韩江流域河水地球化学特征与硅酸盐岩风化——风化过程硫酸作用

流域岩石化学风化是全球碳循环的重要环节之一,硅酸盐岩风化过程消耗大气CO_2,是在地质时间尺度上调节大气CO_2浓度的重要机制。本工作在对我国东南花岗岩地区流经典型的硅酸盐岩地质背景河流——韩江流域河流水化学组成研究的基础上,分析和定量计算了河流水体主要物质来源,并对硫酸参与岩石风化和碳循环过程的作用进行了分析,进而对韩江流域岩石风化速率及其大气CO_2消耗通量进行了估算。结果表明,韩江流域河流主离子组成主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩风化,并计算得出约41%的硫酸根离子来自于大气降水;流域碳酸盐岩的风化速率为21.7 t/(km~2·a),硅酸盐岩为18.9 t/(km~2·a)。硫酸参与岩石风化提供的离子贡献占流域岩石风化提供总离子量的65.9%;流域风化带来的CO_2消耗速率被高估了约61%。     

引黄济青调水沿程氮污染物的迁移转化研究

2011年4—6月在引黄济青工程输水沿程11个采样点进行4次取样,分析氮污染物的迁移转化。结果表明,总氮在沿程呈下降的趋势,但不同月份存在差别;硝酸盐氮是氮污染物的主要存在形式,与总氮呈正相关;氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度较低,沿程有一定波动,但变化较小。沉砂池对硝酸盐氮有一定的去除作用,但对总氮的作用在不同月份存在差异。农业面源污染、植物残体分解、泥沙沉积作用、植物同化作用、微生物作用等因素会影响引黄济青沿程氮污染物质量浓度变化。     

巢湖主产鱼类肌肉中抗生素污染特征、来源及健康风险评估

为评价巢湖主产鱼类肌肉中抗生素的污染特征和风险水平,采用快速溶剂萃取-固相萃取-高效液相色谱-串联质谱联用技术(ASE-SPE-LC-MS/MS),对巢湖湖区7种主产鱼类和4条入湖河流鲤鱼肌肉中的抗生素浓度进行分析.结果显示：(1)从巢湖鱼类肌肉中共检出3类15种抗生素,单个抗生素浓度范围从未检测到(n.d)到76.95 ng/g,氟喹诺酮类(FQs)抗生素含量占比为77%,占主导地位.(2)通过对比不同水域和不同生活习性鱼类肌肉中抗生素的浓度发现,河流鱼类肌肉中抗生素总浓度高于湖区,底栖鱼类肌肉中抗生素浓度高于中上层鱼类,说明鱼类生活环境和摄食习惯对抗生素在鱼体内的积累有影响.(3)通过主成分分析(PCA)发现,巢湖鱼体内抗生素可能来源于生活废水、医疗废水、畜牧水产养殖废水,同时鱼体中抗生素的来源还受鱼类摄食习惯的影响.(4)通过健康风险评估发现,巢湖鱼类肌肉中检出抗生素的健康风险熵(HQ)范围为4.8×10^-6-4.0×10^-2,危害指数(HI)的范围为1.9×10^-3-4.9×10^-2,二者最...     

脉冲式SBR法深度脱氮及在线控制的中试实验研究

通过考察脉冲式SBR法处理城镇生活污水时有机物降解、硝化和反硝化反应中DO、氧化还原电位(ORP)及pH的变化规律,建立了这些控制参数与有机物去除、硝化与反硝化反应过程中主要污染物指标间的相关关系.在此基础上,建立脉冲式SBR法深度脱氮的模糊控制系统,更加有效地控制脉冲式SBR法多段进水的运行方式,达到深度脱氮的目的,并尽可能降低运行成本.当进水COD在130.0～243.6 mg/L、NH 4-N在55.98～76.40 mg/L时,在原水中反硝化碳源充足情况下,脉冲式SBR法反硝化结束时最终出水COD低于40 mg/L,NH 4-N低于1.0 mg/L,TN低于3·0 mg/L.     

丝状菌污泥膨胀的影响因素与控制

本文系统地介绍了近一、二十年来国际上关于丝状菌污泥膨胀的最新研究成果。从丝状菌的种类与特性、丝状菌污泥膨胀的机理、引起污泥膨胀的污水性质和运行条件等方面全面地论述了污泥膨胀的影响因素与控制方法,通过对国内外污泥膨胀研究现状与存在问题的分析,提出了该课题今后的研究方向。     

壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类的试验研究

采用壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类。结果表明:在沉降时间为3h、壳聚糖与高岭土的质量比为1∶20、高岭土投加量为20mg/L时,壳聚糖改性高岭土除藻效果最好,叶绿素a、藻细胞去除率分别达到97%、79%;壳聚糖改性高岭土除藻能力显著提高,沉降时间为10min时,藻细胞、叶绿素a去除率分别可达到67%、82%,沉降速率较快。     

