百乐克(BIOLAK)活性污泥宏基因组的生物多样性及功能分析

百乐克(BIOLAK)是一种在全球范围内得到成功推广的多级活性污泥工艺,然而,迄今对于百乐克工艺的核心元件——活性污泥的生物群落及其功能尚鲜见报道.以连云港市大浦工业区废水处理厂为例,借助于新一代高通量测序技术,获得百乐克活性污泥中大规模的宏基因组数据(428 588条高质量DNA序列).鉴定出47个门类、872个属及1 351个物种.细菌域(289 933条序列)中包含33个门,其中变形菌门Proteobacteria是生物量最丰富的门(62.54%),其次是拟杆菌门Bacteroidetes(11.29%)、硝化螺旋菌门Nitrospirae(5.65%)和浮霉菌门Planctomycetes(4.79%),显示这些生物类群在百乐克废水处理系统中发挥着关键作用.在748个细菌属中,硝化螺菌属Nitrospira(5.60%)最为丰富,为活性污泥氮循环过程中的关键菌群.其次为芽单胞菌属Gemmatimonas(2.45%),是生物除磷过程的重要菌属.在古菌域(1 019条序列)中鉴定出3个门及39个属.在真核域(1 055序列),鉴定出10个门及60个属,其中,纤毛虫门Ciliophora是最大的门(257条序列).同时,检测到448条病毒序列,主要为噬菌体.在百乐克活性污泥中,参与氮、芳香化合物和磷代谢的功能基因比例分别为2.50%、2.28%和1.56%,均高于美国和澳大利亚两个废水处理厂活性污泥中功能基因的比例.在氮代谢的4个过程中,反硝化相关基因所占比重最高,达到80.81%,其次是氨化(12.78%)、硝化(4.38%)和固氮(2.04%).总之,在百乐克活性污泥中蕴藏着惊人的生物多样性,同时,参与氮、芳香化合物和磷代谢的功能基因非常丰富.     

兰州市大气颗粒物多环芳烃的恒能量同步荧光光谱特征研究

通过传统单波长激发/发射荧光光谱法与恒能量同步荧光光谱法进行对比,对大气颗粒物中多环芳烃(PAHs)进行了定性定量分析,采用恒能量同步荧光光谱法在不同能量差下建立了15种典型PAHs成分的恒能量同步荧光法的标准谱库.在各PAHs在最佳能量差下进行定量分析,结果表明,除苊荧光信号响应较差外,其余PAHs的LOD和LOQ分别为0.0580～3.18、0.232～12.7 ng·mL~(-1).15种PAHs的空白和一定浓度下的加标回收率范围在82.8%～120.0%,相对标准偏差范围在0.51%～5.87%之间,以恒能量同步荧光光谱进行了兰州地区大气颗粒物中15种PAHs分布特征分析.     

非点源污染模型AnnAGNPS在三峡库区林农复合小流域模拟效果评定

应用连续农业非点源污染AnnAGNPS模型(Annualized AGricultural NonPoint Source Model)模拟三峡库区林农复合小流域的径流、泥沙和营养物输出,以2003年和2004年的小流域观测数据对模型分别进行校准和验证,并以统计参量决定系数(R2)、Nash-Sutcliffe效率系数(E)和相对误差(VE)对模拟结果进行评定.结果表明,径流量模型模拟结果误差在可接受范围之内,模型校准期模拟值VE值为5.0%(R2=0.93,p<0.05),验证期内模型VE值为6.7%(R2=0.90,p<0.05);与径流模拟比较,泥沙模拟结果精度较低,校准期内模型VE值为15.1%(R2=0.63,p<0.05),验证期内模型VE值为26.7%(R2=0.59,p<0.05);次降水较小,产生径流和泥沙较少时,模型模拟值则偏高,反之则偏低.氮输出模拟决定系数R2值0.68(p<0.05),略高于磷输出模拟决定系数(R2=0.65,p<0.05).模型对径流输出的模拟精度高于对泥沙和营养物的输出模拟.在三峡库区农林复合小流域应用AnnAGNPS模型模拟农业非点源污染输出满足流域管理要求.     

