寒旱区湖泊浮游植物特征及其对营养状态的指示作用

为揭示内蒙古典型湖泊浮游植物群落特征及其对营养状态的响应,于2019年和2020年7月对呼伦湖,岱海,乌梁素海和居延海浮游植物和水质理化指标进行取样调查.结果显示,呼伦湖,岱海,乌梁素海和居延海分别鉴定出浮游植物101种,44种,125种和42种,绿藻门,硅藻门和蓝藻门是其优势门类.调查期间4个湖泊浮游植物的总丰度分别为5.71×10⁵,0.18×10⁵,3.45×10⁵和6.96×10⁵cells/L;根据优势度分析,居延海优势种最少为6种,其他湖泊优势种都在10种以上;CCA分析表明,综合营养指数(TLI),水温(T),总溶解性固体(TDS),氨氮(NH₄⁺-N),盐度(SAL),pH值(P<0.01)是浮游植物优势种的主要影响因子.4个湖泊的浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(H′),丰富度(D),均匀度(J)指数均值分别为1.4,0.38和2.79(呼伦湖),2.28,0.87和1.42(岱海),2.99,0.74和4.46(乌梁...     

一种负载功能型微生物的营养缓释填料的制备及性能评价

根据乳化交联和吸附固定化原理,制备了一种负载功能型微生物的营养缓释填料(SC填料),并以乙酸丁酯作为模拟废气,考察了其在生物反应器中的使用效果.填料理化特性分析结果表明,该填料孔隙率为92.6%,堆积密度为40.75kg·m~(-3),比表面积为2.45 m2·g~(-1),真密度为551.52 kg·m~(-3);表面存在大量的O—H、C=O等亲水基团,同时填料内分布氮(N)、磷(P)等营养元素,N和P的释放速率分别为22.35 mg·(L·d)-1和8.36 mg·(L·d)-1;微生物负载量(蛋白/填料)为14.61 mg·g~(-1),储藏7 d和30 d后填料内微生物对乙酸丁酯的去除率 96%,表明其储藏稳定性较好.应用SC填料的生物滴滤塔经过8 d完成挂膜过程,在外界不供给营养、不调节循环液pH的情况下,应用SC填料的反应器运行性能稳定,去除率始终保持在94%以上,而采用聚氨酯海绵填料(PU填料)的生物滴滤塔挂膜期稍长、运行不稳定.高通量测序表明,填料制备过程中固定的特定降解菌在整个运行阶段均处于优势地位,且菌群结构较为稳定,从而能保证反应器的稳定运行.     

不同原料生物炭的理化特性及其作炭基肥缓释载体的潜力评价

生物炭作炭基肥缓释载体的能力与其理化性质密切相关,因此在制备炭基肥前有必要对不同原料和热解温度制备的生物炭的理化性质进行评价.以苹果枝条、棉秆和杜仲枝条为原料,通过生物质干馏设备在400、 500、 600和700℃热解温度下制备生物炭,并对生物炭的pH、比表面积及孔隙结构、表面官能团和矿物组成等理化性质进行表征和灰色关联度分析,结合生产成本评价生物炭用于炭基肥缓释载体的潜力.结果表明,3种原料制备的生物炭的产率均随热解温度的升高而降低,其中400℃制备的苹果枝条生物炭的产率最高（37.4%）.所有生物炭的pH值均>10,表现出强碱性.在400～500℃热解温度范围内,苹果枝条、棉秆和杜仲枝条生物炭的比表面积和总孔容随温度的升高增大,最大比表面积分别为265.262 7、 107.449 1和316.185 4 m²·g^-1;当热解温度>500℃时,比表面积和总孔容减小.FTIR和XRD图谱分析表明,所有生物炭具有丰富的芳香结构,其中苹果枝条和棉秆生物炭含有较多的矿物组分,杜仲枝条生物炭为非晶生物炭.灰色关联分析表明当热解温度为5...     

