用于人工景观水体污染治理的净水植物筛选

为了筛选出适应于本地区人工景观水体栽培、净化效果好、观赏价值高的净水植物,通过温室静态实验研究了白掌、吊兰、铜钱草和鸭掌木四种观赏植物在富营养化水体环境下的生长状况及对水中总氮、总磷、氨态氮、浊度和色度的去除能力。结果表明:鸭掌木、白掌、吊兰和铜钱草对水中总氮均具有较好的去除效果;白掌、吊兰、铜钱草对总磷的去除效果较好,鸭掌木对总磷的去除效果较差。铜钱草、吊兰对氨态氮的去除效果显著优于鸭掌木和白掌。四种植物对水质浊度、色度均具有较好的去除效果。在水体中生长过程中,鸭掌木的叶绿素相对含量增长率最高,而吊兰的叶绿素相对含量增长率最低;四种植物叶片含氮量增长率差异不显著;鸭掌木的生物量增长率最大,吊兰的最小。实验中四种供试植物在实验周期内均能较好地适应人工景观水体的水生环境,且处理后水中总氮、总磷和氨态氮三项水质指标均达到了地表水Ⅲ类标准,由此可见这四种供试植物均可作为用于本地区景观水体污染修复的备选净水植物。     

饲用甜高粱青贮对小尾寒羊瘤胃代谢参数的影响

为探索饲用甜高粱(Sorghum bicolor)青贮影响小尾寒羊瘤胃代谢的机理,本研究选取小尾寒羊母羊8只,体重26.6kg左右,随机分为两组,每组4只,分别饲喂甜高粱青贮(sweet sorghum silage,HG)和玉米(Zea mays)青贮(corn silage,HY),精饲料及苜蓿(Medicago sativa)颗粒按动物体重的1%及0.5%补饲,于采样期第1(D1)、7(D7)、30天(D30)采集瘤胃液,测定瘤胃液pH、氨态氮(ammonia nitrogen,NH3-N)浓度以及挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)浓度。结果表明,生长期小尾寒羊玉米青贮采食量(520g·d-1)显著高于甜高粱青贮(310g·d-1)(P0.05);在整个适应期,饲粮处理、饲喂时期及其互作对两组试羊瘤胃液pH无显著影响(P0.05),但对瘤胃液NH3-N浓度有显著影响(P0.05),D7期瘤胃液NH3-N浓度最高,D1期最低,在D30期,HG组瘤胃液NH3-N浓度显著高于HY组;饲粮处理对瘤胃液支链脂肪酸(异丁酸和异戊酸)有显著影响(P0.05),在D7、D30期,HG组支链脂肪酸显著高于HY组;饲粮处理和饲喂时期的交互作用对乙酸∶丙酸(A∶P)有显著影响(P0.05),D7期HG组A∶P高于HY组,而在D30期,则相反。综上,小尾寒羊瘤胃内环境对不同青贮型饲粮适应性存在差异,饲喂1个月后,HY组采食量及瘤胃液乙酸∶丙酸高于HG组,但瘤胃液NH3-N、支链脂肪酸浓度低于HG组。     

生态渗滤池对微污染水中COD·氨氮和总磷去除效果研究

在人工湿地与人工快渗等传统工艺基础上,结合农村地区排污现状和黑臭水体治理要求,提出一种生态渗滤池工艺,研究连续运行21 d对微污染水体中COD、氨氮、总磷的去除效果。结果表明,生态渗滤池可以有效去除微污染水体中的COD、氨氮、总磷,出水可以稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类水标准,COD、氨氮、总磷平均去除率分别达78.35%、87.72%和85.96%。生态渗滤池对有机微污染物质的去除效果从大到小依次为氨氮、总磷、COD。     

氨氮降解菌的分离、筛选及鉴定

家禽的规模化、集约化养殖产生了大量排泄物,这成为鸡舍内氨气的主要来源。氨气挥发前在粪便中的主要存在形式是NH4+-N,试验以硫酸铵为唯一氮源,从鸡粪便中筛选对氨氮具有高效降解性能的菌株,对其进行相关氨氮降解特性和体外抑制氨气试验。结果发现,C-2菌株能够高效降解氨氮,72 h时,C-2氨氮降解率为45.3%,且能够高效抑制鸡粪便氨气的释放。通过对其菌落形态、菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化试验结果,鉴定C-2菌株为枯草芽孢杆菌。本研究为以后在家禽粪便减排中的应用提供参考。     

