前山河珠海段水环境可持续发展研究

本文对前山河珠海段的水质现状进行了分析和评价,并对前山河水环境可持续发展提出了相应的对策.     

基于SNADPR作用的复合式人工快速渗滤系统的运行性能及微生物学特征

将基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用的人工快速渗滤(CRI)装置与反硝化除磷(DPR)型CRI装置耦合为基于同步短程硝化、厌氧氨氧化、反硝化和反硝化除磷(SNADPR)作用的复合式人工快速渗滤(H-CRI)系统,探究了其运行性能及微生物学特征。当H-CRI系统按照内循环潮汐流模式连续运行时,反应装置在水力负荷为0.18 m3·(m2·d)−1的条件下对生活污水中有机物、TN、$ {\rm{N}}{{\rm{H}}_4^ +} $-N和TP的去除率分别可达(94.39±1.32)%、(97.87±0.43)%、(99.00±0.32)%和(95.96±2.79)%。其中,CANON反应与生物蓄磷作用分别是系统脱氮除磷的主要途径,两者去除的氮磷量分别占H-CRI系统脱氮除磷总量的(72.13±6.12)%和(82.29±5.58)%。结合分子生物学实验结果可知,适宜的耦合模式有助于实现H-CRI系统中好氧氨氧化微生物、厌氧氨氧化菌、反硝化菌和聚磷菌群的有效协作,进而可促进SNADPR反应体系在其中形成并强化,实现对生活污水中有机物及氮磷元素的高效同步去除。     

次临界操作下的膜污染机理研究

临界通量在膜污染控制的水动力学条件优化中是一个非常有意义的概念。本研究用一种新型的中空纤维膜组件过滤活性污泥混合液，采用通量阶式递增法对临界通量进行测定，实验表明，气水二相流是一个提高临界通量非常有效的方法，而且临界通量随着曝气强度的增大而增大，根据测定结果，可以得出膜生物反应器(MBR)的3个水动力学操作区：超临界区、临界区和次临界区。次临界操作可以防止颗粒物质在膜面上沉积引起的可逆污染，在次临界操作下，膜污染分为两个阶段，第一阶段为不可逆污染发展阶段，跨膜压力(TMP)发展缓慢；第一阶段膜的不可逆污染导致膜丝点通量不断的重分配，一旦出现膜丝上某一点的通量大于临界通量时，颗粒物质就以此点为突破口，不断沉积到膜丝表面，发生可逆污染，膜污染进入第二阶段，TMP急剧增加。     

污泥果肥利用中重金属迁移特征研究

为了厦门城市污泥的安全利用,将石渭头污水处理厂污泥经过好氧堆肥后施用于柚子树,对重金属元素在土壤、树叶及果肉中的迁移特征进行了研究。结果表明：Cd在土壤中的富集能力强;重金属元素从土壤向树叶迁移累积能力比向果肉的大得多,污泥肥料不能用于叶类食用植物的施用;Cr向树叶、Ni向果肉的迁移累积能力强;泥肥的施用加重了土壤中Cd的污染,提高了Cr向树叶、Ni向果肉的迁移能力;污泥果肥利用需降低Ni的浓度,对污泥中含量较高的Cu、Zn、Ni、Cr和Cd需进行跟踪检测。     

二氧化钛纳米颗粒对湖滨沼泽土壤氮矿化的影响

二氧化钛纳米颗粒（TiO₂NPs）的广泛应用使其环境释放量不断增加,从而影响到土壤氮的转化过程.然而,目前关于TiO₂NPs对湖滨沼泽土壤氮矿化的影响机制尚不明确.因此,本研究以典型沼泽土壤为研究对象,通过室内培养实验研究不同剂量TiO₂NPs处理（0 mg·kg^-1（CK）、10 mg·kg^-1（A10）、100 mg·kg^-1（A100）、250 mg·kg^-1（A250）、1000 mg·kg^-1（A1000））对土壤理化性质、酶活性和氮矿化过程的影响,探讨TiO₂NPs输入对土壤氮矿化过程影响的内在机制.结果表明：①不同剂量TiO₂NPs处理显著降低了土壤pH和总有机碳（TOC）含量（p<0.05）,A100、A250和A1000处理显著降低了硝态氮（NO₃^--N）含量（p<0.05）.②A250和A1000处理显著抑制了过氧化氢酶活性（p<0.05）;培养7 d,不同剂量TiO₂NPs处理均显著促进了脲酶活性（p<0.05）,抑制了脱氢酶活性（p<0.05）;随着培养时间延长,TiO₂NPs处理对脲酶和脱氢酶活性的抑制作用逐渐减弱,表明TiO₂NPs的负面作用会随时间减弱.③不同剂量TiO₂NPs处理对氨化速率没有显著影响（p>0.05）,A250、A1000处理对硝化和矿化速率有显著抑制作用（p<0.01）.④土壤氮矿化速率与土壤pH、总磷（TP）、NO₃^--N含量呈显著正相关,与脲酶、过氧化氢酶活性呈显著负相关.TiO₂NPs主要通过改变沼泽土壤NO₃^--N含量影响氮矿化过程.本研究可为湖滨湿地保护和TiO₂NPs环境风险评估提供理论依据.     

