自动控制实现两级混合床反应器处理垃圾渗滤液的短程硝化

采用两级混合床反应器(分别命名为 Hybrid Ⅰ和 HybridⅡ).对垃圾渗滤液中的COD和氨氮去除进行了试验研究,混合床由颗粒悬浮载体和固定组合软性填料相结合.试验以反应器的 DO、pH、ORP、SS等作为在线控制参数,研究了该反应器在固定温度(28～33℃)、不同进水负荷、DO 和 pH值下的运行效果,最后在 Hybrid 反应器的优化控制条件(DOHrbrid Ⅰ=(2.0±0.2)mg·L-1,DOHbrid Ⅱ=(1.5±0.2)mg·L-1,pHHybrid Ⅰ=8.0±0.2,pHHybrid Ⅱ=8.5±0.2,周期进水量为50L)下,实现了COD的高效去除以及氨氮的短程硝化去除.垃圾渗滤液进水 COD和氨氮分别为2300～5700mg·L-1和580～1150mg·L-1.两级混合床反应器工艺的COD和氨氮的去除率分别为93%和95%左右,总氮(TN)的去除率在82%以上.连续运行过程中 Hybrid Ⅰ和 Hybrid Ⅱ反应器的COD最大去除速率分别为 1.91 kg·m-3·d-1和0.75kg·m-3·d-1,氨氮亚硝化速率最大分别为 0.54kg·m-3·d-1和0.33kg·m-3·d-1.运行结果表明,该工艺耐冲击负荷强,处理效果稳定.     

金鱼藻与铜绿微囊藻共生情况下的化感作用

研究了金鱼藻(Ceratophfllum demersum)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共生时二者之间的相互作用.通过追踪测定铜绿微囊藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度、藻胆蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量,研究了金鱼藻对铜绿微囊藻的化感作用机制,以及铜绿微囊藻对金鱼藻生长的胁迫.结果表明,金鱼藻对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,作用96 h后藻细胞完全死亡;排除营养和光的竞争影响,认为抑制作用主要是由化感作用引起的.培养过程中,铜绿微囊藻叶绿索a和藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白)都有不同程度的损伤;作用末期,藻蓝蛋白的损伤程度最大,叶绿素a次之.藻细胞SOD活性以及MDA含量均呈先升高后降低的趋势.铜绿微囊藻对金鱼藻也有一定胁迫作用,使其生长量减少,叶绿素a、类胡萝卜素含量降低.     

一种基于MMS的改进降水径流模型在中国西北地区黑河上游流域的应用

以黑河流域上游为研究对象,通过对山区自然产水区的产汇流机理的研究,基于分布式水文模型集成环境的开发思想,利用MMS(modular modeling system)模型库中与降水径流相关的模块,通过综合各种产流(包括超渗、蓄满产流)机理、并且根据寒区产汇流的特点对USGS开发的流域PRMS(precipitation-runoff models)模型进行了改进,增加了土壤水运动中降雨入渗补给的多层土壤滞后效应模块以及积雪融雪和冻土面积识别模型,建立了适合于寒区流域的分布式PRMS模型。利用该模型对黑河上游出山径流过程进行了模拟与预报,模型研究结果表明:利用MMS建立的黑河上游改进的PRMS模型不仅完全可以模拟和预测黑河上游的产汇流过程,在考虑了冻土的情况下,预测年出山径流量误差小于2.7%;而且模型可以对黑河上游径流组成成分进行分析计算,对黑河上游产汇流机理做进一步阐明。利用改进的PRMS模型,预测分析了黑河上游未来气候和土地覆盖变化情景下流域出山径流变化的趋势,为黑河流域水资源合理利用和管理提供科学依据。     

废橡胶粉对混合砂浆性能影响的研究

系统测试和分析了新拌混合砂浆和易性和硬化砂浆轴心抗压强度、静力受压弹性模量、泊松比、干表观密度、导热系数、干燥收缩率随三元乙丙（EPDM）橡胶粉代砂体积分数增加的变化程度和规律。橡胶粉可以改善新拌混合砂浆的和易性,降低硬化混合砂浆强度、弹性模量、表观密度和导热系数,提高其泊松比和干燥收缩率。低弹性模量、高泊松比、高于缩值橡胶粉混合砂浆将使其更能适应新型墙体材料性能的要求,有利于减小墙体裂缝的产生;低表观密度、低导热系数橡胶粉混合砂浆将有利于提高墙体的隔热保温性能。     

营养盐对东海浮游植物生长影响的现场培养实验

2005年6月在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了NO3-N和PO4-P对浮游植物生长的影响.结果表明,在培养期间,初始浓度NO3-N 11.98 μmol·L-1,PO4-P 0.16 μmol·L-1以上时,总细胞数可以达到赤潮数量.培养期间主要优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻.NO3-N和PO4-P的初始浓度为23.82 μmol·L-1及 0.41 μmol·L-1以上时,东海原甲藻最大细胞数可以达到106·L-1,当NO3-N和PO4-P浓度分别增至50.34 μmol·L-1和2.32 μmol·L-1时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻最大细胞数也可达到106·L-1.初步判定几种浮游植物对营养盐的需求不同,其中中肋骨条藻与米氏凯伦藻要求较高,东海原甲藻次之,双角多甲藻要求最低.     

