改性稻秆阴离子吸附剂的制备及对硝酸根吸附研究

NO_3~-对水环境是污染物,对土壤而言则是肥料,因此NO_3~-高效吸附剂的研发对于水环境治理和土壤保肥均有重要意义。以废弃稻秆为原料,结合物理、化学改性手段制备出稻秆(RS)、生物炭稻秆(RS-B)、乙二胺稻秆(DMF-RS)和乙二胺生物炭稻秆(DMF-RS-B) 4种NO_3~-吸附剂,通过SEM和FTIR等方法表征其表面特性和官能团特性确定改性情况,对比4种吸附剂对NO_3~-的去除效果和有机碳源溶出量。结果表明,4种吸附剂中DMF-RS-B对NO_3~-的去除效果最好。在NO_3~-初始质量浓度为30 mg/L,吸附剂投加量为4g/L,pH=2,吸附时间为10 min时,其最大去除率可达61. 22%,表观吸附量达15. 31 mg/g。吸附剂对NO_3~-的吸附过程符合D-R吸附等温方程(R~2 0. 99),吸附过程为多分子层吸附且是自发放热过程。通过实际水样测试,DMF-RSB对NO_3~-的吸附效果显著,且出水无二次污染。本吸附剂亦可作为缓释固相碳源及土壤保肥(氮肥)材料,是绿色无污染的吸附剂。     

中国北方大米草属植被中大型底栖动物群落的初步研究

根据2004年8月底到9月初的调查结果,对长江以北沿海滩涂大米草属植物中大型底栖动物群落结构进行了研究。在采样中共发现大型底栖动物20种,其中以甲壳类和软体动物占优势,分别为8种和7种,占40%和35%,环节动物为4种,其他的1种,其中以绯泥沼螺分布最为广泛。在种类数和多样性方面:日照最高分别为9种和2.03;最低的是塘沽,分别为2种和1.00。在密度方面:崇明东滩最高为607个·m-2;最低的是丹东鸭绿江口75个·m-2;生物量最高的是盐城射阳为92.5g·m-2,最低的是塘沽为8.1g·m-2。最北的丹东和塘沽在各指标上都是最低的。通过聚类可以发现生境相似的2组丹东与塘沽,潍坊与日照。环境因素如污染及气候的不同也导致地表动物群落组成的差别。日照底栖动物群落多样性指数最高,这与当地环境地质量较高有关。     

不同填料负载微生物去除地表水氨氮的研究

氨氮浓度过高是黑臭水体难以治理的重要原因之一.本研究比较了经活性污泥驯化的菌株与市售硝化菌液两种不同菌剂分别在有机填料聚丙烯纤维和无机填料沸石上的挂膜特性,考察了不同挂膜填料性质、填料粒径、源水pH值等因素对氨氮去除效果的影响,并通过高通量测序解构不同填料生物膜的微生物群落差异,探究填料负载微生物的生物膜法去除氨氮的综合机理.结果表明:以活性污泥作为微生物来源时,填料挂膜后的生物量达0.36 g·g-1(以干重计,下同),微生物的呼吸活性达8 mg·g-1·h-1,均显著高于市售硝化菌液;当以聚丙烯纤维为载体,使用量为12 g·L-1、pH值为8时,108 h后模拟废水中氨氮去除效率最高可达84.23%,且Paenarthrobacter菌属的显著丰度差异是造成载菌聚丙烯纤维氨氮去除效果优于粒径1 mm载菌沸石的主要原因.氨氮去除过程中,生物降解过程的贡献高达90.75%,而以物理吸附方式去除只占9.25%,生物降解是氨氮的主要降解方式.     

基于生态足迹分析的旅游地生态安全评价研究--以开封市为例

对旅游地生态安全状况进行评价具有熏要的理论意义和实践意义，根据生态足迹模型，构建了旅游地生态安全评价的指标体系和方法，并以人均旅游生态足迹和人均旅游用地承载力的比值Ⅰ来确定旅游地生态安全的状况。以开封市为研究区域，采用以上指标体系，对开封市2004年旅游生态安全状况进行了评价。研究结果表明：2004年开封市人均生态旅游足迹为0．014983hm^2，其中交通足迹最大，占到85．53％；其次是餐饮，为9．75％。人均旅游用地承载力为0．041790hm^2，生态安全度为0．36，处于一种一般状态或者说较为安全的状态。对研究结果采用旅游环境容量来进行判断，也表明研究结果较为准确地反映旅游地生态安全状况。     

