Characterization of biological responses under different environmental conditions: A hierarchical modeling approach

A natural river system is organized as a nested hierarchy of interconnected habitats with specific environmental conditions to which the biological community has adapted. Due to this hierarchical structure, identifying the role of different stressors on the biological community is a formidable task. Efforts trying to link stressors to biological integrity have always been bound to the geographic scale of the selected study area, leading to scale-specific results. In this research, an attempt is made to lift this limitation and develop a hierarchical, scale-sensitive methodology that can identify the significant environmental stressors to the biological community at different scales. Sites with similar background environmental conditions are clustered using self-organizing maps (SOM). This is used to identify stressors which affect the biological community throughout the area of study - called environmental gradients or large-scale stressors. Subsequently, these clusters of similar observations (sampling sites) are progressively sub-divided using environmental variables with a significant but localized effect on the biological community - called small-scale stressors. A parent group of sites is split only when the resulting sub-groups have significantly different biological responses. At the end of this recursive sites decomposition procedure, the original set of observations is organized as a tree of environmentally homogeneous groups of observations characterized by unique biological responses to multiple stressors with different geographic extents. The developed hierarchical analysis methodology has been validated using a large-size dataset of environmental observations from the State of Ohio. Our results show that habitat degradation and increased nutrient loading are the large-scale stressors with a widespread impact in Ohio. Other stressors, such as heavy metals, pH or nitrate concentrations have significant albeit localized effects on biological integrity.     

多氯联苯醚类化合物污染研究进展

综述了当前国际上多氯联苯醚的研究现状,详细论述了环境中多氯联苯醚的来源、毒性效应、污染状况、迁移转化和生物富集规律以及多氯联苯醚形成机制.我国关于多氯联苯醚类污染物的研究相对滞后,当前开展适合我国国情的多氯联苯醚物质的环境水平、生态安全与毒理学研究十分必要.     

专家系统在废水生物处理操作和控制中的应用

本文介绍了国外近二十年来专家系统在废水生物处理工艺控制领域的应用及开发的典型系统,分析了废水生物处理工艺难于控制的原因、各类系统的结构和特点及目前废水处理专家系统的不足,探讨了废水生物处理专家系统今后应深入研究的问题及方向     

短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺在脱氮领域的研究进展

基于全程硝化反硝化的传统生物脱氮工艺在硝化过程中需要大量氧气供应,反硝化过程需要有机物作为碳源,存在能耗与药耗过大的问题.为了降低废水脱氮的成本,短程硝化(PN)—厌氧氨氧化(ANAMMOX)组合工艺(PNA工艺)得到了高速发展.综述了PNA工艺的影响因素,重点介绍了4种基于PN与ANAMMOX原理开发的衍生PNA工艺...     

环糊精在环境科学中的应用

本文从环糊精对有机污染物的增溶作用：环糊精用于环境中有机污染物的富集和去除;环糊精对有机污染物降解过程的影响;环糊精衍生物去除土壤中的重金属;环糊精对污染物生物活性的影响等几个方面讨论了环糊精在环境科学方面的应用。     

中国居民及动植物的环境激素暴露研究现状和建议

环境激素污染严重威胁着人类及动植物的健康。综述了EDCs生物危害,简要介绍了美国、日本和欧盟的EDCs研究工作,分析了中国居民和动植物的EDCs暴露现状,归纳了现有的流行病学调查信息,并针对现状提出了建议。     

城市污水厂二级处理出水深度处理组合工艺研究

为了研究臭氧-曝气生物滤池二级处理出水深度处理组合工艺的处理效果,采用臭氧-曝气生物滤池(biological aerated filter, BAF)组合工艺对城市污水处理厂二级生化处理出水进行深度处理。结果表明,组合工艺对造成水中色度的主要物质腐植酸和富里酸类有机物和嗅味物质中的二甲基三硫和二甲基异莰醇(MIB)能够进行有效去除。臭氧氧化能够显著提高后续BAF单元对COD_Mn的去除。在进水COD_Mn6~8 mg/L、色度为25~30度、浊度约为8 NTU的条件下,当臭氧投加量为5~6 mg/L、BAF的水力停留时间为1~1.5 h时,出水COD_Mn< 5 mg/L、色度<5度、浊度<1 NTU,出水水质可满足生产工艺对回用水的水质要求。     

混凝-生物接触氧化处理合成橡胶碱洗废水

对化学合成橡胶碱洗废水进行了有机组分和可生化性分析,废水主要含有氯甲烷、六甲苯、异丁醇、甲醇等污染物质,生化降解实验中废水TOC可在6d内从60．9mg／L下降至0．0mg／L,可生化降解性好,适于生化处理。选择混凝．生物接触氧化组合工艺对废水进行处理,采用优化条件（pH=8、PAC=40mg／L、PAM=8mg／L）进行混凝,碱洗废水COD去除率为9．95％～72．94％（平均31．51％）;混凝后的碱洗废水与冲洗废水1：5混合进行接触氧化处理,在HRT为36h的情况下,COD去除率为65．6％-72．6％（平均70．4％）,出水COD为134～331mg／L,满足企业废水排放市政管网的要求;同时,实验发现COD去除率与COD容积负荷存在指数函数变化关系。     

铁炭内电解-厌氧-好氧工艺处理阿维菌素废水的试验研究

血清瓶毒性试验表明 ,AVM对厌氧消化产生强烈的抑制作用。AVM废水经铁炭内电解预处理后 ,COD和AVM的去除率分别达到 19.5 %和 6 8.5 % ,可大大降低废水的毒性。预处理出水再经UASB +生物接触氧化反应器进一步处理 ,当生化系统进水COD为 6 0 0 0— 6 5 0 0mg/L时 ,出水COD为 2 5 0— 2 80mg/L ,总COD去除率达到 95 .6 % ,出水达到生物制药行业排放标准     

悬挂链生物接触氧化工艺处理河道污水

采用悬挂链曝气式接触氧化工艺在3个时段内处理城市河道污水,通过采用磷脂法、TTC-脱氢酶活性法和MPN法研究载体表面生物膜特性,来验证装置的水质净化效果。结果表明,进水水质变化幅度较大的时段1内,水质对缺氧区和好氧区内生物膜量及活性有很大冲击,对污染物的去除效果影响不大,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别达到75.9%、80.8%、64.6%和78.3%;进水水质稳定的时段2内,缺氧区和好氧区内生物膜量和活性要高于其他时段,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别达到77.0%、80.6%、69.4%和55.3%;低温运行的时段3内,缺氧区和好氧区内生物膜量和活性都低于其他时段,水质净化效果明显下降,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为71.1%、68.5%、48.9%和46.6%。