温度分化对APBR反应器性能及产甲烷菌群落的影响

为了研究温度分化对固定床厌氧反应器(anaerobic packed bed reactor,APBR)牛粪发酵处理效果及产甲烷菌群落的影响,反应器发酵温度从室温(22℃±1℃)阶梯式分化到低温(15℃±1℃)、中温(37℃±1℃)和高温(55℃±1℃).温度变化的过程中,温度越高COD(chemical oxygen demand)去除率和日总产气量越高,分化后COD去除率分别为25%、45%、60%,相应的日产气量为2.3、4.0、8.5 L·d-1,但是甲烷含量基本保持不变(~60%);温度突然变化造成挥发性脂肪酸含量骤然增加,并处于波动状态.16S r RNA基因克隆文库法分析表明,室温时包含广古菌门中的常见重要产甲烷菌MBT(甲烷杆菌目)、Mst(甲烷鬃菌科)、Msc(甲烷八叠球菌科)和MMB(甲烷微菌目),以及嗜热菌,也有少部分泉古生菌门,发酵温度分化后,产甲烷菌多样性减少,中温条件下产甲烷菌种类相对较少.定量PCR表明Mst、MMB和Msc总基因浓度都有所减少,并且温度越高减少越多,各菌数量相对比例变化较大,但Mst仍为优势产甲烷菌.     

Molecular characterization and toxin quantification of Microcystis panniformis: A microcystin producer in Lake Taihu, China

Microcystis panniformis is a bloom forming species with flat panniform-like colonies. This species was recently found in Lake Taihu, China. To specifically characterize M. panniformis based on isolated strains, morphological examination on colonial transition and genetic examination are needed. Three M. panniformis strains isolated from a water bloom sample in Lake Taihu were characterized by molecular analysis and toxin quantification. Phylogenetic analysis based on both 16S rRNA gene and internal transcribed spacer(ITS) between 16S and 23S rRNA genes were performed and compared to facilitate easy identification of the species.Relatively high similarities(98%–99%) were shown in 16S rDNA sequences between the strains of M. panniformis and those of other Microcystis species, whereas the similarities for ITS sequences were 88%–95%. In the phylogenetic tree based on the 16S rDNA sequences, the M. panniformis and M. aeruginosa strains were intermixed together with no clear division,whereas all of the M. panniformis strains were clustered together in a single clade based on the ITS sequences based phylogenyetic tree. The mcyE gene was detected in all three strains, and microcystin was determined by high-performance liquid chromatography. The molecular detection and toxin production of M. panniformis strains are of great significance for the environmental risk assessment of Microcystis blooms.     

甲烷厌氧氧化协同硝酸盐还原菌群驯化及其群落特征

伴随硝酸盐还原的甲烷厌氧氧化是协同减少环境中硝酸盐及甲烷的有效途径.利用实验室废水处理厌氧污泥、污水处理厂厌氧污泥和填埋场覆土驯化富集硝酸盐还原型甲烷厌氧氧化菌群.考察菌群的甲烷氧化效果,结果发现接种污水处理厂厌氧污泥体系甲烷转化量最大,为0.05 mg·d-1.微生物群落结构分析显示,该体系中甲烷微菌和甲烷八叠球菌是甲烷氧化菌,假单胞菌、梭状芽胞杆菌和热单胞菌参与了硝酸盐的还原反应.硝酸盐的量影响甲烷的转化率及菌群结构.当硝酸盐浓度为200 mg·L-1时,体系中的硝酸盐还原菌为假单胞菌和梭状芽胞杆菌;浓度增加至500 mg·L-1时,硝酸盐还原菌则是假单胞菌和热单胞菌.同时,甲烷转化率增加34.7%.研究结果为该菌群应用于含甲烷废气与含硝酸盐废水的协同处理提供科学依据.     

棉浆粕化纤企业H2S和CS2排放特征及影响分析

为研究棉浆粕化纤企业H_2S和CS_2排放特征及区域环境影响。选择玛纳斯县某化纤企业为研究对象,对企业有组织、无组织、厂界及周边敏感点的污染水平进行定量评价,采用相关性分析影响区域环境的主要因素。研究表明,棉浆粕化纤企业H_2S和CS_2排放特征为:有组织排放>无组织排放。在无组织排放源中,污水站H_2S和CS_2检出浓度最高,其最小检出浓度分别在原液车间和硫氢化钠制片车间。厂界及敏感点污染物浓度均不超标。污水站和原液车间无组织排放是影响厂界的主要因素(P<0.01),无组织排放是敏感点的主要污染源(P<0.05),表明无组织排放对区域环境影响显著,亟需重点管控。     

