Source water odor in one reservoir in hot and humid areas of southern China: occurrence,diagnosis and possible mitigation measures

Background

Identifying typical odor-causing compounds is essential for odor problem control in drinking water. In this study, aiming at a major water source reservoir in hot and humid areas in southern China, which encountered seasonable odor problems in recent years, an integrated approach including comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry (GC?×?GC–TOFMS), flavor profile analysis (FPA) and quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) was adopted to investigate the odor occurrence.

Results

The results indicated that earthy–musty odor is blamed to the seasonable odor problems, and it is consistent with the complaints results from consumers. Fifty-four typical odor compounds were investigated in the reservoir and twelve were detected, of which, 2-methylisoborneol (2-MIB) was significantly increased during the odor event. Pseudanabaena sp. is the dominant species in the reservoir, which can be further represented by the number of mic gene with qPCR method (R²?=?0.746, P?<?0.001). Oxygen consumption (COD_Mn) and dissolved organic carbon (DOC) have great influence on growth of Pseudanabaena sp., and the release of 2-MIB from the Pseudanabaena sp. cells is affected by temperature and light.

Conclusion

Our findings demonstrated that 2-MIB is the odor-caused substance in the reservoir and Pseudanabaena sp. is the main 2-MIB producer, which was confirmed as a benthic filamentous algae. Due to COD_Mn and DOC have great influence on Pseudanabaena sp. growth, further measures to reduce the CODMn and DOC input should be performed. We also demonstrated that the 2-MIB release is affected by temperature and light. The risk of sudden increase of 2-MIB will be reduced by raising the depth of water in the reservoir. Our study will improve the understanding of T&O problems in this city, as well as in other hot and humid area.

     

包埋水华鱼腥藻和活性炭对污水中氮磷的净化

采用聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA—SA）凝胶包埋水华鱼腥藻与活性炭混合物,对比水华鱼腥藻在包埋、吸附以及悬浮状态下对高浓度模拟废水中氨氮的去除效果,实验结果表明,水华鱼腥藻在包埋状态下对氨氮有更好的去除效果。通过正交实验研究SA、粉末活性炭（PAC）、水华鱼腥藻之间不同质量比的包埋混合物对去除污水中NH4＋-N、TP以及处理后废水中微囊藻毒素（MC）残留量的影响,结果表明,当PVA量为8％时,SA、PAC和藻含量分别在0．5％、0．5％和0．2％为NH4＋-N、TP的最佳去除组合,同时处理后污水中MC的含量也低于联合国标准1Iμg／L,避免了二次污染的同时为产毒素藻类的利用创造了条件。     

三维电极法处理印染废水

采用三维电极法处理印染废水。考察了反应器槽电压、电解时间、电导率、进水pH等因素对废水处理效果的影响。确定了处理废水的最佳工艺条件：反应器槽电压25～30V、电解时间120～180min、进水pH6．5～7．5。处理后废水色度及cOD的去除率分别达90％、50％以上，废水的BOD5／COD从0．21提高至0．32。但废水去除效果受槽电压、电解停留时间及进水pH的影响较大，且不同电极处的出水COD存在一定差别，废水处理耗电量受原水电导率影响很大。     

沱江流域上游区域水环境中多氯联苯分布、来源及风险评价

为探究持久性有机污染物多氯联苯(PCBs)在沱江流域上游区域水环境中的分布特征、来源和风险,采用气相色谱/质谱测定了沱江流域上游区域重要支流及干流地表水、地下水,重要城市生活和工业污水处理厂共34个采样点18种PCBs单体浓度,并进行风险评价.结果表明:(1)地下水中PCBs均未检出(ND),地表水、污水处理厂出口PC...     

夜间增温和施肥对亚高山针叶林土壤呼吸的短期影响

开展土壤呼吸对全球气候变化的响应研究对预测全球碳循环具有重要作用.采用红外辐射加热器模拟增温结合外施氮肥的方法,研究川西亚高山针叶林两种主要树种幼苗——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abiesfaxoniana)土壤呼吸动态变化对增温和施肥的短期响应.结果表明:在试验处理期间(2008年9月～2009年7月),空气平均温度和5 cm土壤平均温度分别比对照提高了2.03℃和4.10℃.两种幼苗样地土壤呼吸速率在各处理下都表现出明显的季节和日动态.增温对两种幼苗土壤呼吸速率的影响总体表现为促进作用,而施肥处理则表现为抑制效应.但两种幼苗土壤呼吸对增温和施肥处理的响应又存在一定的差异,且与季节密切相关.增温使云杉幼苗土壤呼吸年通量在非施肥和施肥条件下分别增加了22.30%和8.82%,而使冷杉土壤呼吸速率年通量分别仅增加了4.85%和4.45%.两种幼苗在各处理下土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度之间具有显著的指数关系.增温和施肥处理均提高了两种幼苗土壤呼吸速率的Q10值,但云杉幼苗土壤呼吸对温度变化的响应比冷杉更为敏感.总之,不同树种土壤呼吸特征对全球气候变化的响应差异进一步增加了对该区森林碳源/汇功能预测的不确定和复杂性,其内在机理有待进一步深入研究.     

