全耦合活性污泥模型(FCASM3) Ⅰ:建模机理及数学表征

在充分分析活性污泥系统中生物反应机理的基础上,建立了活性污泥系统生物去除营养物质的细观机理模型--全耦合活性污泥模型(Fully Coupled Activated Sludge Model No.3,简称FCASM3).FCASM3将系统中微生物划分为8类菌群,包含31种组分、72个子过程;该模型的主要特点是将活性污泥系统中的微生物进一步细化,充分考虑了系统中微生物间的相互作用.FCASM3引入了硝化-反硝化过程中的中间产物亚硝酸盐.实现了对两步硝化-反硝化过程的模拟;FCASM3不仅包含聚糖菌的有关生物反应过程,而且还考虑了聚磷菌(非反硝化聚磷菌和反硝化聚磷菌)以及聚糖菌的厌氧维持过程,为直接体现温度对生物反应的影响,FCASM3将温度作为一个变量直接耦合到生物反应速率方程中.     

酚类雌激素酶催化降解性的QSAR分析

以分子电性距离矢量(MEDV-13)和原子类型电拓扑状态指数(ETSI)2种分子结构描述符,分别有效表征了15个酚类雌性激素的分子结构,应用基于预测的变量选择与模型化(VSMP)方法分别建立了该类化合物经辣根过氧化物酶(HRP)催化氧化的速率常数(InkCAT)与分子结构的定量相关模型.以MEDV-13为分子描述符建立的模型显示:影响去除效果的主要结构因素是由5个MEDV描述子表达的5个子结构碎片,即-CH3、-CH2、-O-、-OH和-cCc,以ETSI为分子描述符所建模型表明:影响该反应速率的主要结构因素是由5个ETSI描述子对应的5个子结构碎片,即-CH3、-CH2、-O-、-OH和>C<.所建模型的估计相关系数分别为0.92和0.93,LOO检验相关系数分别为0.84和0.85,表明2种模型均具有良好的估计能力与稳健性,以上结果说明.虽然酚类雌激素的种类、结构多样,但决定其HRP酶催化去除效果的关键结构因素是酚环上所有取代基整体给电子能力的强弱.     

松花江流域某自来水厂中内分泌干扰物的调查

利用固相萃取-高效液相色谱法调查了松花江流域某自来水厂原水、传统净水工艺各处理单元出水及管网水中的13种内分泌干扰物(EDCs).结果表明,固醇类雌激素物质除管网水中未检出外,其他各水样均有检出,浓度为4-44 ng·L-1;4种邻苯二甲酸酯(PAEs)、双酚A(BPA)及3种烷基酚(APs)在各水样中几乎100%检出,浓度为2～163 760 ng·L-1,其中以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)为主.研究还发现,尽管有个别EDCs出水浓度高于进水浓度,但混凝沉淀工艺对EDCs的去除在该水厂中占主导作用,平均去除率为63%;砂滤与氯消毒工艺出水不稳定,只能对部分EDCs起到一定程度去除作用.此外,出厂水经管网输送后其中的绝大多数EDCs含量升高,说明进入管网水中的EDCs除水源水污染外,还有一个重要途径就是输水管材中相应污染物的渗析.     

聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理

以工业水玻璃、工业硫酸铝为原料制得聚硅硫酸铝(PASS)复合絮凝剂,采用电子显微镜观察了不同,nAl/n(Si)的PASS的形貌,借助倒置式生物显微镜分析了PASS所形成絮体的形貌并用激光粒度分析仪对絮体粒度分布进行了测定,通过红外光谱和X-射线衍射研究了PASS中铝与聚硅酸的相互作用情况,考察了模拟江水中胶体颗粒物和PASS水解物的Zeta电位随pH值的变化,在此基础上探讨分析了PASS的絮凝机理和絮凝过程.结果发现:nAl/n(Si)对PASS的形貌有较大影响,絮体粒度分布的数据印证了该结果;红外光谱图表明PASS中有Si-O-Al振动峰出现,峰强度随nAl/n(Si)减小而增大;X-射线衍射图证实了聚硅硫酸铝不是晶体,而是铝水解产物与聚硅酸共同作用形成的无定型聚合物;吸附架桥及粘结卷裹作用是PASS絮凝时的主导作用.     

