低温季节生物栅对富营养化河水净化试验研究

文章介绍和分析了低温季节不同工况条件下生物栅净化池对富营养化河水的处理效果。结果表明,11月中旬到12月底期间,江南地区的气温和河道水温都较低,生物栅池中水生植物(水花生)处于休眠和枯死阶段,生物膜上微生物活性也较低,因此河水在池中的净化主要由过滤、沉淀和吸附等物化作用完成的,停留时间为10h时生物栅池对河水中COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率为16.7%～38.8%、30.0%～41.7%、14.1%～35.0%和15.4%～44.4%。随着气温和水温的进一步降低(A阶段到B阶段),河水中污染物的去除率也逐渐下降(下降幅度为2%～10%),低温导致污染物沉淀和吸附速度及生物膜活性降低可能是其中的主要原因。低温季节富营养化河水的DO含量较高,温度越低,填料类型、曝气与否、植物有无对污染物去除率的影响也越小。     

渠式生物膜反应器处理生活污水的动力学研究

文章对渠式生物膜反应器系统的动力学过程进行了探讨,在Monod方程的基础上提出了去除有机物的动力学方程。根据方程和对生活污水处理实验结果,得出了在20～30℃时降解生活污水的动力学方程为S=S0e0.0441qL-0.1993L,为渠式生物膜反应器系统的设计和运行提供了理论依据。     

序批式接触氧化反应器中细菌多样性及其功能

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统——序批式生物砾间接触氧化反应器中细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献.共有72个克隆子用于细菌系统发育分析. 结果表明:填料表面附着细菌与孔隙内细菌由变型菌属、噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌组(CFB)、硝化杆菌科、低G+C革兰氏阳性细菌、高G+C革兰氏阳性细菌、疣微菌科和绿菌科等七大类细菌组成. 其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌纲(分别占生物膜和内泥中克隆子总量的18%和35%)和δ变形菌纲,以及以呼吸/发酵为主要代谢方式的CFB(分别占克隆子总量的24%和23%). 多种细菌对剩余污泥减量化的主要功能可归纳为能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响.      

二甲基甲酰胺环境标准浓度值研究

根据国外二甲基甲酰胺(DMF)的环境标准浓度值、美国环保局工业环境实验室和苏联学者IO.A.KPOTOB等所建立的环境标准计算公式及DMF的嗅觉阈浓度,遵循与经济、技术发展水平和相关方的承受能力相适应原则。建议DMF长期(日均)质量标准浓度值为0.1mg/m3,短期(时均)质量标准浓度值为0.15mg/m3,厂界标准浓度值为0.15mg/m3。     

3种类型人工湿地处理富营养化水体中试比较研究

针对五里湖富营养化水体,在同等条件下开展了3种类型人工湿地处理效果的比较研究,试验采用现场中试规模,水力负荷为0.8 m³/(m²·d).结果表明,垂直流、潜流和表面流3种人工湿地对氨氮的平均去除率分别为33.2%、27.4%和14.1%;对总氮的平均去除率分别为52.3%、50.1%和19.2%;对总磷的平均去除率分别为58.8%、57.9%和26.3%;对锰酸盐指数的平均去除率分别为37.2%、38.3%和14.8%;对叶绿素a的平均去除率分别为86.9%、96.1%和55.3%.可见,垂直流人工湿地对氨氮、总氮和总磷的去除效果最好,潜流人工湿地对高锰酸盐指数和叶绿素a的去除效果最好,但垂直流和潜流人工湿地之间的差异较小,表面流人工湿地对各污染物的去除效果均远低于前两者.从出水水质稳定性来看,垂直流人工湿地出水水质最稳定,潜流次之,表面流最差.     

沉积物-水系统中氮磷变化与上覆水对藻类生长的影响

研究了灭菌、抑制剂添加和磷添加对沉积物-水模拟系统中氮磷转化的影响,并利用试验后的上覆水培养四尾栅藻.结果表明,灭菌增大了系统平衡时上覆水的总磷(TP)浓度,对系统中氮的影响不大; 添加抑制剂组与对照组沉积物-水模拟系统的TP、溶解性总磷(DTP)和总氮(TN)的浓度接近,但抑制剂组的NO^-₃-N含量为19.2 mg·L^-1,明显高于对照组;沉积物对添加的磷有强烈的吸附作用,导致系统平衡时上覆水TP的浓度降低.灭菌组上覆水的藻类生物量高于对照组,主要是因为灭菌导致上覆水TP浓度高于对照组;抑制剂组的最高藻类生物量(224.5×10⁴个·L^-1)远远超过对照组(26×10⁴个·L^-1),且为其它2组试验(灭菌组22.5×10⁴个·L^-1和磷添加组38.5×10⁴个·L^-1)的5～10倍,抑制剂的添加抑制了沉积物-水模拟系统中微生物对某些元素的利用,而这些元素对藻类生长起重要作用;磷添加对试验初藻类生长无明显影响,随着试验进行,磷添加组的藻类适应生长环境,迅速增长,生物量远远超过对照组.灭菌和添加抑制剂组生物可利用磷的增加是由于藻类生物量的增加,而导致了不稳定态的有机磷的增加.     

