同步硝化反硝化菌（Alcaligenes faecalis WT14）养殖污水脱氮效果研究

为探究溶氧(Dissolved orygen,DO)控制对异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌脱氮效力的影响,本文从绿狐尾藻人工湿地底泥基质中分离出高效HN-AD菌Alcaligenes faecalis WT14,通过室内和反应器装置试验,较系统地研究了WT14的HN-AD性能和不同DO条件对其NH_4~+-N、NO_3~--N去除能力的影响,并建立两级DO控制固定床反应器,通过DO控制分析了菌株WT14对养殖废水的处理效果。氮平衡试验表明,菌株WT14具有高效的同步硝化-反硝化能力,92.10%的NH_4~+-N以气态形式被去除,4.16%的NH_4~+-N被菌株WT14同化为胞内氮,同时NH_4~+-N的存在会促进NO_3~--N的还原。DO控制试验表明,菌株WT14的NH_4~+-N和NO_3~--N去除能力与DO浓度显著相关,低DO条件会抑制其NH_4~+-N去除能力,但是会促进NO_3~--N去除能力,且符合Boltzmann模型,其脱氨脱硝活性的半数DO抑制浓度分别为2.53 mg·L~(-1)和5.40 mg·L~(-1),最大NH_4~-N去除率和NO_3~--N去除率分别为94.0%和98.4%。在两级好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、90.5%和97.5%,存在NO_3~--N和NO_2~--N的积累,而在连续好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))-微氧(DO 0.50±0.10mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、97.6%和98.2%,且无NO_3~--N和NO_2~--N的积累。研究表明,两级DO控制中连续好氧-微氧显著促进了同步异养硝化-好氧反硝化菌WT14对NO_3~--N和NO_2~--N的还原,且不影响NH_4~+-N和COD的去除,提高了TN去除率。     

南粳9108水稻-中华绒螯蟹共作模式下水体理化指标与生长动态分析

开展了南粳9108水稻与中华绒螯蟹共作试验,通过定期测量水体的温度、pH值、溶氧量(DO)、铵态氮(NH_4~+-N)含量、亚硝酸态氮(NO_2~--N)含量、硫化氢(H2S)含量以及中华绒螯蟹体质量指标,探索南粳9108水稻与中华绒螯蟹共作模式,同时研究稻田水体理化指标与中华绒螯蟹生长的动态变化情况。共作模式下,水体WT变化范围为7.70~31.19℃,pH值7.40~8.23,DO 2.66~5.72 mg/L,NH_4~+-N含量0.17~1.19 mg/L,NO_2~--N含量0.054~0.154 mg/L,H2S含量0.040~0.176 mg/L;中华绒螯蟹的生长呈"S"形曲线,雄性个体平均体质量比雌性个体大。收获期,雄蟹的平均体质量达146.32 g,雌蟹平均体质量达123.82 g。本研究为养殖户进一步优化和改进稻田养蟹提供了依据,同时为摸索更适合当地推广的高效稻蟹共作模式提供参考。     

不同用量的呼吸环和陶瓷环处理养殖废水中氨氮的效果

采用挂膜法在曝气式生物滤池中比较分析不同用量的呼吸环和陶瓷环处理养殖废水时NH_4~+-N,NO_2~--N的质量浓度变化,并构建浓度变化模型公式。结果表明,不同生物滤料、不同用量的NH_4~+-N质量浓度均随处理时间延长而逐渐下降,NO_2~--N质量浓度先上升至峰值然后下降。14%红色呼吸环、10%红色呼吸环NH_4~+-N和NO_2~--N处理效果最优,处理的第21~23天NH_4~+-N达最低值(0.056±0.014)mg·L~(-1),去除率为97.37%;处理的第10天NO_2~--N达到峰值(1.722±0.014)mg·L~(-1),第24~26天达最低值(0.024±0.009)mg·L~(-1)。不同比例不同生物滤料NH_4~+-N去除效果满足模型公式y=a/(1+be~(cx))+d,NO_2~--N去除效果满足模型公式y=x~ae~((b/x+cx))+d。     

