松辽盆地浅层含水层中含铁矿物对萘的吸附特征研究

为了研究我国寒区普遍存在的地下水有机污染物-多环芳烃萘在浅层地下水中的降解过程,本次以松辽盆地某石油污染场地为研究区,采用分析纯的石英砂和典型含铁矿物磁铁矿、菱铁矿及绿泥石模拟含水层中的矿物,通过室内静态吸附批次实验,模拟污染场地低温地下水环境,探究萘在下不同类型含铁矿物上的吸附行为。研究结果表明:磁铁矿、菱铁矿和绿泥石对萘的吸附量由大到小依次为磁铁矿菱铁矿绿泥石,平衡吸附量分别为1.503、1.049和0.756 mg/g。含铁矿物对萘的吸附等温曲线符合Langmuir方程,属于表面分子吸附。在含铁矿物质量分数为20%时,溶液中二价铁离子浓度变化明显,表明铁离子参与矿物吸附过程。本次研究以含铁矿物的吸附为出发点,通过实验模拟低温浅层含水层中含铁矿物对萘的吸附,探究不同含铁矿物在低温条件下对萘的吸附性能,可以为我国北方其他温度相对较低的地区提供借鉴。     

BAF反应器中好氧反硝化细菌的筛选分离及反硝化特性研究

针对BAF反应器出水总氮浓度显著减少这一现象,以反应器中的生物膜为接种物,采用倍比稀释和酸碱指示剂培养基相结合的方法,成功筛选得到2株能有效降解硝酸盐氮的菌株N1和H1,从而证明好氧BAF反应器的生物膜中确实存在好氧反硝化细菌。经形态观察和生理生化特征分析,初步鉴定菌株N1和H1均为假单胞菌属（Pseudomonas）。菌株N1和H1好氧反硝化特性测试表明其对硝酸盐氮的反硝化作用主要发生在对数生长期。生态影响因子试验确定菌株好氧反硝化过程主要影响因素是投菌量、温度、初始pH和C/N。适宜的反硝化运行参数分别为：投菌量5%和10%,温度30℃和25℃,初始pH值6.0, C/N（摩尔比）12.0:1和4.6:1。该研究可为好氧BAF工艺短程同步硝化反硝化的设计和运行提供理论和技术支持。     

土壤的硝化－反硝化作用因素研究进展

该文综述了土壤硝化－反硝化作用的机理和影响因素的研究进展,对减少氮素损失的途径进行了总结,旨在提高土壤氮素利用率,为进一步研究灌施尿素条件下不同容重及水肥调控下土壤的硝化－反硝化作用提供参考。      

东北地区典型石油污染场地的地下水土污染健康风险评价

以中国东北地区一典型的石油污染场地为研究对象,首先对采集的地下水和土壤样本进行分析,确定场地内石油烃类污染物(苯和萘)的浓度分布情况,然后结合污染场地实际特征及当地人群特点,对该污染场地进行地下水水土污染健康风险评价,并根据评价结果拟定污染场地的优先修复顺序及修复目标。结果表明:该场地地下水及土壤明显受石油烃类污染物的污染,致癌及非致癌效应的风险值均超过可接受水平,需对场地进行修复;场地土壤及地下水致癌污染物的优先修复顺序为苯、萘。两种污染物的修复限值为苯:33.162 mg/kg(土壤)、0.213 mg/L(地下水);萘:165.510mg/kg(土壤)、21.292mg/L(地下水)。     

溶解氧影响河流底泥中氮释放的实验研究

通过自制的柱状模拟实验装置,研究了溶解氧对河流底泥氮转化的影响。研究结果表明:好氧环境可以抑制河流底泥中的氮向上覆水体释放,而厌氧条件下有利于底泥中氮向上覆水体释放;高溶解氧水平下,河流水体中氮的迁移转化作用主要为硝化和反硝化作用。且硝化作用进行得很彻底,氨氮转化率达到100%。     

硫化物对河道底泥反硝化脱氮效能的影响

以巴音河底泥为对象,探究了硫化物对城市河道底泥反硝化脱氮效能的影响。研究表明:硫化物浓度为50 mg/L时可促进硫自养反硝化过程,且潜在的硫自养反硝化速率(PA_(SAD))平均为0.014 meq/g VSS h;底泥优势反硝化菌为硫杆菌属、硫针菌属和陶厄氏菌属,非碳比调控下硫杆菌属与硫针菌属相对丰度分别为25.81%和5.82%;碳比调控下,PA_(SAD)平均为0.011 meq/g VSS h,对反硝化的促进作用明显削弱;陶厄氏菌属相对丰度为1.93%;dsrB基因丰度比为0.115%,nirs丰度比为0.381%,碳源的添加有利于硫酸盐还原菌的生长,为解决河道总氮去除率偏低的问题提供理论依据。     