厌氧污泥降解萘动力学与生物多样性研究

为对工业废水中的萘进行高效的生物处理,采集某石油工业废水处理装置的厌氧活性污泥,以萘和萘与乳酸钠为电子供体进行驯化培养.当一个驯化周期中萘去除率达到90%以上时,研究间歇反应条件下分别以萘和萘与乳酸钠为电子供体时的降解动力学,并提取去除率高的污泥中微生物总DNA,构建16S rDNA基因片段克隆文库分析细菌群落结构.结果表明,以单一萘为电子供体时萘的降解率远远小于萘与乳酸钠共代谢时的降解率;两种驯化模式下萘浓度与时间符合一级反应动力学,动力学常数K分别为3.5×10-3h-1和16×10-3h-1.萘与乳酸钠共代谢污泥中细菌类群主要为Deltaproteobacteria、Thermotogae、Bacteroidetes、Chloroflexi和Unclassified bacteria,其中Deltaproteobacteria类细菌占主导地位.在成熟的厌氧活性污泥中Desulfobulbus sp.所占比例为24.2%;Kosmotoga占21.0%.此外,反应器中还存在Smithella、Syntrophobacter、Levilinea等细菌.对厌氧活性污泥中细菌多样性的研究有利于优化反应条件,从而提高污泥中萘的去除率.     

基于生态足迹分析的区域旅游可持续发展定量评价研究——以开封市为例

如何测度旅游业的可持续发展,一直是旅游学研究的热点,也是旅游研究方法中的难点.探讨了旅游可持续发展定量评价的生态足迹分析法,并以开封市为研究对象,对生态足迹模型在区域旅游业可持续发展定量评价中的运用进行了实证研究.研究表明:2004年开封市人均生态旅游足迹为0.02244 hm2,其中交通足迹最大,占到90.52%;其次是餐饮,为6.51%,其生态占用率为0.54.旅游发展基本处于一种可持续发展的状态下,旅游活动对旅游环境的压力基本在旅游承载力范围内,生态环境维持在良好的状态下,生态系统是安全的,但也必须注意环境的保护.采用综合指数法、模糊综合评判法,通过建立相应的评价模型分别对开封市2004年的旅游地生态安全状况进行评判,其结果分别为0.641和0.6496,二者均表明开封市旅游处于一种较为安全状态下,这说明研究的结果较为合理.     

几种可作固相碳源的硝酸根吸附剂的制备及其性能

研发具有既能吸附NO_3~-同时又能缓释碳源的材料对提高反硝化效率具有重要意义.本研究制备了3种不同的NO_3~-离子吸附剂:改性美人蕉(MCL)、改性稻秆(MRS)和改性花生壳(MPS),采用SEM、红外光谱和元素分析仪对其性能进行分析和表征,并考察了几种材料的NO_3~-吸附效果和释碳效果.研究结果表明,在20℃,pH值为6.72时,1 g·L~(-1) MCL、MRS和MPS对25 mg·L~(-1) NO_3~-的去除率分别可达56.5%、65.85%和65.72%;伪二级动力学方程能更好地描述吸附过程;Langmuir模型(R~20.99)能更好地拟合它们的等温吸附过程;MCL、MRS和MPS对NO_3~-的吸附量随温度升高而降低,在25℃下最大吸附量分别为27.17、29.85、29.59 mg·g~(-1);通过热力学计算,MCL、MRS和MPS对NO_3~-的吸附是放热、自发的过程;实验5 d后3种吸附剂的释碳量分别稳定在50、60、88 mg·(g·L·d)~(-1)左右.由此可见,3种吸附剂均具有作为反硝化固相碳源的潜力.     

旅游地生态安全预警评价指标体系与方法研究--以开封市为例

生态安全预警是防止旅游地生态系统向无序化发展和进行系统调控的重要途径之一.建立了一个由旅游地生态环境压力预警子系统、旅游地生态环境质量预警子系统、旅游地生态保护与整治能力预警子系统等构成的旅游地生态安全复合预警系统,并借鉴生态环境能力建设的临界调控思想,采用模糊综合评判方法,对开封市旅游生态安全预警进行了初步地评价.研究表明:开封市旅游生态环境总体是比较安全的,处于一级预警状态,但旅游地生态保护与整治能力预警值较低.与综合指数评价法相比,两者研究结果相近,但模糊综合评判不需要预警阈值,能够较好地解决评价过程不合理的问题,是一种定性与定量相结合、综合化程度较高的评价方法,可以用来进行旅游地生态安全预警评价.