针叶蕨藻对养殖废水中氮盐的净化

为了阐明大型海藻针叶蕨藻对海水养殖废水的净化效果,设置针叶蕨藻密度为20,60 120 mg·L~(-1)实验组和无针叶蕨藻的对照组,每组3个重复,分析海水养殖废水中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的浓度变化。研究结果表明,各实验组水质处理效果均较好;实验进行8 d后,20 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.91%,NO_3~--N去除率为25.80%,;60 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率99.96%,NO_3~--N去除率为25.39%;120 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.94%,NO_3~--N去除率为64.15%。不同处理组NO_2~--N浓度基本无变化。在NH_4~+-N去除速率方面不同处理组间存在极显著差异(P0.01)。     

固定化四爿藻的制备及其去除养殖废水中氮·磷的效果

[目的]探究固定化四爿藻去除养殖废水中氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸氮(NO_2~--N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)的效果。[方法]采用海藻酸钠固定化包埋技术开展了四爿藻固定化培养,探究了藻球直径、藻细胞包埋密度、海藻酸钠浓度及氯化钙浓度等条件对四爿藻固定化培养的影响。同时测定了固定化四爿藻去除养殖水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P的效果。[结果]四爿藻固定化培养的优化条件为藻球直径为4 mm、藻细胞包埋密度为1.82×10~4个/mL、海藻酸钠质量浓度为10 g/L及氯化钙浓度为20 g/L;在石斑鱼养殖废水中引入固定化四爿藻,试验第3天,NH_4~+-N去除率达98.87%、NO_2~--N去除率达98.33%和PO_4~(3-)-P去除率达83.70%。[结论]采用海藻酸钠固定化包埋技术不影响四爿藻的生理活性;固定化四爿藻应用于净化养殖水环境具有很好的前景。     

稻-虾与稻-蟹种养模式下的水质及虾、蟹生长动态

为稻田高效综合种养模式的完善与推广提供依据,通过定期监测养殖水体的水温、溶解氧(DO)、pH、NH_4~+-N、H_2S、NO_2~--N以及河蟹和小龙虾体质量等指标,研究稻-虾与稻-蟹种养模式水体水质及虾、蟹生长的动态变化。结果表明:稻-蟹种养模式水温和DO分别为7.69~31.47℃和4.32~6.97mg/L,稻-虾种养模式水温和DO含量分别为7.91~31.46℃和4.09~6.40mg/L,各塘口养殖水体的水温和DO差异不显著;稻-蟹种养模式pH和H_2S含量分别为7.35~8.12和0.046~0.241mg/L,稻-虾种养模式pH和H_2S含量分别为7.41~8.23和0.05~0.19mg/L,二者差异显著;稻-虾种养模式NH_4~+-N和NO_2~--N的含量分别为0.234~2.240 mg/L和0.050~0.232 mg/L,稻-蟹种养模式NH_4~+-N和NO_2~--N的含量分别为0.214~1.610mg/L和0.046~0.176mg/L,二者差异显著;河蟹和小龙虾的生长呈"S"型曲线,生长状况良好,收获期,雄蟹平均体质量为142.6g,雌蟹平均体质量为122.0g,小龙虾平均体质量为45.3g。     

中华鳖养殖池塘水质的昼夜变化研究

对中华鳖池塘夏季主要水质因子进行昼夜连续监测,通过相关性分析发现气温与水温、气温与pH、气温与溶解氧(DO)、气温与氨氮(NH_4~+-N)、水温与pH、水温与DO、水温与NH_4~+-N、透明度与pH、pH与DO、pH与NH_4~+-N、DO与NH_4~+-N在0.01水平上显著相关,气温与透明度、NH_4~+-N与亚硝酸氮(NO_2~--N)在0.05水平上显著相关。通过回归分析发现,气温(A)与DO(D)函数关系为D=0.649A-12.729(R~2=0.900,P<0.01),一元回归关系达到极显著水平;pH(H)与DO(D)函数关系为H=0.015D~2-0.021D+6.59(R~2=0.900,P<0.01),二元回归关系达到极显著水平,该研究结果可为指导中华鳖池塘养殖提供参考。     

