中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性

研究了上流式中试厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)反应器在环境温度下的运行性能及其过程动力学特性.基质浓度试验表明,中试厌氧氨氧化反应器可在进水亚硝酸盐浓度为(380.4±18.3)mg.L-1稳定运行,继续提升至(480.5±21.9)mg.L-1时,反应器性能恶化.在水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)试验中,HRT可缩短至3.43 h,反应器容积基质氮去除速率可达3.45 kg.(m3.d)-1.长期运行中,温度对中试厌氧氨氧化反应器的性能影响较大.采用改进型的Stover-Kincannon模型可较好地模拟非抑制状态下中试厌氧氨氧化反应器在不同温度范围下的行为.获得的Stover-Kincannon模型动力学参数及其出水总基质浓度预测公式和总基质去除率预测公式,可用于指导中试厌氧氨氧化反应器的实际操作.     

镧对酸雨胁迫下水稻种子可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响

分别采用pH值为2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5和5.0的模拟酸雨和La(浓度为1mg·l-1)处理水稻种子,测定不同酸雨胁迫下La对水稻种子可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响,结果表明,当酸雨胁迫7d时,随胁迫强度的增加(pH5.0-2.0),可溶性蛋白含量逐渐降低,而脯氨酸含量逐渐升高.La可缓解pH5.0-3.0胁迫的伤害;但对pH2.5-2.0无明显防御作用.pH4.0时,解除酸雨胁迫(t=5d,3d)后可溶性蛋白含量即时提升(第6天和第4天),La处理亦可提高可溶性蛋白含量,对脯氨酸含量均无明显影响,pH2.5处理过长时(t≥5d),对水稻种子造成不可逆伤害,可溶性蛋白含量小于对照,而脯氨酸含量大于对照,La处理无明显效应;当酸雨处理3d时,可溶性蛋白与脯氨酸含量均显著大于对照,经La处理后均有所提高,表明La丑对酸雨胁迫下水稻种子萌发有一定防御作用.     

基于宏基因组技术获得的对厌氧氨氧化菌代谢的新理解

厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteria,AAOB)是化能自养菌,由于其生理代谢的奇异性、细胞结构的特殊性以及对氮素循环的重要性,已成为环境工程、微生物以及海洋生物学等领域的研究热点.然而,AAOB未能实现纯培养的现状已成为AAOB代谢途径研究的巨大障碍.近年来兴起的宏基因组技术(Metagenomics)为AAOB代谢途径的研究提供了新手段.采用宏基因组技术,可直接研究微生物群体中某特定微生物基因组的结构与功能,摆脱了传统微生物学研究对纯培养的依赖,使未培养微生物的认识和开发成为可能.本文首先简述获取AAOB宏基因组信息的过程,然后通过比较由传统代谢研究方法和宏基因组技术获得的AAOB代谢途径的研究成果,论述基于宏基因组技术获得的对AAOB代谢的新理解,得出以下结果和结论:1)AAOB的碳素固定途径为乙酰辅酶A途径,碳素固定的还原力来自NADH或者QH2;2)AAOB氮素转化的重要中间产物是NO,而非NH2OH,并提出了以NO为核心的AAOB代谢的改进模型;3)AAOB的ATP合成途径为氧化磷酸化,推测的电子传递途径为N2H4—QH2—细胞色素bc1复合体;细胞色素bc1复合体再将电子用于NO2-还原和N2H4合成.AAOB的宏基因组技术使AAOB代谢途径的研究更具方向性.随着分子生物学理论和技术的不断发展,宏基因组学的升级技术(如宏转录组学、宏蛋白质组学)将为AAOB代谢途径的研究提供新的方法与平台.图3表1参51     

基质性毒物对厌氧氨氧化富集培养物的单独和联合抑制效应

采用分批培养试验和连续培养试验研究了基质性毒物(氨和亚硝酸)对厌氧氨氧化富集培养物的单独和联合抑制效应.试验结果表明,分批培养时,氨和亚硝酸对厌氧氨氧化富集培养物的半抑制浓度及95%可信限分别为1670.3(1518.3~1832.4)mg·L~(-1)和565.3(239.0~916.3)mg·L~(-1),亚硝酸毒性大于氨;氨和亚硝酸对厌氧氨氧化富集培养物的联合抑制效应为独立作用,二者各自对厌氧氨氧化富集培养物产生毒害.在中性环境和高浓度基质条件,高浓度的游离氨和游离亚硝酸会抑制厌氧氨氧化富集培养物,防止游离态基质浓度过高是解决基质自抑制的重要手段.连续培养时,随着氨浓度的上升,反应器效能和联氨含量基本稳定;随着亚硝酸浓度的上升,反应器效能急剧下降,联氨快速累积.基质亚硝酸对厌氧氨氧化富集培养物的抑制源于联氨脱氢步骤受阻,细胞能量代谢不畅,所积累的中间产物联氨作为抑制物可能会进一步加剧抑制效应.     

