微氧水解酸化处理石化废水的生物降解特性

本研究采用微氧水解酸化技术处理石化废水,以抑制硫酸盐的还原,减少硫化氢的产生.同时,通过与厌氧水解酸化的对比试验,研究了微氧水解酸化的生物降解特性.微氧反应器的ORP控制在(-290±71)m V,厌氧反应器的ORP为(-398±31)m V.反应器运行近7个月的结果表明,在进水COD为202~514 mg·L-1、硫酸根浓度为350~650 mg·L-1及HRT为12 h时,微氧水解酸化反应器COD的平均去除率为31.2%,高于厌氧水解酸化的26.4%.厌氧出水的VFA浓度((2.34±0.60)mmol·L-1)高于微氧出水((1.89±0.48)mmol·L-1).微氧出水的平均比紫外吸收值(UV254/DOC)为0.017,显著低于厌氧出水(0.025),表明微氧环境可以提高兼性水解酸化菌的生理代谢功能,强化难降解芳香有机物和含共轭双键大分子化合物的去除.微氧水解酸化出水的硫离子浓度((0.11±0.04)mg·L-1)显著低于厌氧出水((1.27±1.22)mg·L-1).454焦磷酸测序结果表明:微氧水解酸化菌群中,变形菌门、绿弯菌门和放线菌门菌群丰度(所占比例分别为39.7%、20.3%、1.9%)高于厌氧水解酸化菌群(分别为36.9%、17.5%、1.3%),对难降解大分子有机物的去除效果好;厌氧水解酸化菌群中拟杆菌门和酸杆菌门所占比例较大,酸化效果更好.在属的水平上,微氧水解酸化污泥中鉴定出的硫酸盐还原菌的种群多样性和丰度均低于厌氧污泥,这与其出水较低的硫离子浓度一致,表明微氧环境能够有效抑制硫酸盐还原菌的活性.上述研究结果表明,微氧水解酸化是一种很有前途的石化废水预处理技术.     

表面活性剂AE降解菌株的分离筛选及鉴定

为处理高浓度表面活性剂废水,从表面活性剂生产厂污泥中筛选到5个较好的能降解高浓度表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)的菌株.测定了菌株对环境温度、pH值、氧的要求,最适宜生长条件为温度28 ℃,pH值7～9;除J-3菌株为兼性好氧菌以外,其余均为好氧菌.对5个菌株分别进行纯培养后,进行了电子显微镜观察,并根据菌落特征、菌体形态和生理生化反应进行了菌种鉴定.鉴定结果为 J-1,J-4为气单胞菌, J-2为微球菌,J-3为枸缘酸杆菌,J-5为腐败假单胞菌.用水绵指示法测定了菌株对AE的降解效率为5.71-15.71 mg/(L@d).     

环渤海三角洲湿地资源研究

环渤海地区是中国北部沿海的黄金海岸,是我国滨海湿地分布最集中的地理区域。该区三角洲以辽河三角洲和黄河三角洲为主,湿地总面积为648284hm²。其中黄河三角洲(东营市)总湿地面积为333427hm²,占黄河三角洲总面积的42.7%;辽河三角洲(盘锦市)湿地总面积为314857hm²,占全市总面积的79.5%。两三角洲均以天然湿地占优势,具有独特的生态功能,在维护区域生态平衡,保护生物多样性及促进经济发展中发挥重要作用。由于辽河三角洲和黄河三角洲所处的地理位置不同,水文条件的差异,人类活动的影响程度不同,其湿地在空间分布结构、资源类型、生态功能等方面表现出不同特点。论文在系统研究湿地分类基础上,利用遥感和地理信息系统技术,对两三角洲湿地类型、资源现状进行研究,并结合前人科研成果对湿地资源动态变化及其生态功能特征等进行分析评价,最后提出区域资源开发与湿地保护及其可持续发展对策。     

基于转移矩阵模型的江苏海滨湿地资源时空演变特征及驱动机制分析

运用遥感和GIS技术及转移矩阵模型,对江苏省海滨湿地区域1987年、1997年及2007年3个时期图件进行信息提取。分别对两个时段该区域湿地资源演变趋势及其驱动机制进行定量分析,结果表明:①近30 a来,江苏海滨湿地资源演变趋势主要为自然湿地向人工湿地及非湿地转移,两个时段自然湿地面积分别减少11.57%和24.63%,整个研究期间人工湿地及非湿地分别增加了27.75%、6.92%;②影响江苏省海滨湿地资源演变的主要因素是人类活动及互花米草(Spartina alterniflora Loisel)的入侵,与1987年相比米草沼泽增加了71.94%。整体而言,社会经济因素是江苏省海滨湿地资源演变的主导因素。     

