单级A/O程序HSMBR系统性能和亚硝酸型SND

采用单级A/O程序复合膜生物反应器(HSMBR)处理高氨氮废水,研究了在低DO浓度下系统对有机物、氨氮和总氮的去除效率.研究结果表明:在低DO浓度下,COD,氨氮的平均去除率分别为94.4%和92.8%.由于进水COD/TN比仅为2.01,则使得总氮平均去除率仅为69.4%,但是当系统亚硝化累积率从60.5%～67.1%提高到83.5%～86.4%时,系统总氮去除率提高了17.7%.另外,DO在0.5～1.0 mg·L-1时,TN去除率为69.4%,亚硝酸盐氮累积率在60.5%～89.5%之间,可见维持低DO浓度可以实现亚硝酸型同时硝化反硝化.     

两种藻类对水体氮、磷去除效果

借助人工装置和露天水池,通过分析实验水体中氮、磷元素浓度的变化,研究了实验室条件下一种绿球藻(Chlorococcumsp.)和露天小型生态系统中寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclonaKütz).对污水中氮磷营养的去除效果.结果显示:绿球藻在高浓度氮和磷的污水中生长良好并维持较高的氮磷去除率,在6天处理期间,人工污水中总溶解性氮、硝酸盐氮、氨氮、总溶解性磷的去除率分别达到46.2%,37.8%,98.4%和79.3%;在对天然湖泊水的处理中,绿球藻对总溶解性磷的去除率在第5天为79.2%.室外条件下,该刚毛藻通过吸收水体中的氮、磷营养维持自身正常生长代谢,从而降低水体的电导率和改善水质.根据本次研究,结果两种被试藻类均可作为污水处理用藻类,其中Chlorococcumsp.适合用于静态水体的修复与改善,Cladophora oligoclona适合于流动水体的减负与治理.     

同步脱氮除硫燃料电池的电化学特性研究

同步脱氮除硫工艺以硝态氮作为电子受体,硫化物作为电子供体,通过以废治废,去除氮硫污染物。本文构建了双室型微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）,将同步脱氮除硫工艺与MFC相结合,在处理废水的同时生产电能。与化学对照组相比,该同步脱氮除硫MFC具有高基质去除性能和产电性能。当进水硝态氮和硫化物的浓度分别为95.54和540 mg·L^-1,反应时间为20 h时,硝态氮和硫化物的去除率分别高达96.50%和99.64%;最大电流密度达457.20 mA·m^-2,稳定电流密度为30.33 mA·m^-2。通过循环伏安法、极化曲线法和电化学阻抗分析,探究了同步脱氮除硫MFC的电化学特性。结果表明,在同步脱氮除硫MFC电极上,同步发生了脱氮除硫反应,该MFC最大功率密度为75.70 mW·m^-3,内阻约为2 474 Ω,其对同步脱氮除硫MFC电化学性能具有制约作用。     

不同氮磷质量浓度下青岛大扁藻和牟氏角毛藻的种间竞争关系

为研究青岛大扁藻(Platymonas helgolandica var.Tsingtaoensis)和牟氏角毛藻(Chaetocerosmuelleri Lemmerman)的种间竞争关系,以KNO3和KH2PO4为N源和P源,各设5个质量浓度梯度,观察了2种微藻单种培养与共培养时的生长特性.结果表明:(1)单种培养时,青岛大扁藻密度与氮、磷质量浓度正相关(P<0.05);牟氏角毛藻密度与氮质量浓度正相关,但磷以1.14 mg.L-1组(P3)藻密度最高.(2)共培养时,2种藻的生长效果均不如单种培养,存在显著差异(P<0.05).(3)青岛大扁藻最适宜N/P比值为14.81,对磷有较高的需求;而牟氏角毛藻的最适宜N/P比值是26.93,其对较低的磷浓度具有更好的适应性.(4)共培养下,氮处理组青岛大扁藻占较大竞争优势,磷处理组牟氏角毛藻占更多竞争优势;在培养早期和末期青岛大扁藻具有明显的竞争优势,而在培养中期牟氏角毛藻竞争优势更大.     

