虎杖对水质和微生物群落结构及功能的影响

为研究虎杖种植后池塘水质变化和水体微生物群落碳源利用能力,该研究于室外构建了吉富罗非鱼养殖池塘5%虎杖生态浮床,2017年6-9月持续测定水质,利用Biolog技术分析池塘水体微生物群落结构及功能特征。结果表明6-7月生长期间虎杖种植能有效削减池塘水体中TN、TP、Chl.a浓度,在温度较高的8、9月虎杖种植塘TP显著降低(P<0.05);7-9月虎杖种植塘水体微生物AWCD值显著增加(P<0.05),多样性McIntosh和Richness(除9月)指数均显著提高(P<0.05),且水体微生物对聚合糖类、氨基酸类、醇类的代谢能力显著提高(P<0.05)。在吉富罗非鱼养殖池塘种植虎杖,可在改善水质的基础上提高水体微生物群落多样性指数及对碳源的利用能力。     

林地变为玉米地后土壤轻质部分有机碳的13C/12C比值的变化

为了观察森林生态系统转变为农业生态系统后土壤有机碳的变化,选择贵州喀斯特森林区为研究对象,采集了林地和邻近的玉米地土壤剖面样品,并按土壤密度把土壤样品分级成轻质部分和重质部分。林地和玉米地土壤均为石灰土。玉米地土壤风化相对较强,淋溶严重而贫瘠,并且所返还的植物残留物数量很少。实验结果表明,林地土壤轻质部分的(13C值明显低于重质部分,而玉米地土壤轻质部分的(13C值明显高于重质部分,说明植物残留物首先进入到轻质部分。然而,由于当地的耕作习惯,输入到玉米地土壤轻质部分的玉米残留物的数量很少,只有48%,这是初级生产力低下的主要原因。     

西南丘陵城市泸州中心区城市污水处理厂用电量和药剂投加量特征

用电量和药剂投加量是城市污水处理厂运行的主要成本,也是污水处理厂减污降碳的重要环节。西南丘陵城市具有地势落差大、雨污收集速度快、地下水渗入率较高等显著区域特征,但其城市污水处理中的电力和药剂使用量和使用效率仍不清楚。分析了西南丘陵城市泸州中心区5座城市污水处理厂电力、混凝剂和碳源的使用量和使用效率。研究发现,电力和药剂使用量具有显著的季节特征,夏季降雨较多时的用电量和药剂用量较高。泸州市中心城区污水处理厂的单位处理水量的用电量为0.28~0.46 kW·h·m⁻³,位于全国28%~66%;单位总磷去除量的混凝剂用量为25.11~53.57 mg·mg⁻¹,单位总氮去除量的碳源 (折合COD计) 投加量为0.60~4.88 g·g⁻¹,位于全国44%~95%。泸州中心区城市污水处理厂的电力使用效率较高,但碳源使用效率较低,脱氮工艺和操作仍有待优化。本研究可为长江上游地区丘陵城市污水处理厂的优化运行管理和节能降耗工作提供参考。     

花卉秸秆为碳源的潜流人工湿地对硝氮的去除及其负效应

可用有机碳源不足是限制低碳高硝氮废水反硝化脱氮效能的关键因素。采用4种常见花卉（康乃馨、玫瑰、百合、紫罗兰）的废弃秸秆作为有机碳源投加至垂直布设于潜流人工湿地前端的穿孔管中,考察并对比各系统对低碳高硝氮废水的脱硝效能及其氮转化情况。结果表明,投加花卉秸秆显著增强了人工湿地的NO3--N去除效能,其中,康乃馨秸秆强化脱NO3--N效能最佳,实验期间平均去除率为51.8%和每批次去除量873.4 mg;玫瑰秸秆最差,平均去除率为31.1%和每批次去除量535.0 mg。NO3--N去除率均随运行时间的延长而逐渐下降。伴随NO3--N的去除,系统内产生了一定量的NO2--N和NH4+-N,其浓度均与NO3--N去除率呈显著正相关（p<0.05）。此外,花卉秸秆的投加使系统运行初期出水中的有机物含量偏高。以玫瑰秸秆为外加碳源产生的负效应最低。综合考虑碳源投加的正负效应,康乃馨秸秆为本实验条件下的最佳碳源,玫瑰秸秆则应增加投加量以达到更好的应用效果。     

