白云石石灰流化结晶污水除磷工艺

实验研究了白云石石灰流化床工艺除磷的可行性.石灰一方面可以提高水体的pH值并提供充足的Ca2+、Mg2+,另一方面可作为晶种加快结晶沉淀反应,提高磷去除效率,是一种廉价高效的药剂.设计了新型气体搅动式白云石石灰流化床结晶反应器,以模拟污水厂污泥厌氧消化上清液为处理对象,实验考察了药剂投加量、停留时间和曝气量对反应器运行的影响.结果表明:药剂投加量在600~650 mg·L-1、停留时间5.0 h及曝气量50 mL·min-1的条件下,可以获得较好的磷去除效果,去除率可达87.0%.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对产物进行了表征,发现磷主要以磷酸铵镁(MAP)和羟基磷灰石(HAP)两种形式去除;由于反应体系碱度较高,产物中混杂大量CaCO3.     

土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系：以梅里雪山为例

土壤呼吸和胞外酶活是山地生态系统物质循环的重要组成部分,对维持土壤功能起到关键作用.为了探究土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系,以海拔上气候垂直差异明显的梅里雪山作为研究对象,选取12个海拔高度采集36个土壤样本,通过测定土壤呼吸和胞外酶活等指标,分析土壤功能和环境因素之间的相关关系以及海拔、气候和土壤理化性质等对土壤功能的影响.结果表明,梅里雪山土壤呼吸和酶活在海拔上存在显著差异,整体上高海拔地区具有更高的土壤功能,土壤功能随着海拔升高差异增加.PCA分析显示前3轴分别解释了土壤功能海拔变化56.7%、 17.4%和8.7%的方差,表明在海拔上与碳磷相关的功能变化高于与氮相关的功能变化.环境因素与土壤呼吸和酶活存在显著相关关系,相比于气候因素,土壤理化性质对土壤功能的影响更大.海拔主要通过影响土壤理化性质和气候因素间接影响土壤功能.研究结果对提高梅里雪山山地生态系统的物质循环和生态功能的认识具有重要意义,为深入探讨山地生态系统土壤功能的海拔分布格局及演变特征提供了重要参考.     

十六烷基三甲基氯化铵抑制小球藻生长的效应及作用机制

以普通小球藻为受试生物, 采用批量培养方法研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)的抑藻效应,通过营养元素吸收、Zeta电位、酸性磷酸酶和亚显微结构的测定探讨了其作用机制. 结果表明, CTAC浓度在0.1～1 mg/L范围内随浓度升高对小球藻的抑制作用增强, 96 h抑制小球藻生长的半效应浓度(96 h-EC₅₀)为0.18 mg/L. 0.3 mg/L CTAC作用8 d后, 对小球藻生物量的抑制率为70.7%, 对氮和铁单位吸收量的抑制率分别为83.9%和86.2%, 藻细胞Zeta电位从-12.5 mV提高至-6.7 mV, 酸性磷酸酶相对活力降至23.1%, 藻细胞出现明显的质壁分离、蛋白核扭曲和溶酶体膨胀等现象. 根据实验结果分析, CTAC提高了藻细胞Zeta电位,抑制了小球藻对氮和铁的吸收, 影响磷的代谢并引起亚显微结构的改变.     

长期施用四环素残留猪粪对土壤中耐药菌及抗性基因形成的影响

探讨了长期施用含兽用四环素药物残留的畜禽粪便对土壤环境中耐药菌及抗性基因形成的影响.分秋季和夏季两次采集苏北黄淮地区沭阳市某养猪场周边长期用含有四环素残留的猪粪作为肥料的耕地土壤,并采集当地没有施加过猪粪的耕地土壤作为对照.分析样品中耐药菌的组成,同时利用PCR技术研究3种目前常见的四环素抗性基因(tetA、tetC、tetE).结果表明,从秋季土壤样品中共分离出59株耐药菌,属于13个菌属,夏季土壤中共分离出35株耐药菌,属于10个菌属,其中致病菌数占总耐药菌数的比例高达38.14%,而对照组中的3株耐药菌只属于一个菌属(Streptomyces).PCR结果显示所有的耐药菌上都携带了抗性基因,tetC是含量最高的抗性基因.施用过含有四环素残留猪粪的土壤样品中四环素的残留含量为41.1~61.9μg·kg-1,干土中四环素抗性基因含量为4.63×105~37.42×105copies·g-1,通过将土壤中四环素的残留量与土壤中抗性基因的量进行拟合,结果发现在一定范围内,四环素残留量与四环素抗性基因量存在着显著的正相关关系.研究还发现合适的气候条件对耐药菌和抗性基因的形成有较好的促进作用.     

