澎溪河消落带不同植物类型下土壤无机氮及相关微生物特征

消落带土壤氮素循环因植被群落演替和季节性淹水会影响整个库区水环境安全。选择三峡库区一级支流澎溪河消落带为研究区域,分别在潮土、紫色土和水稻土分布区采集3种自然草本(狗牙根、香附子、苍耳)和1种农作物(玉米)覆盖区土壤,分析了土壤无机氮形态以及氨化、硝化、亚硝化、反硝化功能菌数量和生化作用强度,并分析了氮转化菌数量、生化作用强度以及土壤理化特征之间的关系。研究结果表明:不同植物覆盖对消落带土壤无机氮和氮素生理群微生物及其功能影响显著;狗牙根和香附子覆盖土壤硝化、亚硝化微生物数量与作用强度高于苍耳和玉米,进而土壤硝态氮和亚硝态氮含量表现相同规律;狗牙根与香附子覆盖区土壤反硝化细菌数量与作用强度高于苍耳和玉米,有利于消落带对氮素的拦截转化;消落带植被覆盖度、土壤有机质、pH、无机氮形态与土壤微生物数量和功能相关性较强。狗牙根、香附子覆盖区土壤有机氮氨化过程弱于苍耳和玉米,而亚硝化、硝化、反硝化过程强于苍耳和玉米,有利于有机态氮的保持和铵态氮迅速转化,为消落带植被恢复和重建提供参考。     

有机物对自养脱氮工艺影响的研究进展

自养脱氮工艺中同时存在亚硝酸化、硝酸化、厌氧氨氧化和反硝化4个过程,而有机物增加了自养脱氮工艺4个过程的脱氮复杂性,但也增加了更多的可能性。综述了有机物对亚硝酸化、硝酸化、厌氧氨氧化和反硝化的影响,整理了同步亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)工艺和反硝化氨氧化(DEAMOX)工艺的最新研究进展。     

水热炭化餐厨垃圾制备纳米铁/炭复合材料

以餐厨垃圾中有机组分作为碳源,通过添加铁盐水热炭化制备铁/炭纳米复合材料。考察了不同铁盐(Fe-SO4,FeCl3,Fe(NO3)3)对餐厨垃圾水热炭化物的形貌,以及氮、磷元素的迁移转化的影响;并研究了负载铁的物理、化学性质。实验结果表明,铁盐在水热炭化过程中促进了餐厨垃圾转化生成多种纳米结构。铁的价态是影响复合物形貌的主要影响因素:三价铁离子对大分子有机物的水解和炭化过程有催化作用,从而促进壳核式结构的纳米线及微米球复合物的生成;而亚铁离子则导致可溶性有机物炭化形成空心纳米球结构。负载铁的化学形态主要受阴离子的影响:硝酸铁体系中铁主要以氢氧化物形式沉积、其他阴离子体系则以磷酸盐为主要形态负载。     

利用不同有机和无机固体废物配制人工土壤的研究

以生活污泥、牛粪、蚓粪、菌菇渣、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣和煤矸石8种固体废物为原料配置人工土壤,探讨不同有机和无机固体废物配比对人工土壤性质的影响。结果表明,获得的人工土壤中,粒级0.250 mm的水稳性团聚体质量分数总体在20%~50%,接近或达到正常的自然土壤标准,制得的人工土壤为弱碱性,pH实测值在7.12~8.14。培养过程中,人工土壤中有机碳含量大大降低。生活污泥组、蚓粪组人工土壤在培养过程中呈现铵态氮向硝态氮的转化,而牛粪组人工土壤在培养过程中虽然有较多的有机氮被矿化,但同时也有较多的硝态氮被重新同化成有机氮。合成的人工土壤在物理、化学、养分和生物毒理学性质方面均已达到自然土壤相关参数的正常范围值,可以满足植物生长的要求。但由于部分固体废物原料重金属超标,则应尽量避免用于种植可食用类植物。     