水体微型生物群落参数与水质指标相关性的研究

利用聚氨酯泡沫塑料块(简称PFU)对清华园内某一连续水体中的微型生物群落的变化进行了观测.所研究的微型生物主要包括细菌、真菌、藻类和原生动物,此外也包括一些小型的后生动物,如轮虫等.所考察的水质指标主要有:水温,pH值,DO,COD_Mn,TN,TP以及叶绿素a含量等,并对水体的富营养化程度进行评价,采用层次分析-主要成分分析营养度法(AHP-PCA法)计算出综合营养指数TLI_c值.试验结果表明水体微型生物群落参数(如S_ep,G,T_90%和HI)和水质指标(如TLI_c)之间具有良好的相关性.      

悬浮载体生物膜反应器修复受污染河水试验研究

利用自行开发的悬浮载体生物膜反应器 (SCBR)进行了修复受污染河水的试验 ,考察了水力停留时间对CODCr和氨氮去除效果的影响 .试验结果表明 ,在水温为 15～ 2 0℃ ,进水CODCr为 70～ 10 0mg/L ,进水氨氮为 8～ 2 0mg/L的条件下 ,反应器水力停留时间采用 1 0h时 ,SCBR反应器可以有效去除河水中的CODCr和氨氮 ,其中对CODCr的平均去除率可以达到 5 6 9% ,对氨氮的平均去除率可以达到 76 0 % .     

二级SBR系统处理染料废水长期运行的稳定性

考察了处理染料废水的二级SBR系统在连续运行120个周期过程中的稳定性.系统的运行先后经历了低染料浓度和高染料浓度2种情况.试验发现在长期运行过程中,二级SBR系统对进水水质及操作条件具有良好的适应性;能够有效去除废水中的污染物,对染料的平均去除率为81%～92.5%,对COD的平均去除率为89.4%～93.1%;出水水质比较稳定.在二级SBR系统中,厌氧污泥活性高,降解污染物能力强;好氧活性污泥形成团簇状结构,有利于稳定出水水质.     

微污染水源中的氨氮及其处理技术

目前,我国饮用水水源部分呈现微污染特征.根据中国环保总局颁布的<环境状况公报>的近年来数据,可知水体中污染物之一氨氮已不容忽视.文中介绍了水中氨氮的来源、存在形态以及对水质、水处理工艺和人体健康的影响.对比了国内外饮用水标准中对"三氮"的规定,同时建议我国饮用水标准中宜逐步规定饮用水氨氮浓度的限值.并对目前处理微污染水源水中氨氮的曝气法、折点加氯法、离子交换法及生物预处理法等作了讨论.     

基于地基合成孔径边坡雷达监测技术的卡若拉冰川变形规律研究

为分析卡若拉冰川的稳定性情况,从而得出其变形基本规律,通过边坡雷达对卡若拉冰川在线监测147 d,基于合成孔径雷达差分干涉测量技术获取被测区域变形信息,采用无人机对卡若拉冰川东、西冰舌进行了航测,获取卡若拉冰川表面影像数据和数字高程模型,将SAR图像与地形数据进行几何映射三维匹配。结果表明：卡若拉冰川总体的变形形态呈条纹状,即较大变形带由下而上交替出现,东、西冰舌均有较大的变形值,且分布范围大;水文气象环境是影响卡若拉冰川变形的主控因素;重点监测区域1是相对危险区域,易发生局部小面积垮塌。将边坡雷达用于冰川监测在国内尚无先例,研究成果将有助于填补我国边坡雷达在冰川监测领域的空白,为后续研究冰川表面变形规律和机理积累宝贵经验。