城市污水处理厂微生物气溶胶逸散特性研究进展

为全面理解城市污水处理厂微生物气溶胶的逸散特性,系统阐述了国内外城市污水处理厂微生物气溶胶的研究进展。城市污水处理厂中涉及机械推流和曝气搅拌的处理设施包括格栅间、沉砂池、曝气池和污泥脱水车间等是微生物气溶胶的主要来源,微生物气溶胶的粒径主要分布在小于4.7μm的可吸入范围内。不同污水处理设施处微生物气溶胶的种群结构存在差异,Acinetobacter、Enterobacter、Arcobacter、Pseudomonas和Escherichia coli是污水处理设施微生物气溶胶中常见的潜在致病菌菌属,能够通过黏膜、损伤的皮肤、消化道和呼吸道侵入机体,威胁人体健康。城市污水处理厂微生物气溶胶的逸散特性受污水处理工艺类型、曝气类型和速率、进水水质、温度和相对湿度、风速和风向、太阳辐射以及季节等多种因素的影响。     

污水管网中无机氮类营养盐迁变规律

以一套长1 200 m的城市污水模拟管网为对象,采用人工配水方式,研究了管网中含氮化合物的变化情况,分析评价了沿程氮类营养盐的迁变转化特性.结果表明,以氯化铵为氮源基质,管网微生物将其同化合成生命所需的物质以进行细胞增殖.游离氨基酸、结合氨基酸、核酸是代谢产生的主要含氮有机化合物,其中氨基酸占溶解性有机氮(DON)的绝大多数.同时利用三维荧光光谱、尺寸排阻色谱技术对水中有机物的荧光特性及相对分子质量分布的表征结果显示,污水中有机物的特征荧光峰有所增多,主要以类蛋白、类微生物代谢产物为主,且荧光强度随管网沿程逐渐增强;水中的小分子营养盐在微生物的同化作用下转化为复杂的大分子有机物.     

后奥运时期京津冀区域大气本底夏季污染变化

为探索后奥运时期京津冀区域大气本底污染状况及变化趋势,在中国科学院华北兴隆大气本底观测站,对夏季大气主要污染物(NO_x、SO₂、O₃和PM_2.5)进行了连续3年的在线观测,结合气流轨迹模式对大气污染物的传输路径及贡献率进行了分析. 结果表明:兴隆站大气本底夏季ρ(NO_x)、 ρ(SO₂)、 ρ(O₃)和ρ(PM_2.5)的平均值分别为(11.5±5.9)、(8.3±7.0)、(137.6±38.4)和(50.9±33.0)μg/m3;首要污染物为O₃和PM_2.5,ρ(O₃)和ρ(PM_2.5)日均值超过GB 3095─2012《环境空气质量标准》二级标准〔ρ(O₃)为200 μg/m3,ρ(PM_2.5)为75 μg/m3〕的天数分别为102和60 d,占观测期间有效天数的39%和23%,表现为大气氧化性增强、二次污染逐年上升;受偏南气流影响,太行山沿线区域和山东半岛—渤海湾地区是兴隆夏季大气本底污染的主要贡献区域,特别是京津冀城市区域夏季高浓度O₃和PM_2.5,对华北区域大气本底污染物浓度的整体上升具有重要影响.      

不同处理方法对降水中污染元素来源评估的不确定性讨论——以西藏拉萨和纳木错为例

在降水元素测试中对降水样品的前处理通常有两种方法:样品直接酸化和过滤后酸化.不同的处理方法会得到不同的结果,并最终影响到对元素来源的解释.为明确这两种处理方法对降水中重金属元素来源评估的影响,本文选取青藏高原的典型城市拉萨市和典型的背景区纳木错,对采集的24个降水样品用上述两种方法进行处理,并对两组样品中的15种金属元素的含量和富集因子进行了对比.结果表明,两个研究点过滤后样品元素含量都显著低于未过滤样品的元素含量,其中拉萨未过滤降水样品中的常量元素Al和Fe的含量分别比过滤后样品中的含量高约50和20倍,表明降水中的Al和Fe主要以颗粒态存在.相应地,典型污染元素如Cu、Zn和Cd等在两种样品中的含量变化相对较小,表明这些元素在降水中主要以溶解态存在.同样地,纳木错降水样品中元素也存在类似的变化特征.由于上述原因,拉萨和纳木错过滤后的降水样品中大部分元素(如Ni、Zn和Cd)的富集因子值高于未过滤样品中的值.因此,对降水样品过滤会导致一些典型污染元素的富集因子值增高,进而高估人类活动对这些元素的贡献.所以,用未过滤的降水样品进行元素富集因子研究得到的结果会更接近实际情形.     