人工快速渗滤系统对污染物的去除机制

人工快速渗滤系统(CRI)是在传统的污水快速渗滤处理系统(RI)的基础上发展起来的一种新型的污水土地处理技术.通过对CRI的模拟,揭示了非生物机制与生物机制对有机物、营养元素的降解机制.结果表明,CRI对污水中污染物的去除是在非生物机制与生物机制协同作用下完成的.对污水中的有机物和氮的降解以生物机制为主、非生物机制为辅;对磷的降解则以非生物机制为主、生物机制为辅.生物机制对有机物、氮的去除占70%以上,非生物机制对磷的去除占61.9%.系统中氮转化以硝化效果为主,反硝化效果较弱.     

不同农业用地对土壤中氮影响的研究进展

总结了氮在土壤中的氮矿化过程、氮硝化作用和氮反硝化作用,以及不同农业用地对土壤中氮的影响。结果表明,在不同的水稻耕作方式下,双季稻的土壤全年平均含氮量最高;在不同的覆盖方式下,盖草处理后茬大麦表层土壤硝态氮含量最高;保护性耕作、退化土地农用、退耕还林对土壤中的氮都有影响。将"3S"技术与土壤中氮的研究相结合,注重多学科交叉进行定性和定量分析,是今后研究的新发展。     

无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究

进行了无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究。基于不同土壤、不同管径、不同植物的协同效应,对比研究了不同系统处理污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果及其影响因素。结果表明,不同土壤、不同管径及不同植物组成的系统,对生活污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果差别较大。中试系统对COD、总磷、氨氮、总氮和SS的最佳去除率分别达到86.13%、90.20%、61.24%、65.49%和97.43%,对应的出水COD、总磷、氨氮、总氮和SS的平均浓度分别为64.29、0.69、22.13、26.19和5.56 mg/L。分析表明,进水SS浓度过高、外界温度下降等共同作用是导致系统对生活污水中NH4+-N和TN的去除率相对较低的主要原因。     

垃圾渗滤液中溶解性有机物对土壤中重金属迁移的影响

垃圾渗滤液主要组分中含有重金属和大量的溶解性有机物(DOM).实验选用北方最具代表性的褐土为供试样品,通过室内土柱淋滤实验研究了垃圾渗滤液溶解性有机物对重金属Cu、Cd、Pb和Zn在土壤中的迁移行为的影响.结果显示,DOM对土壤中Cd、Zn的垂直迁移起着促进作用,而对Cu、Pb迁移起着一定的抑制作用;不同浓度的垃圾淋洗...     

空气喷射处理饱和土壤和地下水中有机污染物

空气喷射 (airsparging)被认为是修复由可挥发性有机物污染的饱和土壤和地下水的一种有效新技术。介绍了空气喷射技术的现场应用与研究现状 ,讨论了空气喷射技术的原理和各种影响因素 ,说明了其对于饱和土壤中有氧生物降解的促进作用 ,分析了空气喷射技术的应用前景。     

土地处理法处理钻探泥浆的土壤特性研究

论述了中国陆上油田的土壤类型，这些土壤的理化性质以及土壤中的微生物种类。采用土地处理法处理废弃泥浆时，一方面，废弃泥浆中的重金属、有机物对土壤会带来负面的影响，如有机质及阳离子的含量升高，含盐量升高，pH升高，土壤的孔隙度降低等；另一方面，微生物降解有机物而形成腐植质，可以改善土壤性质。并且，通过对土壤的改良，可以解决上述的负面影响。最后得出结论，土地处理法处理废弃泥浆在技术上、经济上、环境上都是可行的。     

