低温下复合菌剂对餐厨垃圾厌氧消化的影响

为提高低温环境下厌氧反应器处理餐厨垃圾的效能,分别向升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中加入不同体积的复合菌剂(0, 1, 2, 5mL),对厌氧消化过程中COD与NH3-N去除率、关键酶活性、微生物群落结构及功能等进行分析.结果表明,加入2mL复合菌剂的UASB反应器可获得最佳的COD(42.47%)及NH3-N(63.93%)去除率;同时厌氧污泥乙酸激酶(AK)和辅酶F420的相对活性与空白对照组相比分别升高了(120.39±4.14)%和(148.63±4.32)%.且加入2mL复合菌剂的UASB反应器中微生物丰度和多样性达到最高;Proteobacteria(15.30%)与Thermotogae(1.13%)的相对丰度最高,这对有机酸生产以及维持厌氧消化过程的稳定起到重要作用;此外,相比于对照组中的优势古菌Methanobacterium(30.51%)和Methanothrix(32.80%),加入2mL复合菌剂降低了Methanobacterium(18.93%)的相对丰度,提高了Methanothrix(34.32%)的相对丰度,这有利于乙酸型产甲烷过程的进行.     

基于CMAQ与前馈神经网络的区域大气污染物浓度快速响应模型

建立大气污染可控源排放-复合污染水平的函数关系,实现给定排放情景下环境污染物浓度的实时响应,是大气污染物浓度预测与减排效果评估等的重要技术前提.本研究对污染物浓度影响因子变化空间进行拉丁超立方采样,使用CMAQ区域多尺度空气质量模型的预测值作为输入数据,通过前馈神经网络模型构建基于统计机器学习的长三角区域污染物浓度快速响应模型.结果表明经过模型结构选择与参数调整,基于前馈神经网络的快速响应模型能够快速准确还原出不同减排情景下长三角区域PM_(2.5)浓度的预测值.外部验证情景下相关系数CORR达到0.999以上,MB与ME均值达到了-0.046μg·m~(-3)和0.6162μg·m~(-3),实现了比RSM更加快速与准确的预测,不同时段与不同污染物浓度的准确预测则验证了其普适性.     

焦化过程PM_(2.5)的排放与控制

通过对炼焦生产过程和化产回收工艺PM2.5的排放及特征分析,提出了炼焦PM2.5一次粒子及二次粒子前体物的控制方法和能量流有序回收化学产品负压新工艺,为新建焦化厂采用分段加热和废气循环相结合的焦炉炉型、已投产的焦化厂加强管理改造提供参考。     

宏基因组方法分析医药化工废水厂中抗生素耐药菌及耐性基因

废水厂是抗生素耐药菌(ARB)和抗生素耐药基因(ARGs)的巨大储存地.为调查医药化工废水处理厂中的ARB和ARGs,采用了宏基因组技术对医药化工废水中的活性污泥进行取样分析.结果显示,医药化工废水厂微生物组成主要是细菌类,主要细菌门是Proteobacteria,主要属是Hyphomicrobium,主要种是Hyphomicrobium zavarzinii.共检测到74类ARGs,最主要的类型是sav1866、dfr E和mfd.网络分析揭示了ARGs与微分类单元之间的共存模式,即ARGs与废水厂中属级的微生物分类群高度相关.抗生素特异的外排泵是该微生物群落主要的抗生素耐药机制,并且外排泵中耐药结节化细胞分化家族(RND)外排泵占主要部分.该微生物群落最主要的功能通路是代谢相关,并存在许多与人类疾病相关的基因,其中主要是细菌感染性疾病.结果表明,医药化工废水厂蕴藏着丰富的ARB和ARGs,ARGs的累积会增加潜在环境风险,需要加强对医药化工废水厂中ARB和ARGs的监控,并且ARB和ARGs的分析研究对于选择深度处理技术来有效去除ARB和ARGs具有重要的指导意义.     

生物滴滤法处理喷漆废气

采用生物滴滤系统处理喷漆废气,在研究了混合气体中甲苯与二甲苯之间相互作用的基础上,对生物滴滤系统净化喷漆废气的稳定性进行了研究。实验结果表明:在挂膜启动阶段,进气流量为22.5 m3/h、空塔停留时间为33.9 s、进气甲苯质量浓度为400~1 500 mg/m3的条件下,最终甲苯去除率可稳定在97%以上;在总进气质量浓度为1 000 mg/m3的条件下处理甲苯和二甲苯混合气体,混合气体中甲苯与二甲苯存在相互抑制作用,且甲苯对二甲苯的抑制作用更强;在进气流量为20.0 m3/h、空塔停留时间为38.0 s、进气中总挥发性有机物(TVOCs)质量浓度为300~900 mg/m3的条件下处理喷漆废气,平均TVOCs去除率为90.84%,出口二甲苯质量浓度低于GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》中规定的排放限值(二甲苯质量浓度为70 mg/m3),基本满足排放要求。     