六盘山生态旅游区旅游步道对人类践踏干扰的响应研究

从生态系统响应和游客主观认知的双重视角,对六盘山旅游区旅游步道对人类旅游践踏干扰的响应进行了研究。结果表明:①自然状态下旅游践踏干扰主要集中在旅游步道边缘1~3m范围内,但不同生态系统差异较大。在调查的3个景区中,小南川景区乔灌草生态统主要集中在旅游步道1m左右;凉殿峡景区高山草甸生态系统集中在1~2m之间;野荷谷景区华北落叶松林下生态系统则达到3m左右;②采用地表覆盖物响应指数(Index of Land Cover Impact,ILCI)和游客可接受改变限度(Limits of Acceptable Change,LAC)来衡量受干扰旅游步道响应程度,在1m范围内各调查样区ILCI均达到4级或5级严重冲击程度;1~2m间以凉殿峡景区ILCI值较高(39%),介于1~2级之间,而小南川与野荷谷景区ILCI值属1级轻微影响;3m及以外三者影响基本较小。游客对游道沿线土壤裸露度可接受改变限度为55.7%,3个调查样区1m范围内植被覆盖减少率(CR)均超过此水平;③调查样区旅游步道响应强弱与游道坡度、边坡坡度以及游道宽度具有一定相关性;④地表覆盖物响应指数因与其它各响应变量间显著相关,可作为评估旅游干扰系统响应的一项简易而有效的指标。研究结果也表明,目前旅游践踏干扰已对游道沿线环境以及游客游憩体验产生了一定的负面影响。因此,改变目前景区开发无序状态,加强旅游步道规划设计和游客行为规范,建立长期环境监测系统,将对制定防治游憩冲击策略,促进六盘山生态旅游区可持续发展具有重要指导价值。     

北京市生活垃圾产生量的预测研究

分析了影响北京市城市生活垃圾产生量的因素,采用多元回归分析方法建立了城市生活垃圾年产生量的预测模型.并采用该模型,对2013-2015年北京市城市生活垃圾年产生量进行了预测.结果表明,未来2年北京市城市生活垃圾产生量呈缓慢上升趋势,预计到2015年北京市城市生活垃圾产生量将达到662.4t.     

长期不同施肥对稻田土壤有机碳矿化及激发效应的影响

通过室内模拟培养实验,结合14C同位素标记技术,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(ST)这3种施肥处理下稻田耕层土壤有机碳矿化特征及其对添加外源葡萄糖的响应特征.结果表明,56 d培养实验结束时,CK处理土壤累积矿化率(土壤原有有机碳累积矿化量/土壤总有机碳含量)达到1. 64%,而NPK和ST处理较CK处理显著降低了0. 34%和0. 39%(P 0. 05),表明长期施肥对土壤碳有一定的固持作用.长期不同施肥处理土壤对添加外源葡萄糖的响应有所不同,表现出了不同程度的激发效应.随着培养时间的推移,3种处理土壤碳矿化的激发效应由负激发效应逐渐转为正激发效应. 56 d时,ST和NPK处理土壤的负累积激发效应比CK分别显著提高了22. 07和9. 05倍(P 0. 05).结构方程模型分析表明,土壤NH+4-N和DOC含量主要通过影响土壤MBC和MBN含量间接影响土壤累积激发效应,且NH+4-N对土壤累积激发效应有直接的显著负影响.综上所述,长期施肥降低了稻田土壤原有有机碳累积矿化率,有利于增强稻田土壤碳的固持和积累,秸秆还田加化肥效果更加明显.     

利用GIS技术进行海洋环境质量评价的研究

以我国专属经济区生物资源调查为基础,探讨了海洋环境质量评价的GIS方法,建立了应用GIS技术进行海洋生物资源栖息环境质量评价的基本思路和技术流程,提出了相关的评价属性数据库建立的要点,有关指标体系的选取及评价模式作了重点分析,对空间分析算法进行了分析比较。结果表明GIS与评价模型的结合可以快捷、准确地评价海洋生物资源栖息环境质量。     

4种不同培养基下铜绿微囊藻和四尾栅藻生长比较

选用4种蓝藻常用的培养基MA,M-11,BG-11和HGZ培养基,对铜绿微囊藻和四尾栅藻进行培养.结果表明2种藻对4种培养基都有较好的适应性,2种藻的μmax在MA中较大,在M-11,BG-11与HGZ中的接近,而在M-11和HGZ中的xmax较大.M-11培养基因成分简单,且2种藻在该培养基中对数生长期较长,最大比增长率μmax和最大现存量xmax都较大,为室内蓝藻、绿藻共培养小型、中型实验适宜的培养基.     

Ca2+与CO32-协同作用对MAP结晶法去除污泥厌氧消化液中磷的影响

以模拟厌氧消化液为处理对象,进行了磷酸铵镁(MAP)结晶实验,考察了p H值、CO2-3、Ca2+以及CO2-3和Ca2+共存对磷酸铵镁结晶反应的影响;利用扫描电子显微镜(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对产物进行了表征.结果表明,随着p H值升高,磷的去除率显著提高,并在p H值为9.5时得到具有良好沉降性能的针状MAP晶体;CO2-3的存在会使磷去除率降低,在实验设定CO2-3浓度最大的条件下,磷去除率降低约17%,同时CO2-3会削弱Ca2+对MAP结晶反应的贡献,但并不改变MAP晶体形态和纯度;Ca2+存在则可以提高P去除率,但对MAP结晶反应抑制作用显著,当体系中n(Ca)/n(Mg)0.65,产物主要以无定形磷酸钙盐为主;在Ca2+与CO2-3共存的体系中,Ca2+可有效地消除CO2-3对除磷效果的影响,随着两者浓度的增加,产物Ca CO3含量增多,磷酸盐则主要以MAP形式沉淀.