藻类有机物对纳滤膜去除萘普生效果影响研究

研究了2种藻类(鱼腥藻/小环藻)有机物(AOM)对纳滤膜去除萘普生(NPX)的影响效果.结果表明,在藻类AOM存在的情况下HL纳滤膜对NPX的去除率由63%增加至64.7%(小环藻)和72.7%(鱼腥藻);但同时造成了严重的膜污染,比通量由99.7%下降至89.6%(小环藻)和86.3%(鱼腥藻).研究发现,藻类AOM的中等分子量(1.5~5kDa)发挥了重要的作用,它们主要由疏水性有机物构成,紧密地黏附在膜表面形成滤饼层,使膜表面的疏水性增强.滤饼层的疏水性造成膜通量衰减并提高NPX去除率.研究还表明,鱼腥藻AOM在中等分子的疏水性明显比小环藻的强,造成的膜污染更严重以及更高的NPX去除效果.     

三峡水库洪水调度对香溪河藻类群落结构的影响

以三峡大坝汛期洪水调度为契机,于2013年7月在香溪河开展原位监测,研究了洪水调度对藻类群落结构的影响.结果显示:在洪水调度期间香溪河水位变动范围是145.63~148.36m,河流中上游平均流速变化幅度小于河口平均流速变化幅度,中上游与河口的平均流速存在显著差异(P<0.05).调度前香溪河的藻类优势类群为蓝藻与硅藻,蓝藻所占比例高于硅藻,调度结束后,中上游水域硅藻占优势,河口区域蓝藻所占比例升高.香溪河水环境特征与藻类群落结构在洪水调度期间发生了显著改变,Shannon-Weaver指数趋于下降.研究结果表明:三峡大坝拦蓄洪水的过程显著改变了香溪河水环境条件,洪水顶托作用首先改变了支流的水文水动力学特征和水质状况,随后藻类群落快速变化响应了这种改变.洪水调度所营造的动态水位使得靠近大坝的支流生境受到强烈冲击和破坏,导致了藻类种类和生物量的变化;由此可见,水库的动态水位可改变支流的藻类群落结构,有助于抑制和延缓支流水华的发生.     

幼鱼对乌梁素海浮游藻类生长影响的试验研究

通过室内模拟试验,验证了幼鱼对水体中的浮游藻类生长有着不可忽视的重要影响。试验结果表明:鲤、鲫幼鱼对浮游藻类有摄食作用,其中以蓝藻为主;随着藻类数量的降低,加之鱼类的活动,水体中的溶解氧含量从最初的8.23 mg/L下降到最终的5.96 mg/L;而总氮、总磷和化学需氧量也均有不同程度的下降。同时,建立以DO、TN、TP、COD为变量的藻类数量模型,验证结果表明模型的模拟效果良好。     

不同实验规模下底栖藻垫的磷含量变化及其形态组成

底栖藻类的磷滞留作用是影响浅水富营养化湖泊磷循环的重要因素,为了探究浅水湖泊沿岸带不同规模围隔中底栖藻类滞留磷的潜力及磷的组成形态,应用连续提取法测定了东湖不同围隔及大湖水体(对照)中底栖藻垫的磷含量及其赋存形态.试验期间(一年),所有样点底栖藻垫的无机磷占总磷的百分比例(质量分数)均大于60%,是底栖藻垫中磷的主要存在形态;而无机磷主要由钙磷和铁/铝磷组成,其中围隔底栖藻垫的钙磷含量比对照高,但铁/铝磷含量低于对照.各样点藻垫有机磷占总磷的百分比例相对较低.各样点底栖藻垫的总磷浓度均在秋季达到最高,大于5 200μg/g(DW),不同季节之间没有显著差异,对照底栖藻垫的总磷浓度均值(4 983μg/g,DW)高于大、小围隔.综合分析表明,围隔中底栖藻垫滞留的磷及其赋存形态更有利于浅水高营养化湖泊沉水植物的恢复.     

基于底栖动物完整性指数B-IBI的淮河流域水系生态健康评价

依据2010年7—8月淮河流域的43个底栖动物样点(7个参照点和36个受损点)数据,对17个候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出总分类单元数、EPT分类单元数、敏感类群比例和生物指数构成淮河流域的底栖动物完整性指数(B-IBI)指标体系。分别用3分制、4分制以及比值法统一各参数量纲,B-IBI指数值即为各构成指数分值的加和。箱线图法分析表明,上述3种方法计算出的B-IBI值均具有较高的判别能力(QI=3),且三者之间具有高相关性(r0.90)。分别依据参照点B-IBI值分布的25%分位数和所有样点B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准,并比较3种方法的评价结果准确性,结果表明采用3分制和4分制法统一各参数量纲并依据所有样点的B-IBI值建立的健康评价标准优于比值法。选取较常用的3分制法建立了适合淮河流域生态系统的健康评价标准:B-IBI值19.2,健康;14.4~19.2,亚健康;9.6~14.4,一般;4.8~9.6,差;≤4.8,极差。评价结果表明,淮河流域43个样点中,6个处于健康状态,5个处于亚健康状态,其余样点均处于不健康状态。     