植物、微生物对氮的吸收利用比较及微生物群落解析

为了更深入地了解植物、微生物对N去除的贡献及两者联合作用的机理,通过构建室内模拟系统对N在包含植物、微生物的完整生态体系中迁移转化的定量研究进行了拓展,利用Illumina平台高通量测序技术对NH_4~+-N浓度为400 mg/L的微生物、空白组中微生物群落结构和多样性进行分析。结果显示,植物、微生物对NH_4~+-N浓度降低的贡献大小为:植物+微生物植物微生物组,降低量分别为25.01~39.97、11.88~39.96、4.62~8.97 mg,植物+微生物、植物组主要通过反硝化作用和植物吸收去除N,其中反硝化作用贡献最大,为49%~79%,植物吸收占15%~37%;微生物组主要通过反硝化和同化作用来实现,分别为51%~62%、26%~36%。植物+微生物组中植物对N的吸收量均大于植物组,且所有组植物地上部含N量大于根;反硝化作用能力大小:植物+微生物植物微生物组;微生物同化作用利用N能力大小:植物+微生物微生物植物组。在门和属分类水平上,微生物组细菌存在16个门和105个属,优势菌群有Proteobacteria、Acidobacteria门,相对丰度分别占细菌群落的70.74%、26.72%,优势属包括Burkholderia、Rhodanobacter和Rhizobium,相对丰度分别为30.78%、23.56%和1.37%,Psedomonas、Bacillus属也被检测到,Rhodanobacter属可在缺氧条件下将NO_3~-、NO_2~-和N_2O还原为N_2,Rhizobium、Psedomonas、Bacillus属具有异养硝化好氧反硝化功能;微生物组真菌由25个属组成,其中相对丰度分别占群落18.16%、2.83%的优势菌Gibberella、Talaromyces能够进行反硝化作用产生N_2O或NO,Penicillium、Kluyveromyces、Rhizopus、Alternaria、Fusarium等具有产生N_2O能力的菌属也被检测到,微生物对N的去除主要依靠异养硝化和有氧条件下的反硝化。     

牛粪液作用下的三种碳源反硝化试验研究

农业排水中的硝酸盐为地表水氮素污染的最主要来源之一,反硝化生物脱氮是一种具有应用前景的削减农业排水中硝酸盐浓度的技术手段,它需要外加碳源来维持持续的反硝化反应。本研究选用了易于获取的农业废弃物玉米芯、麦秸、木屑作为碳源。在反硝化体系中加入不同体积的牛粪液,利用牛粪液所含的木质纤维素降解菌群,促进3种碳源释放小分子有机物。结果表明,在不添加牛粪液的情况下,使用麦秸的反应体系具有最高的累积硝酸盐去除量,其余依次为使用玉米芯和木屑,牛粪液的加入能加强使用3种碳源的各反应体系对硝酸盐的去除。对固相物质分析表明,使用玉米芯和麦秸的反应体系虽然能去除更多的硝酸盐,但两碳源所含易降解成分较多,自身的降解程度也更高,对长期反硝化而言不利。     

生物慢滤技术脱氮性能试验研究

对生物慢滤技术脱氮性能和硝化反硝化过程进行了研究。当慢滤反应器表面形成成熟稳定的生物粘膜后,分别进行氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮的去除效果试验研究。并通过投加重金属盐,进行了原水中重金属存在情况下,对脱氮效果影响研究,实验结果表明：1)氨氮去除率与进水氨氮浓度关系不大,氨氮去除率稳定在90%以上。2)生物慢滤反应器中硝化过程主要在滤料上部0.5m高度内完成,反硝化过程位于反应器下部。3）生物慢滤反应器为维持较高的氨氮去除效果,滤速应小于0.6m/h。4)当进水中铅、镉离子浓度超过国家地表水环境质量标准（GB3838－2002）V类水标准时,氨氮去除率下降50%。     

石油污染土壤降解与土壤的环境关系

阐述了石油污染土壤的降解与土壤环境的关系;提出如何消除石油污染土壤降解的环境限制因子,为微生物降解石油提供最理想环境,是有效治理石油污染的关键.     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生物脱氮新技术研究进展

本文对短程硝化反硝化、同时硝化反硝化及厌氧氨氧化等生物脱氮新技术的研究现状进行了简要的综述和讨论.     

