复合垂直流人工湿地基质氧化还原酶活性研究

对复合垂直流人工湿地系统(IVCW)基质中5种常见的氧化还原酶活性进行了研究.结果表明,氧化还原酶活性存在显著性季节差异,过氧化物酶在春、夏、秋三季的酶活性显著高于冬季的酶活性(P＜0.05);多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性最高在秋季;脱氢酶在夏、冬两季时酶活性显著高于秋季和春季的酶活性(P＜0.05);硝酸盐还原酶在春、冬季时显著高于夏、秋季(P＜0.01).空间分布上,除过氧化物酶外,湿地下行流池的酶活性显著高于上行流池,并且随着基质深度的增加递减;但基质硝酸盐还原酶各层之间差异不显著.图6表3参17     

城市污泥农用对生菜理化指标和品质的影响

通过盆栽试验研究了城市污泥农用时对生菜(lactucae)生理特性和品质的影响.实验结果表明,随着污泥施用量的增加,生菜的蒸腾速率呈现明显的上升趋势,当施用量为8 g·kg-1时蒸腾速率达到极大值,当施用量大于8 g·kg-1时生菜蒸腾速率开始减小.随着污泥施用量的增加,叶绿素a、叶绿素b含量呈现一定的波动变化,基本表现为在施用量为4 g·kg-1达到极大值,大于4 g·kg-1以后,基本呈降低趋势.随着施用量的增加,生菜中类黄酮,呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值出现在施用量为6 g·kg-1时.品质研究结果表明,可溶性糖的含量呈波动形变化,并且可溶性糖的含量的变化略微滞后于叶绿素含量的变化,极大值在施用量为6 g·kg-1时.含水量、可溶性蛋白和抗坏血酸的含量呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值分别出现在施用量为12 g·kg-1、6 g·kg-1和8 g·kg-1.生菜中硝酸盐的含量随施用量的增加呈现先降低然后逐渐增加的趋势,最佳量为10 g·kg-1.说明施加适量的污泥促进生菜的生长,有利于生菜品质的提高;而施加过量的污泥抑制生菜的生长并不利于品质的提高.对于生菜而言,有利于生长和品质提高的最佳施用范围为:6～10 g·kg-1.     

硫脲用量对菠菜生理指标及土壤氮素转化的影响

采用盆栽法,研究了硫脲不同用量(0%、1%、3%、5%、7%)对菠菜生长、硝酸盐累积、土壤氮含量及叶绿体色素含量的影响.结果表明,不同硫脲用量对菠菜的单盆重、株高均有提高.随硫脲用量的增加,菠菜叶绿体色素含量均有提高;硫脲能显著降低菠菜硝酸盐含量,随着硫脲用量的增加,降低效果提高,其中硫脲用量为7%时,降低效果达极显著水平.硫脲对土壤硝态氮累积的抑制作用随硫脲用量的增加而增强,硫脲用量达7%时,抑制作用表现为极显著.     

无机氮磷对双胞旋沟藻(Cochlodinium geminatum)生长的影响

结合2009年双胞旋沟藻赤潮现场调查无机营养盐和双胞旋沟藻细胞密度数据,在实验室条件下用批次培养的方法研究了不同浓度的无机氮、磷源对双胞旋沟藻生长的影响。固定氮源(NaNO3)浓度为160μmol/L,以NaH2PO4为磷源,氮磷比为12时,比生长速率最大为0.42 d-1;氮磷比为4～32时,细胞密度均能达到4×103～6×103cells/L;氮磷比为64和100时,对数期较短且最大细胞密度较低。固定磷源(NaH2PO4)浓度为5μmol/L,研究了3种无机氮源(NaNO3,NaNO2,NH4Cl)对双胞沟藻生长的影响。以NaNO3为氮源,氮磷比为4和8时对数期较短且最大细胞密度也较低,氮磷比为16时获得最大比生长速率(0.40 d-1)和最大细胞密度(6×103cells/L),氮磷比达到100时也未对细胞生长产生明显抑制;以NaNO2为氮源,氮磷比为64时比生长速率最大,氮磷比为20时获得最大细胞密度,氮磷比大于32时初期生长受到一定抑制;以NH4Cl为氮源,延迟期较长,氮磷比为12时比生长速率最大,氮磷比大于32时初期生长也受到抑制,氮磷比为64和100时细胞基本没有生长。综合以上结果可以发现,以NaH2PO4为磷源、NaNO3为氮源时双胞旋沟藻的生长情况取决于氮磷的浓度而不是比例。而以NaNO2和NH4Cl为氮源时,氮源浓度超过一定值后会对双胞旋沟藻生长产生抑制。     

同分异构体喹啉和异喹啉的缺氧降解性能比较

研究了同分异构体的含氮杂环化合物喹啉和异喹啉在缺氧条件下的降解情况,发现两者表现出不同的缺氧降解特性。喹啉可以在缺氧条件下得到有效降解,其缺氧降解的最佳碳氮比为8。在最佳碳氮比条件下,喹啉的缺氧降解过程符合一级动力学规律,在其降解过程中首先以硝酸盐为电子受体,当硝酸盐氮浓度为零时,亚硝酸盐氮浓度达到最高,此后喹啉的降解主要以亚硝酸盐为电子受体,并和亚硝酸盐氮同时达到最低浓度。异喹啉对硝酸盐的利用甚微,其降解主要表现为厌氧降解特征,降解过程符合零级动力学规律。     

