市政污泥与高浓度废弃物的厌氧共消化：一种生物质能源净产生的途径

厌氧共消化是一种绿色、实用的回收废弃物中能源的技术。本文介绍了厌氧共消化技术的原理，并介绍了美国佐治亚州F. Wayne Hil水资源处理中心采用油脂废弃物（FOG）和含糖工业废水与市政污泥进行连续流厌氧共消化的实际应用案例。结果表明，厌氧共消化可显著提高甲烷产量达2倍以上，甲烷产量随着高浓度有机废弃物负荷率及厌氧消化反应器停留时间的延长而增加，且COD和VS降解率可保持在合理范围内，经济效益显著。     

悬挂式止水帷幕基坑渗流模型的简化

为考虑隔水层之上悬挂止水帷幕对基坑渗流的影响,基于共形映射理论,建立了基坑坑底以下有效深度范围内无相对隔水层悬挂式止水帷幕基坑渗流的对称和非对称两种数学模型,推导在均质、各向同性、符合达西定律土体基坑渗流的单宽涌水量表达式。先对比对称和非对称两种模型,验证非对称模型等效对称模型的合理性。随后以云南某基坑为例,将等效后的对称模型的计算结果与实际渗流量进行比较,以此验证模型的有效性。结果表明,在工程允许范围内可将复杂的非对称模型等效为对称模型进行计算,而且推导出的两种模型是有效的,计算结果比较接近实际渗流量。     

共基质模式下铁盐脱氮反应器的运行性能及微生物学特征

铁盐作为自养反硝化电子供体时,被氧化产生的高价铁易于沉淀,使得反硝化微生物表面产生"铁壳",其抑制微生物的活性,甚至导致微生物死亡.为解决自养铁盐脱氮反应器因"铁壳"包被而导致的反应器效能下降问题,本文采用共基质模式培养铁盐脱氮反应器,即在反应器进水中适量添加少量乙酸钠,作为有机电子供体,以期实现铁盐脱氮反应器的高效、稳定运行.结果表明,添加适量有机物可使得铁盐脱氮反应器高效稳定运行,效能(以N计)达0. 51 kg·(m3·d)-1,稳定运行约30d.共基质模式下,反应器运行期间始终可以检测到异养菌.结合污泥的TEM检测结果,发现在铁盐脱氮反应器稳定运行期间,异养菌是铁盐脱氮主力军,其独特的铁盐代谢方式可有效避免铁壳形成.本项研究有效解决了铁盐脱氮过程中微生物"铁壳"包被难题,将助力于自养脱氮技术的研发及应用.     

上海崇明农业土壤中共平面多氯联苯的初步研究

采用同位素稀释质谱法,用高分辨率气相色谱-高分辨率质谱仪(HRGC-HRMS)对上海崇明农业土壤中12个共平面多氯联苯(co-PCBs)的含量进行了测定,并且对可能的来源进行了初步探讨。31个农业土壤中co-PCBs浓度范围为24.86~814.50 pg/g,平均值为92.65 pg/g,毒性当量浓度(I-TEQ)为0.032~0.486 pg/g,平均值为0.142 pg/g。经过比较,其浓度远远低于国内外污染土壤水平,和一般的农业土壤水平比较接近,认为该地区基本未受co-PCBs的污染。其中个别位点的毒性当量浓度较高,认为有必要对该地区可能的来源进行分析。主成分分析结果表明,崇明土壤co-PCBs可能来自市售Arcolor和各种燃烧,包括室内煤炭、木料燃烧以及固体或医疗废物燃烧的影响。作为生态岛屿建设的崇明,需要特别关注防止土壤中的co-PCBs进一步升高降低生态系统良性循环的完整性。     

浊度对混凝-纳滤组合工艺的影响

主要研究了不同浊度对混凝过程中的腐殖酸及高岭土去除率的影响。结果表明:随着高岭土投加浓度提高,混凝出水中腐殖酸去除率逐渐增大,而高岭土去除率降低;利用激光粒度仪对不同浊度条件下形成的絮体尺寸进行测定,结果表明:随着原水中高岭土投加浓度的增加,混凝出水形成的絮体尺寸逐渐增大,相应纳滤过程的出水通量得到明显改善;污染膜片的SEM显示,提高高岭土浓度在膜表面可形成更为疏松的滤饼层,并有效改善混凝出水的纳滤膜出水通量变化。     

广济-马口湖断裂带流体特征及其地质意义

位于扬子板块北缘、大别造山带南侧的广济-马口湖断裂带由一系列向NE逆冲的高角度叠瓦状逆冲断层和近NWW向的左行走滑断层组成,以浅层脆性变形为特征。沿断裂带广泛发育方解石脉及断层碎裂岩。断裂带围岩及方解石脉的碳、氧同位素测试显示:脉体的δ18OSMOW(13.37‰～16.68‰)较围岩的δ18OSMOW(18.53‰～21.44‰)明显偏小;而脉体的δ13CPDB(-1.54‰～2.76‰)与围岩的δ13CPDB(0.21‰～4.54‰)接近,且位于海相碳酸盐岩范围内,表明断裂带流体主要来源于下渗的大气水与围岩的水-岩相互作用。结合断裂带的构造变形特征、流体来源及热液方解石脉的流体包裹体均一温度,确定广济-马口湖断裂带是一个较浅层次(3～5km)多期活动的逆冲、走滑断裂带;中扬子北缘燕山期的构造格局以双向对冲为特征。     