APEC前后北京SO2垂直分布特征及其对二次硫酸盐生成的影响

SO_2是北京大气中重要的污染气体.为探讨亚太经合组织(APEC)峰会前后北京大气SO_2的垂直分布及其对二次硫酸盐(SO_4~(2-))生成的影响,我们于2014年10月21日至11月30日在地面和北京325 m气象塔260 m高度处同步开展了气体SO_2和亚微米颗粒物中硫酸盐(SO_4~(2-))实时连续在线观测.结果显示,采暖前,北京地面SO_2浓度较低,但高层由于显著受到区域输送的影响浓度较高,两层污染物变化趋势也存在明显差异.采暖后,即APEC后,受本地供暖排放影响,SO_2和SO_4~(2-)浓度显著增加,两层的总体差异也相应减小,变化趋势也更为一致.湿度对SO_2的液相转化起关键作用.我们发现近地面SO_2的转化率(SOR)显著高于260 m,这主要与地面较高的湿度相关.事实上,SOR随着湿度增加而迅速增大,进一步凸显了湿度对SO_2液相氧化的影响.另外,我们也发现SO_2特别是260 m在低湿范围(RH40%)内随湿度增加而逐渐升高,但在高湿范围(RH50%)内则呈下降趋势,说明不同湿度范围内的来源或者生成机制可能有所不同.SO_4~(2-)和PM_(2.5)浓度均随着湿度的增加而增加,但不同湿度范围,增加速率不同.通过相关性和和后向轨迹分析表明,区域输送(特别是途经北京西部和南部的气团)和本地燃煤排放分别是采暖前后污染物的主要来源.     

褐煤分子化学组成与热解过程CO_2分布的研究

由于褐煤煤质因地域而不同,导致热解气有效成分与CO_2的分布差异较大,为此本文利用吡啶对内蒙古东胜褐煤和澳大利亚Yallourn褐煤进行索氏抽提,通过对原煤及抽提残煤的FTIR表征和抽提物的GC/MS表征分析,获取褐煤分子结构信息;同时,对两种褐煤进行等温热解实验,研究了其化学组成与热解过程CO_2分布的关系。结果表明:两种褐煤的芳香度都较低,含氧官能团丰富;澳大利亚褐煤含有更多的羟基、羰基、羧基。两种褐煤抽提物中酚和醇含量大致相同,澳大利亚褐煤抽提物中酸、醚和酯含量分别比东胜褐煤抽提物多4.18%、5.17%、4.22%,酮则少了6.62%;且澳大利亚褐煤抽提物中含有更多的氧氮取代基团,反应活性更强。澳大利亚褐煤热解反应温度偏低,且700℃时CO_2的产量比东胜褐煤多82.6%;两种褐煤热解气中CO_2的生成主要是褐煤中羧基的断裂,较高温度下芳香酸和酯类的分解也有一定贡献。     

共代谢基质强化微生物修复四氯乙烯污染地下水

针对微生物修复地下水中四氯乙烯(tetrachloroethylene,PCE)周期长的问题,通过添加共代谢基质强化微生物修复技术以提高修复速率。以某污水处理厂的厌氧活性污泥为菌种来源,采用振荡培养法进行PCE高效降解菌群的驯化和筛选,对微生物降解PCE的温度、初始pH和PCE初始浓度3种影响因素进行了条件优化;使用甲醇、乙醇、葡萄糖、酵母浸膏以及乳酸钠作为共代谢基质,研究了不同共代谢基质条件下微生物群落对PCE的降解规律,并建立了反应动力学模型。结果表明:在种水平上,梭状芽孢杆菌Clostridium sp. FCB45是优势菌种;PCE初始浓度为1 mg·L-1,pH在中性,温度为30℃,共代谢基质为酵母浸膏时,微生物群落的降解效果最好,PCE降解率可高达96.75%,降解速率常数最高可达0.327 d-1;添加共代谢基质强化的微生物降解过程全部符合一级反应动力学模型。添加共代谢基质的微生物实验结果表明,添加共代谢基质可以有效缩短微生物修复周期,对污染地下水的原位生物修复具有一定的参考价值。     

有机污染黏壤土热脱附后热导率的变化特性

为探究有机污染土壤热脱附后热导率的变化特性,采集了苏州市某原位热脱附修复场地编号为G01、G06和G09的示范区域深度为0～3 m的土壤(系黏壤土),并利用实验室的小型热脱附装置在350℃的条件下对污染土壤试样进行了1h热脱附;对其热脱附前后的粒径分布以及热脱附后的化学组成(矿物质和有机质的质量分数)进行了表征,并用探...