赤潮研究的现状与展望

赤潮已成为一种严重的海洋灾害 ,引起沿海国家和地区的重视 ,并成为研究的热点。文章从赤潮发生的机理、赤潮管理与减灾等方面论述了赤潮研究的现状 ,并提出今后研究的重点。     

负载AsOB离子交换纤维FFA-1去除水中三价砷

对比两组填充了离子交换纤维FFA-1的固定床反应器(R1和R2)的运行处理效果,研究负载功能微生物的离子纤维组合工艺对不同浓度As(Ⅲ)的去除能力.研究结果表明接种了三价砷氧化菌(AsOB)的R1能够长期稳定并高效地去除不同浓度(1～10 mg·L^-1)As(Ⅲ).未接种AsOB的R2反应器初期无法去除As(Ⅲ),随着微生物逐步侵入R2反应器,7 d后R2反应器As(Ⅲ)去除率逐渐与R1接近.相对于一直稳定运行的R1反应器,每次提升进水中As(Ⅲ)浓度后R2去除率呈现先下降后上升的趋势.同时,在运行过程中发现进水中NO^-₃和SO₄(2-)等阴离子也会被R1和R2去除从而导致As(Ⅲ)去除总量的下降.离子交换纤维FFA-1再生实验证实R1和R2中的纤维与原始的离子交换纤维FFA-1再生效果相当(再生率均达到90%以上).进一步研究微生物种群结构在反应器中的变化发现离子交换纤维作为微生物载体可能是影响微生物种群结构的重要因素.本研究证实了功能微生物AsOB联合离子交换纤维可以作为一种高效去除地下水中三价...     

图们江流域鱼类种群分布变化及主要影响因素

鱼类种群变化不仅受人为捕捞的影响,还与气候变化及栖息地环境紧密相关。以图们江流域主要河流为研究区域,以现场调查方式进行取样,分析了鱼类的种类组成与数量,并与1980年调查进行比较,进而探讨了气候变化和人为干扰对鱼类种群变化的影响。结果显示,图们江流域鱼类隶属8目14科49种,其中,鲤形目26种,鲑形目7种;与1980年比较,本次调查中,未捕获种类有驼背大麻哈鱼(Oncorhynchus gorbuscha)、胡瓜鱼(osmerus mordax),增加的种类有11种,均属于常温广布物种;从相对多度看,图们江流域的土著种的数量急剧减少,而一些广布物种的数量明显增加。该流域鱼类种群产生变化的最大主因是早期不合理的人为捕捞,土地利用的改变使河流的流域面积和径流量减少,近30年来气温逐渐上升、鱼类栖息地环境越来越差等。     

人为干扰对漫滩植被分布格局的影响研究

以强人为干扰区——滦河流域为研究对象,分析了人为干扰下的"流域—生态区—河段"多尺度植被分布格局。漫滩植被在宏观尺度上受河流连通性的影响,在中观尺度上受洪水峰值频度的干扰,在微观尺度上受局部人为因素的影响以及斑块特性、地貌特征等微生境因素的影响。研究结果表明,从流域尺度、生态分区尺度看,漫滩植被从河源到河口的空间变化规律存在明显差异。随着河源到河口人为干扰强度的增加,河岸带植被破碎化程度加强,人为干扰对漫滩植被群落组成呈现显著的影响,且外来物种呈增加趋势。     

电磁干扰场强的测量不确定度评定

根据《测量不确定度评定与表示》JJF1059—1999及《电磁干扰不确定度评定指南》,针对电磁干扰场强的测量进行了不确定度分析。     

多针-板脉冲放电处理模拟尾气中的NOx

机动车尾气中NOx受到人们普遍关注。采用多针-板放电反应器,研究NOx浓度变化随电气、气体等参数的变化规律,为脉冲放电去除NOx提供一定理论支撑。结果表明：在一定条件下提高脉冲电压有利于NO转化;脉冲重复频率增大可提升NOx去除率,脉冲重复频率达到一定值时NOx去除率增幅不明显;流量增大利于NO转化,不利于NOx去除;随氧浓度的升高NO转化率呈现先降低后升高,NOx去除率逐渐降低。当氧浓度低于5%时,NOx主要是通过NO还原成N2;氧浓度高于5%时,NO主要通过氧化转化为NO2。