波流式生态滤床氨氮去除效果及其微生物群落结构分析

利用波流式生态滤床处理受污染的河水,考察了其对氨氮的去除效果和沿程污染物转化情况,并采用扫描电镜、高通量测序手段解析了波流式生态滤床不同时间和位置基质上生物膜的细菌群落组成,分析了波流式生态滤床小试反应器中硝化细菌和反硝化细菌的分布特点,以探讨其去除氨氮的机理.结果表明,反应器稳定运行以后,对氨氮平均去除率为74.83%,基质表面可以观察到大量微生物,不同时期优势细菌有较大不同.反应器前部主要发挥硝化作用,中部发挥反硝化作用,硝化菌的分布呈现上多下少、前多后少的特点,使得氨氮在前端被快速去除;中部以黄杆菌属(Flavobacterium)为代表的反硝化菌丰度较高,促进了反硝化作用的发挥,降低了出水中总氮浓度;不同部位样品中细菌多样性差别不大,微生物种群多样性随着水流方向呈现先增加,到后段减少的趋势.     

缓释碳源生态基质对低碳氮比河水脱氮效果研究

通过缓释碳源生态基质颗粒脱氮效果实验,比较了缓释碳源生态基质颗粒填料柱与普通砾石填料柱对各种形态氮的去除效果.结果发现,装填生态基质颗粒的实验组出水NO_2~--N、NO_3~--N和TN去除率分别为90.60%、90.32%和63.66%,明显高于对照组-16.39%、-1.51%和25.06%的去除率,说明缓释碳源生态基质可显著增强反硝化作用强度,提高TN去除率.高通量分析结果表明,生态基质组相对丰度超过1%的菌属数量高于对照组,其中,反硝化菌属相对丰度达到30%以上,生态基质释放的纤维素碳源有利于异养反硝化微生物的生长繁殖,使反应器内的微生物群落结构发生显著改变,提高了脱氮效率.     

改性玉米芯表面特征及其对氨氮的吸附作用研究

采用磷酸改性和热处理的方法对玉米芯进行改性,通过BET和SEM分析改性前后玉米芯的表面结构变化,研究其对氨氮的吸附性能,以及对河水中污染物的去除效果。结果显示:经过改性,玉米芯的比表面积增大了16.5倍,孔径减小了4.5%,孔容增大34%;粒径减小有利于改性玉米芯对NH_4~+-N吸附效果的提高;Langmuir吸附模型能够更好地描述其对NH_4~+-N的吸附效果,理论最大吸附量为3.97 mg/g;在30℃、150 r/min下恒温振荡24 h,对河水中的NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN和COD的去除率分别为12.31%、21.38%、100%、21.69%和20.57%,该成果对于河道污染治理具有一定的指导意义。     

缓释碳源生态基质添加比例对河水脱氮效果及微生物影响

添加缓释碳源生态基质提高河水C/N值可增强脱氮效果。考察了不同添加比例对河水脱氮效果和COD的影响,并采用高通量测序手段对基质中微生物进行分析,结果表明对总氮去除效果随着添加比例的增加而增加,考虑到前期释碳量高易引起二次污染,控制添加比例为15%,装置对氨氮、硝态氮、总氮的平均去除率分别为62.36%、75.22%、64.09%;出水ρ(COD)平均为28.18 mg/L。高通量分析结果显示假单胞菌(Pseudomonas)随着添加比例增加而增加,与脱氮效果一致,这可能与该菌属中包含硝化菌有关;缓释碳源添加比例为15%时,该组微生物多样性最大。可见,控制缓释碳源生态基质添加比例对脱氮效果具有一定的意义。     

缓释碳源净水基质吸附-生物协同脱氮的机理研究

以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、玉米芯(Y)为原料制备了PVA-SA(基质Ⅰ)和PVA-SA-Y(基质Ⅱ),研究了缓释碳源净水基质的释碳性能、吸附性能、脱氮性能及机理。结果表明,基质Ⅰ、基质Ⅱ的释碳量分别为0.30～1.00、0.30～1.60mg/g,平衡吸附量分别为0.317 8、0.907 9mg/g,总氮平均去除率分别为10.90%、32.40%,Y疏松多孔的结构特征是提高基质Ⅱ吸附、脱氮性能的关键,高通量测序结果表明基质Ⅱ中脱氮单胞菌属(Denitratisoma)、食酸菌属(Acidovorax)等与反硝化顺利进行相关的菌种比例较高。基于脱氮过程中COD、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度的变化情况,提出了缺氧条件下基质的脱氮模型。根据模型计算,基质Ⅱ通过同化和反硝化削减的COD量与基质Ⅰ相似,通过吸附途径削减的氨氮比基质Ⅰ高11.2百分点,通过反硝化作用去除的硝酸盐氮比基质Ⅰ高43.0百分点。     

异质性环境规制与高新技术企业共聚交互因果关系研究——基于多空间收敛交叉映射技术

异质性环境规制与高新技术企业共聚之间存在复杂而紧密的交互因果关系,如何加快两者融合发展,构建区域经济环境协调优势值得进一步研究。本文利用大数据分析方法,基于国内2011—2019年异质性环境规制与高新技术企业共聚的省域面板数据,采用多空间收敛交叉映射模型,在区域间高新技术企业共聚水平测度基础上,从“被共聚”和“向共聚”两个维度实证检验了高新技术企业共聚与不同类型环境规制间的交互因果关系。研究结果表明,不同类型环境规制与高新技术企业共聚之间存在的耦合关系各不相同,其中,命令控制型环境规制一方面受高新技术企业“向共聚”带来的促进作用,另一方面又将促进高新技术企业“被共聚”水平提升,且后者的影响程度略高于前者,存在显著双向因果关系;而市场激励型环境规制仅受高新技术企业“向共聚”的正向促进作用,存在显著单向因果关系;但公众参与型环境规制与高新技术企业共聚两者间不存在相互影响,无显著因果关系。本文聚焦异质性环境规制与高新技术企业共聚间的良性互动,为客观评价高新技术企业共聚微观绩效提供经验证据,为进一步在开放中实现经济与环境协同发展提供有益的政策启示。