A/O生物脱氮工艺处理生活污水中试(一)短程硝化反硝化的研究

应用A/O生物脱氮中试试验装置处理实际生活污水,从pH、污泥浓度(MLSS)、自由氨(FA)、温度、污泥龄(SRT)、溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)等方面系统的分析了A/O工艺实现短程硝化反硝化的主要影响因素.结果表明,DO浓度是A/O工艺实现短程硝化反硝化的主要因素,由FISH检测发现长期控制低DO浓度(0.3～0.7 mg·L-1)可以导致亚硝酸盐氧化菌(NOB)的淘洗,从而实现稳定的亚硝酸盐积累率,试验获得平均亚硝酸氮积累率为85%,有时甚至超过95%.提高DO浓度,1周内亚硝酸氮积累率从85%降到10%,继续维持低DO浓度,大约需要2个污泥龄时间才可重新恢复到较高的亚硝酸氮积累率(＞75%).低DO浓度下,试验初期污泥沉淀性能随着亚硝酸氮积累率的增加而变差,而在试验后期,无论亚硝酸氮积累率多高,污泥沉淀性能一直很好,SVI值处于80～120 mL·g-1     

不同污水生物脱氮工艺中N2O释放量及影响因素

微生物的硝化及反硝化过程为污水处理过程中N2O的主要产生源.从微生物学和生物化学反应的角度,阐述了硝化及反硝化过程中N2O的生成机理以及与N2O产生相关的关键酶的基本特性,同时给出了几种典型硝化及反硝化菌的N2O产生与释放情况.通过对实际污水处理厂、不同污水处理工艺,尤其是新工艺过程中N2O释放量及产因的分析,指出污水生物处理过程中N2O的释放量与污水水质、污水处理工艺、工艺的运行工况及微生物的种群结构有关,并对底物浓度、DO浓度、SRT等关键性因素进行了重点论述.在综合分析N2O产生机理及影响因素的基础上,从工艺运行工况及微生物种群优化2个角度,初步提出了控制污水生物处理过程中N2O释放的策略.     

低B/C污水对A2/O工艺的冲击仿真模拟

基于深圳市某污水厂A2/O工艺与进出水在线监测数据,使用GPS-X软件建立、校正A2/O仿真模型并论证了模型的可靠性。提出持续冲击模拟和随机冲击模拟2种冲击模拟方案,模拟了2种因总COD溶解惰性组分占比(frsi)升高导致的低B/C污水冲击A2/O工艺的方式。模拟结果表明:A2/O工艺受到低B/C污水冲击时,TN、TP、COD依次超标,投加碳源可降低TN、TP的超标率,降低好氧池溶解氧浓度可节省碳源投加量,TN、TP的最低超标率小于COD。若以模拟时间内5%的COD超标率为阈值,则A2/O工艺最多可承受frsi=0.133、B/C=0.332污水31d持续冲击,或frsi=0.136、B/C=0.330污水的25 d,frsi=0.143、B/C=0.328污水的20 d,frsi=0.151、B/C=0.324污水的15 d,frsi=0.161、B/C=0.319污水的10 d,frsi=0.189,B/C=0.308污水的5 d随机冲击。     

稻田硝酸盐异化还原成铵细菌群落结构的垂向分布特性

硝酸盐异化还原成铵（Dissimilatory nitrate reduction to ammonium，DNRA）过程，可将土壤中的NO₃^-/NO₂^-还原成NH₄⁺-N以被作物吸收利用，有助于土壤中氮素的保存.选择位于广东韶关市和吉林安图县的两块稻田为研究对象，通过分子生物学方法和高通量测序技术，深入探究了两种稻田土壤（0~1 m）中DNRA细菌丰度和群落结构的垂向分布特性.结果显示：两种稻田土壤中DNRA细菌更多的存在于表层土壤（0~20 cm）中，丰度最低值均出现在深层土壤（90~100 cm）中，且表层样品群落结构的多样性大于深层样品；两个稻田样品间的群落结构体现出明显的空间异质性，安图稻田样品DNRA细菌的丰度和群落结构多样性均大于韶关稻田样品；其中，相对丰度较高的Anaeromyxobacter（28.67%）、Caldimicrobium（19.49%）、Nitrospira（10.90%）和Chthoniobacter（9.15%）是两个稻田中DNRA细菌群落组成中的关键菌属.相关性分析表明，总硫（TS）、有机质（TOM）、含水率（MC）、碳氮比（C/N）与DNRA细菌丰度之间均有显著正相关性（p<0.01，n=20），偏碱性、有机质丰富、氮源缺乏、碳源丰富且C/N较高的环境及适宜的含水率是稻田垂向生态系统中DNRA细菌适宜的生存环境.