亚热带小流域浅层地下水不同形态氮含量的时空变异特征

为了定量研究流域尺度上氮素(N)形态的时空变异特征,以湖南省长沙县亚热带湘江源头小流域(134.4 km~2)为研究对象,2011年(1—12月)定位观测了小流域菜地、茶园、旱地、林地、两季稻田和一季稻田6种土地利用类型下浅层地下水总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)浓度的动态变化,运用空间分析技术分析了各观测指标的时空变异特征。结果表明:研究区浅层地下水NH_4~+-N、NO_3~--N和TN均具有强烈的空间自相关性(块金系数分别为0.76%、8.50%、4.41%),结构变异占主导地位,变程分别为540、580、570 m。小流域浅层地下水TN、NH_4~+-N和NO_3~--N月均浓度变化趋势不尽相同,TN和NO_3~--N月均浓度的动态变化相对比较平缓,而NH_4~+-N的变幅较大,TN和NH_4~+-N的峰值出现在2011年7月,NO_3~--N无明显高峰;TN、NO_3~--N和NH_4~+-N的平均浓度分别为2.97、1.12 mg N·L~(-1)和1.32 mg N·L~(-1)。研究区浅层地下水N的浓度分布特征与土地利用类型关系密切,茶园、稻田为浅层地下水N分布高浓度区,且茶园地下水N浓度最高,林地为N分布低浓度区。     

不同来源养分对稻田施肥周期内田面水氮含量的影响

施肥导致的水体氮流失是重要的面源污染源。开展不同养分来源下,基肥和追肥下不同施肥模式下稻田田面水中的铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)及可溶性生物量氮(DON)的含量监测研究。结果显示:稻田田面水NH_4~+-N、TN浓度随尿素用量增加而增加,无论是单施尿素还是增施猪粪或继续增施秸秆,NH_4~+-N及TN浓度峰值均出现在施肥后4~5 d,基肥施用后的前10 d,田面水以NH_4~+-N为主,基施尿素的NH_4~+-N及TN峰值分别达47.6、54.5 mg/L。NO_3~--N浓度变化不如NH_4~+-N明显,且流失风险较小;DON在施肥后10 d增至峰值后缓慢下降,但占总氮比较高。提高尿素用量或增施猪粪用量,田面水NH_4~+-N、TN及DON都呈增加趋势,增施秸秆虽然提高田面水的NH_4~+-N和TN,但NO_3~--N和DON含量呈下降趋势。以上结果表明,施肥后的10 d内NH_4~+-N是重点需要关注的氮形态,增施猪粪增加氮流失风险,尿素配合猪粪和秸秆施用,可降低田面水的NO_3~--N和DON含量。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticus HA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4~+-N直接被氧化为NO_3~--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

常温下UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验

[目的]研究常温下厌氧氨氧化反应器的脱氮效果。[方法]以人工配水为进水,接种某城市污水处理厂氧化沟活性污泥,在常温(22~29℃)下进行了一套容积为3.2 L的UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验。[结果]反应器在运行75 d后,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达93.5%和86.1%,去除的氨氮、去除的亚硝酸盐氮和生成的硝酸盐氮比例为1.00∶1.30∶0.31,成功实现厌氧氨氧化途径生物脱氮。反应器停运近3个月后,在常温(17~25℃)再次启动时,只需16 d反应器就可以恢复高效厌氧氨氧化生物脱氮,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达96.6%和90.1%。[结论]常温下可以实现厌氧氨氧化反应器的启动,并且可以实现高效脱氮。     

全程自养脱氮反应器条件下半亚硝化影响因素的探究

[目的]研究半亚硝化的快速实现及影响因素.[方法]采用全程自养脱氮（CANON）反应器对高氨氮模拟废水进行半亚硝化反应的研究,主要研究了进水NH4＋-N和DO浓度以及pH的变化对半亚硝化反应的影响.[结果]控制试验条件在进水NH4＋-N浓度为200 mg/L,pH为7.5 ～8.5,HRT=1.25 d,DO为1.5 mg/L,室温（25～ 27℃）的条件下,连续运行40d,NH4＋-N转化为NO2-N的比率接近57％,NO2--N积累率（即NO2-N/NOx--N）在95％以上,NO2-N与NH4＋-N比值基本稳定在1.06～l.21.[结论]CANON反应器实现了半亚硝化反应,为后续Anammox菌的富集和CANON反应器的启动创造了条件.     

