重庆市老龙洞地下河流域硝酸盐来源和生物地球化学过程的识别

为明确城市地区岩溶地下水系统硝酸盐污染来源和生物地球化学过程,于2019年7月至2020年10月期间,采集了重庆市老龙洞地下河流域内的污水、井水和地下河水,测定其水化学和硝酸盐氮氧双同位素值（δ¹⁵ N-NO₃^-和δ¹⁸ O-NO₃^-）.结果表明：①污水的δ¹⁵ N-NO₃^-和δ¹⁸ O-NO₃^-分别介于-3.3‰~14.6‰和-5.2‰~20.6‰之间,说明污水中的硝酸盐主要来源于生活污水排放及化肥渗漏;井水的δ¹⁵ N-NO₃^-和δ¹⁸ O-NO₃^-分别介于3.1‰~12.6‰和2.9‰~8.9‰之间,说明井水中的硝酸盐主要来自于粪肥及土壤有机氮矿化分解;地下河水中的δ¹⁵ N-NO₃^-和δ¹⁸ O-NO₃^-分别介于5.6‰~28.6‰和-2.0‰~15.7‰之间,说明市政污水以及农田中施用的粪肥是地下河水中主要的硝酸盐来源.②基于MixSIAR模型计算得出,粪肥污水是地下河水中硝酸盐的主要贡献源,贡献占比为89.1%,土壤有机氮、化肥和大气降水贡献率分别为4.4%、3.4%和3.1%.③流域内的COD ：ρ（NO₃^-）由低到高依次为：井水（0.14~5.15）、地下河水（0.50~9.36）和污水（4.08~89.50）.仅有50%井水样品的COD ：ρ（NO₃^-）略高于反硝化发生的化学计量比最低限（0.65）,说明COD可能不足以支撑井水中发生反硝化,井水中的硝酸盐氮氧双同位素未发生明显富集,验证了井水中未发生反硝化作用;90%地下河水样品的COD ：ρ（NO₃^-）高于0.65,硝酸盐氮氧双同位素同步富集,δ¹⁵ N ：δ¹⁸ O为1.8,介于反硝化发生时的1.3~2.1,说明地下河水在流动过程中发生了反硝化作用;所有污水样品的COD ：ρ（NO₃^-）远高于0.65,其中25%污水样品的COD ：ρ（NO₃^-）高于发生异化还原为铵（DNRA）的优势化学计量比（29.34）,δ¹⁵ N-NO₃^-和ρ（NH₄⁺）：ρ（NO₃^-）同步升高,表明污水中可能发生了DNRA.     

造纸法再造烟叶废水COD的快速预测

针对造纸法再造烟叶生产废水COD波动大、废水处理系统运行不稳定等问题,对造纸法再造烟叶的生产废水排放及不同种类废水的水质特点进行了分析。在废水处理系统运行检测数据的基础上,采用数理统计方法研究了废水COD与pH的关系。结果表明:COD与pH呈高度显著的线性关系;用得到的回归方程COD=-2 913pH+22 059对废水COD进行验证和预测,相对偏差在15%以内。本研究为造纸法再造烟叶废水处理系统的运行提供了一种快捷的COD预测方法,有助于提高废水处理系统的处理效率和运行稳定性。     

潜流湿地处理不同浓度有机污水的差异分析

通过供氧平衡及物质平衡理论分析和实证研究,探讨根系泌氧、水中自带溶解氧、植物吸收营养物在湿地净化中的贡献,并通过落空运行来启动大气复氧.结果表明,当处理Ⅳ类以下地表水时,根系泌氧和水中携氧可使基质内为好氧环境、出水DO>0;植物吸收和介质吸附可使N、P去除稳定.当处理生活污水时,植物供氧不足,基质内为缺氧/厌氧环境、铵氧化细菌和亚硝酸氧化菌数量只有氨化细菌的1/1 000～1/100,出水DO≈0,使基质易堵塞;植物吸收和介质吸附有限,氮去除率≤20%;磷去除率随介质吸附容量的饱和逐渐下降,运行前3个月去除率为54%,运行1a以后降低到5%.潜流湿地处理生活污水时污染负荷远大于植物供氧和吸收营养物的上限,是其存在技术局限的根本原因.启动大气复氧是湿地工艺改进的一个重要方向,预沉-常规湿地对COD、NH₄⁺-N、TN、TP的去除率为79%、34%、36%、34%,预沉-落空湿地则为79%、88%、14%、69%,必须合理利用大气复氧才能实现去除总氮的最终目的.     

运行条件下潜流型人工湿地溶氧状态研究

对种有多种植物的水平推流式潜流湿地处理污水厂初沉池出水的运行特性和氧分布状况以及人工湿地氧的空间分布和时间变化规律进行了较全面的研究.结果表明,人工湿地中氧浓度普遍较低,其空间分布呈现两边低、中间高的规律,垂直方向上沿层下降;其时间变化规律为夏季>春季>秋季>冬季,1天中14:00时氧浓度最高,上午高于下午.5种湿地植物的供氧能力比较结果为芦苇>美人蕉>茶花>富贵竹>空心菜.试验表明,人工湿地氧环境的研究有利于揭示湿地内部的净化机理,提高湿地的净化效率,具有一定的理论研究价值.     

