物理因子诱变技术在废水生物处理中的应用研究

污水微生物处理法是废水生物处理的主要方法之一,利用物理因子诱变选育高效菌种,增强它对污染物的降解能力,是水污染治理研究领域的一个热点.本文综述了紫外线、γ射线、离子束和激光等物理因子诱变技术的机理及近年来这个领域的研究进展.     

刚毛藻对Cu、Fe、Zn的耐受与污染控制研究

研究刚毛藻对Cu、Fe、Zn的耐受情况。实验设计了3种重金属的浓度,分别为00、.5 mg/L1、.0 mg/L、2.5 mg/L、5.0 mg/L、7.5mg/L1、0 mg/L的培养液,培养期间观察记录刚毛藻的长势,测定藻类生物量及叶绿素a的含量变化,研究藻体对模拟水中3种重金属的去除动态及实际去除效果。结果表明,3种重金属在低浓度(0.5—2.5 mg/L)时藻体长势较好;浓度达到5mg/L时开始出现毒害现象,表现为叶绿素a含量下降趋势;浓度达到7.5mg/L以上时藻体死亡。水体中有效Cu、Fe、Zn浓度较低时,藻体对3种重金属去除效果较好,较高浓度时由于毒害作用使其对3种重金属的去除能力下降。     

石灰预处理和干发酵对稻草热解特性影响

深入研究生物质热解有助于热解机理的理解,利用热重分析来探讨石灰预处理和干发酵对稻草热解特性的影响。结果表明:预处理使木质素和半纤维素含量增加,而干发酵使VS、半纤维素和纤维素含量降低;预处理和干发酵改变稻草热解特性,但未改变稻草的热反应机理;热解一级动力学方程很好模拟稻草热解的主失重阶段,稻草热解活化能数值为42.3～47.8 kJ/mol,属于正常范围;预处理降低反应活化能,而干发酵增加反应活化能。这为秸秆及其干发酵残渣的气化提供了重要的设计依据。     

Ca2+、Mg2+、Fe2+诱导颗粒污泥形成及污水处理效果

研究了Ca2+、Mg2+、Fe2+诱导好氧颗粒污泥(AGS)的形成,探讨其对COD、NH₄+-N、TP的去除效果,研究了有机污染负荷、温度、曝气量对污水处理效果的影响及AGS连续运行稳定性。结果表明:Ca2+、Mg2+、Fe2+可促进AGS形成,其中位径达到340 μm时分别需18,16,11 d。添加Ca2+、Mg2+和Fe2+的污泥SVI₃₀稳定在较低水平,MLSS高于自然形成的AGS,特别是Fe2+的脱氢酶活性较高。Ca2+、Mg2+、Fe2+诱导形成的AGS对COD、NH₄+-N、TP的处理效果较好,其中添加Fe2+的AGS的效果最好,在低、高有机负荷,超低温(4 ℃)和超高温(40 ℃)及曝气不足(1 L/min)情况下,均有较好的COD、NH₄+-N、TP去除效果。Ca2+、Mg2+、Fe2+诱导形成的AGS稳定运行60 d后仍有较好的处理效果,其中Fe2+诱导的AGS的COD、NH₄+-N、TP去除率高达96.3%、96.8%、88.7%。     

一株酸性红B脱色菌的鉴定及脱色动力学

从城市生活污水处理厂的活性污泥中分离对酸性红B具有脱色活性的菌株,考察了不同碳源、不同氮源、葡萄糖初始质量浓度、酸性红B初始质量浓度、温度、pH值等因素对酸性红B脱色效果的影响,对菌株脱色酸性红B的条件进行了优化,研究了脱色的动力学方程。获得了对酸性红B具有良好脱色能力的菌株,对50 mg/L酸性红B模拟废水的脱色率可达96.65%,命名为Y15。通过形态学、16S rDNA序列分析鉴定得到Y15菌株为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)对酸性红B脱色需要外加碳源,以葡萄糖最好,但不能超过2.0 g/L;适宜氮源是(NH_4)_2SO_4。在葡萄糖初始质量浓度为2 g/L、初始酸性红B质量浓度为50 mg/L、温度为35℃、初始pH值为8.0时脱色效果显著。在温度为20~40℃范围内,脱色效果符合一级动力学方程。     

