湿地生态地球化学研究进展

湿地生态地球化学研究是湿地研究的核心内容之一, 是研究其物理过程、化学过程和生物过程及其相互关系以及这些过程与湿地功能的关系.回顾了近年来国内外湿地生态地球化学方面的研究成果,介绍了它的概念,并评述了湿地的生态功能、元素地球化学、生物地球化学、湿地模型和3S技术等新技术在湿地研究中的应用等方面的研究进展.提出了中国湿地生态地球化学研究的优先领域,应加强湿地基础理论研究及在湿地的演化、生态过程、界面过程、预测与评价、信息系统等方面的研究.     

不同因素对人工湿地基质脱氮除磷效果的影响

在人工配制的污水中投入一定量的基质,不同条件下振荡培养,评价沸石、炉渣和陶瓷滤料3种基质在不同因素影响下对氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的吸附能力。结果表明,不同吸附时间时,沸石对NH4+-N的吸附效果最好,陶瓷滤料对TP的吸附效果最好;进水浓度对沸石吸附NH4+-N的影响较大,其吸附量随进水浓度的增大而增大,进水浓度对炉渣和陶瓷滤料吸附NH4+-N及炉渣吸附TP影响不大;3种基质对NH4+-N和TP的吸附量均是随吸附剂量的增加而降低,要达到较好的去污效果,应根据实验结果考虑基质投入量;pH值对沸石吸附NH4+-N影响显著,pH值6～7范围内吸附效果最好,pH值8～12的碱性条件有利于基质对TP的吸附。     

潜流人工湿地水力学特性及工程设计

以净化低污染水体的潜流人工湿地水力学特性工程设计为重点,系统开展了室内外实验研究,并利用Peelet数分析了水平潜流人工湿地碎石床渗流返混程度。结果表明,潜流人工湿地集水花管孔口出流计算、基质填料内渗流计算、碎石床平均水力停留时间计算可分别借鉴薄壁孔口恒定淹没出流、线性或非线性渗流、活塞流理论;但受工程实际条件及运行淤堵等影响,工程实测结果均小于理论计算值。基于室内外实验成果,提出一套包括集配水系统水力计算、填料内渗流计算、平均水力停留时间计算在内的潜流人工湿地水力学特性计算方法和参数选择,可为人工湿地技术的工程设计提供借鉴。     

人工湿地系统在我国污水处理中的应用

介绍了人工湿地系统在我国污水处理中的应用现状，认为设计方案、基质、水生植物的选用以及微生物降解等方面，是决定人工湿地系统净化效果的主要因素，最后指出了目前该法在全国各地推广的难度、存在的问题及解决这些问题的途径。     

咸海的消失与恢复

在1960年,中亚的咸海还是地球上的第四大湖泊。可是到了2007年,咸海面积已缩小到只有原来的十分之一。咸海的主要水源为阿姆河和锡尔河,由于河水被用来对沙漠进行大面积的过度灌溉,使得入湖淡水量大减。咸海已经收缩成为三个主要的残留湖,其中两个由于含盐量太高,鱼类已经绝迹,曾经繁荣的渔业也已消失,以前的海滨城镇也衰败不堪。巨大的河床干涸裸露,风将盐和有毒物吹向人类居住地,引起严重的健康问题。2005年修建的大坝,帮助最北部的湖泊面积迅速扩展,使湖水盐度显著下降,鱼类种群数量和湿地面积都有所回升,这也预示着经济的复苏。     

共代谢基质对芽孢杆菌Y-4降解异喹啉的影响

以吡啶,葡萄糖和邻苯二甲酸作为共代谢基质,研究了它们对芽孢杆菌Y_4降解异喹啉的影响。实验结果表明各降解过程均遵循二级反应动力学方程：-dS／dt=K2S2＋K1S＋K0。吡啶的加入会抑制异喹啉的降解,并且吡啶的浓度越高,抑制作用越明显。反应体系中葡萄糖的浓度为100-800mg／L时,葡萄糖的加入会促进异喹啉的降解,且葡萄糖浓度越大,异喹啉降解速率P越大,当葡萄糖的浓度为800mg／L时,其降解率速率P可由未加葡萄糖的0．1924h。上升为0．2255h-1。适宜浓度的邻苯二甲酸会对异喹啉的降解产生促进作用,邻苯二甲酸的浓度为50mg／L时,异喹啉的降解速率可由原来的0．1924h-1增加到0．2145h-1,邻苯二甲酸浓度过高反而会抑制异喹啉的降解。     

3种不同基质潜流湿地对磷的去除效果

基质是潜流式人工湿地污水处理系统的重要组成部分，直接影响到系统的处理效果。本文研究了由沸石、页岩陶粒和碎石3种不同基质构建的潜流式人工湿地对磷的去除效果。结果表明，在设计水力停留时间3d，连续进出水情况下，碎石单元对磷的去除效果最好，页岩陶粒单元次之，沸石单元效果最差，平均去除率分别为95％、60％和35％。在潜流式人工湿地污水处理系统运行初期观察到磷释放现象，沸石单元最为明显。进水磷浓度较低时，磷的去除率随浓度升高而升高，当正磷、总磷浓度分别升高到2．4—2．5和3．1～3．3mg／L时，正磷、总磷的去除率开始迅速下降。     

异养硝化及其在污水脱氮中的作用

通过与传统自养硝化作用的比较，异养硝化作用不仅是客观存在的过程，而且某些特殊的异养菌，可以同步进行异养硝化和好氧反硝化，对于污水脱氮具有重要的理论意义和应用价值。     

模拟煤灰渣垂直潜流人工湿地的除磷性能分析

为确定煤灰渣作为垂直潜流人工湿地基质的可行性,通过静态吸附实验和煤灰渣去除生活污水中的磷素实验,表明煤灰渣对污水中磷素的吸附平衡时间较短,吸附速率较快.当温度降低时,煤灰渣的磷素吸附容量对吸附平衡浓度依赖性和吸附强度随之降低,最大理论吸附容量亦降低 83.10% .在处理0.5 m 3 /(m2·d)的生活污水中,煤灰渣对TP的平均去除率达86.03%,吸附方式包括物理吸附和化学吸附,同时得出煤灰渣最大磷素解析量占最大理论吸附容量的0.73%,在实际人工湿地应用中应注意磷素解析而形成的二次污染.     

蜡状芽孢杆菌WXZ-8的异养硝化/好氧反硝化性能研究

通过聚合酶链式反应(PCR)扩增、16S rDNA测序并结合同源性分析,鉴别出菌株WXZ-8为蜡状芽孢杆菌(Bacillus ce-reus).对菌株WXZ-8进行异养硝化/好氧反硝化性能测定,并通过正交实验进行培养条件的优选,选取的因素为COD/N、温度、转速和pH.结果表明,对菌株WXZ-8影响最大的因素是转速,其次为COD/N;在最优条件(即温度=30℃、COD/N=25、pH=9.0、转速=180 r/min)下,菌株WXZ-8的氨氮去除率最高达到96.06%.在最优条件下,提高初始氨氮质量浓度为211.52、429.16、897.29mg/L时.菌株WXZ-8在前48 h的氨氮去除速度均达到最大,分别为119.04、94.76,142.21 mg/(L·d),其氨氮去除率最高分别为94.41%、73.43%、51.08%.菌株WXZ-8具有良好的异养硝化/好氧反硝化性能.