钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)对生活污水的生物净化与修复

探讨了钝顶螺旋藻(Spirulina platensis,SP)对生活污水的生物修复与净化作用。用厨房污水(KW)接种SP后摇瓶光照培养,观察藻细胞在KW中的生长状态,分析其中β-胡萝卜素和C-藻蓝蛋白的含量,并比较接种前和培养10d后KW中BOD、COD、NH3-N、NO3-N和PO4-P质量浓度的变化。结果发现,SP可在KW原液(KW100)和80%(体积分数)KW(KW80)中维持较好生长,并且藻细胞中C-藻蓝蛋白含量明显增加(P0.05)。培养10d后,KW100中BOD、COD、NH3-N、NO3-N和PO34-P的去除率分别为77.6%、75.2%、97.8%、98.2%和64.5%,对KW100中Zn、Se等元素能够有效富集,对一些重金属污染物的去除率也大于50%。研究结果表明,螺旋藻培养对生活污水有较好的生物净化作用。     

基于广西河池市胁迫风险的土壤环境脆弱性评价

采用层次分析法划分了土壤环境各因素的敏感性和重要程度,从而建立起能科学表达土壤环境承载能力的土壤环境脆弱性评价体系。基于广西河池市指标数据,借助地理信息系统软件Arc GIS9.3、ENVI5.1、MATLAB7.0等计算平台对空间数据进行模型训练与验证,得出可视化表征土壤环境脆弱性空间分布状况的评价图件。结果表明,河池市北部、南部存在高度脆弱区,占全市国土面积的36.3%,中度脆弱区占38.3%,低度脆弱区占25.4%。总体来看,河池市大部分区域的土壤环境属中高度脆弱。     

控制消毒副产物及前体物的优化工艺组合

为实现对消毒副产物的控制,比较了新开发的顺序氯化消毒工艺与传统氯消毒工艺在常规工艺、常规+深度处理工艺、预氧化+常规+深度处理工艺中对消毒副产物及其前体物的去除特性.与传统的氯消毒相比,顺序氯化消毒工艺可以有效减少消毒副产物的生成量,THMs减少35.8%～77·0%,HAAs减少36·6%～54·8%;而且消毒进水水质越差,短时游离氯后转氯胺的消毒工艺就越有优势.对最简单的传统工艺进行顺序氯化消毒产生THMs和HAAs为18·51μg/L和19·25μg/L,低于采用最复杂工艺:预臭氧氧化+常规+臭氧-活性炭工艺进行传统氯消毒的副产物生成量(THMs19·40μg/L,HAAs24·70μg/L).对消毒副产物前体物去除和副产物控制有明显效果的前处理工艺是臭氧-活性炭工艺和预臭氧氧化.建议采用传统工艺的水厂改造时优先考虑顺序氯化消毒工艺和臭氧-活性炭工艺.     

基于SOA的环境科学数据共享平台设计与实践

针对我国环境科学数据异构、分散,缺乏空间数据共享及共享范围局限等问题,提出了基于面向服务的架构(SOA)的环境科学数据共享平台技术架构,在建立环境科学数据库及元数据库基础上,综合应用SOA、Web Service、Service GIS、中间件等技术实现元数据服务,空间与属性数据互检索服务,空间数据聚合服务,网络数据抽取服务以及异构资源注册服务等功能,集成了环境专题数据,基础地理数据,遥感影像、水文、气象、空间数据服务等各类环境资源,实现了各类异构环境数据资源的共享及注册服务。该技术可为构建我国大型综合性环境共享平台提供可供参考的模式。     

A2/O生活污水处理系统中抗生素抗性基因的分布及去除

生活污水处理系统是抗生素抗性基因(ARGs)重要的"汇"和"源"。为探究ARGs在生活污水处理系统包括污水、污泥处理单元全流程的分布变化和去除效率,选取了河北省某A2/O生活污水处理系统,使用普通PCR技术、实时荧光定量PCR技术对污水、污泥处理工艺沿程各单元的胞内、胞外ARGs的丰度变化及去除效果进行研究。在污水处理系统中对tet C、sul II、erm B、bla PSE-1 4种ARGs、Ⅰ型整合子Int I1以及16S r DNA进行了检测。在总进水中,总胞内ARGs和胞外ARGs绝对丰度分别为1. 30×108copies/m L和2. 09×102copies/m L,总胞内ARGs和胞外ARGs相对丰度分别为3. 16×10-2和5. 29×10-1。最终出水的总胞内ARGs和胞外ARGs绝对丰度去除log值分别达到2. 10log和-3. 20log,总胞内ARGs和胞外ARGs相对丰度去除log值分别达到-0. 21log和0. 60log。泥区废液总回流液的回流会增大总进水胞外ARGs负荷。相关性研究表明,Ⅰ型整合子Int I1可能会促进tet C、erm B、bla PSE-1的传播,水质因子可能会影响ARGs的分布与扩散。     

