天然气水合物的灾害效应

天然气水合物是21世纪理想的后继替代能源,同时也是一种危险能源。阐明了天然气水合物与全球气候变暖、海洋灾害、百慕大三角之谜之间的内在联系,指出在开发利用天然气水合物时必须有足够的防范意识和技术措施。     

Nitrogen and phosphorus removal for swine wastewater by ammonium crystallization and intermittent aeration process

Abstract

A process on crystallized precipitation of ammonium by adding magnesium salt and phosphate was carried out to improve C/N ratio in swine wastewater. After completion of crystallized precipitation of ammonium, an intermittent aeration process with aeration and non‐aeration periods alternated at interval of 1:1 hr day^‐1 is used for the improved swine wastewater (T‐N/BOD=0.14: BOD=8200 mg/liter and T‐N=1166 mg/liter). The results obtained from the experiment show that the removal ratios of T‐N and NH₄‐N are 91% and 99%, respectively. T‐P is not removed, while the removal ratio of PO₄‐P is 60% as 3% of CaCl₂ liquid is added. The results also indicate that dilution with water is effective to improve the removal of phosphorus even if raw swine wastewater contains high concentrations of T‐N, T‐P, BOD, and TOC.     

Changes in biomass activity and characteristics of activated sludge exposed to low ozone dose

In this paper, the response mechanism of activated sludge exposed to low-dose ozone at less than 20 mg O₃ g⁻¹ total suspended solids (TSS) was studied by analyzing the changes in sludge activity and the evolution of C, N, P and metals from sludge following ozonation. The intracellular ATP concentration was not affected at less than 5 mg O₃ g⁻¹ TSS and thereafter decreased rapidly to around 60% when the ozone dose increased to 20 mg O₃ g⁻¹ TSS. Similarly, the efficiency of sludge solubilization initially changed a little and then increased rapidly to around 30% at an ozone dose of 20 mg O₃ g⁻¹ TSS. However, the activities of superoxide dismutase and protease decreased immediately upon exposure to ozone. These findings indicate that ozone firstly destroys the floc, leading to the disruption of the compact aggregates, which does not affect cells viability but induces a decrease in enzyme activities. Ozone then attacks the bacterial cells of the sludge, causing a decrease in cells viability. During ozonation, the content of carbon, nitrogen and phosphorus in the sludge matrix decreased, while the content of these elements in the micro-solids and supernatant gradually increased. Most of the released metals from the sludge matrix were found in the micro-solids.     

湖南省循环经济发展模式研究

湖南在发展循环经济的实践中,形成了多元化、独具特色的循环经济发展模式,这对缓解湖南所面临的经济高速增长与环境保护的矛盾具有重要意义。通过实地调查和资料研究,总结和分析了示范基地、多级生态链、品牌战略等湖南发展循环经济的6种模式。     

功能可控型减隔震支座的研发与性能分析∗

为提升梁式桥的抗震性能,实现桥梁结构在地震作用下力学行为的可控性,基于减隔震设计原理,研发了一种功能可控型减隔震支座。通过数值模拟和模型试验研究了该支座的力学行为,结果表明:支座的滑动性能良好,摩擦行为稳定;剪力销力学行为可控,断后摩擦行为正常;环形钢阻尼元件滞回曲线饱满,耗能能力强;可控型支座整体力学行为稳定可控。最后以某3跨桥梁为例分析了可控型支座的减隔震效果,结果表明:合理选用可控型支座可以实现结构在地震作用下力学行为的可控性,使结构响应在力和位移之间取得较好的平衡,从而达到避免桥墩损伤破坏、防止落梁的目的。     

选择性抑制技术测定活性污泥细菌、真菌活性分布的适用性分析

以葡萄糖为唯一碳源,采用放线菌酮和硫酸链霉素作为真菌、细菌抗生素以抑制其活性,以基质诱导耗氧速率为考察指标,以好氧污泥、土壤污泥以及厌氧污泥为研究对象,对选择性抑制技术测定活性污泥中细菌、真菌分布的适用性进行了系统评估.随抗生素的投加,好氧污泥和土壤污泥的耗氧速率减小,厌氧污泥的耗氧速率反而增大,此方法对厌氧污泥不适用.当放线菌酮为1mg/g、硫酸链霉素为2mg/g时,抗生素对好氧污泥的抑制功效即D值为1,但并不能通过改变投药量使土壤污泥D值接近于1,说明所用抗生素对好氧污泥活性具有选择性抑制作用,而对土壤污泥活性抑制不具选择性.结果表明,选择性抑制技术能够用于测定好氧活性污泥中细菌和真菌的数量分布,但也存在着抗生素抑制作用失效、不完全抑制和实验结果精确度不高等问题,因此需要在抗生素选择、微生物活性指标选择等方面进行更深入的研究.     

