不同营养源对人工湿地基质生物膜培养液pH值的影响

采用恒温摇床培养方法,研究了不同营养源(处理1:尿素+乙酸钠;处理2:亚硝酸钠+乙酸钠;处理3:硝酸钾+乙酸钠;处理4:碳酸氢铵;处理5:硫酸铵+碳酸氢钠;处理6:磷酸二氢钾+碳酸氢钠)对复合垂直流人工湿地基质生物膜培养液pH值的影响,探讨了pH值变化过程中生物膜脱氢酶活性和多糖含量的变化规律.结果表明,处理1、4以及5中培养液pH值先下降然后再上升,但下降和上升的幅度不同.处理2、3以及6中培养液pH值添加碳源前在7.30～7.40之间缓慢变化,添加碳源后均上升至9.00左右.在培养液pH值变化的过程中,生物膜脱氢酶活性和多糖含量也发生改变.处理1、2、3中生物膜脱氢酶活性均在pH值上升的过程中达到最高值,而处理4、5、6中脱氢酶活性随pH值的变化呈下降趋势.对于所设6个处理,除处理4中多糖含量在整个试验过程中基本不变外,其余5个处理中多糖含量均在pH值上升过程中一直增加.     

人工湿地堵塞监测方法的研究进展

人工湿地堵塞是目前国内外研究的热点问题,精确、高效的监测方法对提升湿地运行管理及净化能力等有重要意义。总结前人研究成果,比较分析目前人工湿地堵塞常见和可能的监测方法,对人工湿地堵塞监测方法和装置设备的研究方向及重点进行了展望,以期为堵塞湿地的长期监测提供参考。根据湿地内部水力学分析、基质或堵塞物物理化学性质将监测方法分为原位法和异位法。原位法中基于水力传导率测定的下降水头法和恒定水头法应用广泛;示踪剂技术较为简明直观,常用作堵塞湿地水流模型的建立;时域反射探针、探地雷达以及核磁共振传感器等新型原位探针技术对湿地内部造成的干扰较小,在湿地堵塞物定性定量方面具有良好发展前景;基于湿地内部电阻效应的微生物燃料电池法是目前研究的热点;基于基质孔隙率和堵塞物成分和性质的异位测定法还有较大提升空间;新兴的以蚯蚓为主的生物监测和根区微生物监测同样值得探索。     

基于CNKI数据库的人工湿地文献计量分析

人工湿地是污水处理过程中重要的生态技术之一。了解人工湿地的发展过程和研究热点对于今后人工湿地的研究工作具有重要意义。本文使用文献计量学方法,自CNKI数据库采集数据,通过Citespace软件,从刊文数量、机构、主要作者、研究热点等方面对人工湿地研究进行可视化分析。结果表明：1987-2019年我国人工湿地的研究可以分为三个阶段,分别为起步阶段1987-2000年、快速发展阶段2001-2010年、稳定发展阶段2011-2019年。国家自然科学基金委是人工湿地研究的主要基金提供者,同济大学、东南大学和中国科学院水生生物研究所是发文量最多的学术机构,吴振斌等10名学者发表文章数占总发文量的5.5%,国内各机构及学者之间均有较为紧密的联系,研究热点体现在处理河流和污水处理厂尾水、工艺组合、植物耐寒和根系研究、发掘新兴基质等。本文提出了今后的研究方向为人工湿地生物膜理论的丰富、堵塞和冬季高效运行技术的工程化应用、人工湿地设计和运行管理维护的标准化等。     

不同级配基质方式下垂直流人工湿地净化效果及渗透性能研究

本研究设置了基质正、反级配垂直流人工湿地,通过测定系统对CODcr、TN、TP、NH+4-N等指标的去除效率、有效孔隙率和渗透系数的变化来比较两种级配方式下垂直流人工湿地净化效果和系统渗透性能.结果表明,两种级配方式下,垂直流湿地系统对污染物去除的综合效果优于单一粒径的无烟煤湿地系统;反级配系统在除磷方面存在优势,正级配系统在COD.去除方面显著强于反级配系统,在脱氮方面两者不存在显著性差异;反级配系统的有效孔隙率在各层的降幅变化不大,而正级配系统表层及上层有效孔隙率的降幅显著大于中层和底层;正级配系统渗透系数的变化显著高于反级配系统,且出现了持续性表面滞水现象.以上结果均表明,反级配垂直流湿地系统可以在保证净化效率的同时,缓解湿地基质堵塞,有效延长基质的使用寿命.     