锯末+乙醇作为混合碳源去除地下水中硝酸盐的影响因素研究

本试验采用室内试验装置,研究了 pH、温度、硝酸盐浓度对锯末+乙醇作为混合碳源去除地下水中硝酸盐的影响结果表明,pH值在5～10内变化时对锯末+乙醇混合碳源体系的硝酸盐去除率影响较大,pH ＞7时的硝酸盐去除率明显高于pH ＜7时的去除率;并且随着pH值的增加,亚硝酸盐的积累量越多,锯末+乙醇混合碳源体系最佳的pH值范围是7～8.锯末+乙醇混合碳源体系受温度的影响较大,温度为8.5、15℃时的反硝化速率显著低于25℃时的速率,25℃时的反硝化速率分别是8.5、15℃时的3倍和1.5倍,锯末+乙醇混合碳源体系适宜的温度范围为25 ～35℃进水硝酸盐浓度也会影响锯末+乙醇混合碳源体系的反硝化效果,硝酸盐氮浓度在67.8 ～113 mg·L-1范围内变化时,反应体系的硝酸盐去除效果较好反应初期,硝酸盐浓度越大混合碳源体系的反硝化速率就越低,可能较大的硝酸盐负荷对反硝化细菌产生毒害作用而不利于硝酸盐的去除.     

反硝化菌促进硒酸盐还原研究及其应用初探

生物还原法处理水体硒污染,绿色经济。但大多数硒酸盐还原模式菌环境适应性较差,工程应用困难。采用某些具有硒酸盐还原能力的反硝化菌治理硒污染,则是一种新的尝试。以反硝化菌主导的硒酸盐还原菌群为研究对象,通过底物还原速率对比分析,结合微生物群落数据和功能基因定量,证实了Nap型硝酸盐还原酶主导了硒酸盐还原过程,明确了反硝化菌在还原硒酸盐过程中的作用,进一步拓展了硒还原菌谱。并以此为基础,提出了一种全新的硒酸盐污染治理策略:采用硝酸盐对活性污泥进行预驯化,可大大提升硒酸盐还原效率,因而具有一定的工程应用价值。     

碳负载富氧空位的NiCo2O4用于电催化还原硝酸盐

水体中硝酸盐是一种广泛存在的污染物,因此,开发用于水中硝酸盐还原的高效电催化剂受到广泛关注.采用溶胶-凝胶法耦合硼氢化钠还原法制备了碳负载富氧空位的NiCo₂O_4-x/C电催化剂,并研究其去除硝酸盐的性能.结果发现,在该体系中,耦合导电碳载体可改善半导体型电催化剂导电性,构建氧空位可促使原子H^*生成,最终实现硝酸盐高效还原.NiCo₂O_4-x/C阴极在电流密度为20 mA·cm^-2、pH=7的条件下,可于3 h内去除水中94.8%的NO₃^--N,相较于NiCo₂O₄及NiCo₂O₄/C阴极,NO₃^--N去除率分别提高了36.6%和12.2%.此外,NiCo₂O_4-x/C阴极在连续5次还原硝酸盐过程中性能并未有明显变化.结合掩蔽实验和电子顺磁共振波谱分析证实,NiCo₂O_4-x/C阴极除了可通过直接电子还原硝酸盐外,还可以通过生成原子H^*间接还原硝酸盐.通过对实际废水处理进一步验证其转化硝酸盐的性能,研究表明,NiCo₂O_4-x/C阴极可有效去除焦化废水生物出水中硝酸盐.     

壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒去除低温水中硝酸盐的机理研究

为解决我国北方严寒地区常规工艺难以有效去除低温地下水中硝酸盐污染的问题,以4A沸石分子筛为载体,通过壳聚糖改性制备出一种具有低温去除水中硝酸盐功能的吸附颗粒,有望作为吸附剂应用于常规水处理工艺的提标改造.通过小试试验,研究壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒去除低温水中硝酸盐的反应机理,分析其去除硝酸盐过程的吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学,并通过pH_PZC（零电点）测定、FT-IR（傅里叶红外光谱）和XPS（X射线光电子能谱）进一步分析其反应前、后表面物化特性.结果表明:①在温度为8~10℃下,壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒对硝酸盐的吸附平衡时间为8 h,平衡吸附量为1.88 mg/g.②吸附过程符合准二级动力学模型,吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,吸附热力学参数△G0 < 0、△H0>0、△S0>0,表明吸附为熵增加的吸热过程.③壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒的pH_PZC为10.0,FT-IR结果表明,-NH₂和-OH官能团吸附了水中的硝酸根离子,XPS结果表明,N（1s）和O（1s）元素在吸附过程中参与反应.研究显示,壳聚糖改性4A沸石分子筛颗粒分子结构中的-NH₂和-OH基团通过静电结合和氢键作用与硝酸根离子进行吸附反应.      

完全混合式曝气系统运行特性及微生物群落结构解析

利用某污水处理厂完全混合式曝气系统处理生活污水,探讨了系统同步硝化反硝化脱氮过程,解析了系统中污泥微生物群落结构.中试试验结果表明,系统运行稳定,且在无外加碳源的条件下,COD、氨氮和总氮平均去除率分别为93.2%、96.9%和75.2%,出水COD、氨氮和总氮均优于一级A排放标准.系统污泥具有较强的反硝化能力,其脱氮速率是污水处理厂污泥的2.86倍以上.通过对系统污泥周质硝酸盐还原酶聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增和高通量测序结果,发现系统中存在好氧反硝化菌,污泥中优势菌为动胶菌属(Zoogloea)、陶厄氏菌属(Thauera)和Dechloromonas菌属.