水体致黑硫离子高效氧化菌的固定化条件优化

S~(2-)是导致城市河流水体变黑的主要污染物。该文开展了水体致黑硫离子高效氧化菌寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)的固定化条件优化研究,分别考察了固定化初始p H、吸附时间、接种量及载体添加量这4个固定化过程中的主要因素对寡养单胞菌氧化黑臭水体中S~(2-)的影响,以及对COD、NH_3-N和TP去除的影响。实验结果表明,固定化初始pH、吸附时间、接种量以及载体添加量皆可显著影响寡养单胞菌对S~(2-)的氧化率,以及对COD、NH_3-N和TP的去除率。适宜的单因素条件分别为:固定化初始pH值8.0,吸附时间37.5 h,接种量5%和载体添加量1.0 g;在单因素实验条件下,S~(2-)氧化率最高可达76.8%,COD、NH_3-N和TP去除率最高可分别达到31.2%、60.7%和31.9%。在此基础上,响应面优化结果表明,最佳的固定化组合条件为:固定化初始pH值为8.1,吸附时间为37.4 h,菌体接种量为6.0%,人造沸石载体添加量为0.98 g。在上述最优条件下,S~(2-)氧化率的预测值最高可达到82.4%,与实际值拟合率达到99%以上,较未固定化的菌体对S~(2-)的氧化率提高了47.7%。     

1986～2015年棋盘山水库湿地保护地生态系统演变分析

为探讨沈阳市棋盘山水库湿地保护地近30年生态系统演变规律,文章运用3S技术和景观格局指数,分析了保护地1986~2015年生态系统时空变化及景观格局演变特征。结果表明:1986~2015年间,由于人类活动的干扰,保护地景观破碎度和空间异质性不断增加,水库周边建设用地围绕水库向南部、北部不断扩张,不利于生态系统服务功能的保护和提升,但总体上看,2000~2015年人类活动强度低于1986~2000年,说明该时期生态保护工作取得一定成效。为提升保护地景观质量和生态系统服务功能,提出了保护地生态系统服务可持续管理对策。     

辽宁连山关地区混合花岗岩岩石地球化学特征及构造环境

连山关地区前寒武系赋存的铀矿床,是我国为数不多的不整合型铀矿床。对连山关混合花岗岩开展地球化学研究,通过分析岩石主量、微量元素地球化学特征,探讨岩石成因及形成的构造环境。该区混合花岗岩属于富硅,高碱、低钛的钙碱性系列岩石,稀土总量较高,轻稀土元素明显富集,具有中等程度的Eu负异常;U、La、P相对富集,Ba、Ta、Nb、Sr、Ti相对亏损。该混合花岗岩具有S型花岗岩的特征,其源岩为中、上地壳酸性岩石,可能形成于太古宙克拉通裂陷拉张的构造环境。     

AUSTAL2000在恶臭污染环境影响评估中的应用研究

运用德国AUSTAL2000模型对某化工项目周边400 km2的矩形区域和36个环境敏感点NH3、H2 S浓度和恶臭发生频率进行了模拟计算,分析了该项目恶臭污染的影响程度和范围,并对各排放源的计算结果进行了对比分析.结果表明,预测范围内NH3、H2 S只有小时浓度最大值超标,占标率分别为139%和120%,超标面积分别为0.16 km2和0.13 km2,但恶臭发生频率超标较严重,最大值达到了86.7%,超标面积达40.8 km2;环境敏感点NH3、H2 S浓度均未超标,恶臭发生频率也仅有两个点位的最大值略高于标准限值;与面源的无组织排放相比,采取排气筒的排放方式可以明显降低周边区域污染物浓度和恶臭发生频率,减少恶臭污染面积.     

1960年-2014年天山北麓气温和降水变化趋势及预测研究

利用天山北麓17个气象站点1960年-2014年的气温和降水资料,采用Morlet小波分析、R/S分析等,研究了天山北麓气温和降水的时间变化.结果表明,(1)天山北麓年平均气温和年降水量分别以0.035℃/a和0.881 mm/a的倾向率呈上升趋势;季节变化明显;(2)年平均气温和年降水量有明显的周期性,年平均气温在55 a尺度内存在13 a的强显著周期,年降水量在55 a尺度内存在8 a的强显著周期.(3)未来一段时间内,天山北麓气温和降水均呈上升趋势,且与过去的变化趋势持续性较强.     

生物滴滤塔净化含硫混合废气

利用甲硫醚(DMS)降解菌Alcaligenes sp.SY1和丙硫醇(PT)降解菌Pseudomonas putida.S-1强化生物滴滤塔(BTF)处理DMS和PT的混合废气,研究了其挂膜启动及稳定运行阶段的降解性能,并考察了该系统同时去除H2S的能力.结果表明,BTF在DMS和PT进口浓度均为50 mg·m-3,EBRT为30 s的条件下,运行11 d即可完成挂膜启动,填料上的生物量明显增加,DMS、PT的去除率分别可达到90%和100%.系统稳定运行时,DMS和PT的最大去除负荷分别为8.7 g·(m~3·h)~(-1)和12.4 g·(m~3·h)~(-1),PT的去除效果更佳.DMS和PT混合废气在降解过程中,PT对DMS的降解有较明显的抑制作用,当PT进气浓度大于51 mg·m-3时,DMS的去除效率下降.BTF还能同时有效去除H2S,当混合废气中H2S浓度达到230 mg·m-3时,H2S去除率仍能高达98%,但是115 mg·m-3以上的H2S会对DMS的降解产生不利影响.