条子泥垦区养殖尾水净化河道的细菌群落结构及其与环境因子的关系

监测条子泥垦区养殖尾水净化河道内的水体和沉积物,以探究河道内的细菌群落结构及与环境因子的关系。结果表明,河道内水质在不同月份间的差异显著,沉积物的理化性质在不同位点间的差异显著。依总氮(TN)和总磷(TP)判断,河道水体处于富营养化水平,但满足江苏省池塘养殖尾水排放二级标准。碳酸氢钠可提取磷(Olsen-P)表明沉积物不处于高营养水平。水体和沉积物中细菌群落组成的变化同理化性质一致,两环境中细菌群落的多样性、丰富度和组成均存在显著差异。蓝细菌门(Cyanobacteria)是水中的优势菌门之一,在9月份水体中的相对丰度高达39.33%。蓝细菌属(Cyanobium_PCC-6307)在水体(13.34%)和沉积物(8.15%)中均占据最高丰度,对细菌群落的影响最大。水体中水温(T)、TN、可溶性活性磷酸盐(SRP)和高锰酸盐指数(COD_Mn)与细菌群落显著相关(P<0.05)。除TN外,其余3项指标均与蓝细菌属呈正相关。沉积物中水溶性磷(WSP)、易解析磷(RDP)和总碳(TC)与细菌群落显著相关,WSP和RDP与蓝细菌属呈正相关。应加强对养殖尾水中磷的控制,以限制蓝细菌属在河道中的富集。本研究为沿海垦区水产养殖的尾水调控和健康发展提供了参考。     

栽培措施对水稻氮素吸收利用及稻田尾水氮磷含量的影响

为探讨在不同耕作模式下秸秆还田和肥料品种对水稻产量形成、氮素吸收利用、土壤养分含量及稻田尾水氮磷含量的影响,以南粳9108和金武软玉为供试材料,设计秸秆还田与肥料品种、秸秆还田与耕作方式、耕作方式与肥料品种3个互作试验。结果表明：与秸秆不还田处理相比,秸秆还田处理的水稻产量平均高5.57%,成穗率平均高6.11%,吸氮量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力和氮肥利用率分别高3.30%、2.16%、0.70%、5.46%和4.96%,土壤中全氮和速效氮含量分蘖期较低,分蘖期后较高,全生育期尾水中总氮、总磷含量分别平均提高4.83%、39.28%。与浅旋处理相比,深耕处理的水稻产量平均高9.75%,成穗率平均低0.62%,吸氮量、氮素籽粒生产效率、氮肥偏生产力和氮肥利用率分别高3.27%、6.33%、9.76%和1.52%,氮素收获指数低1.42%,土壤全氮和速效氮含量分别低0.27%和2.83%,全生育期尾水中总氮、总磷含量分别平均降低4.23%、12.71%。与速效肥处理相比,缓释肥处理的水稻产量平均低12.01%,成穗率平均低2.95%,氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥...     

养殖尾水处理系统填料生物膜氮循环微生物功能特征

为探讨填料生物膜在养殖尾水处理中对水体氮循环的影响机制,采用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术,对填料生物膜、水体细菌的群落结构及其与氮循环相关的功能基因丰度差异特征进行了研究。结果显示,填料生物膜微生物主要参与氮代谢活动。在属水平上,Pseudomonas、Spirochaeta、Opitutus和Syntrophus是填料生物膜氮素转化过程的重要功能微生物类群。与水体相比,填料生物膜的碳代谢活动能力较强（P<0.05）;填料生物膜上固氮功能基因nifH、硝化功能基因hao、反硝化和异化硝酸盐功能基因napA、nirS、norB、norC、nrfA、nirB和氮代谢调控基因ntrC及其相应的关键酶均显著高于周围水体（P<0.05）,且对含氮污染物有显著去除效果。研究表明,养殖尾水处理系统内复合填料生物膜具有比周围水环境更强的氮周转能力,主要通过关键功能物种介导的固氮和反硝化作用实现养殖尾水氮素的转化和迁移。研究结果作为野外实验证据,可为复合填料生物膜系统在水产养殖尾水治理中的应用提供理论依据。     

