探明不同地质背景条件下流域水体中锑(Sb)的时空分布及迁移转化,揭示Sb的形态与净化机制.研究表明:碳酸盐岩区弱碱和氧化性水环境有助于矿渣中辉锑矿溶解;流域水体锑含量介于0.00～ 86.30 μg·L-1(丰水期)和5.10～487.26μg·L-1(枯水期),丰水期稀释作用较强,含量较低;由于辉锑矿(Sb2S3)氧化分解释放Sb和SO42-,二者含量显著正相关;干流水体溶解态锑主要以迁移性较强的SbO3-存在,沿流向含量降低,并受污染支流及水库影响;水体悬浮颗粒物对溶解态锑具有一定的吸附净化作用,溶解态和颗粒态锑比值介于28～1180;稀释作用是水体锑含量降低的主要净化机制,同时在水利枢纽的调控作用下,出境断面锑含量可降至5.34 μg·L-1(丰水期)和9.75μg·L-1(枯水期).治理流域内受污染支流,并借助稀释作用和梯级水利枢纽调节功能,能够有效降低水体锑含量及输送通量,预防生态危害.     

青海省机动车尾气监管系统的设计与实现

随着机动车保有量的增加,机动车尾气污染已成为我国空气污染的重要来源,其污染防治的重要性和紧迫性日益凸显。文章详细介绍了青海省机动车尾气监管系统的设计思路与实现的主要功能,并对相关问题进行了深入的探讨。系统的建成对改变青海省环保部门对机动车尾气检测管理的传统模式,有效进行全省统一规划、集中管理,提高青海省环保信息化建设的高新技术含量具有重要意义,同时也为我国其他省市的机动车尾气检测监管提供参考。     

中国典型沿海城市冬季PM2.5中碳组分的污染特征及来源解析

为研究中国典型沿海城市冬季PM_2.5中碳组分的污染特征及来源,于2018年12月5日—2019年1月30日分别在天津(TJ)、上海(SH)和青岛(QD)同步采集PM_2.5样品。结果表明,天津、上海和青岛PM_2.5的平均浓度分别为(116.96±66.93)、(31.21±25.62)、(74.93±54.60)μg·m^-3,OC和EC的空间分布均为天津(18.69±7.95)μg·m^-3和(4.98±2.08)μg·m^-3>青岛(16.45±8.94)μg·m^-3和(2.01±1.04)μg·m^-3>上海(7.28±3.11)μg·m^-3和(1.05±1.25)μg·m^-3。3个站点的OC和EC均呈现较好的相关性,表明OC和EC具有相似的来源;OC/EC比值范围在2.37—7.53、5.47—46.41和4.77—13.36之间,证明各采样点均存在二次有机碳(SOC)的生成;采用最小R²法(MRS)估算SOC浓度,得到3个采样点SOC的平均质量浓度为(5.09±4.68)、(3.90±1.65)、(4.21±4.31)μg·m^-3,分别占OC总量的27.2%、55.8%和19.5%,其中上海的SOC在OC中的占比最大,说明上海二次有机碳污染较为严重,这主要归因于冬季严重污染源排放和有利的二次转化气象条件,而天津和青岛的碳组分主要来自污染源的直接排放。主成分分析(PCA)结果发现,天津PM_2.5中碳组分主要来源于道路尘、生物质燃烧和机动车尾气,上海PM_2.5中碳组分主要来源于生物质燃烧、道路扬尘和机动车尾气。青岛PM_2.5中碳组分主要来源于道路扬尘、机动车尾气。后向轨迹聚类分析表明,来自西北方向的气团对天津的影响较大,PM_2.5和碳组分的浓度值最大;而对上海而言,主要受北方气溶胶经过海面又传输回上海的气团的影响;青岛站点主要受华北地区污染物和本地排放源的影响。     

基于生态足迹模型的新晃县可持续发展能力评价

为定量评价湖南省西部地区可持续发展能力,采用2008-2013年新晃县统计年鉴和世界自然基金会(WWF)的相关数据,对新晃县6a(2007-2012年)来人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算和分析。结果表明:新晃县2007-2012年在较低的发展水平下一直处于生态赤字状态,且生态赤字逐年上升,处于不可持续的发展状态。同时在测算生态经济系统多样性指标和发展能力指标时发现生态经济多样性指数提升,系统的发展能力有所提高。最后讨论本研究中发现的生态足迹法存在的一些问题。     