着生刚毛藻处理富营养化湖泊水

分别研究了室内和露天条件下在鹅卵石上着生的刚毛藻Cladophora oligoclona对富营养化湖水中氮(N)和磷(P)的净化效果及其对水华藻类生长的抑制能力,同时对处理后湖水的藻类生长潜力进行了测试.结果显示,刚毛藻在原始浓度总氮(TN)10.512 mg/L和总磷(TP)0.856 mg/L的富营养化湖水中能维持正常的生长代谢,并能有效去除水体中的N、P养分.在室内12 d培养期间,刚毛藻对TN、氨氮(NH4-N)、TP和无机磷(PO4-P)的平均去除率分别达53.13%,44.40%,35.71%和30.53%.在室外6 d培养期间,刚毛藻对TN、NH4-N、TP和PO4-P的日均减少量分别为1.643 5±0.413 9,1.350 3±0.352 4,0.113 7±0.041 1,0.074 2±0.033 0 mg/L,总去除率分别高达93.81%,94.62%,79.67%和77.66%.刚毛藻对水华微囊藻生长的抑制率达99.63%,处理后湖水的藻类生长潜力较原湖水下降了40.17%.据此认为,刚毛藻在净化污染水体、修复受损湖泊及防治水体富营养化等方面具有潜在的应用前景.     

电极生物膜法脱除地下水中硝酸盐氮的影响因素研究

采用电化学生物膜法对模拟地下水中的硝酸盐污染进行去除,研究了温度、进水pH、水力停留时间（HRT）和电流强度对电极生物膜反应器(BER)反硝化脱氮性能的影响.研究结果表明：20 d左右反应器成功启动,电镜扫描显示阴极表面被大量微生物覆盖;在13.6～34.0 ℃时,NO₃^--N的去除效率随温度升高而上升;BER对进水pH冲击具有较强的缓冲能力,在6.25～8.27内NO₃^--N的去除效率可保持在85%以上;最佳HRT为9 h,此时NO₃^--N去除率不低于85%;电流强度从13 mA提高到102 mA过程中,NO₃^--N的去除率不断增加,最后保持稳定,电流强度为78～102 mA时,反硝化效果较好,NO₃^--N去除率大于85%,且没有NO₂^--N的积累现象.过高的电流强度会加速阳极碳棒的溶解.     

天山北坡草本植物生态化学计量特征沿海拔梯度的变化

研究草地生态系统植物种的生态化学计量特征在干旱环境中的变异性及其对环境因子的响应,有助于深入理解草地生态系统的生物地球化学循环过程.本研究以天山北坡为研究区,通过相关性分析与冗余分析,对海拔900 m～3 500m m范围的不同海拔梯度上草本植物的生态化学计量特征进行研究,分析了不同海拔梯度上草本植物生态化学计量特征的变化,以及其与环境因子之间的关系.不同海拔梯度下草本植物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为342.95～557.73g/kg、6.02～20.97 g/kg、0.71～3.14 g/kg.草本植物C:N、C:P、N:P范围分别为16.36～155.53、109.36～786.52、2.58～17.34.(1)草本植物C随海拔无明显变化,N含量随海拔梯度呈现先增加后下降的变化趋势,P含量随海拔呈增加的趋势;(2)草本植物C:N、C:P、N:P三者沿海拔梯度的变化均不显著;(3)海拔、温度、土壤理化因子对草本植物C、N、P化学计量特征具有重要影响,通过冗余分析揭示每个因素合计可解释系统变异的10.3%,其中海拔和温度是影响天山北坡草本植物C、N、P生态化学计量比的主要因素,天山北坡草本植物对养分吸收利用中温度所产生的制约大于水分,土壤电导率和土壤pH值对草本植物C、N、P化学计量特征的影响并未达到显著程度.     

新型内循环式厌氧水解酸化反应器的开发及性能研究

针对印染废水组成复杂、色度大、COD值高且难生物降解等特点,开发了一种新型内循环式厌氧水解酸化反应器,有效提高了废水的可生化性.反应器运行结果表明:在水力停留时间(HRT)为30.4,18.3和11.4h时,CODCr平均去除率分别为42.77%,30.16%和23.38%;对应的NH3-N平均增长率为12.73%,23.16%和32.54%;出水pH值有升高的趋势,波动小于进水;反应器在分解印染废水的过程中可能产生了苯胺或萘胺类物质,出水BOD/COD值最高提高了40%.反应器泥水分布均匀、不堵塞、易启动、运行稳定,对于难降解废水的处理具有实际意义.     

氮杂及硼杂碳笼的电子结构和光谱研究

用INDO方法研究了氮杂与硼杂碳笼CnX(n=59,69;X=N+,B-)的电子结构和光谱,表明CnX与C60,C70相比将发生结构畸变,氮杂碳笼比硼杂碳笼稳定,C70中靠近极附近的两种C原子易被杂原子置换.本文在对电子跃迁进行理论指认的同时,讨论了光谱红移的原因.     