土法炼锌区生态退化与重金属污染

土法炼锌致使冶炼区大量重金属的累积以及生态环境的严重破坏.研究以土法炼锌的集中点妈姑为例,探索了土法炼锌区的土壤和植被退化现状,以及重金属的分布规律,为废弃地的生态重建与污染修复提供科学依据.冶炼造成大面积的植被破坏,成为裸地,停止冶炼后,植被自然恢复极为缓慢,特别是废渣堆放处.冶炼残渣具有较高的pH值和EC值、低CEC,有机质极为缺乏,含N量低.冶炼区污染土壤明显酸化,导致P有效性降低.冶炼废渣具有高的孔隙度和良好的通气性,但持水保水能力差.冶炼废渣的Pb、Zn、Cd含量分别为4 632 mg/kg、8 968 mg/kg、58 mg/kg.污染土壤的Pb、Zn、Cd含量分别为234 mg/kg、400 mg/kg、9.6 mg/kg.污染土壤中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态百分比分别为6.8%、19.97%、29.72%.废渣中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态百分比分别为0.44%、1.36%、4.80%,但其绝对含量接近于污染土壤,具有较大环境风险性.     

扬水曝气器的水质改善功能及提水、充氧性能研究

扬水曝气器是水源水质改善设备,应用于湖泊水库水源地,抑制藻类生长,控制底泥污染物释放,取得了良好的效果.建立了扬水曝气器上升流速数学模型,用于模拟计算扬水曝气器的提水能力.建立了扬水曝气器曝气室的充氧能力数学模型.在实验室实测了扬水曝气器上升流速及其对水体的充氧过程,实测值与模拟计算值吻合较好,验证了提水、充氧能力数学模型.     

模拟酸雨对工业污染场地表层土壤中多环芳烃释放的影响

通过工业污染场地表层土壤的模拟酸雨浸泡试验,分析了不同酸度的模拟酸雨浸泡前后土壤中有机质、EPA优先控制的16种多环芳烃含量和矿物质组成的变化.研究结果表明,酸雨浸泡前后土壤矿物相组成相似,主要以石英为主,只是在矿物组成的量上存在差别,浸泡后土壤中赤铁矿和粘土矿物的含量较浸泡前有所减少.模拟酸雨浸泡后土壤中有机质和多环芳烃均有不同程度的释放,酸雨pH值越小,释放量越大,且多环芳烃可能是随着有机质一起释放的;酸雨对土壤中不同性质多环芳烃释放的影响不同,对低环多环芳烃（环数≤3）释放的影响较大,对高环多环芳烃（环数≥4）影响较小.研究结果为理解在酸雨作用下工业污染场地土壤中多环芳烃的释放规律及土壤中多环芳烃稳定性研究提供一些科学依据.     

Leucobacter spp.菌株Ch1还原高浓度Cr(Ⅵ)的研究

利用一株新分离Cr(Ⅵ)还原菌Leucobacter spp. Ch1进行高浓度Cr(Ⅵ)还原的研究.发现生长于Luria Broth培养基中的Leucobacter spp. Ch1最大能还原1800mg/LCr(Ⅵ),而休眠Leucobacter spp. Ch1细胞悬液可以完全还原2100mg/L Cr(Ⅵ).扫描电镜观察到还原cr(Ⅵ)后的细菌末端黏附大团反应产物,电子顺磁共振分析确定产物的成分为Cr(Ⅲ).在分批加Cr(Ⅵ)还原实验中,休眠Leucobacter spp. Ch1细胞悬液在1060min内还原了2368mg/L Cr(Ⅵ),重新加入的乳酸钠可以再次启动Cr(Ⅵ)的生物还原.结果表明,乳酸钠的存在是Leucobacter spp. Ch1还原Cr(Ⅵ)的必要条件,推测该物质在反应中起电子供体的作用.     

基于小波变换的水源水中藻类生长动态研究

对利用小波变换法对天津引滦原水中日检测叶绿素（藻类表征指标）构成的时间序列进行了变换,将原始序列分解为5个低频和较低频的周期性小波系数和3个高频的“噪音”小波系数,发现5个周期性信息变化与季节更替、优势藻种变换及一定条件下藻类生长动态平衡等因素有关;而高频的“噪音”细节信息除检测误差造成外,降雨、风向及取样的深度也会对此产生重要的影响。通过该段时间水源区域内的气温、太阳曝辐照度及降雨数据分析,验证了小波转换系数的意义及分析结果。