基于Markov-CA模型互花米草扩张影响因素与强度辨识

外来物种扩散过程是生态入侵调控研究的重要内容之一。利用江苏盐城海岸带3期遥感数据,借助GIS技术和Markov-CA模型,在不同影响因素条件下,对互花米草(Spartina alterniflora)扩张进行模拟,辨识互花米草扩张影响因素及其强度。结果显示:(1)1991—1997和1997—2007年2个时段互花米草实际年均扩张率分别为24.39%和7.76%,表明1991—1997年互花米草迅速扩张,2007年之后扩张有减缓趋势。(2)在海岸带互花米草若任其自由生长,扩张率则最大,1997—2007和2007—2017年其年均扩张率(强度)分别为9.40%和6.78%;受植物种群竞争影响,互花米草沼泽年均扩张率分别减小为7.10%和5.49%;受植物种群竞争和人为干扰的影响,互花米草沼泽年均扩张率则分别为7.10%和5.24%。(3)植物种群竞争因素影响使2个时段互花米草年均扩张率分别减少2.30和1.29百分点,人为干扰使2个时段互花米草年均扩张率变化量分别为0和0.25百分点。(4)Markov-CA模型可用以揭示盐城海岸带外来入侵种群扩张过程与影响因素的关系,为湿地资源合理开发和生物多样性保护提供科学依据。     

农村小流域景观结构与水质耦合关系分析——以仪征市陈集镇为例

选择江苏省仪征市陈集镇2个典型的农村小流域进行水质监测和景观空间分异耦合关系研究,结果表明:不同地势区景观结构差异明显,水环境特征也有较大差别。随着地势的降低,总氮、总磷浓度在小徐庄流域呈降低趋势,而高塘流域则先升高后降低;总磷、总氮、氨氮、硝态氮浓度与源景观比例、沟渠密度和景观多样性指数具有良好的相关关系,逐步回归分析发现,94%的总氮浓度由源景观比例和沟渠密度决定,80%以上的氨氮和硝态氮浓度由源景观比例决定。因此,可以通过对流域景观结构的优化调整,达到对流域景观中养分的有效管理,实现对农业非点源污染的控制。     

表面活性剂与Pb、Zn协同作用对蚕豆叶细胞的损伤

采用透射电子显微镜及能量发散X-射线微量分析技术,研究了非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(AE)与矿山尾砂中高浓度Pb、Zn协同作用对蚕豆叶细胞的损伤.结果表明,高浓度Pb、Zn使蚕豆叶绿体中类囊体解体,嗜锇颗粒的数量和体积显著增加.细胞外间隙和液泡中出现大量的不溶性毛发状晶体.AE与Pb、Zn复合污染时,细胞内膜结构的透性增加,细胞内毛发状晶体扩散到叶绿体、细胞核中.因此,AE可加重Pb、Zn对蚕豆叶细胞的损伤作用,毛发状晶体的形成可能与细胞脱毒有关.     

若尔盖高原湿地资源变化过程与机制分析

以整个若尔盖高原为研究区域,综合利用遥感、GIS技术、DEM和野外调查成果,系统分析了湿地资源变化的一般过程和机制。结果表明:①若尔盖高原湿地主要分布在高原内部海拔3380～3550m的丘陵区域,并且呈现出与草地相间分布的空间格局;②自20世纪60年代以来,由于湿地排水和泥炭开采活动,湿地面积萎缩了62%,典型区域达到88%左右;③典型区域植物群落调查表明,该区湿地生态系统发生了严重退化;④过度放牧加速了生态系统退化的程度,导致啮齿类动物的数量不断增大;⑤湿地资源数量减少和质量下降对区域生态平衡造成严重威胁,是区域环境变化的根源。     

农业排水渠结构对别拉洪河流域湿地景观结构的影响

从流域尺度,利用GIS技术和景观生态学方法,对三江平原别拉洪河流域1967-2005年3个时段农业排水渠和湿地景观结构时空变化进行分析,定量化讨论了排水渠系对湿地景观结构的影响,结果显示：①1967年后农业排水渠的修建改变了流域水文格局,使完整流域分化为特征明显的3个亚区;②在过去的30多年中,流域内排水渠规模和密度不断增加,结构复杂化,尤其在1983年后增加趋势尤为明显;排水渠密度在空间上发生明显分异,上游>中游>下游;③流域湿地的景观结构随着时间的变化,呈现湿地面积减少、景观多样性降低、结构严重破碎化趋势;④农业排水渠的建设是导致流域湿地景观结构变化的主要驱动力。     

水利工程对别拉洪河流域湿地景观结构的影响

论文利用小三江平原区域的土地利用－湿地景观数据库,提取别拉洪河流域地形、土地利用和排水工程等数据,进行流域景观制图,包括3个时期,1967年、1983年和2005年,并将该流域划分出上、中、下游3个分区。在此基础上利用Arcview3.2软件的空间分析功能,辅助FRAGSTATS生态学软件对湿地景观图进行计算和分析6个景观格局指标。结果表明：排水工程之前,各分区自然湿地覆盖率均达到90%以上,且呈大块连续状分布,自然状态保存完好;排水渠大量修建之后,由于水文条件的改变,导致湿地类型的演替和湿地格局的变化。沼泽地因排水基本消失,草甸及其他沼泽类型也大片被排干,取而代之的是以大面积的旱地等非湿地景观,湿地以小的斑块体镶嵌其中的流域景观。文章最后提出下一步的研究工作。