好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水的试验研究

[目的]探寻好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水过程中的影响因素,为工程实践提供理论依据。[方法]采用好氧颗粒污泥处理高氨氮猪场废水,研究化学需氧量（COD）、溶解氧（DO）和氨氮的去除率变化。[结果]在进水COD为1 000 mg/L,氨氮质量浓度为50mg/L的条件下,COD与氨氮的去除率均随处理时间增加而上升,但COD的去除效率远高于氨氮,处理4 h后,氨氮去除效率为55%,而COD去除效率接近90%。平稳运行下亚硝酸盐与硝酸盐浓度随时间的变化,始终稳定在较低的水平。[结论]采用好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水具有良好的COD和氨氮去除效果,该技术值得推广。     

不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N_2O释放的影响

[目的]研究氨氮浓度对部分亚硝化过程中温室气体N2O释放的影响。[方法]利用序批式生物膜反应器(SBBR),采用间歇曝气的方式,分析进水不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O产生的影响。[结果]当进水氨氮浓度不同时,部分亚硝化过程中DO、ORP变化趋势大体一致,出水中亚硝氮与氨氮的浓度比都能达到1∶1,而且硝氮始终都维持在较低水平。进水氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O的释放有显著影响,氨氮浓度越高,N2O的释放量越大。其中,当氨氮浓度为400 mg/L时,N2O的释放量高达37 mg左右。[结论]部分亚硝化过程中N2O的释放可能与NH4+、NO2-的浓度有关。     

MBR处理氨氮废水的试验研究

[目的]研究MBR处理氨氮废水的处理效果。[方法]采用MBR技术对氨氮废水进行处理,研究MBR对CODCr和氨氮的去除效果,以及氨氮负荷和溶解氧对CODCr及氨氮去除效果的影响。[结果]当MBR系统运行稳定,进水CODCr负荷小于4.8 kg/（m3.d）时,CODCr的去除率达88%以上;进水氨氮质量浓度为120～160 mg/L,出水氨氮质量浓度为10 mg/L左右时,氨氮的去除率达90%以上;当溶解氧（DO）浓度分别为1.2、1.8 mg/L时,CODCr和氨氮的去除率均达90%以上,但当DO浓度继续增加时,CODCr和氨氮的去除率变化不明显。另外,由于膜污染导致膜通量下降,确定膜的清洗周期为8～10 d。[结论]采用MBR处理氨氮废水达到预期目标,处理效果良好。     

钼对甘蔗氮代谢的影响

本试验选用巴西固氮甘蔗品种B 1和B 8为供试材料,在温室条件下桶栽砂培甘蔗施以含不同钼水平的营养液(0m g/L、0.01m g/L、0.02m g/L、0.04m g/L),在不同时期测定甘蔗叶片中硝酸还原酶、G S酶活性及硝态氮、氨态氮含量。试验结果表明,在大棚含氮条件下,三个钼处理都提高了两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低了硝态氮含量。0.01m g/L钼处理在拔节期后提高了B 1叶片的G S酶活性,而在幼苗期提高了B 8叶片的G S酶活性,降低了氨态氮含量,促进了氮代谢。在大棚无氮条件下,三个钼处理在拔节期后都提高了两个甘蔗品种的NR酶活性,降低硝态氮含量;提高了B 1的G S酶活性,降低氨态氮含量;在分蘖期也提高了B 8叶片的G S酶活性而降低了其氨态氮含量。因而在大棚里,无论是含氮或无氮条件下,在不同时期不同钼处理对甘蔗氮代谢和氨同化过程的作用也不同,但是相对以较低水平钼处理较能提高两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低硝态氮含量;提高了B 1与B 8的G S酶活性,降低氨态氮含量,促进了甘蔗的氮代谢和氨同化。     

