农田土壤碳循环过程及其量化方法

已有研究表明除了作物碳（根际沉积碳和秸秆碳）对农田土壤有机碳（SOC）的输入外，土壤碳还来源于土壤自养微生物固定SOC的贡献以及土壤无机碳（SIC）的固定（无机化学途径和微生物的生物矿化途径）.农田SOC的高低主要受到外源作物碳输入和原有SOC分解的平衡作用.作物碳输入在短期内通常促进SOC的分解，呈现正（根际）激发效应.通过整合分析主要作物的根际激发效应和秸秆还田的激发效应的研究，发现作物根系生长和秸秆还田引起的（根际）激发效应大小平均值分别为75%和67%.尽管秸秆还田通过激发效应引起SOC分解的额外释放，但是土壤残留秸秆碳通常大于激发效应导致SOC的额外损失，因此秸秆还田可能增加SOC的储量.在农田系统中，秸秆碳和根际沉积碳往往共存，这导致土壤碳输入和输出至少有3个碳源（根际沉积碳、秸秆碳和土壤碳），由于多碳源体系的区分方法存在挑战，目前这两种作物碳（根际沉积碳和秸秆碳）对SOC分解的激发效应影响是不清晰的.最后，提出了新量化方法，可以多源区分根际CO₂排放以及SOC中作物碳输入的碳源，以及区分碱性土壤中无机化学和微生物途径对SIC的贡献.研究有助于提高对农田土壤SOC和SIC输入和输出途径的理解，以及农田土壤碳平衡评估的精确度.     

超声预处理剩余污泥水解试验研究

通过改变超声时间、超声密度和水解时间,研究污泥厌氧水解过程中SCOD,NH3-N和TP释放量,最终确定最佳的剩余污泥预处理条件和水解时间。得到的试验结果如下:当剩余污泥超声预处理频率为20~25 k Hz,超声密度为1.6 W/m L,超声时间为15 min,污泥水解1 h时,污泥的释放达到最佳,此时SCOD溶出率高达45.55%,而NH3-N和TP释放量较低,该预处理条件下获得的污泥水解上清液为污水厂提供了有利的补充碳源。     

碳源及电子受体对厌氧微生物降解对氯硝基苯的影响

为考察氯代硝基苯的共代谢降解过程中,有机碳源类型和电子受体对氯代硝基苯厌氧降解过程的影响,以对氯硝基苯(p-CNB,para-chloronitrobenzene)为目标污染物,通过间歇试验考察了葡萄糖、乙醇、乙酸钠等有机碳源及SO2--4、NO3等竞争性电子受体对厌氧微生物降解对氯硝基苯的影响。结果显示,葡萄糖、乙醇和乙酸钠作为碳源时,菌种获得的还原能力大小依次为:乙醇葡萄糖乙酸钠。SO2-4对菌种降解对氯硝基苯过程不产生竞争性抑制。NO-3对对氯硝基苯降解过程的影响与碳源的量有关,当乙醇-COD为100 mg/L时,硝酸盐产生竞争性抑制,且抑制作用随着NO-3浓度升高而增强;当乙醇-COD为600 mg/L时,硝酸盐对菌种降解对氯硝基苯过程不产生竞争性抑制作用。     

剩余污泥常温厌氧发酵制取外加碳源技术研究

剩余污泥在碱性条件下厌氧发酵会产生大量的易降解有机物如挥发性脂肪酸,可以为污水生物脱氮除磷提供碳源。通过调节p H,研究了本地污水处理厂的剩余污泥在碱性条件下的厌氧发酵,着重考察了碱解处理对污泥融胞效果的影响,并探讨了对后续厌氧消化的促进作用。结果表明,碱处理过程中剩余污泥中有机物发生了显著的溶解,污泥中的细菌被水解破碎,碱处理的p H越高越有利于剩余污泥中有机物溶出,有利于厌氧发酵制取VFAs,p H为11时,VFAs最高达到1 994.78 mg/L,换算成COD为2 898.35 mg/L。     