电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究应用

随着水产养殖业的迅速发展,养殖尾水带来的环境问题日益引起广泛重视。电絮凝作为一种绿色环保型水处理技术,由于其操作简单、污染物去除效率高、设备占地面积小等优点备受关注。该文从电絮凝技术的研究进展、净水机理、影响因素及其在海水养殖中的应用展开论述,介绍了电絮凝技术在除藻、去除浊度和化学需氧量(COD)、脱氮除磷、杀菌消毒及与其他水处理技术的耦合应用,还介绍了电絮凝技术的能耗计算、氢气回收利用及面临的挑战。电絮凝水处理技术应用前景广阔,随着设备及工艺的不断完善,其在海水养殖尾水处理中的实际应用将不断扩大。     

3种滤料对池塘圈养尾水处理效果的影响

为了探究过滤材料用于池塘圈养尾水的处理效果,采用火山岩、活性炭及沸石作为过滤材料,以滤料种类、滤料粒径和滤料厚度为试验因素,以总固体悬浮物（total suspended solid,TSS）去除率、氨氮（NH₄⁺-N）去除率和化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）去除率为试验指标,开展池塘圈养尾水处理试验。结果显示,3种滤料均能去除池塘圈养尾水中的TSS和COD,均能在一定程度上降低池塘圈养尾水中的NH₄⁺-N浓度,活性炭的处理效果优于其他2种滤料,且活性炭粒径越小或厚度越大时对池塘圈养尾水处理效果越好。正交试验结果显示,以活性炭滤料、粒径为0.5~2 mm、滤料厚度为80 cm时,过滤装置对池塘圈养尾水具有最佳的综合处理效果,在该条件下对池塘圈养尾水的TSS、COD、NH₄⁺-N去除率分别为83.86%、49.78%、29.89%。     

不同水力负荷下人工湿地对海水养殖尾水污染物的净化特征

海水养殖尾水的达标排放是海水养殖产业面临的主要问题之一,人工湿地作为一种生态、综合水处理技术,可有效去除养殖尾水中的氮、磷等污染物,获得适宜的水力负荷条件是该技术推广和应用的前提。构建一套复合垂直流人工湿地处理系统,研究3种水力负荷条件(V1=0.50、V2=0.19、V3=0.10 m/d)对牙鲆(Paralichthys olivaceus)养殖尾水的处理效果的影响。结果显示,3种水力负荷状态下,该系统对于海水养殖尾水中主要污染物的处理效果差异显著。进水中的化学需氧量(COD)浓度相对较低时,去除率均较低(最高去除率为36.25%),水力负荷状态对COD的去除率影响不明显。水力负荷为0.50 m/d时,总氮(TN)的去除率为49.50%;在0.10 m/d时,TN去除率达到85.90%。活性磷酸盐(PO43–-P)的去除率受到水力负荷的影响较小,最低去除率为77.44%。水力负荷状态会影响系统内氮、磷的浓度变化：在不同水力负荷下,下行池中氮污染物去除率在80%以上;上行池则会在高水力负荷状态下产生硝酸盐氮(NO3–-N)或亚硝酸盐氮(NO2–-N)的累积,影响出水水质。PO43–-P的吸附转化主要发生在下行池的中上层,水力负荷越大,PO43–-P的吸附转化就越靠近系统后程。     

