絮凝剂对MBR活性污泥理化性质的影响研究

本文研究了3种絮凝剂氯化铁(FeCl3)聚合氯化铝(PAC)壳聚糖(Chitosan)对膜生物反应器内活性污泥理化性质的影响。将活性污泥的混合液悬浮固体浓度培养至6500mg/L使其达到稳定,再加入到MBR中。在MBR恒通量操作条件下,测定絮凝剂对活性污泥的影响。结果表明,三种絮凝剂对活性污泥均有一定影响,其中絮凝剂PAC的效果最佳。PAC使活性污泥的污泥比阻减少80%,平均粒径增大了53%,上清液TOC含量降低了63%,EPS含量增加平缓。建议采用PAC改善活性污泥理化性质,以减缓活性污泥对膜的污染速率,延长膜的使用寿命。     

缓冲带截除农业面源强污染的效果

为了摸清草皮缓冲带对农田径流冲击负荷的耐受能力,通过工程尺度的现场试验,研究了高浓度污染负荷冲击对百慕大草皮缓冲带截除农业面源污染物能力的影响。结果表明:在高浓度污染负荷下,百慕大缓冲带能有效地截留农田径流中的悬浮固体(suspended solids,SS),SS浓度变化趋势与一般浓度污染负荷基本一致,前端下降速度较快,后端逐渐趋缓,2种污染负荷条件下末端出水SS质量浓度均在90mg/L以下,高浓度污染负荷冲击对农田径流SS的去除基本没有影响。缓冲带对高浓度氮磷污染负荷具有一定的净化效果,径流途径总氮(total nitrogen,TN)、氨态氮(ammonia nitrogen,NH4+-N)、总磷(total phosphorus,TP)的末端去除率为23%、16%和26%,分别为一般浓度污染负荷下末端去除率的59%、55%和70%;百慕大草皮缓冲带对渗流途径TN、TP具有一定的净化效果,2种浓度污染负荷下渗流水TN、TP浓度变化趋势基本一致,两者无显著差异(p>0.05),但TP去除速率较TN慢。该文为滨岸缓冲带的优化设计、维护管理及推广应用提供了依据。     

上海城镇污水厂污泥中Zn的形态及其发酵转化与淋溶风险

重金属已经成为制约污水处理厂剩余污泥农用的关键因素之一,锌(Zn)是我国城镇污水处理厂污泥中含量最高的重金属元素之一。本文以上海市2个典型城市污水处理厂的脱水污泥为研究对象,在对其Zn污染状况进行分析的基础上,系统研究了2种污泥在好氧和厌氧发酵处理过程中Zn的形态变化,以及在模拟酸雨条件下未发酵和发酵污泥中Zn的溶出情况。结果表明,污泥样品中,Zn的总量在2种污泥中均达到1 500mg/kg以上,远高于污泥农用的国家标准最高限值,环境风险较高。Zn在污泥中主要以铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态存在,分别约占总Zn量的35%、16%和48%左右。经过好氧发酵后Zn的残渣态含量先降低后升高,而厌氧发酵无显著形态变化。Zn在以生活污水为主的污泥中比工业污水和生活污水混合型污泥中更易溶出,而且受到硝酸型酸雨影响比硫酸型酸雨大。     