厌氧产氢ASBR对氮的脱除

在厌氧序批式人工有机污水生物产氢反应器(ASBR)中发现氮"丢失"现象,并对此产氢系统发生脱氮作用的机理和主要影响因素进行了研究。结果表明,在以葡萄糖为发酵底物的厌氧产氢系统中,微生物分别以铵和硫酸盐为电子供体和电子受体发生了硫酸盐型厌氧氨氧化;进水有机物负荷和pH主要通过影响不同种微生物的活性而影响脱氮性能,氨氮和硫酸盐的浓度直接与氮素去除率有关。在最大产氢能力为16 m3/(m3·d)、氢气体积百分比为65%的生物制氢系统中,最大脱氮效率约为64%。产氢效率与氮脱除率呈现负相关关系。研究表明,在控制条件下,可以实现高有机物废水厌氧脱除氨态氮,为生活污水直接厌氧脱氮开辟一条新途径。     

厌氧产氢ASBR对氮的脱除

在厌氧序批式人工有机污水生物产氢反应器（ASBR）中发现氮“丢失”现象,并对此产氢系统发生脱氮作用的机理和主要影响因素进行了研究。结果表明,在以葡萄糖为发酵底物的厌氧产氢系统中,微生物分别以铵和硫酸盐为电子供体和电子受体发生了硫酸盐型厌氧氨氧化;进水有机物负荷和pH主要通过影响不同种微生物的活性而影响脱氮性能,氨氮和硫酸盐的浓度直接与氮素去除率有关。在最大产氢能力为16m3／（m3·d）、氢气体积百分比为65％的生物制氢系统中,最大脱氮效率约为64％。产氢效率与氮脱除率呈现负相关关系。研究表明,在控制条件下,可以实现高有机物废水厌氧脱除氨态氮,为生活污水直接厌氧脱氮开辟一条新途径。     

苯胺在水环境中的迁移转化研究进展

水环境介质是污染物迁移转化的载体,苯胺(ANI)是一种重要的有机化工原料和化工产品,具有致癌、致畸、致突变效应,水环境中残留的ANI会给人类健康和生态安全带来威胁。结合国内外现有研究,介绍了ANI在水环境中的来源及污染现状,并对ANI挥发、光降解、生物降解、动植物吸收等迁移转化行为进行总结,重点讨论了水环境颗粒物对ANI吸附的影响因素。未来应继续探索建立ANI在水环境中各迁移转化行为模型,着重开展"有机物-颗粒物-生物"复合体系下ANI的迁移转化行为研究,从原理上对ANI的吸附影响因素进行深入探讨。     

有机螯合剂在镍污染土壤植物修复中的研究进展

有机螯合剂的存在能促进土壤中的固相Ni向水溶态转化 ,提高Ni的生物可利用性。本文讨论了土壤中镍的存在形态以及有机螯合剂对土壤中镍形态的影响 ,并从植物吸收Ni的机制出发 ,阐述有机螯合剂对植物吸收Ni和植物生物量的影响 ,分析了植物修复的螯合诱导技术的一些局限性 ,并对植物修复螯合诱导技术提出展望     

复合塔式生态滤池中氮素迁移转化

构建复合塔式生态滤池进行污水处理实验,对含氮污水通过系统各处理单元前后4种氮形态变化和浓度分布进行探讨。比较各单元进出水水质变化,研究各单元总氮和硝氮的去除效果以及对系统总去除率的贡献。结合装置构造特点,系统分析了氮素在复合塔式生态滤池中的迁移转化规律及除氮机制,并创新性应用δ15N-NO-3方法加以佐证。研究结果表明,复合塔式生态滤池工艺对总氮和硝氮均有很好的去除作用,实验污水中氮污染以硝氮为主,总氮去除主要取决于硝氮的去除;复合塔式生态滤池中硝化-反硝化交替作用明显,为不同形态氮的相关转化以及氮的去除创造了优越的条件。     

