信息论方法在水资源系统工程中的应用

水资源系统工程是水资源科学与系统科学相互交叉形成的一门新兴综合性工程技术学科，在人口、资源、环境、经济与社会区域可持续发展战略研究中具有重要意义。其中的一个重要研究问题是如何有效挖掘实际水资源复杂系统中各种不确定性信息。为此。在阐述信息论基本概念和主要方法的基础上。对信息论方法在水资源系统工程中的应用研究按照水资源系统工程的理论框架进行了划分。详细论述了近年来信息论在水资源系统建模、优化、模拟、预测、评价、决策中的应用，探讨了信息论方法用于水资源系统工程中存在的问题和相应对策．展望了信息论方法在水资源系统工程中的应用前景，指出了建设基于信息论的水信息学学科的必要性。这些信息论方法在资源系统工程、环境系统工程和管理系统工程等应用系统工程研究中具有一定参考应用价值。     

硫酸铝废渣和石灰外掺低标号水泥水化、硬化性能研究

采用扫描电镜、X射-线物相分析,对改性砂浆样水化机理进行了分析,在此基础上,对外掺硫酸铝废渣水泥胶砂进行了多项物理性能测试.实验结果表明:硫酸铝废渣在低标号水泥中掺量大于14%出现急凝.最佳掺量为6%—10%时,硫酸铝渣水泥胶砂龄期强度均增加,早期强度增大最为明显.铝渣水泥胶砂龄期水化状况良好,水化产物(AFt,AFm,CH)较基准胶砂数量多且发育良好.铝渣低标号水泥胶砂综合实验表明,其耐久、耐候性能优良.     

PLA对土壤微生物生长的影响及PLA的生物降解性

从不同土壤环境中筛选出的4类不同土壤微生物91株,分别标记为细菌、固氮菌、分解纤维素菌和放线菌。然后通过将定量的聚乳酸（PLA）分别加入对应液态培养基中,恒温（30℃）摇床培养,连续测定这4类不同的土壤微生物对PLA的降解性能以及该种聚合物对各种微生物生长的影响。结果表明,虽然在自然界中PLA的降解率比较高,但不同类型的土壤微生物对PLA的降解性能却存在明显个体差异。在测试期内,放线菌对于PLA的总降解率最高;而细菌中RB-4的日降解率最高,达到3%左右;纤维分解菌HX-8及固氮菌RG-28的日降解率能达到2.4%。PLA降解产物对于细菌及纤维分解菌的抑制性普遍较强。     

GC-MS法测定多种有机磷农药残留

以HP-35MS色谱柱代替传统的HP-5MS色谱柱,试验了蔬菜、水果中多种有机磷农药残留的气-质联用快速检测方法。采用选择离子扫描(SIM)模式,根据保留时间和特征离子丰度比,可在40 m in内定性和定量检测30种有机磷农药残留。通过对蔬菜、水果等样品多次试验验证,添加量为0.01μg~1.00μg时,回收率在79.5%~106%之间,相对标准偏差<10%,检出限为6.6×10-10g~8.7×10-9g,均比使用HP-5MS色谱柱有所改善。     

苏州河充氧船运行方案研究

上海市在苏州河环境综合整治一期工程中建造了一艘充氧能力为150Nm3/h的充氧船,作为工程性试验和辅助消除黑臭的手段。本研究在分析苏州河水体DO变化规律的基础上,首次在国内提出大型充氧船运行方案,旨在通过科学、合理的运行调度,最大限度地发挥充氧船的充氧效能。该方案对国内其它河流污染治理中充氧船的应用与运行具有重要的参考价值。     

SPG膜曝气-基因工程菌生物膜反应器处理阿特拉津废水研究

膜曝气-生物膜反应器(MABR)是一种新型的膜-生物废水处理工艺,在MABR中采用基因工程菌生物膜可以强化难降解污染物的生物去除.本研究在SPG膜表面形成基因工程菌生物膜,运行SPG膜曝气-生物膜反应器(SPG-MABR)处理阿特拉津废水,考察了气压、挂膜生物量和液体流速对SPG-MABR运行性能的影响,以及基因工程菌生物膜的变化.结果表明,提高气压可以增大透氧系数,从而提高阿特拉津和COD的去除速率以及复氧速率.提高挂膜生物量能够加快阿特拉津和COD的生物去除,但生物膜厚度增加使得氧传质阻力增大,复氧速率降低.层流状态下减小SPG-MABR中的液体流速,有利于污染物向生物膜扩散传质,从而提高污染物去除速率.气压为300 kPa、生物量为25 g·m-2、液体流速为0.05 m·s-1时,SPGMABR反应器对阿特拉津5 d的去除率可以达到98.6%.在SPG-MABR运行过程中,基因工程菌生物膜呈现微生物多态化趋势.生物膜表面逐渐被其他微生物细胞覆盖,基因工程菌分布减少,生物膜内部仍以基因工程菌细胞为主.     