大宁河水生态系统健康评价

随着人口增长及社会经济的发展,河流水生态系统健康受到严重威胁.为了解大宁河水生态系统健康状况,选取大宁河2011-2015年水体水质[水温、pH、SD（透明度）、ρ（DO）、ρ（COD_Mn）、ρ（TN）、ρ（TP）]与水生态[藻密度、ρ（Chla）]9个主要指标,构建了大宁河水生态系统健康评价指标体系,运用基于熵值法的综合健康指数法对其水体生态系统健康状况进行综合评价.结果表明,2011-2015年,大宁河水生态系统健康状况整体呈亚健康状态,有50.89%的监测样本处于亚健康状态,枯水期健康状态好于丰水期.大宁河各监测断面CHI（综合健康指数）值的季节变化特征为丰水期低于枯水期;年际变化特征为从2011-2015年CHI值呈先升后降的变化趋势,健康状态呈先转好后转差的变化趋势,大宁河水体富营养化趋势明显;空间变化特征为丰水期和枯水期CHI最低值主要位于中下游的白水河、龙门和菜子坝断面,河流水质与人类活动强度密切相关.研究显示,影响大宁河水生态系统健康的关键因子为营养盐指标[ρ（TN）、ρ（TP）]和有机物指标[ρ（COD_Mn）].      

黑麦草间作对镉在小麦中积累和转运的影响

利用镉(Cd)污染土壤进行盆栽试验,设置黑麦草(Lolium perenne L.)单作、小麦(Triticum aestivum L.)单作和小麦与黑麦草间作3个处理,研究间作对小麦各器官Cd积累和转运的影响。结果显示,间作模式对小麦不同生育期的根、茎、叶Cd含量基本都有降低作用,但对产量几乎没有影响。与单作模式相比,间作模式降低了收获期小麦根向地上部器官的转运系数和节向籽粒的转运系数,从而使籽粒的Cd含量下降,为同时满足Cd污染土壤的植物修复与农业生产进行提供理论支持。     

含硝氮废水的好氧反硝化处理及其系统微生物群落动态分析

利用好氧反硝化细菌强化生物陶粒反应器处理含硝氮废水,探讨了生物陶粒反应器中好氧反硝化生物脱氮的实现过程,并运用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对微生物菌群结构稳定性进行了分析.结果表明,在水力负荷0.75 m/h,气水比5:1～10:1,水温15～23℃,进水COD负荷1.92～5.98 kg/(m3·d),硝氮负荷O.60～1.34 kg/(m3·d)的条件下,生物陶粒反应器在稳定运行阶段可以基本实现对硝酸氮的完全去除,对总氮的去除率最高可达95.73%,出水中亚硝酸盐一直保持在较低水平.PCR-DGGE指纹图谱显示,微生物多样性与废水的处理效果出现协同变化的特征.在整个运行阶段,好氧反硝化菌群X31在反应器中稳定存在,并始终是优势菌群.     

不同光照强度下香溪河浮游植物演替过程研究

为丰富三峡水库浮游植物演替机制,为三峡水库“潮汐式”调度提供理论依据和基础数据,基于前期香溪河水华易发区现场监测结果,其水下光照强度变化范围为1 800~17 000 lx,据此开展不同梯度恒定光照条件下香溪河源水混合浮游植物群落演替过程的室内控制试验.结果表明:①按照R*法则和关键光强假说,在其他环境条件适宜的情况下,光照为4 500 lx时,香溪河源水中混合浮游植物的生物量和多样性最高.②CSR理论（Competitor-Stress Tolerator-Ruderals Theory）中的浮游植物环境适应机制及生长策略不能准确解释不同梯度恒定光照控制条件下浮游植物的演替规律.光照条件是影响浮游植物群落演替方向的关键要素,而演替方向由群落发生演替时的光照条件与该群落中藻种关键光强的匹配程度决定.③香溪河源水中混合藻种的不同梯度恒定光照控制试验结果显示,小球藻（Chlorella sp.）、衣藻（Chlamydomonas sp.）、栅藻（Scenedesmus sp.）、肾形藻（Nephrocytium sp.）、微囊藻（Microcystis sp.）、色球藻（Chroococcus sp.）、隐藻（Cryptomonas sp.）和小环藻（Cyclotella sp.）的最适光强分别为3 000、8 000、13 000、6 000、6 000、13 000、13 000和6 000 lx.研究显示,将光照控制在合适的阈值范围,有助于维持浮游植物的多样性,对水华防治具有重要意义.