苄嘧磺隆对Cu2+在粘土矿物上吸附-脱附的影响

选择两种粘土矿物Ca－蒙脱石和高岭石作为吸附体，研究Cu^2 的吸附－脱附行为，以及苄嘧磺隆对Cu^2 吸附－脱附的影响，结果表明，Cu62 在比表面积、CEC大的Ca－蒙脱石上吸附量较高；而在比表面积、CEC小的高岭石上吸附量较低，蒙脱石对Cu^2 的吸附主要是静电吸附，吸附的Cu^2 较易脱附；高岭石主要通过专性吸附机制而吸附Cu^2 ，吸附的Cu^2 较难脱附，苄嘧磺隆对Cu^2 在粘土矿物上吸附－脱附的影响显著，苄嘧磺隆增加了Cu^2 在Ca-蒙脱石上的吸附，苄嘧磺隆作为桥而连接Ca-蒙脱石和Cu^2 ，苄嘧磺隆的浓度越高，Cu^2 的吸附量越大，解吸量赵低，苄嘧磺隆对Cu^2 在高岭石上吸附的影响，则是低pH值增加Cu^2 吸附，高pH值时降低Cu^2 吸附，解吸率的变化相反。     

洱海湖滨带茭草收割管理关键参数研究

为确定洱海湖滨带茭草收割管理的时间、频次及高度等关键参数,通过室外与现场模拟,研究了不同收割处理下的洱海湖滨带茭草再生率、株高等生长与生理指标.结果表明:8月和10月收割后茭草再生株的叶长和直径显著下降;10月份收割较8月份收割更不利茭草的再生长:其茭草再生长最大速率下降29.6%,再生株叶长和直径分别下降26.9%、25.9%.现场10月份对同一区域茭草进行重复收割,其恢复生长最大速率比单次8月收割下降37.1%;比单次10月份收割下降10.6%,故收割管理应以单次收割为宜.对浅水区(水深50cm)茭草沿水面收割更有利于其再生长(再生率为100%).     

60Coγ-射线诱变活性污泥辅助处理生活污水的研究

利用^60Coγ-射线辐照处理活性污泥，分析测定了辐照处理前后活性污泥的性质参数、废水的氨氮、COD去除率，并研究了活性污泥总DNA含量变化，通过电泳检测DNA主带差异来比较生物群落的变化，并结合ERIC—PCR群落指纹图谱监测分析了辐照处理前后微生物群落结构的变化规律．研究了不同辐照剂量(50～3000Cy)的^60Coγ-射线辐照处理活性污泥对污水处理效果的影响．结果表明，辐照后的活性污泥SV30、SVI、MLSS、污泥增长率均低于对照，特别是污泥增长率，当辐照剂量为500Gy以上时呈直线下降；辐照处理活性污泥的污水COD去除率也低于对照，氨氮去除率在低剂量(50Gy、100Gy)时分别为92．95％和94．11％，处理效率优于对照，但随着剂量加大处理效果变差；活性污泥经一定的^60Coγ-射线照射后生物相发生了变化，其总DNA的含量，电泳图谱与PCR结果均存在不同程度的差异．当辐射剂量为3000Gy时对微生物杀伤较强，造成活性污泥基因组损害较大，其总DNA的PCR结果出现多态性，即微生物群落发生了本质的变化．     

安徽省经济发展与农业污染的关联分析

以安徽省化肥、地膜和农药投入密度为农业污染指标,利用环境库兹涅茨曲线(EKC)分析安徽省经济增长与农业污染的关系。结果表明:安徽省化肥投入与经济发展的关系呈环境库兹涅茨曲线(EKC)倒U型,即经济发展到一定水平,化肥投入将逐渐减少,化肥造成的环境污染会减轻;而农药投入与经济发展的关系呈EKC倒U型左半段,未达转折点,即随着经济发展,农药投入在短时间内仍会增加,农药造成的环境污染仍会继续;经济发展曲线与地膜投入的关系为EKC"N"型(倒U+U型),存在两个转折点,说明安徽省经济发展对地膜投入的影响复杂,地膜施用量随经济发展会出现小的波动,但总体会持续走高。     

洱海湖滨带挺水植物残体腐解特征及其环境效应初探

采用试验模拟的方法,研究洱海4种主要挺水植物茭草(Zizania caduciflora)、香蒲(Typha latifolia)、水葱(Scirpus validus)和芦苇(Phragnites australis)在水体中的腐解特征. 结果表明:在21 d的腐解试验中,水葱腐解速率最快,茭草和香蒲其次,芦苇最慢; 挺水植物单位干物质TN释放量表现为水葱>茭草≈香蒲>芦苇,TP释放量表现为水葱>茭草>香蒲>芦苇; 4种植物TP释放率均高于TN,腐解出的TP进入水体的比例也明显高于TN. 水体中ρ(TN),ρ(TP)及ρ(COD_Cr)均在腐解初期(1～3 d)快速上升,pH和ρ(DO)快速下降; 随后,ρ(TN),ρ(TP)及ρ(COD_Cr)均缓慢下降,pH和ρ(DO)则缓慢回升. 结合洱海湖滨带挺水植物空间分布的调查结果,估算全湖湖滨带4种挺水植物中TN和TP的总质量分别为17.622和2.870 t,其中茭草和香蒲中的TN和TP分别占91%和95%,对茭草和香蒲进行适时、适宜的收割对改善湖滨带的水质具有重要的意义.