2种填料作为生物膜载体修复微污染河水的比较

采用序批式生物反应器(SBBR),在水温为(19.0±1.5)℃,DO≥4.5 mg/L条件下,比较基于2种生物膜填料(竹丝和空心塑料球)上的微生物对微污染河水中高锰酸钾指数(COD Mn)、总氮(TN)和总磷(TP)等的去除效果。结果表明,经过4 h的运行,竹丝作为生物膜载体时,COD Mn、TN的去除分别为17.5%~48.8%和49.38%~70.93%,但TP的去除效果不明显;而基于空心塑料球的生物膜对COD Mn的去除率仅为2.4%~42%,对TN和TP去除效果均不明显。通过显微分析发现,基于竹丝填料生物载体上微生物种类、数量明显多于空心塑料球。     

植物-水生动物-填料生态反应器构建和作用机理

设计构建了植物-水生动物-填料生态反应器,以强化景观水体生态修复效果.实验中构建了美人蕉-组合填料-泥鳅生态反应器,以上海市绥宁河富营养化河水为实验用水.采用近自然的静态处理方式,经过120 h,TP、NH 4-N和TN去除率分别为68.5%、46.0%和53.8%,较对照1(无美人蕉和泥鳅,其他条件相同)分别提高52.3%、40.4%和43.3%.反应器中美人蕉根系生物膜中异养细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌数量分别为3.98E 08 CFU/g、8.20E 04 CFU/g和6.01E 03 CFU/g,较填料生物膜中相应细菌分别高出5.6倍、3.4倍和4.0倍.而根系和填料生物膜中反硝化细菌的数量水平相当,分别为1.09E 03 CFU/g和1.41E 03 CFU/g.根系泌氧能够改善根系生物膜含氧状态,使其成为硝化作用的主要场所.植物根系和填料生物膜内部存在兼性厌氧微环境,使反硝化作用得以进行,有利于总氮的去除.微生物群落的ERIC-PCR指纹图分析说明,美人蕉、泥鳅为填料生物膜微生物提供了有利的生存和作用的生态环境.     

生物沸石滤池处理富营养化水体的挂膜实验

采用上向流生物沸石滤池处理富营养化水体,考察了挂膜阶段(前30 d)滤池对浊度、COD和TP等的去除效果,重点研究了系统中各形态氮素(NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TN)的变化情况。结果表明,对于富营养化水体,生物沸石滤池对浊度、COD和TP的去除率分别约为80%、30%和24%;出水NH4+-N始终保持在0.5 mg/L以下,去除率在90%以上;NO2--N出现峰值(4.98 mg/L,第9 d),第13 d后即一直低于进水值;实验后期出水NO3--N与进水NH4+-N变化趋势基本一致,表明硝化生物膜已成熟,原位再生可行;生物沸石床内可能存在同步硝化反硝化现象。出水NO2-N浓度低于进水可作为生物沸石挂膜成功的一个标志。     

竹丝生物膜法和生态床组合工艺废水处理的试验研究

研究了竹丝生物膜法和生态床组合工艺处理模拟废水,讨论了该组合工艺对模拟废水中COD、氨氮和浊度的去除效果,着重讨论了生态床处理效果的影响因子。试验结果表明,竹丝生物膜法能很好地去除COD、氨氮和浊度等,在水温为9.0～10.5℃、水力停留时间为5.0h、进水COD为98.78～222.69mg/L、氨氮为5.46～12.97mg/L、浊度为26.42～59.84NTU时,出水COD为11.53～20.38mg/L,氨氮为0.42～0.86mg/L,浊度为12.38～17.30NTU。竹丝生物膜法出水再经过简易的生态床工艺,生态床出水COD为9.59～18.84mg/L,氨氮为0.43～0.90mg/L,浊度为6.77～14.15NTU;在此过程中发现,生态床中的鱼类对浊度和COD的去除均有明显效果,而光合作用对生态床COD的去除有促进作用,但是生态床对氨氮浓度却有升高作用。     

受污染景观水体的生物修复

应用生物刺激剂BIOE1对受污染的人工景观池水进行生物修复试验。现场试验的结果表明,生物刺激剂BIOE1能有效地对受污染的景观池水进行生物修复,处理后的池水清澈,水体中的溶解氧浓度显著提高,CODCr、氨氮、总磷和浊度的去除率分别为68%、93%、75%和83%。所用生物刺激剂不含外来微生物,对人体和鱼类无毒性。     