臭氧-紫外预处理对高有机物原水混凝效果的影响

以腐殖酸为模型污染物,分别考察了臭氧氧化、紫外照射及臭氧-紫外联合预处理过程对高有机物原水混凝性能的影响.结果表明,3种预处理方式均对原水中的溶解性腐殖酸具有明显的矿化作用.紫外及臭氧-紫外联合预处理还对后续的混凝过程具有强化作用.随着臭氧投量的增加和紫外照射时间的延长,混凝过滤出水的TOC和浊度呈明显下降趋势.当臭氧浓度(O3/C)达到9.0 mg/mg时,预处理对腐殖酸的去除率可以达到47%,过滤出水TOC含量为3.5 mg/L,浊度为2.6 NTU;紫外光照射3 h可去除原水中52%的溶解性有机物,其出水TOC为2.0 mg/L,浊度低于1.0 NTU.臭氧-紫外联合预处理后的混凝效果要明显优于二者单独作用的系统.在联合预处理系统中,当预臭氧浓度(O3/C)为1.0 mg/mg紫外照射时间为1 h时,过滤出水TOC为2.6 mg/L,且浊度低于1.0 NTU.不同预处理条件下的矿化作用主要是通过.OH实现的,同时.OH还对溶解性腐殖酸的团聚结构产生破坏作用,使其稳定性降低,从而促进了混凝过程对有机物的去除.     

溶胶-凝胶法固定乙酰胆碱酯酶生物传感器测定有机磷农药

采用溶胶-凝胶法将乙酰胆碱酯酶固定在醋酸纤维膜上,再将酶膜固定在聚四氨基钴酞菁(p-CoTAPc)修饰的玻碳电极(GCE)上,制备了可应用于有机磷农药测定的生物传感器,采用计时安培法对有机磷农药(对硫磷、辛硫磷、氧化乐果)进行检测,检测限分别可达2.0×10-9mol·l-1,1.4×10-9mol·l-1和1.1×10-8mol·l-1.     

生物土壤结皮演替对高寒草原植被结构和土壤养分的影响

生物土壤结皮(生物结皮)是退化高寒草原常见的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和影响植物群落结构和特征的作用。以青藏高原地区典型的高寒草原生态系统为研究对象,采用野外样方调查和室内分析相结合的方法,根据样方内生物结皮的发育程度将所有样方分为4个类型,并分析了青藏高原典型高寒草原生物结皮的发育演替对草本植物群落的结构、特征以及0-10 cm土壤理化性质的影响。结果表明,(1)在生物结皮由藻结皮向苔藓结皮发育的过程中,草本植物群落结构发生了变化,其中禾本科植物占比上升,莎草科植物和杂类草占比下降,而豆科植物占比无显著变化。(2)在草本植物群落中,禾本科和莎草科植物的重要值最高,溚草(Koeleria Pers.)、异针茅(Stipa aliena Keng)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、矮嵩草(Kobresia humilis)和矮火绒(Leontopodium nanum)是主要的优势物种。(3)生物结皮盖度与植被盖度呈极显著的负相关关系(P0.01)。(4)生物结皮的发育演替增加了禾本科植物比例,减少了杂类草比例,增加了植物群落的多样性、高度和生物量。(5)无结皮、地衣结皮和苔藓结皮覆盖下0-10 cm土壤的全氮含量差异显著(P0.05),而土壤全磷、有机碳含量、碳氮比和氮磷比无显著变化。由此可见,高寒草原生态系统下,生物结皮对植被和土壤的影响具有一定的复杂性和特殊性,需进一步探明其生态作用,以发挥其在退化草原治理中的重要作用。     