温度和土壤含水量对温带森林土壤温室气体排放的影响

全球温带森林土壤是影响陆地主要温室气体——二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要源和汇,土壤温湿度的交互作用是影响温室气体吸收与释放的重要影响因素,但目前针对温带森林土壤的温湿度变化对温室气体的影响研究甚少。本研究用自动控制温湿度的人工气候箱模拟不同温度(5、10、15℃)和土壤水分含量(最大田间持水量的20%、40%、60%、80%)环境,比较研究3种我国温带典型森林土壤CO2、N2O、CH4的通量动态变化及其综合增温潜势(GWP)。结果表明:温度和土壤含水量增加会导致3种森林土壤的CO2和N2O表现为排放源、CH4为弱吸收汇。其中,阔叶林和针叶林土壤CO2排放通量变化幅度相近,针阔混交林的排放通量波动范围较小于二者;针阔混交林和阔叶林土壤的N2O排放通量变化幅度相近,而针叶林土壤的排放通量波动范围明显高于二者;阔叶林土壤CH4吸收通量随温度和土壤含水量增加的幅度较其他2种林型显著。3种林型土壤GWP受温度和土壤含水量影响的敏感性由高到低依次为阔叶林针叶林针阔混交林。     

太子河流域不同水生态区EPT群落时空分布特征

为了解同一流域不同水生态区EPT〔蜉蝣目(Ephemeroptera)、襀翅目(Plecoptera)、毛翅目(Trichoptera)〕这一敏感类群的时空分布差异及其影响因素,于2009年枯水期(5月)和丰水期(8月)分别对太子河流域3个水生态区进行了野外调查. 结果表明:太子河流域上游区域的水生态Ⅰ区EPT物种数(64种)显著高于中下游区域的水生态Ⅱ区和Ⅲ区,其中,仅毛翅目物种数在丰水期显著高于枯水期. 典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果显示,水生态Ⅰ区影响EPT群落分布的环境要素为电导率和水温,而水生态Ⅱ区、Ⅲ区则为电导率、φ(细沙)、ρ(BOD₅)、ρ(TP)和ρ(NH₃-N). 枯水期影响EPT群落分布的因素为电导率、建设用地面积所占比例和ρ(BOD₅),丰水期为电导率、ρ(SS)、耕地面积所占比例和水温. 偏线性回归(partial linear regression,PLR)分析显示,水生态Ⅱ区物种和环境要素的模型总解释率最高(均约为0.60),其他2个区次之(水生态Ⅰ区、Ⅲ区总解释率分别为0.13~0.43、0.13~0.53),丰水期模型的总解释率为0.33~0.78,而枯水期模型的总解释率为0.43~0.71. 相对于单一环境要素模型,不同类型环境要素的联合模型对太子河流域EPT群落空间变异具有更好的解释效力.      

绿肥轮作对植烟土壤酶活性与微生物量碳和有机碳的影响

为探讨绿肥作物改良土壤的生态作用,试验以冬闲连作地为对照,在云南曲靖和晋宁烟草种植区,研究了小麦轮作收获后留根茬（20 cm左右）翻压后种植烟草（麦-烟）,紫花苕子收获后留根茬（30 cm左右）翻压后种植烟草（绿-烟）及豆类轮作（豆-烟）收获后根茬及秸秆全部移除地外种植烟草的4种轮作模式,结果表明：绿-烟和豆-烟复种模式下,植烟生长期内根区土壤酶活性（SEA）、土壤微生物量碳（SMBC）及土壤有机碳（SOC）均高于麦-烟复种及冬闲连作地,并且差异达显著或极显著水平;不同复种模式的SMBC、SOC及SMBC/SOC间呈显著相关性,对提高土壤SEA、SMBC与SOC质量分数影响为：绿-烟〉豆-烟〉麦-烟〉冬闲地。研究认为,SEA及SMBC/SOC可作为评价轮作模式影响烟地红壤质量变化的生物学指标。     

混凝—气浮工艺处理有机物污染地下水现场中试试验

对某农药厂原厂区的有机污染地下水的水质特征进行了分析,采用小试确定了药剂投加量,并采用中试装置考察了混凝—气浮工艺的去除效果。小试结果表明,聚合氯化铝（PAC）的最佳投加量为300 mg/L,聚丙烯酰胺（PAM）的最佳投加量为3 mg/L。中试运行结果表明,当进水流量为0.25 ~1.00 m3/h时,对浊度的去除率为82.66%~90.13%,对悬浮固体的去除率为80.12%~90.11%;碳原子数在10~28范围内的石油烃的平均去除率为38.96%~51.46%;1,2-二氯乙烷、2-甲基萘、苯、萘、甲苯、邻苯二甲酸二甲酯的平均去除率分别为17.76%,67.49%,48.70%,54.56%,37.24%,62.53%。     

磷钨酸催化合成混合二元酸二丁酯

采用混合二元酸和正丁醇为原料,以自制磷钨酸为催化剂,甲苯为带水剂,合成了混合二元酸二丁酯.通过均匀设计和单因素实验研究得到混合二元酸二丁酯合成的最佳工艺条件:n(正丁醇):n(混合二元酸)为3.0,催化剂与混合二元酸的质量比为2.2%,甲苯在反应体系中的质量分数为22%,反应时间为2.0 h.在最佳工艺条件下反应的酯化率为99.44%.