碳源种类对农村污水反硝化过程脱氮效果的影响

针对农村污水普遍存在碳源不足的问题,研究了不同碳源种类对反硝化脱氮过程的影响。选用SBR,以乙酸钠、乙醇、葡萄糖、蔗糖为碳源,分别控制COD∶N值为4.5、5、6.5、6.5,对反应器脱氮速率以及氮素指标变化规律进行了研究。结果表明：投加乙酸钠、乙醇、葡萄糖、蔗糖时,其平均反硝化速率分别为0.050、0.031、0.034、0.026 g·(g·h)⁻¹;有机物结构越复杂,意味着代谢过程越复杂,反硝化所需时间亦相对延长;投加乙酸钠、乙醇、葡萄糖、蔗糖时,当硝酸盐基本被完全消耗时,分别于第50、70、70、70 min时反应器中亚硝酸盐积累量达到了最大值;以葡萄糖为碳源时,最大亚硝酸盐积累率为42.5%;而以乙酸钠和乙醇为碳源时,最大亚硝酸盐积累率次之,分别为23.2%和19.5%;以蔗糖为碳源时,最大亚硝酸盐积累率最小,仅为7.0%。以上研究结果可为低浓度农村污水处理过程中针对外加碳源种类的选择提供参考。     

天然矿石催化非均相芬顿反应降解苯酚

针对常用异相Fenton催化剂制备成本高且催化材料难处理等关键问题,通过对天然矿石进行简单物理球磨处理,开发了一种具有高效催化活化过氧化氢能力的异相催化剂并进行了苯酚降解实验。结果表明,天然矿石可有效活化过氧化氢产生羟基自由基,且效率与球磨时间呈正相关。以12 h球磨样品为例,在pH为3的条件下,5 min内对苯酚的去除可达99%以上,矿化率达66%;淬灭实验进一步证实了·OH在苯酚降解中的关键作用。对比反应前后矿石表面X射线光电子能谱(XPS)可发现,反应后Fe(Ⅱ)含量降低并伴有Cu(Ⅱ)的出现,因而证实了Cu(Ⅰ)和Fe(Ⅱ)是发挥催化性能的活性成分。     

湖南省天然源挥发性有机物排放时空特征研究

基于MEGANv3.1模型,结合WRF3.4.1气象数据、MODIS数据提取的叶面积指数、J4置信度下不同植被排放因子、生态功能类型数据及植被生长因子数据,估算了湖南省范围内2018年植被挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)排放情况.结果显示,湖南省BVOC...     

天然含铁锰矿对砷的高效去除性能与机制研究

为开发高效、廉价的水体As(Ⅲ)去除材料,采用天然铁锰矿(NFM)作为吸附剂,通过动力学、热力学、等温吸附以及吸附/解吸试验评估其对As(Ⅲ)的吸附性能,结合傅里叶变换红外光谱、扫描电镜以及X射线光电子能谱（XPS）等表征手段进行机理分析,并与铁锰二元氧化物(FMO)、水钠锰矿(Bir)和针铁矿(Goe)的吸附特性进行对比。结果表明：NFM主要由锰氧化物和铁氧化物组成,铁锰摩尔比为6∶1,比表面积为280.4 m²/g,对As(Ⅲ)的饱和吸附容量为48.3 mg/g。Freundlich模型和准二级动力学模型能较好地拟合NFM的吸附过程。XPS等分析表明,NFM的吸附和氧化的协同作用是去除As(Ⅲ)的关键因素。其中,锰氧化物展示出优异的氧化As(Ⅲ)的能力,而铁氧化物具有强的吸附作用。

     

西藏地区原野天然γ辐射水平分析

统计分析了2007—2012年的西藏原野天然γ辐射水平监测数据,与原国家环境保护局1989年开展的西藏自治区环境天然放射性水平调查研究的数据进行比较表明,2008—2012年环境连续γ辐射剂量率年均值范围为186.5~190.9 nGy/h,未见异常升高,在正常波动范围内;原野γ辐射剂量率平均值为97.9~134.0 nGy/h,测值范围为51.6~197.7 nGy/h,保持稳定状态;宇宙射线所致居民年辐射剂量为1.29 mSv/a,为内地的5倍左右,但仍属于正常水平。     

碳源及水力负荷对渗滤系统污水处理效果影响

农村污水能否有效处理是影响农村经济生态发展的关键问题,地下渗滤系统能有效处理农村污水并在实际中得到广泛运用,但其存在可承受的水力负荷较低、脱氮效果不理想的问题。为提高系统的抗冲击负荷性能及脱氮效果,文章选用不同物化性质的填料对地下渗滤系统进行改良,对改良地下渗滤系统中COD、TP、NH₄⁺-N、TN的去除效果进行分析,研究不同补充碳源、不同水力负荷、不同改良填料对系统脱氮效果的影响。结果表明:葡萄糖为碳源时对COD、TP、TN平均去除率更高;在系统可抗冲击负荷范围内,提高水力负荷能增强系统的脱氮效果;在改良系统中添加生物基质能在不影响其他污染物去除的情况下,同时增强系统的抗冲击负荷能力和脱氮效果。