水库水深变化对不同浮游微生物群落及网络互作关键种的影响

为揭示水库水深变化对不同浮游微生物类群多样性及生态网络的影响,于2021年在横山水库采集表层及深层水样,利用16S和18S rDNA分子标记进行高通量测序,探究水深变化对不同微生物类群群落结构、种间互作网络和关键种的影响机制.结果发现,横山水库表层(0.5 m)和深层(5 m)中细菌群落多样性(Richness、 Simpson、 Shannon和Pielou’s Evenness指数)均高于真核微生物群落.细菌群落在不同水深处的主要优势物种为变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,其相对丰度在门水平上无明显差异;真核微生物群落在不同水深处群落组成基本相同,但其相对丰度差异较大,包括节肢动物门、纤毛门和淡色藻门等.此外,表层水体微生物网络的图密度、平均聚类系数等均高于深层,表明表层微生物物种间具有较强的关联性,能够较好地传递物质、能量和信息,且对外界变化的响应速度更快;细菌群落分子生态网络节点和边的数量、关键物种数目和种类均高于真核微生物群落,表明细菌群落网络规模更大,种间协同合作关系和网络连通性更强.不同水深处的细菌群落和真核微生物群落间相互作用皆以正相关为主导,两个类群在水库深层的负相关性均...     

周年轮作休耕对土壤AMF群落和团聚体稳定性的影响

为探究轮作休耕对丛枝菌根真菌（AMF）群落组成及土壤团聚体稳定性的影响,以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序和湿筛法分别测定AMF群落组成和团聚体,研究了苕子轮作玉米（V-C）、豌豆轮作玉米（P-C）、冬闲-玉米（F-C）和周年休耕（F-F）这4个处理下AMF群落组成及其与土壤养分和团聚体稳定性之间的关系.结果表明,F-F、V-C和P-C处理的>2 mm团聚体含量、R_0.25及MWD均显著高于F-C （P<0.05）,<0.25 mm团聚体含量均显著低于F-C （P<0.05）;F-F处理的ACE、Chao1和Shannon指数较F-C分别显著提高29.56%、35.78%和45.55%;球囊霉属（Glomus）为各处理AMF群落的优势属,盾巨孢囊霉属（Scutellospora）在各处理间差异显著（P<0.05）;PCoA分析发现,PC1和PC2分别累计解释了AMF群落组成差异的29.99%和22.40%;相关性分析表明,盾巨孢囊霉属与碱解氮（AN）和有机质（SOM）呈显著负相关（P<0.05）,与速效钾（AK）呈显著正相关（P<0.05）,球囊霉属与碱解氮呈显著正相关（P<0.05）;RDA分析表明,AMF多样性（Shannon指数）和盾巨孢囊霉属分别与>2 mm和2~1 mm团聚体含量显著正相关（P<0.05）.因此,周年休耕和苕子轮作玉米有利于提高土壤团聚体稳定性和改变AMF群落组成,研究结果为我国南方周年轮作系统提高土壤质量和推行合理轮作休耕模式提供理论依据和参考.     

生物炭施用对农田土壤团聚体及有机碳影响的整合分析

生物炭作为一种土壤改良剂,已广泛用于农田土壤的改善.为明确生物炭对我国农田土壤固碳效应的影响,基于已公开发表的文献数据,利用Meta分析法研究生物炭施用在不同试验条件下对土壤团聚体、团聚体碳和土壤有机碳的响应.结果表明,与不施生物炭相比,施用生物炭显著增加土壤大团聚体比例（10.8%）和平均重量直径（MWD,13.3%）,对土壤微团聚体和粉黏粒组分无显著作用;施用生物炭能够显著增加土壤各粒径团聚体碳和土壤总有机碳含量,土壤有机碳增幅为56.9%.通过亚组分析和Meta回归分析表明,华北地区施用生物炭土壤有机碳增幅最大（39.4%）;不同试验类型下施用生物炭均能显著提高土壤有机碳含量;相比不施肥,施肥条件下施用生物炭能显著改善土壤结构,提升土壤肥力;生物炭在施用>2 a条件下,能显著提高大团聚体比例（15.7%）、MWD （21.2%）、大团聚体碳（31.7%）和土壤有机碳含量（40.0%）;相比木材、木屑等原料制备的生物炭,农作物秸秆制备的生物炭对土壤的改良效果更佳;在高氮土壤中施用生物炭更有利于提高土壤团聚体稳定性.综上所述,生物炭施用可以改善土壤团聚结构,促进土壤有机碳积累,对农田肥力维持与提升具有重要意义.     

改性陶瓷膜催化PMS氧化的二级出水处理特性

以高效去除污水厂二级出水中溶解性有机物为目的,设计了两种由碳基催化剂(N-C、Fe/N-C)制成的高效渗透无损催化陶瓷膜(N-C-CM、Fe/N-C-CM),建立了复合催化膜原位活化过氧单硫酸盐(PMS)过滤体系,探明了复合催化膜的最佳反应条件.结果表明,在催化剂负载量为0.15g,PMS投加量为15mmol/L,pH值为9的条件下,相较PMS直接氧化结合原始陶瓷膜(VCM)过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系,Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系对二级出水中TOC、色度和UV₂₅₄去除率最高,分别为62.83%、81.42%、56.62%,出水浑浊度为0.00NTU.通过对比有无PMS时3种陶瓷膜在相同条件下过滤二级出水后的膜比通量、膜污染阻力分布与反冲洗后的膜通量恢复率,进一步证实了Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系能减少膜表面污染物聚集,从而有效缓解膜污染.通过EPR进一步证实Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系较PMS直接氧化结合VCM过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系产生更多的SO₄^-?...