生物沸石与斜发沸石协同强化预处理分析研究

依据《污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002年)规定,污水处理工艺方案必须具有脱氮除磷的功能。通过生物沸石与斜发沸石协同对成都市某污水处理厂进水强化预处理实验,结果表明:生物沸石对污水中的COD、TP、TN和NH3-N去除机理主要是依靠吸附和离子交换的作用;协同强化预处理使污水中的COD的去除率为76.2%、TP为90.7%、TN为84.6%、NH3-N为95.1%,同时保持污水中适宜的碳氮比,为后续生物处理提供良好条件且能够满足脱氮除磷的功能。     

1961—2010年新疆生长季节指数时空变化特征及其农业响应

在定义生长季节长度(GSL)、生长季节开始时间(LSF)以及生长季节结束时间(FFF)三个生长季节指数的基础上,采用模糊聚类、稳健回归及Mann-Kendall非参数检验等方法分析新疆1961—2010年生长季节指数时空变化特征,并针对作物生长季节指数变化对区域农业生产的影响进行了深入探讨。结果表明:新疆20世纪90年代中期,GSL变化幅度很大,低纬地区生长季节受低温影响较小,而随纬度上升,中高纬地区生长季节受低温影响越大。生长季节长度的变化与秋季低温(生长季节结束时间)变化情况紧密相连,全疆生长季节长度在80%的保证率下,较多年平均生长季节长度缩短5~14 d。生长季节长度的延长,会导致净初级生产力以及年蒸散发总量上升,继而影响水文、生态系统以及生物地球化学过程。     

源解析中环境受体数据处理与扩展方法的建立

本文对包含污染源或气象条件等发生剧烈变化且数据量小的实测受体数据进行了正态扩展,得到扩展数据.同时,利用PMF和PCA模型验证了扩展方法得到的数据量是否能满足模型的要求.结果表明,扩展范围和扩展受体成分谱个数是两个影响扩展数据合理性的主要因素,最佳扩展条件为:扩展范围取标准差的0.5倍,扩展受体成分谱个数为6个.通过53 h算法标记出每个化学成分时间序列中能够代表污染源或气象条件等发生剧烈变化的值并给出对应的估计值.将与估计值的相对误差(RE)超过80%的被标记的值剔除,其余的替换成估计值,发现扩展后PCA解析结果与原始数据处理后数据解析结果基本一致,能够得到主要贡献的污染源及贡献率;若将被标记的值全部剔除后,则不适合做PCA解析;仅通过PMF验证,且扩展数据与原始数据的解析结果中污染源类的判断一致.将受体数据各化学成分的时间序列中代表污染源或气象条件等发生剧烈变化的值替换成53 h算法给出的估计值,对于受体数据量小且用无源成分谱的多元统计方法解析无法给出结果的情况下的源解析有更大价值.     

大庆湖泊群水体和淡水鱼中多环芳烃污染特征及生态风险评估

2012年2~4月采集大庆湖泊群18个典型湖泊30个水体和36个鱼体样品,并对水体和5种鱼组织(鱼鳃、肝脏、鱼脑、肾脏和肌肉)样品中16种多环芳烃(PAHs)浓度进行分析测定.结果显示,水中PAHs总量为0.2~1.21μg·L-1,浓度最高值出现在月亮泡.利用统计学聚类分析方法对18个湖泊水体PAHs浓度进行分类,并进一步应用PAHs比值分析和物种敏感性分布模型对不同湖泊组湖泊水体PAHs分别进行来源分析和生态风险评估.结果表明,18个湖泊水体PAHs浓度统一聚类分成4个湖泊组,其中月亮泡(YLP)和东大海(DDH)两个湖泊分别单独成一类,其他14个湖泊被聚类分为XHH组和DQSK组两个湖泊组.湖泊水体中PAHs除了YLP组主要来自石油污染,其他湖泊PAHs的输入均为木柴和煤燃烧所致.根据国际和国内地表水环境质量标准,大庆湖泊群4个湖泊组水体PAHs浓度水平均有不同程度超标.其中YLP组和XHH组大部分水样中PAHs浓度超出美国环保署(US EPA)规定的16种PAHs限量值,尤其YLP组中致癌性最强的苯并[a]芘浓度已经超过了我国地表水环境质量标准;而DQSK组和DDH组也有少量几种PAHs超出水质标准.大庆湖泊群鲤鱼种和鲢鱼种5种组织器官内16种PAHs浓度检测结果及统计分析结果显示,除鲤鱼鳃中的蒽浓度显著高于鲢鱼鳃,其他15种PAHs在两类鱼种中无显著差异.而同鱼种不同组织器官中PAHs浓度存在明显差异性,肝脏和肾脏作为污染物外源传播的主要器官,其浓度明显高于肌肉、鳃和脑组织中PAHs的浓度,是PAHs在鱼体内累积的重要器官.对水生生物的生态风险和淡水鱼消费健康风险评估结果显示,4个典型湖泊组水体中PAHs对水生生物生态风险均较小,鲤鱼和鲢鱼鱼肉消费也均无饮食健康风险.