龙川江流域碳侵蚀特征的初步研究

选取龙川江楚雄站断面,于2007年9月至2009年9月对水体内悬浮颗粒物及各形态碳的含量进行连续采样分析.结果表明,汛期水体内总有机碳(TOC)含量主要取决于颗粒有机碳(POC)含量,非汛期水体内总有机碳主要源于溶解性有机碳(DOC),而溶解性无机碳(DIC)的季节变化不明显.洪水过境过程中,POC随即表现出"峰值现象";DOC峰值出现的时间较晚,反映出DOC化学侵蚀的溶出相对于POC的机械侵蚀作用所需时间较长;DIC在洪水发生过程中呈现出与流量变化相反的趋势,说明其主要受稀释作用的影响.在对碳含量随悬浮颗粒物(TSS)变化的分析中发现,POC与TSS之间呈现出显著的正相关关系,但悬浮泥沙中有机碳的质量分数与TSS之间却存在显著的负相关关系,DOC与TSS间的相关性较弱,表现出吸附作用和释放作用的共同影响.     

黄河源区水库二氧化碳逸出暖季变化规律及影响因素分析——以刘家峡水库为例

河流上修建水库改变了自然状态下的水流运动,而且深刻影响着物质传输和交换过程.本文以黄河源区12级梯级水库群末端的刘家峡水库为例,在2016年4、8月和2017年5月进行了3次野外试验,采用Li-7000静态箱法监测了刘家峡水库入库前、库中和出库河道内的二氧化碳分压(p(CO2))、二氧化碳逸出量(F(CO2)),并测定了相关水化学因素,包括pH、溶解氧(DO)和水温(T),综合分析了水库碳逸出的暖季时空变化规律及其影响因素.结果表明:在河流流向上,刘家峡水库库区内的p(CO2)和F(CO2)(601.6μatm和85 g·m-2·a-1,以C计,下同)均低于入库前水体(670μatm和328 g·m-2·a-1)和出库后水体(680.5μatm和372 g·m-2·a-1),水体的pH变化范围为7.90~8.80,DO变化范围为102%~145%;垂向上,pH为7.81~8.65,DO为82%~140%,从水面至水库库底p(CO2)的变化范围为617~1087μatm,p(CO2)、pH和DO均随水深增加而降低,且8月变化强于4月和5月;水温在垂向上存在明显的分层现象,温度范围为5~25℃.库区内的光合作用降低了水体溶解CO2的含量,出库水体由于水流波动较大,F(CO2)明显增加,8月水体的F(CO2)均低于5月,可能是由于水库中的热分层现象更加显著,进一步促进了浮游植物的生长,对溶解性CO2的利用增加.通过对世界范围内不同纬度和海拔高度的水库F(CO2)的统计发现,刘家峡水库的F(CO2)在温带地区水库的F(CO2)中呈较低水平,其高海拔的地理位置及梯级水库的拦截作用是重要原因.本研究可为高寒高海拔地区水库的F(CO2)评估和全球水库碳排放评价提供依据.     

炼油废水中异养硝化-好氧反硝化菌的筛选

从炼油废水活性污泥中筛选出一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株WY6。对筛选菌株进行了生理生化实验和菌种鉴定,考察了碳源种类、培养基的m(C)∶m(N)、培养温度、初始p H及接种量对菌株硝化性能的影响;并对其NH3-N去除性能进行了考察。经鉴定,该菌为鲍曼不动杆菌,适宜的培养条件为:以丁二酸钠为碳源、培养温度30℃、初始p H 9.0、m(C)∶m(N)=10、接种量2.0%。在此条件下培养20 h,可将NH3-N质量浓度由245.46 mg/L降至9.71 mg/L,平均NH3-N去除速率为11.79 mg/(L·h)。WY6菌可在32 h内将实际炼油废水的NH3-N质量浓度由初始时的73.74 mg/L降至1.15 mg/L,NH3-N去除率达98.4%,表现出良好的应用前景。     

响应面法分析优化牛粪厌氧发酵工艺参数

选取总固体浓度(TS)、碳氮比(C/N)和发酵时间(T)等3个发酵工艺参数,以沼气产率、甲烷含量和COD去除率作为发酵过程响应指标,运用响应面法(RSM)优化牛粪厌氧发酵工艺条件。结果表明,根据实验数据建立的3个二次多项式数学模型都具有高度耦合性(0.01),并且回归系数(R2)均大于0.9,说明预测值与实验值之间具有很好的拟合度。根据二次多项式方程运用响应面法单独优化沼气产率、甲烷含量和COD去除率的最优条件分别为TS=6.18%,C/N=25.51,T=34.12 d;TS=6.97%,C/N=25.81,T=36.45 d;TS=4.51%,C/N=24.86,T=36.08 d。结果发现,提高沼气产率和甲烷含量与提高COD去除率的最优TS和C/N值是相反的,进一步采用Design-Expert软件寻找出三者共同的优化条件,结果为TS=6.49%,C/N=25.36和T=35.37 d。该条件下沼气产率为230.62 mL/g VS,甲烷含量为70.50%以及COD去除率为57.51%。     