间作群体内土壤呼吸和硝化-反硝化作用研究

通过田间试验,采用气压分离过程法(BaPS)测定了2个氮肥处理下,玉米/大豆间作群体的土壤呼吸速率、硝化速率和反硝化速率。结果表明,施氮处理根区根系生物量高于不施氮处理,而非根系生物量差异较小。施氮处理下,根区土壤呼吸速率约为不施氮处理的1.1倍,非根区土壤呼吸差异较小。施氮处理下,玉米和大豆条带土壤硝化速率分别约为不施氮处理的1.71倍和1.82倍。施氮和不施氮处理下,间作条带根区硝化速率均高于非根区。反硝化作用不是试验区玉米/大豆间作系统氮肥损失的主要途径。因此,该区加强水肥管理以控制硝化-反硝化作用,有利于减少间作系统的氮流失和提高氮肥利用效率。     

不同地下水埋深污灌硝态氮对土壤-地下水环境影响试验研究

地下水埋深是影响污灌污染物在土壤-地下水系统中运移特性的主要因素之一。通过室内污水入渗试验,研究了不同地下水埋深条件下污灌污染物NO3--N在土壤中的运移特性及对地下水环境的影响。研究结果表明:地下水埋深的不同导致了土壤内水分分布和NO3--N迁移路径的差异,从而影响了NO3--N在土壤-地下水系统中的运移特性。埋深浅,高土水势能和反硝化潜势制约了污水携带NO3--N向下层土壤迁移淋失的趋势,但高土水势能和短迁移路径使下层土壤基质中的NO3--N易被挤入至地下水中,NO3--N污染地下水风险较大。     

陕西猕猴桃汁嗜酸耐热菌污染能力评测与多样性分析

以分离自陕西成熟猕猴桃的6株嗜酸耐热菌为研究对象,对这6株分离菌以及4株相应的标准菌株进行了猕猴桃汁污染能力评估,并对分离菌与标准菌株的常规生理生化指标进行了测定和对比分析。通过气质联用对不同菌株特征污染代谢产物形成能力检测、绘制热死亡曲线进行的抗热性差异检测,以及通过API鉴定系统进行碳源代谢谱分析和通过基因组DNA杂交实验复性速率测定,对嗜酸耐热菌群菌株的生物多样性进行评测。结果表明,分离菌株产污染物愈创木酚量可达10.56~34.74μg/L,在猕猴桃汁中D90℃值达到27.1~34.2 min,z值达到12.14~13.66℃;API实验结果表明,分离菌株与标准菌有3~19项糖代谢结果差异,与文献报道相应菌种不同菌株中有7~22项糖代谢差异;6株分离菌与标准菌DNA杂交率在74.75%~104.79%之间。实验结果表明:分离自陕西地产猕猴桃果汁的6株本土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)具有潜在污染猕猴桃果汁的能力,并具有一定的生物多样性。     

四氯乙烯(PCE)厌氧生物修复的国外研究进展

四氯乙烯(PCE)在工业上广泛使用和不合理的处置,已经成为地下水中普遍存在的有毒有害有机污染物,同时PCE也是世界上公认的"三致"(致癌、致畸、致突变)化合物.目前PCE的地下水生物修复研究已成为国内外专家学者日益关注的研究热点问题.本文论述了PCE的去除的方法,包括物理、化学、生物方法,及其去除的机理;论述了厌氧降解PCE微生物种类和PCE降解动力学的研究进展.同时还对PCE基因工程菌构建,厌氧共代谢基质以及地下水的生物修复等方面进行了综述,以期对地下水中PCE的生物修复有一个全面的认识,对地下水PCE的生物修复提供科学的证据,为保障地下水饮用安全提供技术保障.     