低碳氮比畜禽粪水厌氧消化液短程硝化脱氮试验研究

针对畜禽粪水厌氧消化液存在低C/N、后续可生化性差等问题,提出利用短程硝化反硝化技术处理高氨氮畜禽粪水厌氧消化液。结果表明:在(29±1)℃条件下,通过调节曝气量控制DO在0.6~0.9 mg·L~(-1)之间,接种厌氧氨氧化颗粒污泥可快速实现短程硝化反硝化;之后在恒定曝气量下使反应器内DO为0.1~2.88 mg·L~(-1)时,在处理高氨氮粪水过程中,通过对比四组不同pH和游离氨(FA)发现,当pH=8、FA=18 mg·L~(-1)左右时更利于亚硝化菌的优势竞争并可长期稳定实现短程硝化反硝化;应用MPN法测得氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)数量之比为600∶1。SBR反应器稳定运行期间COD负荷和氨氮负荷分别为2.0~3.5 kg·m~(-3)·d~(-1)和0.6~0.8 kg·m~(-3)·d~(-1),COD去除率为63%~71%,NH~+_4-N去除率在94.9%以上,NO-2-N积累率(NAR)达到94.25%以上。     

猪血凝性脑脊髓炎病毒RT-PCR方法的建立及初步应用

为了建立快速检测猪血凝性脑脊髓炎病毒(HEV)的RT-PCR方法,根据GenBank中HEV的HE基因和S基因设计了1对引物,在优化RT-PCR反应条件的基础上,成功的扩增出323bp的特异性条带。检测与HEV亲缘性较高的牛冠状病毒及猪的伪狂犬病毒均为阴性,最低可以检测到10个TCID50/100μl的病毒,说明该方法的有较好的特异性和敏感性。用此RT-PCR方法对感染HEV的小鼠和猪进行检测,结果能从发病动物的多种组织中检测到病原,其中以脑组织的检出率最高。因此,临床疑似病例检测时以脑组织为最佳检测样本。     

混凝沉淀-吹脱-Fenton氧化协同预处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究

[目的]研究化学混凝沉淀-吹脱-Fenton氧化法对垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理效果。[方法]以上海某填埋场生活垃圾渗滤液膜滤浓缩液为研究对象,研究混凝沉淀-吹脱-Fenton氧化协同处理工艺对有机物和NH3-N的去除,考察混凝剂种类、投加量、吹脱温度、空气流量、吹脱pH和H2O2浓度、Fe2＋浓度、氧化pH和时间等因素的影响。[结果]混凝沉淀中,添加6 g/L MgO和2 g/L Ca（OH）2混凝沉淀效果最佳。最佳吹脱试验条件确定为pH 11.0～11.5,温度≥30℃,吹脱时间为4.5～5.0 h,空气流量为6 L/（min.L）,吹脱效率大于80%。Fenton氧化的最优化条件为H2O2 750 mmol/L,Fe2＋28 mmol/L,反应时间45 min,pH 3。整个工艺对COD去除率达93.4%,对NH3-N去除率达95.7%。[结论]化学混凝沉淀-吹脱-Fenton氧化法对垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理效果较好,值得进一步研究。     

工艺参数对蚯蚓生态滤池净化养殖污水的影响

[目的]探讨蚯蚓添加量、布料强度和布料方式等工艺参数对蚯蚓生物滤池净化养殖污水的影响特征,确定滤池规模化处理畜禽养殖污水的最佳条件,为养殖污水处理提供技术支撑.[方法]采用蚯蚓生态滤池技术净化养殖污水,测定水样中的总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、总磷(TP)、磷酸盐(PO43-)、化学需氧量(COD)、pH和电导率(EC)等指标.[结果]在相同蚯蚓添加量和滤料总量下,单层生态滤池去除养殖污水中TN、NH4+-N、NO3--N和COD的效果优于双层,但去除PO43-的效果劣于双层;布料强度为2.25~4.50 m3/m2·d时,最有利于养殖污水中NH4+-N、TN、TP和COD的去除,但对NO3--N含量、pH和EC变化无明显影响;蚯蚓添加量为0.5 kg/箱的处理对进水TN、NO3--N、NH4+-N、TP、PO43-和COD的平均去除率明显小于投入量1.0~2.0 kg/箱的处理,但蚯蚓添加量过大会导致出水EC增加.[结论]蚯蚓生态滤池能够持续高效并相对稳定地去除养殖污水中氮、磷和碳等污染物质.综合成本和效率因素,蚯蚓生态滤池净化养殖污水工艺建议采用单层布料,布料强度4.50 m3/m2·d,蚯蚓添加量1.0 kg/箱.