贫营养生物膜系统脱氮效果及影响因素实验研究

为了有效解决饮用水源氮源污染问题,采用贫营养生物菌剂对新型悬浮填料进行人工强化挂膜,在无需外加碳源及模拟原位条件下考察贫营养生物膜系统对微污染原水的脱氮效果及其影响因素。研究表明:在水温为25℃左右,溶解氧浓度为4 mg/L左右,水源水质为NH4+-N0.140 mg/L,NO2--N0.005 mg/L,NO3--N1.096 mg/L,TN1.450 mg/L,CODMn4.810 mg/L的条件下,该系统运行22 d后对原水硝氮及总氮具有较明显的去除效果,去除率范围分别为43%～75%和49%～76%,运行期间氨氮浓度基本保持在0.1 mg/L以下,系统稳定运行时的脱氮效果可满足地表水环境Ⅲ类水体的质量标准要求。另外,通过考察水温、填料填充率、C/N比等因素对贫营养生物膜系统脱氮效果的影响作用,说明在不同时期和不同环境条件下该系统对微污染水体的脱氮效果具有一定差异。     

生物填料在重污染河道治理中的应用研究

将生物填料应用于城市重污染河道治理,研究了随时间的推移,填料垂直方向上生物膜的膜量、膜组成、膜活性变化规律以及生物填料对水质的改善效果.试验结果表明,该生物填料生物膜活性以比基质耗氧速率表示为0.153～0.174 mg/(g·h) .在挂膜进行到第40天、悬挂密度为24根/m2 时,对水质改善达到最佳效果,对TN、TP、COD、Chla、浊度的去除率分别为53%、35%、50%、5%、44%.     

控氧生物膜系统对微污染水体的脱氮性能

通过控制生物膜系统溶解氧(DO)浓度分别为0.5~1 mg/L(Ⅰ)、1~2 mg/L(Ⅱ)、2~3 mg/L(Ⅲ),研究在微污染城市河道水体中实现短程硝化反硝化的可行性。研究表明,在3个系统中,化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)和总氮(TN)的平均去除率分别稳定在62.3%、38.6%和38.2%(工况Ⅰ),65.5%、59.4%和28.2%(工况Ⅱ),66.1%、77.3%和22.8%(工况Ⅲ)。系统中各形态氮素含量及其变化情况分析表明,在具有一定NH+4-N去除率前提下,控制体系处于低DO浓度(1 mg/L),亚硝酸盐氧化菌(NOB)生长及活性受到抑制,NO-2-N明显累积,经反硝化作用直接转化为氮气(N2),实现了微污染城市河道水体中的短程硝化反硝化。     

生物栅处理受污景观水体效果及机制研究

以植物、微生物为生物处理要素构建生物栅,处理污染的景观水体.选用的水生植物黄花美人蕉(Canna indica)的二级、三级根系与作为微生物载体的组合填料交织成强大的网状结构,起到固定植物、微生物附着载体及为生态系统提供氧气的作用,同时在生物栅装置运行的前期(约2 h)对污染物起到网捕、吸附作用.由网捕、吸附作用对TN、TP、NH4 -N的去除率分别为7.2%、12.5%和10.3%,对胶体态UV254的去除率为89.6%.在不进行人工曝气的条件下,生物栅主要处于微氧状态,DO维持在1.40～1.50 mg/L.生物栅的微氧状态有利于总有机碳(TOC)的去除(去除率为52.2%),特别是难降解有机物的去除(溶解态UV254去除率为27.9%),这对处理含有一定量难降解有机物的景观水体具有重要意义.由于生物栅的微氧状态及生物膜的DO浓度梯度的存在,使得微生境存在好氧、缺氧和厌氧的不同含氧状态,因而生物栅同时具有硝化、反硝化作用,并有一定的除磷效果.在水力停留时间(HRT)为72 h时,生物栅对TOC、COD、TN和TP的去除率分别为52.2%、57.6%、60.9%和82.4%.     