生物柴油芳香烃类污染物的生成与分析

芳香烃是碳烟生成的重要前躯体物质,采用活性炭吸附管、玻璃纤维滤纸、XAD-2吸附管等对芳香烃类污染物进行了采集,运用色谱技术进行分离测定,考察了柴油机燃烧生物柴油时,不同工况下的芳香烃类污染物排放规律。构筑了包含PAHs生成过程的生物柴油化学反应动力学机理,分析了激波管燃烧条件下,过量空气系数、温度和压力对芳香烃生成的影响。研究结果表明,柴油机燃烧生物柴油时,排气中单环芳香烃的平均质量浓度远高于多环芳香烃。随着负荷的增加,排气中的芳香烃均呈先降后升的趋势,气相PAHs的质量浓度均高于颗粒相PAHs,颗粒相PAHs的质量浓度随着负荷的增加呈下降趋势,生物柴油燃烧产生的多环芳香烃中,三环菲的质量浓度最高;激波管燃烧条件下,生物柴油燃烧产生的多环芳香烃各组分按照峰值浓度的大小依次为萘、菲、芘,随着过量空气系数的提高,反应中间产物h、oh自由基增加,PAHs易被氧化为芳烃基或小分子芳香烃。随着初始温度的提高,反应始点提前,芳香烃各组分的峰值浓度出现在燃烧温度急剧上升的时刻;随着初始压力的提高,萘、菲的峰值浓度下降,四环芘的峰值浓度随着初始压力的提高而上升。     

反硝化聚磷菌研究进展

反硝化聚磷菌(Denitrifying Phosphorus Accumulating Organisms,DNPAOs)兼具反硝化脱氮和除磷的性能,在节省能耗、减少污泥产生量的同时,解决了传统脱氮除磷过程中聚磷菌和反硝化菌碳源竞争的矛盾以及聚磷菌和硝化菌泥龄差异的矛盾。总结了近几年DNPAOs种类,介绍了DNPAOs的除磷机理,并阐述了影响DNPAOs脱氮除磷效果的主要因素。     

竹丝固相碳源去除硝态氮效果及特性研究

以竹丝为固相碳源分别进行批式和连续流试验,研究竹丝固相碳源去除硝态氮效果及特性研究。先对比了有无固相碳源系统硝酸盐去除效果,竹丝固相碳源系统中硝酸盐的去除率较高且亚硝酸盐积累也较少;所以后续实验以竹丝作为生物反硝化的碳源。实验结果表明:在竹丝填料和竹丝/污泥生物反应器中,硝酸盐的平均容积负荷分别在2.09~2.5mg/L·h时,每去除1g的硝酸盐使亚硝酸的平均积累量分别为0.63mg和1.29mg。此外,温度是影响硝酸盐容积负荷和亚硝酸盐积累一个重要因素。当补充少量的乙醇作为碳源时,硝酸盐的容积负荷和亚硝酸盐积累量均大幅度增加。连续流试验的结果表明:在厌氧条件下的生物反硝化过程中,其他共存污染物如COD和氨氮可以同时被去除。因此,竹丝是一种潜在的反硝化碳源。     

竹丝和PBS作为碳源进行反硝化特性对比研究

在静态批式实验条件下,比较研究同质量竹丝和PBS为碳源时去除硝酸盐的特性和COD的释放规律。实验结果表明:NO3--N为60mg/L的情况下,13d后,竹丝反硝化系统中的硝酸盐、亚硝酸盐和COD分别为26.38mg/L,0.68mg/L和7.88mg/L;PBS反硝化系统中的硝酸盐、亚硝酸盐和COD分别为39.02mg/L,0.023mg/L和1.15mg/L。分析认为竹丝中非结晶区纤维的容易水解和竹丝具有较大的比表面积、孔隙率使竹丝反硝化系统中具有较高的硝酸盐的去除效果和COD释放量,而PBS系统在碳源较少的情况没有出现亚硝酸盐积累。随后,竹丝和PBS在水解菌的作用下COD的释放规律说明竹丝中非结晶区的竹丝纤维较难分解。     

电极生物膜处理渗滤液中硝酸盐氮

电极生物膜法是近年来才发展起来的一项新型水处理技术。采用电极生物膜工艺处理含硝酸盐氮的垃圾渗滤液，研究结果表明：温度过低或过高，对反硝化细菌的活性都有一定抑制，30℃是反硝化菌生长的最有利温度，在该温度下反硝化菌具有最大的反硝化活性； C/N比为1时能实现总氮与总碳的同时去除，与理论计算的最经济C/N比1.07相近；电流的刺激作用可以提高异养反硝化菌的脱氮效率，其脱氮率和电流之间有大的关系，同时硝酸盐氮的负荷越大，电流要求越高，在本实验负荷条件下，80mA的电流是最理想的；水力停留时间越长，硝酸盐的去除率越高。