Study of control strategy and simulation in anoxic-oxic nitrogen removal process

The control strategy and simulation of external carbon addition were specially studied in an anoxic-oxic(A/O) process with low carbon: nitrogen(C/N) domestic wastewater. The control strategy aimed to adjust the flow rate of external carbon dosage to the anoxic zone, thus the concentration of nitrate plus nitrite(NOx^- -N) in the anoxic zone was kept closed to the set point. The relationship was studied between the NOx^- -N concentration in the anoxic zone(SNo) and the dosage of external carbon, and the results showed that the removal efficiency of the total nitrogen(TN) could not be largely improved by double dosage of carbon source when SNO reached about 2 mg/L. Through keeping SNO at the level of about 2 mg/L, the demand of effluent quality could be met and the carbon dosage could be optimized. Based on the Activated Sludge Model No. 1 (ASM No. 1), a simplified mathematical model of external carbon dosage was developed, Simulation results showed that PI controller and feed-forward PI controller both had good dynamic response and steady precision. And feed-forward PI controller had better control effects due to its consideration of influent disturbances.     

妊娠期全氟辛酸染毒对子代雄鼠发育毒性的研究

探讨妊娠期染毒全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)对子代雄鼠发育毒性的影响.将50只妊娠0 d小鼠随机分5组,每组10只,妊娠0~17 d每天按0、1、2.5、5和12.5 mg·kg~(-1)BW饲喂PFOA,产后仔鼠正常饲养,记录仔鼠存活数.产后21 d,检测仔鼠血清睾酮水平并计算睾丸指数;HE染色观察睾丸组织结构变化;RT-PCR法检测睾丸组织Dlk1-Dio3印记基因簇各目的基因mRNA的表达情况.结果显示,随PFOA染毒剂量增加,仔鼠存活数显著降低,血清睾酮含量极显著性降低(p0.01);睾丸指数无统计学意义;睾丸组织有不同程度的损伤并呈剂量依赖性;Dlk1-Dio3印记基因簇各目的基因的表达量都有降低趋势,其中Gtl2、Rian、Dio3均显著性降低(p0.05).结果表明,妊娠期染毒PFOA能够降低仔鼠存活数,损伤睾丸组织结构,并能够扰乱生殖激素,降低睾丸组织Dlk1-Dio3印记基因簇各目的基因mRNA的表达.     

镉致黑斑蛙肝脏中ROS生成及其蛋白质氧化损伤作用

在实验条件下,将健康性成熟黑斑蛙(Rana nigromaculata)暴露于0.005、0.010、0.050和0.100mg·L-1浓度的镉溶液中30d,采用2,4二硝基苯肼比色法测定肝组织蛋白质羰基含量,KCl-SDS沉淀法测定DNA-蛋白质交联含量,并测定了肝组织中活性氧自由基(ROS)的水平,以探讨镉对黑斑蛙肝组织蛋白质的氧化损伤作用及其作用机制.结果表明,随染镉浓度的增加,黑斑蛙肝线粒体中的ROS水平明显升高,各染毒组与对照组相比有显著性差异;肝蛋白质羰基(PCO)含量和DNA-蛋白质交联(DPC)也随镉暴露浓度的增加而升高,且均呈明显的浓度-效应关系,但这种升高仅在镉浓度为0.05、0.10mg.L-1时才具有显著意义.结果还显示,低浓度镉的长期暴露可引起黑斑蛙肝蛋白质氧化损伤和DNA损伤,诱导产生大量自由基可能是导致蛋白质和DNA产生损伤的主要机制之一.     

Methylopila sp.SD-1与大豆联合修复苯磺隆污染土壤

分离得到1株苯磺隆降解菌株SD-1,根据表型、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Methylopila sp.SD-1,为首次报道能够降解苯磺隆的Methylopila属菌株,其在4d内完全降解50mg/L苯磺隆,最适降解温度、pH值分别为30℃和7.0,降解中间产物对大豆的毒性显著降低.大豆根系分泌物能促进菌株SD-1的生长,培养5d,菌株SD-1的数量由1.0×10⁷CFU/mL增至6.7×10⁷CFU/mL.分泌物中含有16种氨基酸,菌株SD-1对其中的Asp、Glu和Phe表现出明显的趋化性.接种菌悬液至苯磺隆污染土壤（3mg/kg）并种植大豆幼苗,培养4d,菌株SD-1依赖趋化性向大豆根系运动并定殖,存活率提高,根际土壤中苯磺隆的降解率相较于未种植大豆的处理提高36.0%.     