玉米粒为载体的流化床生物膜反应器处理印染废水

以废弃玉米粒为载体,在生物膜流化床试验装置上进行印染废水处理试验研究。结果表明,与炉渣载体比较成膜时间缩短2 d;形成的生物膜生长到载体内部,结合牢固;曝气量(20~30 L/h.L)受流化状况控制,比非生物质载体时略大,玉米粒含量为2~4 g/L时,COD、色度和浊度的去除率分别为72%、85%和86%。     

污染水体的生物修复技术研究进展

详细介绍了污染水体生物修复技术的特点 ,综述了近年来国内外水体生物修复技术的研究和应用现状 ,并评述了水体生物修复技术存在的问题以及污染水体生物修复的发展方向     

京津唐地区土壤类型和水系分异对微量元素分布的影响分析

本文研究了不同土壤类型微量元素含量的差异,并对造成差异的因素进行了分析。 文中讨论了:1)京津唐地区土壤微量元素的背景含量;2)土壤微量元素含量与土壤类型的关系;3)土壤微量元素含量与水系的关系。     

以再生水为补水的景观水体水华爆发特征调查和药剂应急控藻效果评价

采用现场调查和实验室验证的方法,对以再生水为景观补水的水华优势藻进行了分析。2年的现场调查表明,再生水在条件适合时极易发生水华,且水华的优势藻以小球藻为主。在实验室针对小球藻和铜绿微囊藻进行了竞争生长实验研究,在再生水的氮磷浓度范围内小球藻生长快于铜绿微囊藻,这也验证了再生水作为景观水补水时小球藻是优势藻现场调查结论。针对水华爆发初期和水华爆发验证时2种条件,比较研究了4种以化学成分为主的抑藻药剂对以小球藻为水华特征藻的控藻效果。结果表明,这4种药剂对水华的控制均具有一定的效果,并且水华初期实施药剂抑藻,药剂投加少,且效果好。对4种药剂进行急性毒性实验,只有S2一种药剂在安全浓度时对水华爆发初期有抑藻效果。     

城市缓流水体的生物强化净化技术

城市缓流水体因其受城市发展的影响大、自身流动性小和自净能力弱的特点 ,正处于被人为破坏而面临消失之中。而生物净化技术是根据水体自净的原理而设计和开发的污染水体净化技术。本文列举了国内外城市污染水体常用的生物净化技术的特点及应用情况 ,指出了各种生物净化技术在实际应用中的不足和发展前景 ,为我国城市水体的治理提供参考     

水蕹菜对苏州重污染水体净化功能的研究

采用浮床无土栽培技术，在苏州重污染河道上种植水蕹菜以控制重污染水体水质。不仅进行了静态试验，而且在重污染河道苗家河上作了示范应用，效果显著。静态试验结果表明，在气温35℃、水温30℃以上的条件下，水蕹菜对苏州重污染水体中的CODMn、TN、NH4^＋-N、TP等的去除率分别为37．0％、92.9％、93．9％、94．3％；苗家河示范工程水域中水质有明最改善，透明度达90～130cm。由此证明水蕹菜是对苏州熏污染河道净化处理的优良生物材料之一。     

微纳米曝气联合苦草对污染景观水体的修复效果及对微生物群落结构的影响

为探索微纳米曝气联合苦草 (micro-nano aeration combined with Vallisneria natans,MAVS) 对污染水体修复效果及微生物种群调控机理,以合肥国家湿地公园一处污染水体为修复对象并结合示范工程实验,考察了MAVS对景观水体修复效果及该水体水质及微生物种群结构的动态变化规律。结果表明：经过MAVS修复后,污染景观水体水质得到了明显改善,水体DO逐步提升,COD、NH₄⁺-N、TN、TP分别降低了50%、85%、75%和75%左右;底泥微生物群落结构多样性随修复进程的推进而不断增加,而优势微生物种群结构组成保持相对稳定,但其丰度随修复进程而变化;在门分类水平上,优势菌门为Proteobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria和Chloroflexi,其中Proteobacteria、Bacteroidetes的丰度随修复过程的进行而下降,而Acidobacteria、Chloroflexi的丰度逐步增加;在属分类水平上,优势菌属为Rhodocyclus_uncultured、Xanthomonadales Incertae Sedis_uncultured、Alcaligenes_uncultured和Bacteroidetes vadinHA17_norank,其丰度随修复过程的进行而下降,修复进程停止后丰度逐渐增加;随着修复过程的进行,污染景观水体底泥优势微生物群落丰度呈现出与COD相同、DO相反的变化趋势,但在时间上存在一定的滞后性。由此可以看出,修复水体微生物群落结构随修复进程、水质特性的变化而变化,COD是驱动微生物群落结构及丰度变化的最大贡献者,同时DO、TP也对其变化产生一定影响。微纳米曝气联合苦草能有效修复污染水体,调控水体底泥微生物种群结构,具有良好的推广应用价值。     