基于AQUATOX模型的白洋淀湖区多溴联苯醚(PB-DEs)的生态效应阈值与生态风险评价研究

为了准确定量生态系统尺度下持久性有机污染物(POPs)的直接毒性效应和通过食物网传递的间接生态效应,建立POPs浓度与生态效应的量化关系,本研究以强人为干扰湖泊白洋淀为研究区,建立了湖泊底栖-浮游耦合食物网,运用AQUATOX模型评价典型POPs——多溴联苯醚(PBDEs)的水生态系统风险,判定关键浓度阈值。模型校正结果表明,该模型能够充分模拟白洋淀中18个优势种群生物量的季节变化过程;敏感性分析结果表明该模型对温度和呼吸速率参数敏感;风险评价的结果表明AQUATOX模型能够有效的评估PBDEs的直接毒性效应和间接生态效应,AQUATOX模型得到的最大无影响效应浓度(NOEC)要比实验室中的NOEC低1~2个数量级。因此,在自然生态系统中PBDEs的生态风险难以根据单一种群的毒性数据进行外推,而AQUATOX模型成为自然生态系统中PBDEs风险评价的可靠方法,能够判定在"可接受风险"水平时污染物的浓度阈值。AQUATOX模型为污染物环境基准的制定提供了较为可行的方法,进而为化学污染物的早期预警和风险管理提供决策依据。     

利用市政污水培养产油微藻的研究

选取3种油脂含量较高的藻类——普通小球藻、栅藻和布朗葡萄藻进行研究,将其接种于当地城市生活污水中,考察3种藻对污水的耐受性、生长情况、油脂积累情况及污水中TN、TP的降解情况。结果表明:在不同污水浓度下,栅藻对污水的耐受性最好,取得了最高藻密度和最大干重;栅藻的油脂含量最高,由高到低依次为栅藻、小球藻、布朗葡萄藻,分别为26.34%、23.4%、21.54%;3种藻类对污水中TN、TP的去除均较理想,其中栅藻的去除率最高,达到95%以上。     

冬季乌梁素海浮游藻类群落结构特征

为了研究冬季乌梁素海浮游藻类群落结构特征,于2012年11月至2013年2月对乌梁素海的浮游植物群落结构及水环境状况进行了调查。结果显示,在采集的32个水样中共采集到浮游植物8门66属。其中,绿藻门20属、硅藻门18属、蓝藻门16属、裸藻门6属、隐藻门、甲藻门各2属,金藻门、黄藻门各1属。冬季乌梁素海浮游植物的种群数量较高,平均数量达3.27×107cell/L。优势种群为栅藻属、衣藻属、弓形藻属、镰形纤维藻属、小环藻属、针杆藻属、脆杆藻属、舟形藻属、菱形藻属、裸藻属、席藻属、尖头藻属、平裂藻属。依据所测定的各项指标,表明冬季乌梁素海水质处于中富—富营养状态,部分样点处于重富营养状态。相关性分析结果表明:乌梁素海浮游植物数量与水温呈显著的正相关,与透明度、COD呈现负相关。     

城市生活垃圾焚烧底渣特性试验研究

以武汉市某垃圾焚烧厂的垃圾焚烧底渣为研究对象,进行了SEM扫描电镜分析、EDX检测、颗粒筛分试验、击实试验、直剪试验以分析其化学成分、物理性质、表观特征和工程特性。城市垃圾焚烧底渣是由许多小粒子团聚成的大颗粒,颗粒表面凹凸不平,主要化学元素有C、O、Ca、Si,有害元素含量少。底渣颗粒级配按照土的分类,属于粗砂,Cu=4.24,Cc=0.9。容易进行粒径调整、含泥量少。由试验结果可知:底渣击实性能较好,最优含水率为21.2%,最大干密度1.47g/cm3。抗剪指标C=7.95KPa,φ=7.0°,介于砂土和黏土之间,抗剪切能力较弱,属于良好的路基填充材料和混凝土、沥青路面的替代骨料等。     

水质基准甲壳类受试生物筛选

为筛选我国甲壳类基准受试生物, 依据其分布范围、 生态学意义等选出具有代表性的本土甲壳类生物, 从ECOTOX数据库及公开发表的文献中搜集其毒性数据, 采用物种敏感度分布法分别对浮游甲壳类和底栖甲壳类的物种毒性数据进行敏感性分析. 结果表明: 溞科的溞属(大型溞、 蚤状溞、 僧帽溞和透明溞)、 低额溞属(锯顶低额溞)和网纹溞属(模糊网纹溞)可作为浮游甲壳类基准受试生物; 钩虾科的钩虾属(蚤状钩虾和淡水钩虾)、 长臂虾科的沼虾属〔日本沼虾(青虾)〕和方蟹科的绒螯蟹属(中华绒螯蟹)可作为底栖甲壳类基准受试生物. 此外, 由于甲壳类生物对不同污染物的敏感性排序存在差异, 溞属(大型溞、 蚤状溞、 僧帽溞和透明溞)、 低额溞属(锯顶低额溞)、 钩虾属(蚤状钩虾)和沼虾属(日本沼虾)适用于推导重金属污染物的水生生物基准; 溞属(蚤状溞)、 网纹溞属(模糊网纹溞)、 钩虾属(蚤状钩虾和淡水钩虾)、 绒螯蟹属(中华绒螯蟹)适用于推导各种有机污染物和氨氮的水生生物基准.