ASM系列模型在MBR仿真中的应用研究进展

膜生物反应器(MBR)正越来越多地被应用于城市污水以及工业废水的处理中,其运行模型化工作主要集中在描述反应器内生化反应过程以及实现低成本运营的设计等方面。ASM(活性污泥数学模型)系列模型最初主要应用于常规活性污泥法工艺的仿真,但也逐渐应用于膜生物反应器的仿真当中。相较于常规活性污泥工艺,MBR独有的一些特点使应用ASM模型模拟MBR时需要对原有的模型做出修改。有鉴于此,文章旨在整合已经报道的关于ASM系列模型在MBR仿真中的应用,并将重点放在进水组分的划分,动力学参数的确定,可溶性微生物产物(SMP)以及胞外聚合物(EPS)的模拟上。并提供了一些仿真效果较好的案例以及未来膜生物反应器仿真中需要解决的问题的建议。     

区域地质灾害气象预警模型研究现状与展望

降雨是引发地质灾害的主要诱发因素之一。本文在分析国内外地质灾害气象预警研究进展的基础上,根据目前对地质灾害进行气象预警所采用的模型(方法)的分类,分别对各种类别的预警模型的特点进行了对比分析。结果表明:基于数理统计学原理的隐式(第一代)、显式(第二代)预警模型具有较大的分散性、地域性、分析过程的主观性以及数据不充分引起的不稳定性或不完整性等特点,且对统计样本质量要求较高,存在不能解释地质灾害内部变形机制及预警结果难以验证的缺陷;基于动力学原理的第三代预警模型虽能弥补统计学预警模型的不足,但目前还处于探索阶段,仅局限于个别地区,未能得到更广泛的应用。为了提高预警系统的预警能力,指出三代预警模型的耦合预警将是今后重点研究的发展方向。     

城市污水处理厂生成的微生物气溶胶的污染特性

为探明城市污水厂生成的微生物气溶胶的污染特性,于2011年6～7月利用Andersen六级撞击式采样器对西安市第三污水处理厂不同污水处理单元的微生物气溶胶进行现场采样,利用平皿培养和菌落计数法检测分析了细菌、真菌和放线菌这3类微生物气溶胶的浓度、粒径分布和中值直径.结果表明,污水处理厂污泥脱水车间的细菌和放线菌气溶胶浓度最高,分别为7 866 CFU.m-3±960 CFU.m-3和2 139 CFU.m-3±227 CFU.m-3,而真菌气溶胶浓度最高出现在氧化沟,为2 156 CFU.m-3±119 CFU.m-3.细菌、真菌和放线菌气溶胶粒径分布均呈偏态型,其中细菌和真菌的粒径分布峰值出现在2.1～3.3μm范围,而放线菌气溶胶粒径分布峰值出现在1.1～2.1μm范围.总体上,污水厂中细菌气溶胶中值直径>真菌气溶胶中值直径>放线菌气溶胶中值直径.另外,微生物气溶胶的空间变化特征表现为粒径大的微生物气溶胶浓度减少率大.3类微生物气溶胶浓度减少率的变化程度从大到小依次为细菌>真菌>放线菌.     

周年轮作休耕对土壤AMF群落和团聚体稳定性的影响

为探究轮作休耕对丛枝菌根真菌（AMF）群落组成及土壤团聚体稳定性的影响,以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序和湿筛法分别测定AMF群落组成和团聚体,研究了苕子轮作玉米（V-C）、豌豆轮作玉米（P-C）、冬闲-玉米（F-C）和周年休耕（F-F）这4个处理下AMF群落组成及其与土壤养分和团聚体稳定性之间的关系.结果表明,F-F、V-C和P-C处理的>2 mm团聚体含量、R_0.25及MWD均显著高于F-C （P<0.05）,<0.25 mm团聚体含量均显著低于F-C （P<0.05）;F-F处理的ACE、Chao1和Shannon指数较F-C分别显著提高29.56%、35.78%和45.55%;球囊霉属（Glomus）为各处理AMF群落的优势属,盾巨孢囊霉属（Scutellospora）在各处理间差异显著（P<0.05）;PCoA分析发现,PC1和PC2分别累计解释了AMF群落组成差异的29.99%和22.40%;相关性分析表明,盾巨孢囊霉属与碱解氮（AN）和有机质（SOM）呈显著负相关（P<0.05）,与速效钾（AK）呈显著正相关（P<0.05）,球囊霉属与碱解氮呈显著正相关（P<0.05）;RDA分析表明,AMF多样性（Shannon指数）和盾巨孢囊霉属分别与>2 mm和2~1 mm团聚体含量显著正相关（P<0.05）.因此,周年休耕和苕子轮作玉米有利于提高土壤团聚体稳定性和改变AMF群落组成,研究结果为我国南方周年轮作系统提高土壤质量和推行合理轮作休耕模式提供理论依据和参考.     