膨润土的原位柱撑改性及其除藻性能研究

利用Al³⁺离子较易水解聚合的性质,微波辅助合成了keggin Al₁₃原位柱撑改性膨润土(PMCs)除藻剂,并研究了PMCs的除藻性能。结果表明,相对于传统除藻产品,PMCs有更好的吸附混凝效果和除藻性能,且不会对环境水体的酸度、浊度、溶解氧等造成过大影响。     

凤眼莲-固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体原位修复的研究

应用生态工程技术和原理,在夏季利用凤眼莲（Eichhornia crassipes Mart.）结合固定化氮循环菌对富营养化水体进行原位修复研究。试验结果表明,凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用和单独的凤眼莲处理对富营养化水体总氮和铵态氮去除之间存在显著的差异,凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体中总氮和铵态氮的去除率分别达77.2%和49.2%;而凤眼莲处理则分别达73.7%和32.3%;但两者对富营养化水体中硝态氮的去除没有显著差异。接种固定化氮循环微生物有利于水体中Chla、COD_Mn的降低和水体透明度的提高,但两者没有明显的差异。当凤眼莲处理系统接种固定化氮循环细菌时,除了氨化细菌变化不明显外,亚硝化菌,硝化菌,反硝化菌群数量比单独凤眼莲处理系统增加1～1.5个数量级,且接种固定化氮循环细菌还有利于凤眼莲生物量及其体内氮积累量的增加。     

高效液相色谱法检测水中5种微囊藻毒素

使用Agilent1260型高效液相色谱仪,建立定量测定天然水体中5种微囊藻毒素（MC-RR、YR、LR、LA、LY）的分析方法。比较甲醇/三氟乙酸（TFA）水溶液与甲醇/磷酸两种流动相体系,待测物质的响应程度,结果发现,TFA作为缓冲溶液时,基线较磷酸稳定,因此,选择甲醇/TFA水溶液作为流动相。比较不同TFA体积比例,待测物质的分离程度,结果显示,甲醇/0.02%的TFA水溶液作为流动相时,5种MCs含量的分离度较好。比较等度和梯度洗脱条件,发现,梯度洗脱条件5种MCs的分离度较等度洗脱条件好。该方法 MC-RR、YR、LR、LA、LY的最低检出限（LOD）分别为0.015、0.035、0.018、0.032和0.026μg/L,最低定量限（LOQ）分别是0.049、0.117、0.062、0.106和0.086μg/L。在0.10～1.50μg/mL的线性范围内,相关系数R2≥0.99,实际水样回收率为73.9%～103.3%。     

沈阳市黑臭水体溶解性有机物组分及其光学特征

以沈阳市5条黑臭水体作为研究对象,其中支流I和支流II为重度黑臭,支流III、IV和V为轻度黑臭。运用三维荧光光谱结合平行因子方法对黑臭水体中水溶性有机物(DOM)组分进行了表征,并通过与光谱数据相结合的方法,建立了DOM各组分最大荧光强度(Fmax)与归一化遥感反射率的一元线性回归方程。三维荧光分析结果显示,DOM分为2个类别3种不同组分,分别为类蛋白荧光组分C1(235 nm/360 nm)、类腐殖质荧光组分C2(220 nm/430 nm)和C3(255 nm/520 nm)。水体光谱分析结果表明：在250~800 nm处,有色可溶性有机物吸收系数(ag)、总悬浮物吸收系数(ap)曲线均随着波长的增大逐渐减小,空间变化特征明显;在特征波长440 nm处,轻度黑臭水体的有色可溶性有机物吸收系数总体上大于重度黑臭水体,重度黑臭水体总悬浮物吸收系数总体大于轻度黑臭水体。与正常水体相比,在可见光波段,沈阳市黑臭水体遥感反射率普遍较低,出现3个反射峰和1个反射谷。但支流I与其他黑臭水体不同,表面呈白灰色,导致其遥感反射率(Rrs)呈现与正常水体类似的明显的波峰和波谷,是一类特殊的黑臭水体。线性回归分析表明,由归一化遥感反射率比值R688/R555与DOM组分最大荧光强度所建立的线性模型估算精度最理想。R688/R555与轻度黑臭水体DOM组分Fmax的拟合程度好于重度黑臭水体。进一步研究表明,R688/R555与色氨酸类物质拟合程度较好,与腐殖质类物质没有明显的线性关系。