几种天然多孔矿物对钾肥的吸附及缓释效果

以KCl为钾源、斜发沸石、膨润土和凹凸棒石粘土3种天然多孔矿物为缓释载体,进行矿物对钾肥的吸附性能和缓释效果研究。探讨了吸附时间、K+初始浓度与吸附量的关系,确定出K+吸附量最大时的K+初始浓度。用pH=5的HCl溶液和(Ca2++Mg2+)浓度为1.6、3.2、6.4、12.8、19.2、25.6 mmol/L的混合溶液对各矿物缓释肥进行解吸。结果表明:各矿物对K+的吸附在30 min内达到平衡。斜发沸石、膨润土和凹凸棒石粘土对K+的饱和吸附量分别为44.53 mg/g、21.38 mg/g和13.97 mg/g。斜发沸石和膨润土对K+的吸附曲线符合Langmuir吸附等温式,凹凸棒石粘土对K+的吸附曲线总体符合Freundlich等温式。pH=5的HCl溶液对K+的解吸量最小,随解吸溶液中(Ca2++Mg2+)浓度增加,解吸量增大,解吸速率远小于吸附速率。斜发沸石的固钾能力最强,凹凸棒石粘土次之,膨润土相对最弱。     

基于缓释固体碳源的好氧反硝化复合菌NF21+FX32脱氮特性研究

从活性污泥中筛选两株好氧反硝化菌NF21和FX32,由16S rDNA基因序列分析,确定NF21为假单胞菌属(Pseudomonas),FX32为氏菌属(Bosea).以复合菌NF21+FX32为对象,通过测定菌株的生长状况和脱氮特性,研究了缓释固体碳源聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内醋(PCL)和聚乳酸(PLA)对...     

Initial carbon release characteristics, mechanisms and denitrification performance of a novel slow release carbon source

External carbon source addition is one of the effective methods for the treatment of wastewater with low carbon to nitrogen ratio (C/N). Compared with fast-release liquid carbon sources, slow-release solid carbon sources are more suitable for the denitrification process. A novel slow-release solid carbon source (corncob-polyvinyl alcohol sodium alginate- poly-caprolactone, i.e. CPSP) was prepared using corn cob (CC) and poly-caprolactone with polyvinyl alcohol sodium alginate as hybrid scaffold. The physical properties and carbon release characteristics of CPSP and three other carbon sources were compared. CPSP had stable framework and good carbon release performance, which followed the second order release equation. The formic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acid released from CPSP accounted for 8.27% ± 1.66 %, 56.48% ± 3.71 %, 18.46% ± 2.69% and 16.79% ± 3.02% of the total released acids respectively. The start-up period of CPSP was shorter than that of the other carbon sources in denitrification experiment, and no COD pollution was observed in the start-up phase (25–72 h) and stable phase (73–240 hr). The composition and structure of the dissolved organic compounds released by CPSP and other carbon sources were analyzed by UV-Vis absorption spectroscopy and three-dimensional fluorescence spectroscopy, which indicated that CPSP was more suitable for denitrification than the other studied carbon sources.

1. Download : Download high-res image (143KB)
2. Download : Download full-size image

     

高锰酸钾凝胶缓释剂的制备及其缓释去除水中三氯乙烯

本研究开发一种结合原位化学氧化和二氧化硅溶胶-凝胶的可控氧化剂释放技术，制备出一种高锰酸钾（KMnO₄）凝胶缓释剂（SRPG）.优化SPRG的制备条件和探究影响其在水中缓释效率的因素，并考察其对不同氯代烃的降解效果.结果表明：二氧化硅溶胶的质量分数、KMnO₄的含量及pH对SRPG凝胶化过程有显著的影响；提高缓释剂中KMnO₄的含量和降低二氧化硅溶胶质量分数，可有效提高SRPG中KMnO₄的释放速率，当KMnO₄质量分数为6.51‰，二氧化硅溶胶质量分数为40%，KMnO₄的释放符合拟一阶动力学，释放速率kobs=0.83 h^-1（R²=0.9750），且12 h后KMnO₄释放率为82.7%；SRPG可有效降解水中氯代烃污染物，其中对三氯乙烯（TCE）的去除效果最佳，反应24 h可去除水中98%的TCE.因此，SRPG在原位化学氧化修复土壤和地下水中氯代烃的实际工程中具有良好的应用前景.