改性秸秆吸附微生物对土壤中石油烃降解及演化特征的影响

以甲基丙烯酸丁酯-苯乙烯改性玉米秸秆（BMGS）为载体吸附微生物对油污土壤进行了模拟降解实验,研究BMGS作为菌剂载体对油污土壤的降解效果,同时利用GC-MS指纹图谱深入分析TPH（total petroleum hydrocarbon）的重要组分——正构烷烃的降解演化规律和特性。结果表明：BMGS具有较高吸油能力（10.3 g·g-1）,大于原秸秆（RMS）5.7 g·g-1;在3%含油量的油污土壤中,加入用BMGS吸附的菌剂的降解半衰期（14.8 d）均短于空白与用原秸秆（RMS）吸附的半衰期（36.1 d和33.0 d）。降解演化特性表明,2种秸秆RMS与BMGS材料对正构烷烃降解的促进作用依次提高,主峰碳数均出现前移,且BMGS的效果更为明显。加入BMGS后有利于菌剂降解较难降解的偶碳数正构烷烃和类异戊二烯烷烃,并且在降解前、后期,对低、高碳数正构烷烃的降解优势完成增效作用,高碳数正构烷烃平均降解率达到91.25%,较好地解释BMGS吸附菌剂后可以缩短降解TPH半衰期及提高降解率的原因。     

生活垃圾填埋场覆盖层CH4氧化能力原位测试法的优化与应用

为提高垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力原位测试方法的适用性,对基于CO₂和CH₄浓度比的碳原子守恒法进行了优化。应用优化后的方法对北京阿苏卫垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的变化规律进行分析,结果表明:该垃圾填埋场覆盖层表面CO₂和CH₄释放通量比在春夏季较高且变动范围较大,而秋冬季则相对较低且稳定;覆盖层CH₄氧化速率和氧化率均表现为秋冬季远低于春夏季,监测Ⅰ区(封场时间为2003年)和监测Ⅱ区(封场时间为2009年)覆盖层CH₄氧化速率(以C计)平均值春夏季分别为1 569.89和1 054.47 mg/(m ²·h),秋冬季分别为171.13和333.02 mg/(m ²·h);监测Ⅰ区和Ⅱ区CH₄氧化率平均值春夏季分别为79.69%和44.83%,秋冬季分别为7.54%和11.33%;填埋时间较长的监测Ⅰ区覆盖层的CH₄氧化能力〔全年平均值为911.7 mg/(m ²·h)〕大于监测Ⅱ区〔全年平均值为707.5 mg/(m ²·h)〕。应用优化后的方法得到的覆盖层CH₄氧化速率和氧化率的变化规律与文献报道相符,该方法对垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的估算具有较好的适用性。     

生活垃圾填埋场覆盖层温室气体CH_4和CO_2释放规律及其相关性研究

针对北京某生活垃圾填埋场封场区覆盖层开展了为期1 a的CH4和CO2释放通量监测,分析了填埋场封场区CH4和CO2释放通量年变化规律和不同季节的日变化规律,并对CH4和CO2释放通量之间的相关关系及其影响机制进行了探讨。结果表明,10个监测点间、相同监测点不同监测时段间CH4释放通量差异较大。不同监测点覆盖层表面CH4和CO2释放通量年变化规律表现为,CH4释放通量随CO2释放通量年变化规律波动,二者表现为显著正相关;在春、夏、秋季CH4释放通量变化较为平稳,冬季CH4释放通量随CO2释放通量变化规律波动;24 h内CH4释放通量变化规律存在随机性;周围大气中CH4的浓度直接影响覆盖层对大气中CH4的氧化。     

准好氧填埋工艺陈腐垃圾的理化特性变化规律

针对准好氧填埋工艺,研究了实际填埋场1~5年陈腐垃圾的含水率、有机质和腐殖质等理化特性动态变化规律。结果表明,垃圾含水率、电导率、有机质均随着填埋时间的增加呈现明显的降低趋势,且导气管附近垃圾样品(0 m)垃圾含水率、有机质降低速度相对较快,在填埋3年后含水率达到相对稳定的状态,有机质含量的降低主要发生在填埋处置的第2年;垃圾pH值、腐殖质提取率和富里酸含量呈现明显升高的趋势,且距离导气管较远垃圾样品(15 m)pH值升高速度相对较快,在填埋1年左右存在明显的酸化阶段;胡敏酸含量和HA/FA比则呈现出前期升高后期降低的趋势,其中导气管附近垃圾样品(0 m)的变化明显快于距离导气管较远(15 m)的垃圾。     

调控温度和沉降时间实现ANAMMOX颗粒快速启动及其稳定运行

基于常温条件下厌氧氨氧化启动时间较长、生物质含量低的问题,实验拟通过温度控制,在SBR反应器中快速启动厌氧氨氧化颗粒污泥,实现常温低基质条件下稳定运行.结果表明,采取适当升高温度(27℃)再降温的方式,逐渐缩短沉淀时间,能够在常温条件下30 d启动厌氧氨氧化颗粒污泥,颗粒平均粒径达到430μm以上,氨氮及亚硝氮去除率分别为88%和85%左右,总氮去除率达到75%;在低基质稳定运行阶段,氨氮去除率能够达到86%,亚硝氮去除率能够达到98%,总氮去除率达到85%以上; SVI(以MLSS计)稳定在30 m L·g-1,MLVSS/MLSS大于60%,蛋白质(PN)/多糖(PS)稳定在1. 75左右.采取控制温度的方式无需控制进水中的溶解氧可以实现常温低基质厌氧氨氧化颗粒的启动和稳定运行,通过控制进水总氮负荷能够获得较高总氮去除率.     