菌剂挂膜3D-RBC联合BCO工艺处理养猪沼液废水

针对养猪沼液废水寡营养、高氨氮的水质特征，该研究采用耐高氨氮、适应贫营养生长的异养硝化-好氧反硝化（Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification，以下简称HN-AD）菌挂膜启动三维结构生物转盘+生物接触氧化反应器（3D-RBC+BCO）组合工艺对沼液进行处理。该文研究了3D-RBC+BCO组合工艺在真实沼液条件下的启动过程及污染物去除效果，重点考察了溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）浓度和C/N比2个关键因素对组合工艺污染物去除效果的影响。同时，借助高通量测序技术对DO和C/N比优化过程中微生物群落结构的变化规律进行解析。结果表明：在真实沼液条件下，采用HN-AD菌剂挂膜启动方法，仅用12和18 d就分别完成3D-RBC和BCO反应器的挂膜启动，同时组合工艺对COD、NH4+-N和TN的去除率分别稳定在94.8%、95.7%和80.1%，出水优于城镇污水厂排放一级B标准。在对3D-RBC反应器DO和C/N比的优化过程中，增设底曝后COD、NH4+-N和TN等指标的去除率分别降低了25.4%、15.4%和15.5%。高通量测序结果显示，增加底曝后3D-RBC盘片生物膜中微生物菌属的数量小幅下降，但HN-AD优势菌属的种类与丰度显著降低，导致脱氮效率下降；贫营养型Acinetobacter、Pseudomonas菌属是3D-RBC可以对真实沼液高效脱氮的关键，提高C/N比会显著降低其丰度，进而影响脱氮效果。     

复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果 及其微生物群落结构特征

试验探究了复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果及其微生物群落结构特征。结果表明，当水力负荷为0.35 m³·(m²·d）^-1时，系统对TN、NH₄⁺-N、COD和TP去除效率分别为（89.84±7.64）%、（98.67±1.31）%、（61.63±16.01）%和（70.21±8.00）%。湿地中一共发现11个主要菌门、18个主要菌纲和33个主要菌属，变形菌门（Proteobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）是其中的优势菌门，它们在各级湿地中表层和底层的相对丰度分别是57.26%、61.37%、91.60%、93.22%、88.78%、88.02%。蓝藻菌纲（Cyanobacteria）、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria) 、芽孢杆菌纲(Bacilli)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)是其中优势菌纲，约占主要菌纲的70%。共有17个优势菌属，在各级湿地中的分布情况不同，其中芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度最高，集中分布于第三级湿地，其次是Leptolyngbya、席藻属（Phormidium），在第一、二级湿地中广泛分布。复合潜流人工湿地具有良好污水净化效果，系统中有机物和氮素的去除主要依靠微生物作用，磷素的去除主要依靠基质吸附沉淀作用。     

基于微流控和比色光谱法的水产养殖海水氨氮含量检测

为实时、准确地获取水产养殖海水中氨氮含量，以大围网养殖海水中的氨氮为研究对象，在比色光谱法基础上结合微流控技术进行靛酚蓝法比色反应，实现对溶液中氨氮含量的定量检测。建立数据处理后相应的模型，并且对比了不同光谱预处理和不同样本集划分算法对建立预测模型的影响，其中多元散色校正（MSC）后再使用小波平滑的预处理方法结合排序法划分样本集建立的偏最小二乘（PLS）回归模型效果最优，建模集校正标准差（RMSEC）和预测集校正标准差（RMSEP）分别为0.0566mg/L和0.0677mg/L，相对分析误差（RPD）为6.8932；在优化条件下测得方法的线性范围和检测限分别为0.005~1.350mg/L和0.0036mg/L。对海水、自来水和养殖水体进行加标回收实验，平均回收率在94%~109%之间，相对标准偏差在2.3%~5.8%之间。结果表明，实验建模效果良好，操作简单、方便，实验快速、可靠、无污染，表明利用比色光谱法结合微流控技术检测氨氮方法可行。