溶解氧对人工湿地处理受污染城市河流水体效果的影响

研究了溶解氧在人工湿地中的分布对受污染城市河流水体处理效果的影响规律及其意义,为城市受污染景观水体处理或雨水处理人工湿地的工程设计提供有效的自然复氧估算方法和设置措施.结果表明,由于自然复氧不利引起的溶解氧不足(<2 mg/L)是导致人工湿地出水水质恶化的主要原因.自然跌水是一种有效的人工湿地充氧方式,其充氧效果可用氧亏比r根据水温、水质以及充氧形式等外部条件参数进行估算.推流态的湿地床内,溶解氧分布与生物量分布以及有机物的去除规律呈现明显的相关性,而对TP沿程去除速率影响不大.设置多级多段跌水有利于均衡湿地床填料内的溶解氧分布,促进硝化反应,保证出水水质.     

Direct measurement of denitrification activity in a Gulf coast freshwater marsh receiving diverted Mississippi River water

Wetland loss along the Louisiana Gulf coast and excessive nitrate loading into the Gulf of Mexico are interrelated environmental problems. Nitrate removal by soil denitrification activity was studied in a ponded freshwater marsh receiving diverted Mississippi River water for the purpose of reversing or slowing wetland loss. Labeled ¹⁵N-nitrate was applied at 3.8 g N m⁻² into four replicate study plots after removing above ground vegetation. Nitrogen gas (N₂) and nitrous oxide (N₂O) emissions from the plots were determined by isotope ratio mass spectrometry (IRMS). Nitrous oxide emissions were also compared with the results determined by gas chromatograph (GC). Results showed that it took 2 weeks to remove the added nitrate with N₂O emission occurring over a period of 4 d. The apparent denitrification dynamics were assumed to follow the Michaelis–Menten equation. The maximum denitrification rate and K_m value were determined as 12.6 mg N m ⁻² h⁻¹, and 6.5 mg N l⁻¹, respectively. Therefore the maximum capacity for nitrate removal by the marsh soil would be equivalent to 110 g N m⁻² yr⁻¹, with more than 30% of nitrogen gas evolved as N₂O. For typical nitrate concentrations in Mississippi River water of about 1 mg N l⁻¹, nitrate would be removed at a rate of 14.7 g N m⁻² yr⁻¹ with N₂O emission about 1.5%. A denitrification dynamic model showed that the efficiency of nitrate removal would largely depend on the water discharge rate into the ponded wetland. Higher discharge rate will result in less retention time for the water in the marsh where nitrate is denitrified.     

Stable isotope dynamics of nitrogen sewage effluent uptake in a semi-arid wetland

Our objectives were to determine (1) how much N is transferred into the food web via plants from a wetland receiving not only inputs of treated sewage effluent, but also containing contaminants such as polychlorinated biphenyls (PCBs), (2) how birds, as consumers, utilize exogenous N and uptake PCBs in relation to the food web of the wetlands, (3) the feasibility of using isotopic analysis in estimating trophic levels in a semi-arid system. Our results demonstrate that there is very high spatial variability in the N isotopic composition of primary producers. Birds had lower variability in delta15N, despite feeding at multiple trophic levels. In very high spatial variability in delta15N of primary producers, it is difficult to use N isotope techniques to define trophic levels relevant to the bioaccumulation of organic pollutants, but it is possible to track the flow of exogenous N through the food web.     

除氧器乏汽的回收再利用

介绍了国电吉林热电厂对热力式除氧火力发电机组的高压除氧器乏汽进行全部回收,创造了可观的经济、环境和社会效益,在当前国际国内能源供应形势紧张、大力提倡节能环保的情况下,具有积极意义.     

ZFP-1380型曝气转盘充氧性能的测试和分析

介绍了ZFP-1380型曝气转盘的参数和性能，并对其在氧化沟污水处理工艺中的主要指标——充氧能力和动力效率的主要影响因素作了测试和分析。该转盘适宜的浸没深度为480～510mm、转速为52～56r/min，在此运转条件下，单片转盘的充氧能力为1.78～1.98kg/h，动力效率为3.18～3.43kg/(kW     

石笋灰度和同位素对末次冰期气候事件的响应

对石笋多指标的研究有利于全面理解季风气候事件的变化特征和机制。以湖北永兴洞YX55石笋为研究对象,通过高精度U/Th定年和多指标分析重建了65~35 ka B.P.石笋灰度和稳定同位素的变化序列。在65~40 ka B.P.时段,石笋灰度、δ¹³C与δ¹⁸O都呈现出数个千年至亚千年尺度的变化,但δ¹³C变化幅度比δ¹⁸O小得多。这说明灰度和δ¹³C这类代表局域气候的指标,都响应于δ¹⁸O指示的Heinrich（H）事件和Dansgaard-Oeschger（DO）旋回,但响应的程度各不相同。H4期间,石笋δ¹³C和灰度呈现不一致变化：δ¹³C不像在其他H事件一样小幅振荡,而是大幅正偏（相当于其他H事件2~3倍）;灰度则显示出和DO旋回一致的特征。这种δ¹³C/灰度与δ¹⁸O异常响应关系可能的机制是：H4期间季风强度急剧减弱,使得洞穴上覆土壤覆盖率大幅降低,从而削弱或阻止了土壤—岩溶系统的过滤能力,使石笋中杂质含量异常增加。