外源性海藻糖强化好氧脱氮菌处理高盐废水的菌群特性

为提升高盐胁迫下好氧脱氮功能菌群的富集丰度及脱氮性能,解决高盐废水生物脱氮效率低的问题,助推好氧脱氮功能菌在高盐废水处理的工程应用,将海藻糖添加到已富集好氧脱氮功能菌的膜曝气生物膜反应器 (membrane aerobic biofilm reactor, MABR) 中,构建高盐废水的海藻糖生物强化处理系统,从反应器脱氮性能、菌群多样性以及脱氮功能基因丰度等方面探究高盐废水中海藻糖对好氧脱氮菌的强化机制。结果表明：实验组 (C₄₀、C₁₂₀、C₃₆₀和C_{1 080}) 中NH₄⁺-N、TN和COD去除率相较对照组 (C₀) 分别提高了10.70%、32.72%、27.36%、19.45%,8.32%、28.36%、22.53%、17.63%和12.09%、31.14%、25.27%、25.06%;外加海藻糖提高了菌群在高盐废水中的脱氮效率,浓度为120 μmol·L^-1时,NH₄⁺-N去除率最高可提升32.72%。高通量测序分析显示：在高盐环境胁迫下,海藻糖浓度对群落结构及丰度存在显著影响,C₄₀和C₁₂₀提高了异养硝化-好氧反硝化 (heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD) 菌 (Pseudofulvimonas、Rhodobacteraceae、 Paracoccus、Parapusillimonas和Flavobacterium) 的相对丰度,而C₃₆₀和C_{1 080}有利于异养反硝化菌 (heterotrophic denitrified bacteria, HDB) (Enterococcu、Nitrincola、Truepera、Fusibacter) 的富集;海藻糖浓度显著影响高盐废水中脱氮菌群的组成与丰度。PICRUSt1结果显示：添加海藻糖有效提高以HN-AD菌和HDB为主的脱氮菌群的反硝化活性,在C₄₀和C₁₂₀中,与HN-AD菌关联的硝化基因 (hao) 和反硝化基因 (nasA、napA和napB) 相对丰度提高,此时HN-AD途径得到增强;而与HDB关联的反硝化基因 (narG、narH和narI) 相对丰度在C₃₆₀和C_{1 080}增加,进一步说明加入高浓度海藻糖更有利于加强异养反硝化途径;海藻糖浓度为120 μmol·L^-1时,脱氮基因相对丰度最高,最大程度地加快了好氧脱氮菌群的硝化和反硝化进程。本研究结果可为好氧脱氮菌在高盐废水的好氧处理技术运用中提供参考。     

典型工业生物质锅炉多环芳烃排放特征

选择13个不同类型的工业生物锅炉,利用气相色谱质谱联用技术,对其排放的15种PAHs进行研究.结果显示,Σ15PAHs排放量为0.02~27.8 g·h-1,排放浓度为0.77~3 173μg·m-3,各锅炉之间的排放量与浓度水平差别较大,最大排放量出现在PAHs含量与烟气流量均相对较高的第4号锅炉样品中,最大排放浓度值出现在第13号锅炉样品中.气相的PAHs是主要贡献源,其占比为45.9%~100%,颗粒相中的含量相对较低.组成以苊烯、菲、荧蒽、芘等低中环PAHs为主,各个生物质锅炉组成谱轮廓相近,总体浓度水平C3,4环C5,6环.生物质燃烧源诊断参数[荧蒽/(荧蒽+芘)]除了第4号锅炉的气相样品为0.4外,其余均大于0.5.O2与两相中的苊烯、苊、菲、蒽等有明显的正相关性,CO与苊及毒性相对较大的茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝有明显相关性.     

典型湿地环境条件下Shewanella介导N2O产生机制及意义

利用湿地中高丰度的代表性反硝化菌Shewanella denitrificans,文章通过批式实验,探究典型湿地环境条件下pH和C/N对微生物反硝化排放N_2O的影响和机制。结果表明,在典型湿地环境条件下,S. denitrificans介导的反硝化均能排放N_2O温室气体。其中,当C/N为7.5或75时N_2O排放速率最快,比最低排放速率高出约54%。当pH为5.5时,N_2O排放速率较pH为6.5时增加约67%。不同pH和C/N条件下N_2O的排放差异可能主要由p H差异导致,或p H和C/N差异共同所致。双因素方差分析结果表明,pH和C/N不仅分别显著影响N_2O排放,并且两者对N_2O排放具有显著的交互影响。这些发现为湿地生态系统N_2O排放的模型构建和评估预测提供了科学依据。     

基于生态效益的武汉城市圈土地利用结构优化

满足生态安全的土地利用结构优化是协调社会经济发展与生态环境间矛盾、实现土地持续利用的有效途径。以武汉城市圈为研究区,基于2002~2009年土地利用变更调查汇总数据,引入土壤有机碳储量和土地利用绿当量两个生态指标,评价了城市圈发展不同阶段土地利用结构的生态效益;并通过TOPSIS模型对历年土地利用结构生态合理度进行了评价。在此基础上,以经济效益和生态效益的最大化为目标,构建了2020年多目标优化模型,获得了符合城市圈发展需求的土地利用结构优化方案,呈现"四增三减三稳定"的数量格局,且生态效益指标和生态合理度均呈正向的发展趋势;进而提出了土地资源可持续利用的建议。研究结果对武汉城市圈土地利用总体规划修编、土地利用调控方案的优化以及土地可持续利用具有重要指导意义。     