一株高效产絮菌的筛选、絮凝条件优化及对重金属废水处理性能研究

从活性污泥、水体底泥、植物根系土壤和草莓种植土壤中筛选、分离、纯化,获得了高絮凝活性的菌株,并考察发酵液用量、助凝剂用量以及碳、氮源种类对絮凝活性的影响及菌株对实际重金属废水的絮凝作用。结果表明:以葡萄糖为碳源,酵母膏为氮源,菌体发酵液用量0.2 m L,助凝剂用量0.8 m L时,菌株QB1的絮凝性最高,可达到93%。其对多种重金属废水均具有较好的处理性能,对含铅废水的去除率最高可达99%以上。     

工业排放分散染料废水处理方法的探索

不改变原有SBR或A/O工艺,通过添加易于微生物生长的营养碳源(如葡萄糖)来共同代谢染料废水中难降解的有机物。研究结果表明废水CODCr的去除率提高20%,处理出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级排放标准的要求。     

杭州市空气微生物群落碳代谢特征研究

利用Biolog技术,研究了杭州市4个样点,即延安路商业街(Yan’an Road Business Street,YRBS)、天目山路与教工路口(Tianmushan Jiaogong Cross Road,TJCR)、浙江工商大学教工路校区(Zhejiang Gongshang University Jiaogong Campus,ZJGUSJC)、西湖曲院风荷(Breeze-ruffled Lotus at Quyuan Garden,BLQG)空气微生物群落碳代谢特征.结果表明,不同样点空气微生物样品平均颜色变化率(Average Well Color Development,AWCD)在培养240 h后达到稳定,并且4个样点的AWCD值即对单一碳源的利用能力具有显著差异,YRBS>TJCR≈ZJGSUJC>BLQG;YRBS、TJCR、ZJGSUJC和BLQG空气中微生物物种的多样性和丰富度依次减少;不同样点空气微生物对糖类和氨基酸类碳源利用程度较高,对其它碳源利用程度较低,且同一样点对不同单一碳源的利用程度也存在显著差异,YRBS对糖类碳源的利用程度最高,对聚合物类碳源利用程度最低,BLQG对糖类碳源的利用程度最高,对胺类碳源利用程度最低;不同样点空气微生物群落碳代谢基质主成分1(PC1)贡献度为43.8%,主成分2(PC2)贡献度23.4%,YRBS、BLQG和TJCR的空气微生物群落差异较大,碳代谢功能差异显著,而TJCR与ZJGSUJC碳代谢功能无显著差异.     

聚乳酸/淀粉固体缓释碳源生物反硝化研究

以被硝酸盐氮污染的地下水为研究对象,利用共混/熔融聚合技术将聚乳酸和淀粉混合,制备成兼具碳源和生物载体的缓释碳.并考察不同质量比(聚乳酸∶淀粉为8∶2、7∶3、6∶4、5∶5)的缓释碳在反硝化间歇试验中硝氮、亚硝氮和COD的去除效果,结果表明,当聚乳酸/淀粉质量比为5∶5的缓释碳,其反硝化效果最佳,硝氮去除率达99%;以该比例的缓释碳进行反硝化填充柱连续动态试验时,反应器中反硝化效果显著,出水硝氮浓度在2 mg·L-1以下,为开发环境友好的可控性缓释碳源提供了科学依据.     

污水厂提标改造中的反硝化滤池工程设计与调试

随着国家对污水厂处理厂排放标准的提高,现有污水处理厂的提标改造迫在眉睫,而提标改造中普遍遇到的难题是总氮的达标,同时,在总氮达标的情况下,如何以最经济的方式实现其它指标也同步达标。本文通过某污水处理厂的提标改造工程设计和调试分析来介绍一种能够综合实现提标改造各项指标达标的工艺。     

不同碳源对微生物修复石油污染土壤的促进作用

为解决石油污染土壤中以石油为唯一碳源的土著微生物生长缓慢的问题,研究了分别添加玉米淀粉、玉米粉、可溶性淀粉和葡萄糖4种碳源对土样细菌总量和石油烃降解率的影响。研究结果表明：玉米淀粉作为碳源时土样TN和TP的下降幅度均最大;添加玉米淀粉和玉米粉比添加可溶性淀粉和葡萄糖更有利于细菌的生长繁殖;细菌对直链烷烃化合物均具有较好的降解效果,但对较为复杂的芳香烃化合物降解效果较差。降解反应第40天时,分别添加玉米淀粉、玉米粉、可溶性淀粉和葡萄糖的石油烃降解率分别为67.25%、48.60%、46.30%和28.57%。