部分亚硝化-厌氧氨氧化协同反硝化处理生活污水脱氮除碳

采用SBR-ASBR组合工艺处理实际生活污水,SBR中考察缺氧/好氧时间比及温度对部分亚硝化（partial nitritation,PN）的作用,ASBR中研究COD/NO₂^--N（C/N）对厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX）协同反硝化脱氮除碳的影响.①控制温度为25℃,在缺氧/好氧时间比为30 min：30 min,单周期交替3次时,NO₂^--N积累率（NiAR）于第22 d为98.06%,比亚硝态氮产生速率（SNiPR,以N/VSS计）为0.28g·（g·d）^-1,同步硝化反硝化去除的TN和COD分别为12.29 mg·L^-1和110.36mg·L^-1.②在缺氧/好氧时间比为30 min：30 min下,温度为15℃时,丝状菌大量繁殖,污泥活性和沉降性变差;温度为30℃时,NH₄⁺-N转化为NO₂^--N比例为86.83%,造成出水NH₄⁺-N浓度过低,不能为厌氧氨氧化提供合适基质浓度;温度为25℃时,出水NH₄⁺-N和NO₂^--N浓度分别为31.58 mg·L^-1和35.04mg·L^-1,匹配厌氧氨氧化基质比.③组合工艺脱氮性能良好,出水TN、NH₄⁺-N和COD浓度分别稳定在13.13、4.83和69.96mg·L^-1,去除率分别为83.10%、93.64%和75.11%.调节ASBR进水C/N为2.5、2.0和1.5时,C/N为2.0时厌氧氨氧化协同反硝化脱氮除碳性能最佳,出水NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N和COD分别为0.09、0.25、1.04和32.73mg·L^-1.     

水库中重金属迁移的神经网络模拟

重金属在水环境中的迁移转化是一个多因素影响的复杂过程,快速而准确地模拟水体中重金属的迁移一直是水环境研究领域的焦点。神经网络模型计算迅速、能以较高精度拟合任意非线性函数,在水文水质模拟中已有很多成功的应用,但对重金属的模拟还很少见到。文章以大伙房水库为例,用神经网络模型模拟了重金属镉、铜、汞和锌在水库中的浓度迁移过程。建模时依据水环境中重金属迁移转化机理并借鉴数学建模中边值问题的解决思想,确定了模型的输入和输出因子;对实际监测中重金属浓度低于检测方法的最低检出限的情况,将其浓度以0计算。模型对水库中镉和铜的浓度的模拟值与实测值的最大相对误差分别为17.5%和17.9%,对汞和锌的浓度的模拟值与实测值的确定系数分别为0.741和0.762,而对镉和铜的确定系数更是达到了0.96以上。对各重金属的模拟结果表明用神经网络模拟水环境中的重金属迁移是可行的,能快速得到比较准确的结果。文章建立的模拟大伙房水库重金属浓度迁移的神经网络模型对该水库水环境管理有一定的参考价值。     

壳聚糖插层累托石的研制及对Cu2+的吸附

以钙基累托石原料制备壳聚糖插层累托石复合吸附剂,并通过红外光谱对其结果进行了表征.研究了复合吸附剂对Cu<'2+>的吸附,分别讨论了复合吸附剂的不同配比、搅拌时间、pH值、投加量和温度对吸附效果的影响.结果表明:当壳聚糖/累托石复合吸附剂1:3的配比,pH 6,吸附时间为30 min,投加量为0.75 g/L和温度为3...     

沉积物监测技术规范与评价初步探讨

介绍沉积物监测和评价研究进展,指出我国在此方面差距.利用加拿大沉积物质量标准对近几年上海市河流沉积物监测数据进行了初步评价,并对我国今后的沉积物监测与评价提出几点建议.