水力空化耦合电解抑藻工艺改进及抑藻机理分析

该试验旨在改进原有的水力空化耦合电解抑藻设备并初步分析其抑藻机理。通过改变空化器位置,提高了装置的抑藻速率,在水压0.33MPa,电流密度为2.13mA/cm2条件下,处理10L藻密度为3.0×106mL-1的铜绿微囊藻藻液20min,2d后抑藻率即可达到72.5%。通过TEM电镜照片的分析,发现在受到水力空化、电解的协同作用下,铜绿微囊藻细胞受到一定程度的破坏,外部细胞壁与细胞质部分剥离,细胞内气泡体积变小。沉降柱试验对比表明在藻细胞内部细胞器受损的情况下其沉降能力提高,而随后进行的低光照培养对比试验结果说明经过处理的藻细胞在无光照的条件下死亡率高于对照样。试验结果表明:采用该装置通过破坏藻细胞结构不仅直接杀伤藻细胞,而且可使其沉降到水体底部,在光照不足的条件下来提高抑藻效果。     

东湖“赤潮”的成因分析及发展趋势

2003年3月下旬东湖水质发生了异常现象,为找到水质明显变化的原因,武汉市环境监测中心站通过及时布点取样分析,监测分析水中的生物群落结构,确认东湖发生了"赤潮",并找出了污染源头。通过跟踪监测,了解多甲藻的变化趋势,并提出对涉及外来物种等海洋馆类建设项目的强化管理的建议。     

灭藻剂研究之JS灭藻剂

湖泊爆发蓝藻水华,制约了沿湖经济发展。通过大量研制、试验,研制出JS灭藻剂,试验证明蓝藻水华喷洒JS灭藻剂溶液后,迅速解体下沉,不再上浮至水面,水体清澈,臭味和微囊藻毒素得到较好消除,同时水中原有动植物未见明显影响。     

杜氏藻（Dunaliella sp．）多糖DPS-1的提取分离纯化和糖基组成分析

以实验室培养的新鲜的杜氏藻为原料,采用冻结-融化冷水提取、乙醇沉淀,Sephadex G-100柱层析等一系列步骤,分离纯化得到杜氏藻多糖,简称DPS-1.醋酸纤维素薄膜电泳和Sephadex G-50柱层析对DPS-1进行纯度鉴定,结果表明该糖组分均一.IR、UV等理化性质测定及HPAEC-PAD分析,结果表明该糖含有硫酸根,糖环为吡喃环.组成DPS-1的糖基有:D-岩藻糖、D-鼠李糖、2-D-氨基葡萄糖、D-半乳糖、D-葡萄糖和两种未知单糖.其摩尔比为 D-岩藻糖:D-鼠李糖:2-D-氨基葡萄糖:D-半乳糖:D-葡萄糖=2.1: 1: 1.6: 2.3: 4.2.另外还检出了两种已知糖醛酸,分别是半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸.其摩尔比为 半乳糖醛酸:葡萄糖醛酸=1:3.4.     

不同营养模式下固定化斜生栅藻和普通小球藻氨氮去除能力对比分析

微藻培养耦合污水处理是一项极具潜力的绿色生物技术,具有污染物减排和资源化的双重效应.为明确不同微藻固定化后对NH₄+-N去除的差异及优势,以斜生栅藻和普通小球藻为研究对象,以自由生长为对照,通过5 d的批次培养试验对比分析了2种固定化微藻不同营养模式下对NH₄+-N污水的适应性及其生长特性.结果表明:①对比自由生长,固定化生长可有效提升斜生栅藻在自养和异养模式下的NH₄+-N去除能力,2种模式下最大去除率分别为98%和53%,而在混养模式下,最大去除率则从100%降至86%.②固定化生长对普通小球藻NH₄+-N去除率的提升较弱,仅在自养模式下发挥正效应,最大去除率可升至37%,在混养模式下,其自由生长优势强于固定化生长,当C/N为10时,NH₄+-N第4天即可完全去除.③固定化生长并未改变混养模式下2种微藻生长对ρ(COD_Cr)的依赖性,而该效应在异养模式下并不明显.④除自养模式外,固定化生长均略低于自由生长,并且普通小球藻的生长速率也显著高于斜生栅藻.研究显示,斜生栅藻单个细胞对NH₄+-N的去除能力优于普通小球藻单个细胞,斜生栅藻污水培养的适应性更强,并且固定化自养模式最佳,而普通小球藻固定化优势微弱.      