复合式膜生物反应器中胞外聚合物提取方法综合评价

采用高速离心法、超声法、阳离子交换树脂法(CER)、加热法4种方法提取复合式膜生物反应器(HMBR)中污泥胞外聚合物(EPS),利用化学分析方法结合三维荧光光谱法(EEM)和凝胶渗透色谱法(GPC)对4种方法进行评价.结果表明,采用60℃,30 min加热提取效果最好,而且对细胞破坏小.通过三维荧光光谱图表明4种方法对于类富里酸均有较好的提取效果;对于类腐植酸和类蛋白质,热提取法优于其他3种方法.凝胶渗透色谱法分析表明4种方法提取的EPS分子量(MW)分布变化差别不大,分子量分布范围为100～1 000 000,主要集中在100 ～ 10 000之间.     

保定市大气污染变化趋势及特征

为了解保定市近年来大气污染变化趋势和污染特征,对2013~2018年保定市空气质量和大气污染物浓度进行分析,结果表明：①从2013~2018年保定市综合指数由11.6下降到6.6,重度污染天数由114 d下降到27 d,重度污染时污染物累积浓度由57.34%下降到20.59%.表明2013~2018年保定市空气质量逐年改善,不仅重污染天数减少、污染物年均浓度降低,而且重污染时污染物累积浓度的占比也在下降,同时与"2+26"城市平均浓度水平的差距越来越小.②夏季ρ（O₃-8h）逐年上升,2017年和2018年由O₃导致的重污染天分别占当年重污染天的17.0%和14.8%,臭氧污染逐渐突出;秋季NO₂特征值高于SO₂、CO、PM_2.5和PM₁₀,说明秋季污染类型偏机动车型;冬季污染类型由2013~2014年的偏燃煤型转向2015~2018年的偏燃煤型和不完全燃烧的混合影响.③2016、2017和2018年高污染季PM_2.5高位累积浓度占比较2015年同期分别下降5.56%、6.21%和2.58%,是6种污染物中降幅最大的;其次为PM₁₀;SO₂和NO₂降幅较小,说明应急措施对保定市重污染期间颗粒物削峰效果优于气态污染物.2018年高污染季重污染事件中,偏燃煤型污染较2017年高污染季有所增加,说明燃煤仍是保定市需要控制的污染源之一.综上,保定市秋季应加强对机动车的管控,冬季由原来的控煤措施逐渐转变为控煤和控柴相结合;未来的大气污染防治重点应加强O₃污染治理.     

A2/O流量分配处理低C/N污水性能与微生物结构

针对现有城市污水处理厂进水碳源不足的问题,通过建立多段进水改良A~2/O中试反应器处理低C/N(C/N 5)城市污水,以研究多段进水对其脱氮除磷性能和微生物种群结构变化的影响.结果表明,与传统厌氧段进水的模式相比,多段进水优化了进水碳源在厌氧段和缺氧段中的分布,从而提高了系统的反硝化脱氮和反硝化除磷性能; Q预缺∶Q厌∶Q缺=0. 1∶0. 2∶0. 3(阶段Ⅳ)为系统的最佳工况,此时出水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为30. 10、1. 85、9. 41和0. 71 mg·L-1,去除率分别为89. 41%、95. 30%、83. 00%和90. 09%;在120d的试验过程中,系统均未出现丝状菌膨胀现象,曝气池活性污泥沉降性能良好,好氧池活性污泥SVI随着缺氧段进水比例的增加而降低,至阶段Ⅴ达到最佳状态,此时的SVI和VSS/TSS分别为112. 09 m L·g-1和0. 84;通过对各阶段好氧区活性污泥16S rRNA基因测序数据的梳理,发现系统较好的脱氮除磷和污泥沉降性能分别与6类异养型菌属、4类反硝化菌属、5类聚磷菌属和2类菌胶团菌属的富集,3类丝状菌的淘汰密切相关.