不同氮源及浓度对条斑紫菜叶状体生长的影响

研究硝酸钠、亚硝酸钠、硫酸铵3种氮源在N∶P=16的条件下,不同氮水平对条斑紫菜叶状体的生长影响,结果表明:在O.35mgN·L-1,以LN(硫酸氨组)生长率最高;在0.70mgN·L-1,LN组的生长率反而变为最低,而硝酸钠与亚硝酸钠接近;在2.80mg N·L-1水平下,以硝基氮处理最好,为(24.5±0.1)%,其他2种氮源之间差异不显著(p＞0.05).同时,对于条斑紫菜的生长模式拟合结果显示:紫菜增重(y)与氮变化量(x1)、PO4-P变化量(x2)及氮起始量(x3)和PO4-P起始量(x4)有显著相关性.     

Fe-Cu/AC非均相催化剂制备及CWPO法深度处理印染废水

采用浸渍法制备Fe-Cu/活性炭非均相催化剂,利用EDS、XPS、BET等测试方法对催化剂进行表征.结果表明,催化剂表面Fe和Cu主要以Fe₂O₃和CuO形式分布在活性炭的微孔内.Fe-Cu/活性炭非均相催化剂用催化湿式过氧化氢氧化法（CWPO）对印染废水进行深度处理时,CWPO工艺处理出水COD_Cr去除效率比普通AC/H₂O₂工艺高,去除率可从普通工艺的17.03%提高到34.84%,出水水质基本达到《污水综合排放标准》（GB18978-2002）一级B标准.得到的最佳处理工艺条件为:双氧水质量分数0.075%,水力停留时间（HRT）2 h,反应塔每周冲洗1次,每次冲洗3 h.     

两种Mannich碱对铜在碱性介质中的缓蚀作用与吸附行为

合成了两种曼尼希碱4-（1H-四唑-5-氨基）-V-2-酮（TB）和3-（1H-四唑-5-氨基）-1-苯基丙-1-酮（TP）,并采用失重法和电化学方法研究了这两种化合物对铜在5％（w）NaHCO3水溶液中的缓蚀性能和吸附行为．结果表明,在5％NaHCO3水溶液中,这两种化合物对铜均有较好的缓蚀作用,缓蚀效率顺序为TB〈TP;TB和TP均为阳极型缓蚀剂．两种化合物在铜表面的吸附过程为放热过程,其吸附行为服从Langmuir吸附等温式,属于物理吸附．     

二氧化钛紫外光在线消解测定COD的研究

以TiO2-K2Cr2O7协同光催化氧化体系为基础，结合流动注射分析方法建立了一种快速测定水样中化学需氧量（COD）的简便方法．该方法测试速度快，不需有毒、昂贵的试剂，具有广阔的应用前景．COD含量在10～100mg·L^-1和100～1000mg·L^-1范围内，吸光度与COD含量均呈良好的线性关系；测定30mg·L^-1和300mg·L^-1的COD标准溶液，RSD≤5．1％（n=7）；将本系统应用于实际环境水样测定，与国家标准分析方法测定结果相符．     

基于MIP的顺序资源共享分配系统的虹吸寻找方法

研究了S⁴PR(systems of sequential systems with shared resources)网的虹吸寻找问题.S⁴PR网是一类典型的用于建模顺序资源共享分配系统的Petri网模型.在S⁴PR网中,虹吸的不充分标识会导致死锁.现有的虹吸寻找算法得到的虹吸集合中,存在着不需要进行控制的冗余虹吸,对其添加控制器将会导致控制的冗余和受控系统行为允许度的降低.提出了一种基于混合整数规划(MIP)的虹吸寻找方法,并证明了当该方法没有合适的解时,网系统是活的.与现有的其他算法相比,这一方法能直接获取一个极小的虹吸,并剔除一些并不需要控制的虹吸,因此能用于设计更高允许度的虹吸控制器.应用实例说明了其用于死锁预防策略的可行性和有效性.     