“无废城市”建设与碳减排协同推进研究

“无废城市”建设可以助推碳达峰、碳中和目标的实现。开展“无废城市”建设,对于在城市整体层面实现碳减排十分必要,且二者在目标和路径上具有协同性,应协同推进,推动减污降碳协同增效。然而,目前我国“无废城市”建设与碳减排协同推进存在融合度不足、固废资源化利用水平不高、固废处理处置排放偏高以及相关碳排放理论与方法不完善等问题,亟待深入研究。因此,本文基于我国“无废城市”建设的实际情况,分析“无废城市”建设与碳减排的关系和协同推进的问题,估算“无废城市”建设产生的碳减排效益和潜力,识别“无废城市”建设中碳减排的重点领域和关键环节,提出“无废城市”建设与碳减排协同推进的发展目标以及政策建议,为切实发挥减污降碳协同增效作用、推动我国生态文明建设提供支撑。     

玛瑙河多环境介质和铜锈环棱螺体内微塑料的赋存特征

微塑料污染对水生态系统及人类健康危害大,为探究微塑料在不同环境介质中的赋存特征,选择长江一级支流玛瑙河为研究区域,通过现场采样、显微镜观察和傅里叶红外光谱测定等,对玛瑙河表层水体、沉积物、河岸带土壤和底栖动物铜锈环棱螺中微塑料的丰度、粒径、形状、颜色和组成类型进行了分析.结果表明,玛瑙河表层水体的微塑料平均丰度为（5.9±0.26）n·L^-1;上层沉积物中微塑料丰度（以干重计）为（1.35±0.1）n·g^-1,下层沉积物中微塑料丰度（以干重计）为（0.93±0.12）n·g^-1;近河岸带土壤中微塑料丰度（以干重计）为（0.68±0.16）n·g^-1,远河岸带土壤中微塑料丰度（以干重计）为（0.69±0.14）n·g^-1;铜锈环棱螺体内微塑料丰度为（2.06±0.25）n·g^-1.分析发现,上层沉积物和下层沉积物中微塑料丰度呈正相关;铜锈环棱螺体内微塑料丰度分别与上、下层沉积物中微塑料丰度呈正相关;近、远河岸带土壤中微塑料丰度具有相关性.各环境介质和铜锈环棱螺体内微塑料粒径大多<0.1mm,主要形态为纤维状和碎片状,颜色以蓝色和黑色为主,成分主要是聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）.研究发现,河岸带土壤中微塑料主要来源于农用塑料薄膜的破碎和分解.通过多环境介质调查和铜锈环棱螺体内微塑料的分析,探明了大型底栖动物体内微塑料的累积效应,可为全面了解微塑料潜在生态风险提供依据.     

中试螺旋式自循环厌氧反应器处理安乃近制药废水的稳定性能

以制药废水实验了50m3螺旋式厌氧反应器（SPAC反应器）的稳定性。采用AugmentedDickey—Fuller（ADF）单位根检验表明,螺旋式反应器具有良好的启动和运行稳定性。负荷冲击实验显示,SPAC反应器具有较好的耐浓度冲击能力和耐水力冲击能力,所能耐受的最大浓度冲击强度大于60000（mg·h）／L（进水浓度提升2倍）,所能耐受的最大水力冲击强度为300（m3·h）／d（进水流量提升50％）。SPAC反应器还具备受扰恢复能力。在反应液pH低于5．74,出水浓度、COD去除率和容积COD去除速率（VRR）分别为3500mg／L、22．30％和2．52kg／（m3·d）的工况下,经过30d恢复,出水浓度、COD去除率和VRR的恢复程度达到80％～90％。     

中试螺旋式自循环厌氧反应器处理安乃近制药废水的稳定性能简

以制药废水实验了50 m³螺旋式厌氧反应器（SPAC反应器）的稳定性。采用Augmented Dickey-Fuller（ADF）单位根检验表明,螺旋式反应器具有良好的启动和运行稳定性。负荷冲击实验显示,SPAC反应器具有较好的耐浓度冲击能力和耐水力冲击能力,所能耐受的最大浓度冲击强度大于60 000 （mg·h）/L（进水浓度提升2倍）,所能耐受的最大水力冲击强度为300（m³·h）/d（进水流量提升50%）。SPAC反应器还具备受扰恢复能力。在反应液pH低于5.74,出水浓度、COD去除率和容积COD去除速率（VRR）分别为3 500 mg/L、22.30%和2.52 kg/（m³·d）的工况下,经过30 d恢复,出水浓度、COD去除率和VRR的恢复程度达到80%~90%。     

商场企业WSS运行成熟度评价

分析商场企业WSS运行中存在的问题,基于成熟度理论确定商场企业的WSS运行成熟度等级,建立评价指标体系,以问卷调查的结果为基础,运用分级加权法确定各指标权重,并建立成熟度蛛网模型,并通过一个实例验证本方法的可行性。     

宜昌市东山运河微塑料污染评估及年排放量估算

微塑料作为一种新兴的污染物受到世界的广泛关注.城市是微塑料污染产生的重点区域,而城市水体则是微塑料向其他淡水环境传输的重要载体.以宜昌市城区东山运河为研究对象,于2022年7月和10月分别通过现场采样、显微镜观察和傅里叶红外光谱测定等方法,鉴定和分析了东山运河水体中微塑料的赋存特征和潜在污染来源,并依据风险指数（H）、污染负荷指数（PLI）模型和比例流量法定量评估了水体中微塑料的生态风险和年排放量.结果表明,东山运河表层水中微塑料的平均丰度为（7 295±1 051） n·m^-3（7月）和（5 145±762.6） n·m^-3（10月）;其中,纤维状（27.63%~63.23%）、尺寸<0.5 mm（75.68%~96.2%）和彩色（22.73%~61.83%）的微塑料占据主导地位,材质以PE（30.1%）和PET（26.33%）为主;两种模型的评估结果显示,东山运河生态风险指数属于Ⅲ类,总体污染负荷属于Ⅰ类,部分点位污染负荷达Ⅱ类;通过估算得出东山运河每年向长江输送微塑料约3.37 t.总体而言,宜昌市东山运河微塑料污染程度属于中等,其污染来源可能是洗衣废水、个人护理产品和塑料废弃物等.