紫球藻对沼液废水中氨氮、铜离子及抗生素磺胺二甲嘧啶的处理效果

微藻处理沼液废水是一项污水资源化处理的生物技术,将富含胞外多糖的紫球藻(Porphyridium cruentum)作为研究对象,以实际沼液废水中氨氮、铜离子(Cu~(2+))和抗生素磺胺二甲嘧啶浓度为对照,分别设置不同浓度上述污染物考察其对紫球藻生长的影响,并测定紫球藻对沼液废水中氨氮、Cu~(2+)和抗生素磺胺二甲嘧啶的富集效果。结果表明,培养10 d后,在正常培养基以及ρ(氨氮)分别为50、500和2 000 mg·L~(-1)培养基中紫球藻生物量分别为1.67、1.74、0.85和0.68 g·L~(-1);在正常培养基以及ρ(Cu~(2+))分别为0.5、1.0和2.0 mg·L~(-1)培养基中,紫球藻生物量分别为2.36、1.81、1.83和1.58 g·L~(-1);在正常培养基以及ρ(抗生素)分别为5、10、20、100和200 mg·L~(-1)培养基中,紫球藻生物量分别为1.60、1.18、1.42、1.30、0.98和0.88 g·L~(-1)。此外,在最佳氨氮、Cu~(2+)及磺胺二甲嘧啶浓度条件下紫球藻对各污染物去除率分别为73.2%、54.3%和56.9%。氨氮为紫球藻的生长提供了一定量营养盐,促进紫球藻生长;Cu~(2+)和高浓度磺胺二甲嘧啶则抑制紫球藻生长。紫球藻富含胞外多糖的特性为沼液废水中难处理污染物Cu~(2+)和抗生素等的富集去除提供了新的思路。     

葡萄藻生物膜贴壁培养处理含钴工业废水与烃类生产的耦合

工业废水污染日趋严重,水体中重金属钴污染因难处理、高危害等问题成为废水净化的关键.传统治理重金属工业废水的方法难以应用.为寻求处理工业废水"绿色生态"可行性路径,本文以葡萄藻Botryococcus braunii SAG 807-1为研究对象,应用贴壁培养技术对含钴工业废水进行处理研究.结果表明,葡萄藻贴壁培养可处理工业废水,4.5 mg·L~(-1)Co~(2+)对葡萄藻生长影响不大,却可以促进长链烃类的合成,提高烃产量.葡萄藻贴壁培养去除Co2+的能力为1 473.9μmol·g~(-1),远高于报道的微藻P.littoralis.本研究为绿色高能燃料烃类的生产与工业废水处理耦合提供理论基础.     

滇西北香格里拉森林4个建群种的含碳率

森林群落的生物量及其组成树种的含碳率是研究森林植被碳储量2个关键因子,对其测定可为估算区域和全国森林生态系统碳储量的提供依据。采用重铬酸钾容量法对滇西北香格里拉县4主要树种的含碳率进行了测定,并对不同树种不同林龄不同器官的含碳率进行分析。结果表明：4树种中,云南松Pinus yunnanensis的林分平均含碳率最大达到51.48%,其次是高山松Pinus densata 51.31%,冷杉Abies georgei 50.79%,川滇高山栎Quercus aquifolioides的含碳率最小为48.71%,通过统计检验,4树种之间的含碳率差异显著;同一树种不同林龄之间的含碳率也存在着差异,但是变化较小,均未超过3%;不管是同一树种不同器官之间还是同一器官不同树种之间的含碳率都存在差异,但含碳率变化不大,变异系数均未超过6%;针叶树种平均含碳率普遍高于阔叶树种。     

不同氨氮浓度对4株常见藻株生长及酶活性的影响

高氨氮问题是影响微藻处理养猪沼液的难点.本文以筛选获得的衣藻、葡萄藻、紫球藻和栅藻为研究对象,液体培养下模拟现实沼液废水,分别于培养基中设置50、500和2 000 mg·L~(-1)的氨氮浓度,探究不同氨氮浓度对微藻生长及藻细胞酶活性的影响.结果表明,不同氨氮浓度下,衣藻和栅藻的生长受到不同程度的抑制,生物量和生物产率均低于正常培养基;50 mg·L~(-1)氨氮下紫球藻的生物量和生物产率分别为1. 78 g·L~(-1)和0. 16 g·(L·d)~(-1),高于KOCK培养基; 500 mg·L~(-1)氨氮中葡萄藻的生物量和生物产率分别为1. 95 g·L~(-1)和0. 18 g·(L·d)~(-1),高于BG11培养基.各藻种的SOD、POD和CAT均表现为随着氨氮浓度的升高,活性最终呈下降的趋势,丙二醛(MDA)亦然.本研究期望为微藻处理高浓度氨氮沼液提供理论基础.     