陆生植物黑麦草(Lolium multiflorum)对富营养化水体修复的围隔实验研究——总磷的净化效应及其动态过程

采用围隔系统研究了陆生植物黑麦草（Lolium multiflorum）对畜禽养殖富营养水体中主要营养元素磷的净化效应及动态过程．结果表明：浮床黑麦草在富营养化水体中生长良好，对富营养水体中的总磷具有明显的净化效果．当覆盖率为30％时，对总磷的去除率最高达到72．96％．对其去除水体总磷的动态过程拟合表明符合三次方程曲线．实验结果为陆生植物修复富营养水体的季节模式和机理的深入研究提供了科学依据．     

新型污泥陶粒-曝气生物滤池对喷水织造废水的处理研究

以污泥∶底泥∶粉煤灰=5∶3∶2、烧制温度1 130 ℃、保温时间20 min制备污泥陶粒（sewage sludge ceramsite,SSC）,SSC粗糙多孔,内部孔隙率和孔容分别为36.5%和0.243 2 cm³·g^-1,适合微生物的吸附与固定。基于SSC构建了曝气生物滤池（SSC-BAF）,并与基于市售陶粒（commerically ceramsite,CTC）构建的曝气生物滤池（CTC-BAF）进行了对比,研究了在不同气水比和水力停留时间下SSC-BAF反应器对喷水织造废水的处理情况。根据COD、石油类、浊度的去除效果,确定了SSC-BAF反应器的最佳气水比为5∶1,水力停留时间为6 h,此时对COD、石油类、浊度的去除率分别为86.87%,89.91%,96.70%,优于CTC-BAF对COD、石油类、浊度的去除率85.28%,86.76%,96.17%。     

紫心甘薯多糖对四氯化碳肝损伤小鼠的保护作用

研究紫心甘薯多糖对四氯化碳(CCl4)诱导小鼠免疫性肝损伤的保护作用及可能作用机制.以不同剂量的紫心甘薯多糖200、400、800 mg.(kg.d)-1分别给予小鼠灌胃,设立对照组,连续10 d作预处理,腹腔注射0.1%的CCl410 ml.kg-1建立CCl4诱导小鼠肝损伤模型.测定血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)酶活力、总胆红素(TBIL)、总蛋白(TP)含量,测定肝组织中超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)水平,并进一步观察肝组织病理组织学变化.紫心甘薯多糖各剂量组均能明显地抑制血清中ALT、AST、LDH、TBIL的升高和TP的下降,降低肝脏中MDA的含量,提高肝组织中SOD和GSH活性,减轻CCl4对肝脏细胞的病理损伤.紫心甘薯多糖对CCl4致小鼠急性肝损伤具有明显保护作用,其作用机理可能与抗氧化作用有关.     

杭州市区主要河道水质评价及评价方法的选择

以杭州市7条主要河道21个监测断面1循环年的水质监测数据为依据,运用污染指数法和模糊评价法对市区主要河道水质进行综合评价,同时探讨2种水质评价方法的评价效果.结果表明：①杭州市区主要河道均存在不同程度的污染,主要污染物是TN、NH+4-N和TP,即氮磷营养盐,而有机污染相对较小;②污染指数法评价结果与实际水体的标准差距较小,与真实情况吻合较好;③当水质为劣V类时,模糊评价结论偏保守,而当某项指标严重超标时则易使评价结果偏重;④污染指数法更适合杭州市区河道水环境的评价.     

湿地水质与水系浮游细菌多样性关联研究

城市湿地水质受人类活动影响,其水系浮游细菌群落多样性也因水质状况不同而变化.以杭州西溪湿地国家公园为研究区,分析人类活动特征差异对河道水质及浮游细菌群落多样性的影响,测定溶解氧、氨氮、硝氮、总氮、总磷等主要理化指标,运用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析各水样中浮游细菌群落多样性,通过主成分分析与典型对应分析等统计手段,比较各项理化指标与细菌群落结构的相关性.研究结果表明:湿地河道水质受人类活动影响显著,呈中度~重度富营养化;河道水域内细菌群落总体多样性较高,且多样性指数与硝态氮、总氮、TSI指数、电导率呈极显著负相关(r<-0.7,p<0 .01),与水温呈极显著正相关(r>0.8,p<0.01),相较于硝态氮、总氮等单项指标,综合营养状态指数与细菌多样性指数间具有最高负相关性(r=-0.90,p<0.01).浮游细菌群落结构变化受多种理化指标共同影响,其中限制性营养元素氨氮为主要调控因子.     

梯级河岸人工湿地的数值模拟研究

通过梯级河岸人工湿地的数值模拟,以总磷(TP)在梯级河岸人工湿地的运移为例,通过流场、TP浓度场和TP运移归宿的分析,探讨了植物根系和填料对TP运移和去除效果的影响.研究结果表明,对TP而言,有植物湿地的去除率均大于相应无植物湿地的去除率;含豆石层(降解系数和渗透系数相对较大)湿地的去除率均略大于相应无豆石层湿地的去除率.