异养硝化细菌Bacillus sp.LY脱氮性能研究

研究了异养硝化细菌Bacillus sp.LY的脱氮性能.结果表明,Bacillus sp.LY是1株具有脱氮能力的异养硝化细菌.在Nil4 -N浓度分别为40、80和120 mg/L 3种情况下,120 h反应后,氨氮的去除率分别是100%、85.7%、73.7%,总氮的去除率分别是76.6%、53.4%、64.8%,在菌液初始浓度相同的情况下,随着NH4 -N浓度的增加,细菌的硝化速率以及脱氮速率呈现下降的趋势.有机物浓度是影响Bacillus sp.LY脱氮性能的重要因素,低的有机物浓度会阻碍细菌脱氮性能的发挥,中的有机物浓度会促进细菌脱氮性能的发挥,使体系的脱氮效果达到最佳,高的有机物浓度并不能再次提升细菌的脱氮性能.在Bacillus sp.LY作用下,有机氮经过氨化作用生成氨氮,通过2条可能的途径转化为氮气.1条途径是氨氮先硝化生成亚硝酸盐与硝酸盐,然后反硝化生成氮气.另1条途径是氨氮被氧化生成羟胺,然后脱氢生成氧化亚氮并进一步转化为氮气.这些研究可为开发新型高效生物脱氮工艺提供参考.     

嘉陵江水文情势变化及其鱼类影响研究

河流水文情势是河流生态系统的主要驱动力。针对水利工程建设造成嘉陵江流域水文情势变化等问题,选取嘉陵江代表性水文站-北碚站(1956～2017)的逐日径流资料,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并考虑到水利工程建设对突变前后水文指标进行割裂,选择应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)和水文改变度法综合评价嘉陵江水文情势变化及对长江上游特有鱼类影响定性分析,结果如下：嘉陵江流域北碚水文站的年均流量呈轻微的下降趋势,突变年份发生在1993年;通过对水文情势突变前后生态水文指标分析得出：嘉陵江流域整体水文改变程度为50%,处于中度改变,其中逆转次数这一水文指标改变度达到100%;对比鱼类组成变化可知,一些漂流性、适应急流生境鱼类和大型经济鱼类数量明显减少,分析得出嘉陵江梯形水库运行以后对鱼类多样性产生较大影响。研究可为嘉陵江流域生态修复和可持续发展提供相应的参考。     

人工湿地中植物生长特性及其对TN和TP的吸收

构建了潜流水平芦苇湿地处理富营养化污水,在近2年的研究中考察了芦苇的生长规律、 芦苇不同器官对TN和TP的吸收及季节变化,评价了植物吸收对湿地TN和TP的去除作用.结果表明,2个生长年内芦苇的生长规律不同,受第1年芦苇移植的影响,芦苇生长周期滞后,导致植物立枯生物量与活体生物量比例在2年中相同月差异很大.第2年芦苇地上生物量是第1年的3.9倍.芦苇组织中TN和TP含量遵循新鲜叶>成年根>新鲜茎的规律.新鲜植物组织中TN和TP含量变化相对不大,当植物枯萎时地上组织TN和TP含量明显下降.根中TN和TP含量在全年中基本维持稳定.植物净吸收随植物生长情况而改变,按全年衡算,当湿地进水TN和TP负荷分别为61.39和7.39 g/(m2·a)时,植物地上生物量吸收TN和TP分别占湿地TN和TP总去除量的46.0%和26.8%,植物吸收仍起到重要作用.      

絮凝体的DLA分形模拟及其分形维数的计算方法

运用有限扩散凝聚(DLA)模型对絮凝体的成长过程进行了二维模拟.模拟絮凝体分别采用密度函数法、回转半径法、图像分析法进行分形维数计算,分形维数均随模拟絮凝体尺寸的增大而减小.三种计算方法的结果显示,密度函数法和回转半径法得到的分形维数基本相当,但图像分析法所得到的分形维数较小,约为密度函数法和回转半径法所得到的分形维数的0.8左右,其原因可能是图像分析过程中计算机对图像的识别误差所致.以DLA模型模拟得到的絮凝体内部的孔隙率随絮凝体尺寸的增大而增加.絮凝体中孔隙率的增加是絮凝体密度减小、结构松散的主要原因,也是絮凝体分形维数降低的主要因素.