不同级配基质方式下垂直流人工湿地净化效果及渗透性能研究

本研究设置了基质正、反级配垂直流人工湿地,通过测定系统对CODCr、TN、TP、NH4＋-N等指标的去除效率、有效孔隙率和渗透系数的变化来比较两种级配方式下垂直流人工湿地净化效果和系统渗透性能。结果表明,两种级配方式下,垂直流湿地系统对污染物去除的综合效果优于单一粒径的无烟煤湿地系统;反级配系统在除磷方面存在优势,正级配系统在CODCr去除方面显著强于反级配系统,在脱氮方面两者不存在显著性差异;反级配系统的有效孔隙率在各层的降幅变化不大,而正级配系统表层及上层有效孔隙率的降幅显著大于中层和底层;正级配系统渗透系数的变化显著高于反级配系统,且出现了持续性表面滞水现象。以上结果均表明,反级配垂直流湿地系统可以在保证净化效率的同时,缓解湿地基质堵塞,有效延长基质的使用寿命。     

具有纵向外肋片的水平复合管外表面自然对流换热的数值计算

为了方便而有效地模拟具有纵向外肋片的水平复合管外表面大空间自然对流换热的数值计算时计算区域外边界条件,本文提出一种新的边界条件处理方式。数值实验表明,用该条件计算的具有恒壁温的水平圆柱外表面自然对流换热数值解与文献中的基准解相比,平均Nu数的误差在0.5％以下。本文在极坐标系下,采用固体区与流体区耦合计算原始变量法,模拟计算了具有纵向外肋片的水平复合管外表面在不同肋片高度和肋片数下的自然对流换热量。数值计算表明,管外布置6个对称的肋片时,在肋片相对高度h/r04.0时,对换热最为有利,对应的肋片管平均肋效率为87.92％;而在相同肋片高度下,布置8个对称的肋片时,换热量最大。     

宁夏沙湖沉水植物恢复初期沉积物细菌群落特征研究

探究北部湾春季鱼类多样性变化及与环境因子的关系，为北部湾海域渔业资源的变化及渔业资源的长期开发、利用和保护提供参考。根据2011年和2018年春季北部湾渔业资源调查数据，结合海表面温度（SST）、叶绿素a浓度（Chl-a）遥感数据及水深数据，采用典范对应分析（CCA）和冗余分析（RDA）方法，研究北部湾鱼类优势种和常见种丰度、鱼类多样性指数与环境因子之间的关系。结果表明：2018年春季鱼类捕获种类数高于2011年春季，分别为157和135种；2011年春季优势种为竹荚鱼（Trachurus japonicus）、蓝圆鲹（Decapterus maruadsi）及鹿斑鲾（Secutor ruconius），而2018年春季优势种为竹荚鱼、二长棘犁齿鲷（Evynnis cardinalis）及日本发光鲷（Acropoma japonicum），竹荚鱼为共有优势种。2011年与2018年春季鱼类多样性指数无显著差异（P > 0.05）。CCA和RDA分析结果表明：SST与北部湾鱼类优势种和常见种丰度呈显著正相关性(P < 0.05)，而与鱼类多样性指数呈负相关；水深与北部湾鱼类优势种和常见种丰度呈正相关性，而与鱼类多样性指数呈负相关；同时，Chl-a浓度与北部湾鱼类优势种和常见种丰度呈显著负相关(P < 0.05)，而与鱼类多样性指数呈显著正相关性(P < 0.05)。