光照对东海赤潮高发区春季赤潮藻种生长和演替的影响

2005年5月底至6月中旬在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了光照对赤潮藻优势种竞争的影响.结果表明,培养期间,SZM站的优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻,RB12站的优势种为硅藻中的中肋骨条藻、角毛藻和拟菱形藻.米氏凯伦藻和东海原甲藻的最适生长光照为5.0 MJ/m2·d,中肋骨条藻和角毛藻的最适生长光照均为23 MJ/m2·d.浮游植物优势种发生了明显的演替现象.SZM站,各光照条件下优势种的演替规律相似,由实验初期的米氏凯伦藻演替为中肋骨条藻和东海原甲藻共存,中肋骨条藻的相对含量随着光照增强而逐渐增大,培养末期东海原甲藻居绝对优势地位.RB12站,光照低于4.4 MJ/m2·d时,绿藻的竞争力较硅藻强,光照10.4 MJ/m2·d时,由角毛藻最终演替为拟菱形藻,光照继续增强,浮游植物在角毛藻、拟菱形藻和中肋骨条藻等硅藻之间演替.在富营养化条件下,光照是影响优势种生长和演替的主要因素之一.     

利用PCR-DGGE技术指导高温油藏中功能微生物的分离

采用PCR-DGGE技术对高温油藏的微生物群落进行了多样性分析,并将得到的信息用于指导油藏微生物的分离.本研究通过PCR-DGGE技术对油藏水样中DNA的16S rDNA V3、V8、V9 3个高可变区的扩增产物进行了比较,确定采用可得到更多微生物多样性信息的V9区引物进行PCR扩增,优势条带序列分析表明,在高温油藏中存在的微生物与GenBank数据库中α,β,y-变形杆菌和芽孢杆菌的序列相似性最高.利用多元细菌培养技术,以序列信息为指导,采用富集培养、直接培养和特殊培养的方法,从水样中分离出5株高温菌(而传统分离方法只能获得3株),其中3株高温解烃菌分别属于Bacillus属、Geobacillus属和Petrobacter属,它们能够在55℃以上兼性厌氧条件良好生长,对原油的降解率分别为56.5%、70.01%和31.87%,对原油的降粘率分别为40%、54.55%和29.09%,使原油的凝固点分别降低3.7、5.2和3.1℃.因此,序列指导和改变培养条件是分离更多有效采油微生物的改进方法,这3株高温菌的对原油的作用效果证明其具备提高石油采收率的潜力.     

美国的水权体系:原则、调适及中国借鉴

水权是现代水治理体系中的关键环节;合理的水权制度有助于水资源的优化配置。我国旧有的水资源管理模式中水权不明晰、水权制度尚未建立健全,因而无法适应市场经济发展和水资源高效可持续利用的需要。美国的水权制度与其发达的市场经济相适应,其经验可资借鉴。美国的水资源治理实践表明,建立在市场经济基础之上、以法律和制度为保障的水权制度,对于水资源的高效配置和可持续利用具有积极的促进作用。对水资源财产权的明晰界定是美国水权制度的基石;水权的取得及其权责范围均有明确的法律规定并受法律保护。在保护私有水权的同时,美国水权制度兼顾联邦和地方利益,同时避免外部性产生。各州对水权的确权和管理因各自人文和自然状况的差异而异,但对水资源"合理有益的使用"是各州共有的理念。美国的水治理理念正从偏重水资源的经济价值转向日渐重视水的环境及人文价值。社会公平、效率的增进、交易成本的降低是美国水权制度演进的内在动力。经历了漫长的历史演化,美国的水权管理体系已日臻成熟,但依旧存在不同层面的水权冲突,因此仍然在实践中不断修正调适。我国应学习借鉴美国水治理的有益经验,并积极探索美国经验的中国转化。本文对美国现行水权体系中水权的取得、水权的范围以及水权的变更与中止进行了系统总结,并在此基础上对中国的水权制度建设提出构想,包括:以立法确立和保障水权、建立市场导向的水价形成机制、运用水价杠杆实施有效的水资源需求管理、培育水权交易市场、构建区域性水权管理规范等。     

建筑拆除垃圾应用于水泥混合材的试验研究

选用赣州地区20世纪90年代建成的现已达到拆除期限的建筑物的废弃混凝土和废弃粘土砖,分析了其化学组分和矿物组分,然后通过不同建筑垃圾掺量混合材试验、活性激发试验以及复合混合材试验。结果表明,掺适量建筑垃圾可有效提高水泥的早期强度;添加Ca O能够激发废弃混凝土活性,可达81%,可提高废弃粘土砖活性39.58%;废弃混凝土和废弃粘土砖相互抑制了彼此活性,不宜混合回用。建议建筑垃圾必须分类和活性激发,有利于提高建筑垃圾水泥的强度。     

MnO2对海底沉积物ANAMMOX菌的富集培养影响

采用上流式固定床反应器，在常温下连续运行，考察MnO2对海洋性ANAMMOX菌富集培养的影响，其中接种的海洋海底沉积物采自大连市附近海域。结果表明，在反应器运行近150d中，加入MnO2的R1反应器的最大总氮去除速率为137．82gN／（m3·d），比没有加人MnO2的R2反应器高出近20gN／（m3·d）。在低温环境（10～15℃）运行时，R1反应器的氨氮和亚硝氮去除率比R2反应器均高出10％，且Rl反应器对温度变化的适应性和运行稳定性都好于R2反应器。这表明MnO2的加入确实在一定程度上促进了海洋性ANAMMOX细菌的富集，并增强了ANAMMOX反应器对温度变化的适应性，使其能够在较宽的温度范围下运行。