基于车载雷达探测的一次华北冬季重污染天气成因研究

基于车载微脉冲气溶胶激光雷达、多普勒风廓线激光雷达和扭转拉曼廓线激光雷达的中山大学环境气象综合观测车,于2018年12月18日-22日在河北省望都县PM_2.5重污染期间开展定点观测.结合地面PM_2.5浓度和气象要素观测资料,对本次污染过程的成因展开分析.本次重污染过程日均PM_2.5浓度为163.2μg·m^-3,PM_2.5浓度的日变化特征明显,表现为白天PM_2.5浓度降低,傍晚至次日早晨PM_2.5浓度升高.气溶胶激光雷达观测结果发现,污染期间,700 m高度以下存在明显的消光系数高值区;夜间存在明显的消光系数高值区分层现象,气溶胶消光系数高值区出现高度可达1700 m.本次PM_2.5重污染过程受静稳边界层气象条件和高空气溶胶输送、沉降共同影响.在污染时段内,大气边界层低层小风持续,近地面和大气低层逆温和同温层频发,静稳边界层条件不利于PM_2.5的输送和扩散;此外,夜间高空气溶胶伴随强西风带出现...     

严酷海洋大气环境下玻璃纤维复合材料腐蚀老化规律研究

目的 研究严酷海洋大气环境下,玻璃纤维增强树脂基复合材料的腐蚀老化规律.方法 通过实海大气环境试验,分析了南海岛礁大气环境下,复合材料暴露不同周期后的腐蚀形貌特征以及力学性能变化规律,建立了腐蚀老化性能预测灰色模型GM(1,1),并与青岛、厦门和三亚等典型海洋大气环境进行对比研究.结果 随暴露时间的增长,南海岛礁大气环境下的复合材料发生严重的纤维裸露,其弯曲强度呈下降趋势,基于弯曲强度建立的灰色模型GM(1,1)精度达到1级;与其他典型海洋大气环境相比,随着纬度的降低,复合材料的弯曲强度呈下降趋势.结论 灰色模型GM(1,1)对复合材料在岛礁等严酷海洋大气环境下的腐蚀老化性能预测精度较高.影响复合材料性能的最主要环境因素为辐照,其次为相对湿度和温度.     

间歇性河流中生物膜对干湿胁迫的动态响应

针对近年来关于河流生态系统中生物膜在干湿胁迫下的响应研究进展,综述了生物膜结构和功能的适应性变化,主要分析了生物膜中不同功能类群（自养和异养）以及群落结构（α多样性以及β多样性）的动态变化;结构性变化主要表现为随着干旱进行α多样性的降低以及β多样性的升高,另外系统总结了干湿胁迫下生物膜生产力和代谢功能的动态响应;重点分析了生物膜微生物群体对干湿胁迫的抗性机制,并展望了分子生态网络分析在生物膜动态响应研究中的应用前景.     

系统性、整体性与协同性：黄河流域高质量发展的思维与策略——写在专辑刊发之后的话

黄河流域是中华文明的重要发祥地,是我国重要的生态廊道和经济地带,也是我国开发历史最为悠久、人地矛盾最为紧张的区域之一。黄河流域生态保护和经济发展对于国家生态安全、经济社会现代化和文化传承发展具有重要意义。作为复杂巨系统,黄河流域的自然资源状况和人类活动变迁深刻影响着区域城乡发展,充分研究流域内各类要素的相互作用是实现流域人地和谐、有序发展的关键。     

剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化研究进展

为了推进污水厂剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化在工程规模中的应用,提高其能源回收率,系统分析了协同厌氧消化机制、产物类型及其主要的影响因子,综述了协同厌氧消化中直接种间电子传递作用的重要研究进展,并展望了协同厌氧消化的未来研究方向,包括开发高效经济的原料预处理方式,表征基质降解特性,基于多组学联用技术理解微生物代谢调控,缓解消化体系中潜在抑制剂影响,原位耦联其他种类废弃物进一步提升消化性能和稳定性,以期为城镇有机固体废弃物的高效能源回收提供指导.     

不同补贴机制下的农村清洁取暖价格政策分析

补贴是北方农村清洁取暖价格政策的重要方面,确保兼顾清洁能源替代和农村居民取暖福利,从而实现政策的可持续性. 基于天津、衡水、德州3个城市的实地调研数据,通过配对样本t检验、多元回归和费用效益分析方法,探究了不同补贴机制下的清洁取暖价格政策对居民用能行为和取暖福利的影响. 结果表明:①清洁取暖价格政策会导致取暖成本增加,补贴会显著提高用气量和体感温度,但使各城市面临较大财政压力. ②各地农村清洁取暖价格政策在对用能行为、污染减排效果的影响方面存在较大差异. ③一次性补贴通过减少清洁能源消费量同时增加体感温度,提供了扭曲的价格信号. ④家庭收入显著影响清洁取暖价格政策效果. 因此,一次性补贴需要向从量补贴转变,补贴可以考虑向低收入家庭倾斜或者实施阶梯化的补贴. 为建立清洁取暖长效机制,一方面可以考虑针对农村清洁取暖建立区域大气污染补偿机制,从而推动各地建立因地制宜的清洁取暖价格补贴机制;另一方面可通过改进清洁取暖技术来降低成本,同时开发多种形式的清洁能源. 从长远看,仍需要增加农民保持可接受的收入水平的机会,逐步降低农村居民对清洁取暖补贴的依赖性.