面向排放量化的低速区间机动车比功率分布特性与模型

随着排放建模方法从基于行驶周期和平均速度演变为基于VSP(Vehicle Specific Power)参数,利用VSP分布刻画交通状态成为最新的研究需求.近期研究中,针对城市快速路上大于20 km·h-1的速度区间建立了基于平均行程速度的VSP分布数学模型,却未对低速区间的VSP分布特征作深入研究.基于北京快速路大量逐秒浮动车数据,研究0～20 km·h-1的VSP分布与平均行程速度的关系.通过分析大量逐秒浮动数据的VSP分布与平均速度间关系,发现VSP分布与平均行程速度具有规律性:各VSP分布的峰值出现在VSP Bin=0处,且随速度的增加单调递减.因此,针对VSP分布的正、负区间以及VSP Bin=0处分别建立数学模型,并利用该模型进行机动车油耗/排放测算.对比分析油耗/排放的预测值和实测值得出,所建立的VSP分布模型可以有效用于机动车油耗/排放测算.     

蚯蚓对毛细管渗滤沟生活污水处理效果的影响

采用添加蚯蚓的毛细管渗滤沟A和没有蚯蚓的毛细管渗滤沟B对生活污水处理进行对比实验研究,同时考察毛细管渗滤沟中蚯蚓的数量变化和添加蚯蚓对土壤结构的影响。实验结果表明：蚯蚓对毛细管渗滤沟处理有机物有促进作用,蚯蚓的加入可以改变土壤结构,提高土壤孔隙率,增加出水溶解氧。反过来,毛细管渗滤沟为蚯蚓生存、繁殖提供了适宜条件,在土...     

活性碳纤维电极法去除水中敌草隆的研究

实验研究了活性炭纤维电极对敌草隆的去除作用。考察了电流强度以及敌草隆浓度对敌草隆去除的影响，对活性炭纤维用于吸附和用作电极去除敌草隆的效应进行了比较分析。结果表明，在0.01～0.05 A内，敌草隆的去除随着电流强度的增加而增加，其去除率为58%～91%。敌草隆浓度在5～40 mg/L时，其去除率随着浓度的增加而减小，但至1.5 h 时，去除率均可达95%以上。对于20 mg/L的敌草隆，活性炭纤维对其吸附去除率为90%左右，重复使用导致去除效率下降；活性炭纤维电极电化学氧化对其去除率达95%，并且重复使用其效果未见下降。活性炭纤维电极电化学氧化导致敌草隆分子结构破坏、苯环开环发生分解而最终得以去除。活性炭纤维电极可用于水中敌草隆的去除。     

Methylobacterium sp.TP-1好氧降解四溴双酚A机理及其功能酶研究

四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)是目前使用最广泛的溴代阻燃剂之一,在各种环境介质中普遍存在,对人体健康具有潜在危害.本研究从沉积物中筛选得到一株可降解TBBPA的菌株,命名为TP-1,经16S rDNA序列分析鉴定为甲基杆菌(Methylobacterium sp.).在pH=7的条件下反应60 h,菌株TP-1对初始浓度为10 mg·L~(-1)的TBBPA降解率为74.87%.采用HPLC-MS测定TBBPA的降解产物,发现主要产物为二溴双酚A、双酚A、4-对羟基苯乙酮和二溴化芳香族化合物,其降解方式主要为β断裂、还原脱溴和氧化,进而初步推测出其降解途径.在此基础上,基于KEGG数据库分析菌株TP-1降解TBBPA的分子生物学机制,依据模拟降解途径和KEGG注释结果推测菌株TP-1降解TBBPA的功能酶为过氧化氢酶(EC:1.11.1.6)、卤代烷脱卤酶(EC:3.8.1.5)、卤乙酸脱卤酶(EC:3.8.1.3)和单加氧酶(EC:1.14.13.7).对这4种酶同源性和编码基因进行对比分析表明,这4种酶与甲基杆菌属菌株的相应功能酶均具有较高的同源性,且相应的基因簇在甲基杆菌属菌株中均具有较好的同线性,据此推测甲基杆菌属的多数菌株具有TBBPA降解能力.本研究可从分子水平阐述TBBPA的微生物降解机制,为相关研究提供有益参考.     

1998—2008年我国废水污水处理的碳排量估算

对我国1998—2008年的废污水碳排量进行了估算.同时,提出一种综合的碳排量估算方法,即综合生化反应过程法与耗电量折算法,分别计算了我国废污水处理过程中相关生化反应所伴随的碳排量(直接碳排)和废污水处理过程中的能耗所对应的碳排量(间接碳排).生化反应过程法运用物质守恒定律并结合生化过程的基本参数对碳排量进行核算;耗电量折算法主要是通过计算废污水处理的总耗电量,进一步将耗电量折算成碳排量.计算结果表明,1998—2008年我国废水污水处理产生总平均碳排量为35.4×106t.污水处理产生的碳排量大于废水处理产生的碳排量,平均占总碳排量的56.3%,呈逐年上升趋势.废污水处理产生的直接碳排量大于间接碳排量,平均占碳排总量的51.7%,呈逐年下降趋势.直接碳排量中,生活污水处理碳排量占73.6%,呈逐年上升趋势,而且水处理碳排量平均为泥处理碳排量的4.27倍.间接碳排量中,生活污水处理碳排量占37.5%,且呈上升趋势,工业碳排量较大的行业,如造纸及相关制品业,化学、医药制品业与水电气供应业碳排量分别占总量的25.2%、18.6%和17.5%.