太湖藻型湖区CH4、CO2排放特征及其影响因素分析

为明确太湖藻型湖区温室气体CH_4、CO_2排放特征及其影响因素,本研究利用便携式温室气体分析仪改进的静态箱法,对太湖梅梁湾春、夏季的CH_4、CO_2通量进行观测,并分析其影响要素.主要结果为:观测地点春、夏季CH_4、CO_2通量具有明显日变化动态.春季,CH_4通量白天大于夜间,夏季夜间大于白天;春、夏季,CO_2吸收通量均白天大于夜间.梅梁湾藻型湖区春、夏季为CH_4源,且CH_4释放通量在夏季明显高于春季,春、夏季的平均通量分别为4.047 nmol·(m~2·s)~(-1)和40.779 nmol·(m~2·s)~(-1);该区域春、夏季为CO_2汇,且春季CO_2吸收大于夏季,春、夏季的平均通量分别为-0.160μmol·(m~2·s)~(-1)和-0.033μmol·(m~2·s)~(-1).在小时尺度上,CH_4释放通量与气温和水温呈显著正相关(r=0.20,P0.01;r=0.34,P0.01),当风速6 m·s-1时,与风速呈显著正相关(r=0.71,P0.01);CO_2吸收通量与气温和风速呈显著正相关(r=0.14,P0.01;r=0.33,P0.05),与气压和太阳辐射呈显著负相关(r=-0.41,P0.01;r=-0.35,P0.01);CO_2释放通量与风速呈显著正相关(r=0.40,P0.05),与太阳辐射呈显著负相关(r=-0.35,P0.01).在日尺度上,CH_4释放通量与水温和气温呈显著正相关(r=0.83,P0.01;r=0.78,P0.01).     

冬季太湖草、藻型湖区N2O的生成与排放特征

对太湖典型草（包括沉水植物及挺水植物湖区）、藻型湖区水-气界面N₂O排放通量、水柱溶存浓度、泥-水界面通量以及3个湖区的水柱及沉积物理化性质进行了原位观测及实验室分析研究,并针对影响N₂O生成与排放的主要环境因子进行了室内的微环境模拟试验.研究结果表明：水-气界面N₂O释放通量及泥-水界面N₂O释放通量为藻型湖区 > 沉水植物湖区 > 挺水植物湖区（（123.10±11.43）μg/（m²·h）,（79.19±4.90）μg/（m²·h）,（53.45±4.22）μg/（m²·h）和（29.60±0.20）μmol/（m²·h）,（10.89±1.66）μmol/（m²·h）,（3.83±0.30）μmol/（m²·h））;水体溶存N₂O浓度均为藻型湖区 > 挺水植物湖区 > 沉水植物湖区（（0.0247±0.0003）μmol/L,（0.0236±0.0003）μmol/L,（0.0219±0.0001）μmol/L）;室内微环境实验结果表明：冬季升高温度能够显著地提高N₂O的生成潜力,高盐度对3种生态类型湖区沉积物N₂O的生成速率总体表现出抑制作用,藻型湖区及挺水植物湖区沉积物N₂O释放潜力在添加Cl^-组明显高于控制组,氮盐度过高会抑制沉积物N₂O产生,而沉水植物湖区沉积物N₂O产生受到抑制;随添加NH+4-N和NO-3-N等营养盐浓度升高,藻型湖区及沉水植物湖区沉积物中N₂O生成速率增加,挺水植物湖区N₂O生成速率降低,而乙酸盐作为微生物活动的碳源和能源对N₂O生成表现出抑制作用.冬季太湖典型草、藻型湖区N₂O排放存在显著差异,冬季草/藻型湖区N2O生成主要受冬季低温的限制,另外也受水柱无机氮形态及浓度的影响.     

不同处理方法对沉积物中甲藻孢囊计数与萌发的影响

甲藻孢囊是海洋沉积物中最重要的化石成分之一,而沉积物处理是孢囊定性定量研究的基础。本文以锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）孢囊为实验材料,研究了筛网过滤处理和多钨酸钠密度梯度离心对孢囊计数和萌发实验的影响。纯孢囊经过筛网过滤后的回收率为74.5%,而孢囊与沉积物的混合液筛网过滤后的回收率下降至61.9%。1.5 g/cm3的多钨酸钠对纯孢囊进行密度梯度离心,回收率为68.6%;而沉积物中的孢囊经过筛网过滤和多钨酸钠密度梯度离心后,回收率下降至42.6%。筛网过滤法处理沉积物样品不影响孢囊萌发,而多钨酸钠离心后萌发率显著降低。同时,多钨酸钠处理可使锥状斯氏藻孢囊形态发生改变。本研究结果表明筛网过滤法仍然是沉积物中孢囊收集和处理的可靠方法。     

节杆菌P-1和红球菌J-5降解PVA特性的比较研究

对节杆菌P-1和红球菌J-5降解聚乙烯醇(PVA)的特性进行了比较研究.结果表明,P-1菌在PVA浓度小于1000mgL-1时,PVA降解效率均达到80%以上;J-5菌在PVA浓度为2000mgL-1时,PVA降解效率达到70%.用生产废水进行试验,P-1菌对低浓度PVA废水的处理效率比J-5菌高10%左右;P-1菌受温度的影响小于J-5菌;P-1菌的废水处理效果比J-5菌稳定;分段使用J-5菌与P-1菌处理高浓度的PVA废水具有很好的处理效果,出水能达到国家排放标准.图7表1参9     

水温与营养值对水库藻华态势的影响

主要研究了水温和营养值在大沙河水库绿藻、硅藻藻华生物量的影响；提出了用营养值来定量描述水体的富营养状态；通过构筑一定形式的辅助变量，分别提出了在水温20℃和30℃条件下藻华生物量的预测模型；进一步阐述了水温对藻生长态势的影响原理。研究表明水温一方面影响藻生命活动的活性、速率，另一方面影响藻对水中营养物的利用率和自身代谢率。在水温20℃和30℃时，两方面的总体作用结果有所不同。对营养物的利用率和自身代谢率方面更大程度上影响藻华生物量的多少。