鄱阳湖北部湖区沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,在世界生态格局中具有重要的地位。随着2009年鄱阳湖生态经济区建设上升为国家战略后,环湖地区工业化和城镇化快速发展,鄱阳湖湖区生态环境保护的压力日渐加大。沉积物重金属含量是湖泊环境评价的一个重要指标,分析沉积物重金属含量和空间分布特征,对于了解湖泊污染状况、生态环境演变过程具有重要的意义。根据2015年丰水期和枯水期鄱阳湖北部湖区和入江水道的表层沉积物调查资料,分析了沉积物中Cd、Zn、Cu、Cr、Ni、Pb、As、Hg等重金属在调查水域的分布特征,揭示了重金属分布的影响因素,并采用Hakanson重金属元素潜在生态风险指数评价了沉积物中重金属个体风险危害程度和综合风险危害程度。研究发现:(1)鄱阳湖沉积物中8种重金属,除Ni外,其余7种重金属均值含量都高于背景值,尤其是Cu、Zn和Pb的枯水期均值分别是背景值的8.68、4.67、9.28倍;(2)丰水期鄱阳湖北部湖区沉积物中Cd、Cr、Ni含量整体上高于枯水期,枯水期沉积物中Cu、Zn、Pb、As含量高于丰水期;(3)从棠荫水文站向北至湖口水文站,沉积物中Pb、As在丰水期和枯水期均呈减少趋势,Cu、Cr在丰水期和枯水期均呈增加趋势,其他重金属则在丰水期和枯水期呈现不同的变化趋势;(4)重金属个体潜在危害程度顺序为:CdHgAsPbNiCuZnCr,综合潜在生态风险指数RI均值为528.4,属于极强潜在生态危害。     

不同填料人工沉床修复轻度污染水体的试验研究

选取炉渣、陶粒、锯末3种填料,建立植物-微生物组合式人工沉床,在室内条件下,研究不同填料下的植物-微生物组合式人工沉床对轻度污染水体中高锰酸盐指数(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)及硝酸盐(NO3--N)的去除效果.结果表明,炉渣、锯末填料的植物-微生物组合式人工沉床对轻度污染水体修复效果较好,但锯末填料在试验后期(15 ～18 d)出现腐烂、去除率下降等问题,因此炉渣可以作为植物-微生物组合式人工沉床的理想填料.     

贵州砂页岩母质黄壤镉吸附及表面络合模型研究

重金属在土壤中的吸附行为受土壤表面酸碱性质的影响. 贵州酸性黄壤镉(Cd)污染形势严峻,研究黄壤中Cd的吸附特征及形态变化对镉的防控和治理具有重要意义. 本文以贵州省百花湖镇不同深度的砂页岩母质黄壤为供试土壤,基于连续酸碱电位滴定试验,利用1-site/2-pK_a表面络合模型(SCM),探讨土壤表面酸碱性质;基于不同pH下黄壤Cd吸附试验,运用SCM模拟Cd的吸附行为及其形态分布;同时解析黄壤组成与表面酸碱性质的相关性. 结果表明:①SCM计算所得腐质层(0~45 cm)、淋溶层(>45~57 cm)、淀积层(>57~81 cm)、风化层(>81~110 cm)、母质层(>110~183 cm)土壤表面位点浓度(H_s)随深度的增加大致呈下降趋势,各层H_s分别为0.120、0.090、0.097、0.056、0.055 mol/L,而电荷零点(pH_pzc,SCM)变化趋势与之相反,分别为4.83、4.71、4.61、4.96、4.98,pH_pzc,SCM与试验测定数据(pH_pzc,M)接近且变化趋势一致,说明1-site/2-pK_a SCM适用于黄壤的表面酸碱性质研究. ②Cd吸附试验表明,随pH的增加,Cd从溶解态逐渐转向吸附态,并在pH=7附近达到完全吸附;SCM拟合得到的不同pH下Cd的溶解态和吸附态浓度与吸附试验数据吻合良好(相关系数R≥0.995),且Cd的吸附行为与不同pH下黄壤表面位点3种形态(≡SOH₂+、≡SOH、≡SO?)分布的模拟结果一致,≡SOH₂+、≡SO?分别为pHpzc、pH>pH_pzc时的主要形态,揭示了黄壤表面酸碱性质对Cd吸附行为的影响机制,进一步说明SCM适用于描述Cd随土壤pH变化的吸附特征. ③相关性分析表明,有机质、游离氧化铁对H_s起主要作用,不同深度土壤的电荷零点(pH_pzc)则主要由土壤中的黏土矿物、石英等无机胶体控制. 研究显示,利用1-site/2-pK_a SCM可以准确描述贵州省酸性黄壤的表面酸碱性质以及Cd的吸附特征及其形态分布,可为重金属在土壤中的迁移转化行为研究提供新思路.      

生物膜贴壁培养小球藻净化猪粪沼液废水的效果

微藻处理猪粪沼液废水是一项污水资源化生物技术.本文以小球藻为研究对象,通过贴壁培养方式,对稀释不同倍数的猪粪沼液废水进行净化处理同时提取藻细胞油脂,旨在探究小球藻贴壁培养处理猪粪沼液废水的效果,分析小球藻耐受猪粪沼液废水的氨氮浓度.将猪粪沼液废水分别稀释1倍(原水)、2倍、5倍、10倍制成培养基.测定贴壁培养小球藻对各处理组猪粪沼液废水中COD、氨氮、总氮、总磷的去除效率及对重金属铜、锌、铁的富集效果,同时探究小球藻的油脂合成情况.结果表明,当猪粪沼液废水稀释5倍时,贴壁小球藻对COD、氨氮、总氮、总磷的净化效果最佳,其去除效率分别为:86.8%、94.1%、85.2%、84.3%;油脂含量高达32.7%;对重金属铜、锌、铁的去除效率分别为:72.9%、70.0%、73.0%;培养一个周期结束时生物产率达到4.21 g·(m~2·d)~(-1).该研究将微藻与难处理的猪粪沼液废水深度净化进行了有效的结合,为实现藻类生物燃料工艺生产及降低废水处理成本提供理论基础.