利用农业废弃物强化人工湿地处理污水处理厂尾水机理研究

为研究3种典型的农业废弃物（玉米芯、玉米秸秆和小麦秸秆）作为人工湿地外加碳源脱氮的可行性,利用三维荧光和高通量测序分析了植物碳源在人工湿地中促进废水脱氮的增强机制。结果表明：农业废弃物材料可以很好地释放有机碳,累计碳释放量为119.78~172.84 mg·g^-1,同时分解释放的溶解性有机物（Dissolved organic matter,DOMs）主要由腐植酸和黄腐酸组成。在添加农业废弃物的人工湿地中,TN去除效率提高了30.8%~41.2%,并且脱氮菌属Pseudomonas、Thauera等的相对丰度提高了16.38%~22.02%。添加玉米秸秆的人工湿地具有较好的脱氮效果。研究表明,利用农业废弃物作为人工湿地外部碳源处理污水处理厂尾水,可以显著降低尾水中TN,这也为农业废弃物的处理找到了一个新的出路。     

藻类净水除杂系统对微塑料及氮、磷去除效果的影响

微塑料污染和养殖尾水超标排放已成为全球重要问题。在同一系统中,同时研究丝状藻对氮、磷的去除效果和对微塑料的拦截效果尚未见报道。为解决这一问题,本研究构建了一种藻类净水除杂系统,并研究其拦截微塑料和去除水体氮、磷的能力。研究使用水绵(Spirogyra)、浒苔(Enteromorpha)和刚毛藻(Cladophora)3种丝状藻在净水除杂系统中进行微塑料拦截实验,结果显示,实验时间为10 d时,3种丝状藻对纤维状微塑料拦截效果最佳(水绵88.50%,浒苔79.50%,刚毛藻75.50%),对颗粒状微塑料拦截效果最差(水绵67.50%,浒苔53.00%,刚毛藻55.00%)。与其他2种藻类相比,水绵对微塑料具有更好的拦截效果,因此,使用水绵进行水体氮、磷去除实验。将单位面积的藻量分为0、2、4和6 g/dm²,在15 d的实验中,水绵对总氮的去除率最高为91.88%(4 g/dm²),对总磷的去除率最高为90.33%(6 g/dm²),对PO₄^3--P去除率最高为90.38%(6 ...     

用于池塘养殖尾水处理的串联式旋流器水动力特性及分离效率

为了将多级旋流分离技术应用于池塘养殖尾水处理，并解决旋流器的水力停留时间短、分离效率低等问题，根据池塘养殖南美白对虾的尾水特点，结合工业标准150旋流分离器的结构参数，设计了一种串联式旋流分离器。该研究基于欧拉-拉格朗日方法，结合雷诺应力湍流模型与离散相模型，建立了串联式旋流分离器的三维两相内流场数值计算模型。在对比试验数据验证计算方法有效性和流场网格独立性的基础上，分析了进水口流量、锥角、颗粒粒径和密度等参数对旋流器的流场特征和分离效率的影响机制，并提出了多级"旋流+过滤"组合式池塘养殖尾水固液分离技术。研究表明：随着进水口流量在一定范围内增加，两级旋流器内流场的切向速度、轴向速度、分流比、压力降均增大，涡流强度增强，对于粒径为75 μm颗粒物的分离效率明显提高，而对于粒径为5 μm颗粒物的分离效率变化不显著；随着旋流器的锥角减小，水流阻力、压力降和分流比均降低，有助于增加颗粒物在旋流区的停留时间，从而提高其分离效率；随着颗粒物的密度和粒径增大，旋流器的分离效率提高，对粒径为75μm沉淀物的分离效率可达80%，对同粒径悬浮物的分离效率约为60%，但对于粒径为5 μm的2类颗粒物而言，分离效率的差别较小，均低于30%。研究结果可为串联式旋流器的结构优化设计及其在池塘水产养殖尾水处理中的应用提供理论依据。     

低污染水的定义、水质净化与资源化利用

"低污染水"这一概念被提出后，即在洱海、星云湖、抚仙湖和太湖等湖泊的水污染防治中得以应用。近年来，关于低污染水的内涵不断得到丰富。本文综述了低污染水的定义与类型、发展脉络、在水体保护中的定位、处理技术和回用等。最后针对低污染水的特点对其处理技术和管理体系等进行了展望，为今后对低污染水的深入研究与资源化利用提供了总体思路。