垃圾填埋场覆盖材料的甲烷氧化能力与甲烷氧化菌定量分析

分别采用厌氧瓶培养方法和荧光定量PCR技术定量测试了6种典型填埋场覆盖材料的甲烷氧化能力和甲烷氧化菌数量,并分析了典型覆盖材料甲烷氧化能力与甲烷氧化菌含量及物料特性的相关关系。结果表明:厌氧填埋陈腐垃圾、准好氧填埋陈腐垃圾和老覆土的甲烷氧化速率约高于粪便堆肥和垃圾堆肥1个数量级,约高于新覆土2个数量级;厌氧和准好氧填埋陈腐垃圾的甲烷氧化菌含量约高于老覆土和粪便堆肥1个数量级,约高于垃圾堆肥和新覆土2个数量级。覆盖材料的甲烷氧化菌数、甲烷氧化速率与物料填埋或驯化时间呈极显著正相关(p<0.01);甲烷氧化菌数与覆盖材料的甲烷氧化速率、含水率、总氮呈显著性正相关(p<0.05);覆盖材料的甲烷氧化速率与其理化性质之间无明显相关性,而是与覆盖材料本身的甲烷氧化菌含量显著相关。     

陇东油区土壤中芳烃分布特征及来源分析

通过采集陇东黄土塬区华庆、马岭和西峰油区的土壤样品,分析研究芳烃在不同剖面土壤中的分布特征及母质来源。结果显示:三油区土壤中均检测到萘、菲、艹屈、联苯、苯并芘、苯并荧蒽和三芳甾烷;萘、菲、艹屈和联苯均具有不同甲基化修饰的衍生物,且不同甲基化程度的衍生物含量呈简单的正态分布趋势;芳烃含量最多的是萘,其次是菲、艹屈和联苯;三油区土壤的成烃环境相似,均是淡-微咸水环境,且都有丰富的水生生物尤其是高等水生植物输入,同时芳烃物甲基化表明成烃环境经历了剧烈的微生物作用过程。     

石油降解菌对石油烃中不同组分的降解及演化特征研究

从甘肃华庆油田油井附近石油污染的土壤中得到5种菌属的石油降解菌,以各菌剂对原油不同组分的降解率及其标志物演化参数为基础,利用GC-MS联用技术分析测定了7 d和15 d石油烃中正构烷烃、藿烷、芳香烃的降解率,用各种标志物反映各菌剂对原油中正构烷烃、藿烷、芳香烃演化特征.结果表明:F2、A5、混合菌(H)对于高碳数段的正构烷烃降解率高达60%以上,混合菌剂对于正构烷烃的降解较均衡;正构烷烃在前后两个阶段的降解呈现出对低碳和高碳降解的互补规律,奇偶碳数优势(OEP)在15 d更明显;F2菌剂的w(∑C21-)/w(∑C22+)值说明对其高碳数降解优势最明显;各菌w(Pr)/w(Ph)比值均大于原油,说明原油中类异戊二烯烷烃在不同菌剂的作用中发生了明显的降解.各菌剂作用能促使五环三萜类化合物的手性碳R构型向更稳定的S构型转化,短期内已接近转化终点;A5对藿烷降解的w(Ts)/w(Tm)比值最大(0.966),转化最彻底;A5、D4和F2菌株后期作用原油时,藿烷系列的降解速率明显大于正构烷烃系列,表现出降解藿烷的优势;各菌剂对芳香烃具有强烈的去甲基化作用,A5和D4菌降解芳烃优势更明显.     

我国农村生活垃圾的产生特征研究

文章统计了近几年我国开展调研的134个村庄生活垃圾情况,在此基础上筛选出71个有效样本数,分析了农村生活垃圾的产生特性及其组分特点。结果表明,我国农村生活垃圾人均产生量为0.76 kg/d,变化范围较大,最低为0.15 kg/d,最高为0.29 kg/d,且不同地区垃圾产生量有一定的差异,东部0.77 kg/d,中部0.98 kg/d,西部0.51 kg/d,南方垃圾人均产生量为0.66 kg/d,低于北方的1.01 kg/d;在组成上我国农村生活垃圾主要以渣土为主,占垃圾总量的42.38%,其次为厨余,占垃圾总量的35.97%,各成分大小关系依次为灰渣>厨余>塑料>其他类>纸类>玻璃>布类>金属,且不同地区呈现一定的差异性,其中南方主要以厨余为主,占垃圾总量的43.56%,其次是渣土,占垃圾总量的26.56%,北方主要以渣土为主,占垃圾总量的64.52%,其次是厨余,占垃圾总量的25.69%,其他组分含量相当。