AMSR-E观测资料干扰对反演地表参数的影响

针对星载微波成像仪低频窗区通道观测数据中存在大范围无线电频率干扰(简称RFI)的情况,以微波扫描辐射计(AMSR-E)为例,首先用改进的主成分分析方法对RFI进行识别;进而探讨RFI存在对反演地表参数的影响.然后,利用经过线性拟合RFI订正后的AMSR-E观测资料,采用一维变分1D-Var方法进行地表参数反演,通过对美国地区陆地RFI订正前、后地表反演产品(地表温度及降水率)的比较,发现RFI干扰使得受影响区域反演的地表温度及降水率异常偏高,存在较大误差.因此,在使用星载微波成像仪低频窗区通道观测进行地表参数反演和资料同化前必须进行有效地RFI识别和订正,改进的主成分分析识别方法和线性拟合的RFI订正算法对陆地上观测是有效的.     

基于灰色理论的甲型H1N1流感传染人数预测模型研究

就我国甲型H1N1流感传染人数的预测运用灰色系统理论,建立了GM（1,1）模型和1阶残差修正模型GMε（1,1）,并分别作了精度分析。研究了GMε（1,1）的变化趋势,提出了临界值和有效域概念。用MATLAB确定了模型参数及模型预测值。     

改革开放30年来中国主要城市扩展时空动态变化研究

改革开放30年来,城市化速度明显加快,城市扩展是城市化空间上表现最明显的特征之一。论文选取我国大陆地区直辖市、省和自治区政府所在地及其他50万人口以上共135个城市作为研究对象,利用2007年北京一号小卫星多光谱数据,结合20世纪70年代、80年代和21世纪初的美国陆地卫星数据,采用面向对象分割和人机交互的信息提取方法对城市的主建成区进行动态监测,采用扩展面积、扩展强度、分维数、聚集度等指标分析城市扩展的规模、程度及形态等空间格局的变化,同时根据我国区域发展特点选取7个典型区进行扩展动态分析比较,并且结合社会经济统计数据等,概括分析了中国城市扩展的主要驱动因子。     

活性污泥工艺的多目标优化分析

研究了多目标优化方法在活性污泥工艺优化中应用的可行性,以国际水协(IWA)发布的基准仿真模型BSM1的工艺流程为对象,以出水水质、过程能耗和反应池体积的指标为优化目标,以反应池池容(5个)、混合液回流量、污泥回流量、污泥排放量、反应池氧气传质系数(3个)等11个变量为决策变量,构建了基于BSM1的多目标优化模型,并利用MatLab非支配排序遗传算法NSGA-II进行求解,获得了BSM1多目标优化模型的Pareto解.研究结果表明,在Dry进水条件下,通过将体积指标增大4.1%,可以明显改善出水水质指标(降低81.5%),能耗指标也能得到一定改善(降低13.3%);在3种进水条件(Dry,Rain,Storm)下,相对于BSM1工艺参数的缺省值,利用本研究的优化解作为工艺参数,均能不同程度改善出水水质、降低能耗.研究结果显示,在活性污泥过程不同目标之间进行权衡可以通过多目标优化方法来实现.     

MBR中活性污泥对雌酮E1的吸附性能研究

研究了MBR中灭活污泥对雌酮(El)的吸附行为,考察了污泥浓度、污泥粒径和El初始浓度对E1吸附效果的影响,并探讨了不同污泥组分(悬浮颗粒、胶体和溶解物)对E1的吸附作用贡献.结果表明,在E1初始浓度为l～500μg·L-1,4h左右达到吸附平衡;E1的吸附符合Freundlich吸附模型,呈线性吸附;E1初始浓度越大,吸附速率越小.随着污泥浓度升高,单位污泥对E1的吸附量显著下降,出现了固体浓度效应;而吸附去除率却随着污泥浓度的升高而显著增加,且两者之间呈显著正相关(p＜0.05).活性污泥对E1的单位吸附容量随着污泥粒径增大而减小.污泥中悬浮颗粒、胶体和溶解物的含量分别为87.8％、9.6％和2.6％,吸附平衡时,E1在3种组分中的浓度分别为13.9 μg·g-1、24.1 g·g-1和12.5 μg· g-1,胶体吸附效果最好.不同组分对E1的吸附贡献与其含量正相关,吸附贡献为:悬浮颗粒＞胶体＞溶解物.     

雨季玉龙雪山白水1号冰川表层雪中无机离子特征及环境意义

分析了玉龙雪山白水1号冰川雨季(5-10月)表层雪中无机离子的组成和特征,并与其他高海拔地区湿沉降进行对比。结果表明:白水1号冰川表层雪一定程度上受到了人类活动的影响;由于雨季强烈的淋溶作用,表层雪SO₄^2-含量较低,酸度的主要贡献离子是NO₃^-;pH值较高的原因是碱性金属离子的中和作用;海盐示踪结果显示雨季表层雪中离子来源主要以海源为主。在6-9月之间由于降水的淋洗作用,表层雪中离子浓度较低。表层雪中NO₃^-、SO₄^2-、Ca²⁺高于大多数其他高海拔区域降水,是表层雪中无机离子浓度的主要贡献者,Ca²⁺浓度较高说明该地区高空水汽也受到了局地岩石岩性的强烈影响。