东南沿海地区弹药库房温湿度调控措施研究

系统分析了东南沿海地区气候特点以及当地弹药库房的储存情况.实验验证了温度和湿度对弹药储存可靠性的影响,分析了当前对储存环境温湿度检测的现状并提出改进意见.详细阐述了如何通过密闭、通风和其它措施来调控当地库房的温湿度.     

维生素C生产废水处理工艺优化研究

采用生化-物化-再生化的废水处理优化工艺,研究了利用生产产生的废碳、废酸水为原料对IC厌氧生化出水进行铁炭微电解与Fenton法组合深度处理,净化絮凝沉淀除去反应产生物,提高出水的可生化性,COD去除率提高56%;进行好氧污泥耐盐驯化,COD去除率进一步提高15%。通过单因素实验对比,选定铁炭比为1:1,停留时间为30 min,双氧水投加量为0.2 mL/L,壳聚糖为助凝剂,最终使废水中COD由12 000 mg/L降到50 mg/L以下,COD去除率达到99.5%以上。经过生产试运行,出水COD稳定达到规定的排放标准COD≤50 mg/L,该优化工艺于2011年12月8日通过省级成果鉴定。     

Variations of dominant microbial populations in groundwater in response to the leachate from Laogang Landfill

Temporal changes of dominant microbial populations in groundwater in response to the leachate from Shanghai Laogang Landfill were investigated. Concentrations of dissolved redox-relevant species in groundwater suggested that the dominating redox process had changed from denitrification to methane-production/sulfate-reduction due to landfilling. Dominant microbial populations were determined using restriction fragment length polymorphism(RFLP) analyses of 16S rRNA gene libraries, which were further studied by sequencing and phylogenetic analyses. The results indicated that obvious shifts of dominant microbial populations had occurred in groundwater in response to the pollution of leachate. The closest relatives of some dominant clones are accordant with the dominating redox processes determined by hydrochemical analyses, based on the GenBank‘s indications on the ability to perform redox reactions.     

基于过程改变法的铁厂节水调控优化研究

将过程改变法应用到铁厂用水系统改造中,对其用水网络进行调优,实现废水排放量最小化。在厂区用水情况调查基础上,确定用水系统范围及限制杂质;并计算所确定用水系统的最小新鲜水用量和最小废水排放量;最后对其用水网络进行优化设计。改造后的铁厂用水网络新鲜水用量节约57.7%,废水排放量减少75.9%。     

黄河三角洲垦利县可持续土地利用评价及对策研究

选取34个自然、环境和社会经济指标,采用相关分析和模糊数学原理对研究区的可持续土地利用进行了评价.结果表明,研究区可持续土地利用性在1986-2003年期间逐渐提高.通过计算障碍度详细分析了研究区可持续土地利用的障碍因素.人均农业总产值、粮食单产、芦苇地占地率、农业用地率是可持续土地利用的主要障碍因素.芦苇地占地率在1996年以后始终是第一障碍因素.人均农业总产值的限制主要出现在1998年之前,之后对可持续土地利用未构成障碍.粮食单产和农业用地率的影响主要出现在1996年以后.林草覆盖率、公顷耕地农机总动力和农村电气化水平在一半以上的年份对可持续土地利用构成障碍.在1994年之前,农民人均收入障碍度较大,是主要的障碍因素.最后根据障碍因素的分析提出了可持续土地利用的对策.     

基于BP神经网络的作业场所风险预警模型研究

在全面分析作业场所职业危害风险影响因素的基础上,从人、物、环境、管理、安全技术、法制监管和社会经济利益等方面进行分析,建立了作业场所风险预警指标体系,建立了作业场所风险预警的BP神经网络模型.应用该模型分析多个企业作业场所职业危害的样本,对作业场所风险预警进行实证研究.结果表明,该模型精度较高,具有实用性和可行性,可用于作业场所职业危害风险预警.     

气升式反应器内流场动力学特性PIV试验研究

气升式反应器内气液两相流动力学特性对提高传质效率和降低运行成本有重要意义.基于粒子图像测速(PIV)技术,在改变曝气强度的条件下,分析距曝气管不同位置处反应器轴向各区域的液相流场、雷诺应力以及气泡动力学特性.结果表明,曝气强度对液相流场和雷诺应力的影响较大,在一定范围内增加曝气强度可以使得液相速度和雷诺应力值增加.同时分析了4mm孔径下圆帽状气泡的动力学特性.