海洋功能区划评估理论研究-以浙江省为例

《浙江省海洋功能区划（2011-2020年）》实施五年多以来,在保证地方社会经济发展的用海需求、加强海洋生态环境管控、促进海域的可持续发展等方面发挥了重要作用,但也逐渐暴露出区划部分目标进展滞后、部分功能区与自然环境现状及用海需求不相适应等问题。为掌握区划实施情况和效果,发现并解决区划实施过程中存在的问题,本文基于海洋功能区划评估的研究理论及方法,提出海洋功能区划评估从单一结果向多元过程管控转变的理念,完善了功能区划评估指标体系,研究成果对于海洋功能区划的评估工作具有借鉴意义。     

近海水体环境参数的SPC监控方法研究

结合目前近海海洋环境,提出了一种适用于多种水体环境参数的SPC监控方法。以溶解氧DO为研究对象,在分析了其统计特征的基础上,应用SPC方法构建了EWMA监控模型,同时讨论了控制界限宽度和平滑系数对EWMA控制图的平均运行链长(ARL)的影响。最后以2010年夏季舟山东福山海域30°N、122°E的水体环境参数溶解氧为例,监控近海水体环境参数DO的EWMA控制图波动情况。根据近海水体环境参数DO控制图的波动情况,结合目前已有的失控判别准则,并通过进一步的现场调研来分析近海水体环境参数DO发生变化的原因,从而为近海水体环境的保护提供支持。结果表明这一方法是可行的,且在近海水体环境参数DO的监控中具有良好的应用效果。     

粉尘双极荷电对滤料电荷累积抑制作用

为解决单极性电袋复合除尘器因滤料电荷积累导致清灰难和反电晕烧袋问题,将线管式双极荷电器引用到电袋复合除尘技术中。基于电晕电流最大化方法进行荷电器的电极结构优化实验。当电晕极采用RS芒刺线、管电极采用不锈钢管时,荷电器的较优极配为管电极直径25 mm、管间距120 mm、电晕线到管电极的异极距80 mm。在荷电器和导电纤维滤料组装成的静电增强纤维过滤装置上,分别进行粉尘单极荷电和非对称双极荷电情况下滤料电荷积累量的对比实验。实验粉尘采用中位径3.5 μm硅微粉。在过滤风速为0.17 m·s-1、平均电场强度2.5～3.0 kV·cm-1的实验条件下,当气流含尘浓度为700 mg·m-3时,双极荷电粉尘在滤料上累积电荷产生的电流值比单极荷电粉尘滤料上累积电荷产生的电流值低约25%,表明双极荷电对滤袋电荷积累有明显的抑制作用。     

佛山市冬夏季非甲烷烃污染特征研究

2014年冬季和2015年夏季在佛山市采集了30个非甲烷烃(NMHCs)的样品,定量分析了多种化合物.结果表明,采样期间佛山市冬季和夏季NMHCS的浓度分别为122.30μg·m~(-3)和56.22μg·m~(-3).其中冬季和夏季NMHCs中浓度最高的5个物种由大到小依次为:甲苯(25.12μg·m~(-3))、间/对-二甲苯(13.76μg·m~(-3))、丙烷(9.17μg·m~(-3))、乙苯(7.25μg·m~(-3))、乙烯(6.77μg·m~(-3))和甲苯(6.18μg·m~(-3))、间/对-二甲苯(5.21μg·m~(-3))、邻-二甲苯(4.15μg·m~(-3))、β-蒎烯(3.75μg·m~(-3))、丙烷(3.29μg·m~(-3)).相比2008年,NMHCs有大幅度下降.冬季芳烃、烷烃、烯烃和炔烃所占比例分别为51.20%、34.70%、10.04%和4.05%;夏季芳烃、烷烃、烯烃和炔烃所占比例分别为43.93%、33.99%、19.20%和2.88%.因为NMHCs/NOx的冬、夏季值分别为0.90和1.88,表明采样期间佛山市大气臭氧峰值浓度都是受NMHCs控制,还应继续加强NMHCs的控制.佛山市NMHCs冬季和夏季的丙烯等效浓度和臭氧生成潜势分别为45.09μg·m~(-3)和40.64μg·m~(-3)、392.77μg·m~(-3)和207.77μg·m~(-3).间/对-二甲苯、甲苯和间/对-二甲苯、异戊二烯分别对冬季和夏季的臭氧生成潜势起到很重要的贡献.采样期间佛山市冬季和夏季的苯/甲苯的值为0.15和0.20,表明佛山市冬夏季NMHCs的主要来源是工业过程.相对2008年,本研究中异戊烷不属于佛山市NMHCs中浓度最高的5种污染物,说明佛山市在防止汽油挥发对环境造成影响方面的措施取得了明显成效.     

平板陶瓷膜回收烟气水热的实验研究

将平板陶瓷膜组成膜组件对烟气水分和余热进行回收,考察了烟气的温度、相对湿度、流速和冷却水温度等参数对膜组件水热回收性能的影响。在实验工况下,水通量和水回收效率随着烟气温度、烟气相对湿度的增加和冷却水温度的降低而上升;水通量随着烟气流速的加快而上升,水回收效率随着烟气流速的加快先上升后降低;膜组件的水通量和水回收效率最高分别可达22.0 kg/(m²·h)和36.3%。平板陶瓷膜回收的热量主要来自烟气潜热,烟气潜热换热量与水通量呈正相关变化趋势。在实验工况下,平板陶瓷膜组件的总传热系数最高为412 W/(m²·℃),高于多通道管式陶瓷膜和单通道管式陶瓷膜。     

张家界国家森林公园不同土壤类型土壤动物群落的初步调查研究

2000年8月对湖南省张家界国家森林公园森林土壤进行了土壤动物调查，获各类动物1972个，分隶属于4门8纲24目，其中螨类和弹尾类为优势类群，双翅目和膜翅目为常见类群。初步研究表明，森林旅游对土壤动物类群和个体数目都有较大的影响。