厌氧膜生物反应器的发展及其耦合厌氧氨氧化脱氮的研究综述

由于厌氧膜生物反应器(AnMBR)在水中有机物资源化利用方面具有独特的优势,逐步成为污水处理领域的研究热点。从反应器与膜组件的配置、有机物的去除以及产甲烷率等方面讨论了影响AnMBR运行效果的主要因素。结合污水深度脱氮的需求,探讨了厌氧氨氧化(ANAMMOX)自养脱氮与AnMBR的耦合技术。介绍了国内外相关耦合工艺的应用形式,总结了关于该耦合工艺最新的研究方法、运行效果等,展望了该技术在污水处理领域的应用前景。     

空气喷射处理饱和土壤和地下水中有机污染物

空气喷射(air sparging)被认为是修复由可挥发性有机物污染的饱和土壤和地下水的一种有效新技术。介绍了空气喷射技术的现场应用与研究现状，讨论了空气喷射技术的原理和各种影响因素，说明了其对于饱和土壤中有氧生物降解的促进作用，分析了空气喷射技术的应用前景。     

碳氮磷比例失调城市污水的同步脱氮除磷

为解决现行同步脱氮除磷工艺处理南方地区碳、氮、磷比例失调城市污水中,因C/N、C/P偏低,碳源不足而降低脱氮除磷效率的难题,试验以碳源偏低的广州市城市污水为研究对象,采用厌氧/好氧交替运行的SBR系统,通过对厌氧、好氧时段的合理调控,在无需额外添加碳源的条件下,有机物、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别可达90%、72%、41%和99%,不仅能使有机物和氮的出水指标达到国家排放标准,而且总磷出水浓度能达0.5 mg/L以下。通过进一步分析同步高效脱氮除磷的影响因素和控制条件,得出合理污泥龄的控制是实现同步脱氮除磷的关键,厌氧/好氧交替运行的方式不仅强化了磷的释放和吸收,而且降低了碳源偏低和硝酸盐对同步脱氮除磷影响的结论。     

南淝河沉积物可转化态氮赋存形态及其对上覆水水质的影响

为了探讨黑臭河道沉积物可转化态氮(TF-N)的赋存对上覆水的影响,以典型黑臭水体——南淝河为研究对象,采用连续提取的方法将沉积物中可转化态氮分为离子交换态氮(IEF-N)、弱酸浸提态氮(WAEF-N)、强碱浸提态氮(SAEFN)和强氧化剂浸提态氮(SOEF-N),研究南淝河沉积物中可转化态氮形态受排口类型和沉积物理化性质的影响规律,及其与上覆水氮素含量之间的关系。结果表明:南淝河沉积物可转化态氮以TF-NO-3-N为主,占TF-N的88.57%±6.13%,而TF-NH+4-N仅占TF-N的11.43%±6.13%;从赋存形态的角度看,南淝河沉积物中SOEF-N相对含量最高(57.48%±3.67%),WAEF-N次之(26.16%±3.10%),SAEF-N和IEF-N较少,其相对含量分别为10.30%±4.85%和6.05%±1.73%;沉积物中TF-NH+4-N含量受排口类型的影响较为敏感,且4种赋存形态氮含量受排口类型影响的规律各不相同。另外,pH值和有机质含量对IEF-N影响较大,而CEC影响着WAEF-N含量。上覆水中溶解有机氮(dissolved organic nitrogen,DON)含量与沉积物IEF-N含量之间的显著相关(P0.05),表明沉积物中IEF-NH+4-N赋存含量越多,释放到上覆水体的可能性越大。研究结果表明黑臭水体是一个复杂的生态系统,调控沉积物可转化态氮形态给黑臭水体内源污染控制提供新思路。     

有机螯合剂在镍污染土壤植物修复中的研究进展

有机螯合剂的存在能促进土壤中的固相Ni向水溶态转化，提高Ni的生物可利用性。本文讨论了土壤中镍的存在形态以及有机螯合剂对土壤中镍形态的影响。并从植物吸收Ni的机制出发，阐述有机螯合剂对植物吸收Ni和植物生物量的影响。分析了植物修复的螯合诱导技术的一些局限性，并对植物修复螯合诱导技术提出展望。