模拟降雨条件下牛粪中氮素流失特征研究

在人工模拟降雨条件下对露天堆放的新鲜牛粪和腐熟牛粪氮素的流失特征进行研究,为农村面源污染防治提供依据。结果表明,径流的产生主要受降雨量影响,降雨强度的影响不明显。当降雨量小于10 mm时,无径流产生;当降雨量达到15 mm左右时,初始径流产生。一次完整的降雨过程中径流TN浓度呈明显山峰形,初始浓度为100~200 mg/L,当降雨量为30 mm时,新鲜牛粪出现浓度峰值约400 mg/L左右,降雨量为50 mm时,腐熟牛粪出现浓度峰值510 mg/L,且浓度峰早于流量峰约35 min出现;当降雨量达到25 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为11.79、4.17、3.02和18.58、0.65、12.99 g/t;降雨量达到50 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为51.75、22.75、11.63和96.87、4.78、85.30 g/t;腐熟牛粪氮素流失量高于新鲜牛粪约1倍。降雨量由25 mm增加为50 mm,氮素的流失总量增加4倍以上。新鲜牛粪氮素流失形态主要为NH_4~+-N、NO_3~--N,分别占51.3%、25.6%,腐熟牛粪氮素流失形态主要为NO_3~--N,占88.1%。1 t牛粪1次120 mm降雨径流流失的氮素占牛粪氮素总量的0.7%。     

绿肥与施氮量对土壤理化性质的影响

免耕覆盖直播技术是近年来发展起来的一种新型农业种植技术系统,以传统的绿肥施用为基础。本文主要研究DMC(direct seeding mulch-based cropping systems,免耕覆盖直播)技术系统下绿肥和施氮量对土壤理化性质的影响。绿肥选择紫云英(L1)、黄花苜蓿(L2)、蚕豆(L3)、百脉根(L4)及冬季休闲(L0)作对照的5个种植模式,稻田施氮量设为低(N1)、中(N2)、高(N3)3个水平,共15个处理组合。结果表明种植绿肥能够降低土壤容重,增加土壤有机质,提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量。其中在L3模式下,土壤容重在覆盖作物季和水稻季分别比L0模式降低8.16%和6.37%,土壤有机碳含量在覆盖作物季和水稻全生育期比L0模式高8.20%～22.45%,差异有逐渐增大的趋势,碱解氮含量在覆盖作物季和水稻全生育期比L0高15.10%～25.82%。L2模式下土壤速效磷含量在水稻播种期最高达到了39.63mg/kg。施氮肥(N2)能显著提高土壤有机质和碱解氮含量,但多增施氮肥(N3)提高并不显著。     

沸石-纳米零价铁的制备及其对溶液中Cu2+的吸附研究

采用液相还原法制备沸石-纳米零价铁复合材料,并通过添加不同质量的沸石得到不同铁与沸石比例的沸石-纳米零价铁复合材料(Z-nZVI),考查了不同比例复合材料对Cu~(2+)的吸附效果,确定最佳铁与沸石比例为1∶6,并对该比例材料、纳米零价铁与沸石进行了性状表征(包括:TEM、XRD及BET)。该比例复合材料对Cu~(2+)的吸附动力学实验结果表明,其吸附平衡时间约为1 h;动力学方程拟合结果表明,该材料的动力学过程更符合准二级动力学方程,且平衡吸附量达到515.46 mg·g~(-1)Fe0;对等温吸附实验数据进行Langmuir和Freundlich拟合结果表明,Langmuir方程更适用于描述沸石-纳米零价铁对Cu~(2+)的吸附。比较而言,沸石-纳米零价铁(1∶6)对于Cu~(2+)的吸附效果要优于纳米零价铁并远高于沸石。三因素三水平正交试验(溶液温度:25、35、45℃;pH:3、4、5;ZnZVI添加量:0.1、0.14、0.21 g·40 m L~(-1))结果表明,铁沸石比为1∶6的沸石-纳米零价铁对Cu~(2+)的最优吸附条件为:温度45℃,pH 3,Z-nZVI添加量0.21 g·40 m L~(-1)。上述结果表明沸石-纳米零价铁可应用于水体中Cu~(2+)的去除。     

蚯蚓及其在环境保护上的应用 II.蚯蚓生态毒理学

土壤生物可以作为化学物质对土壤环境危害的有价值的指示生物。蚯蚓被认为是用于进行化学物质生态毒理学试验合适的陆生生物。在最近20 多年里,随着化学物质在农业生态系统中的广泛使用,蚯蚓生态毒理学研究得到了较大的发展。提出和建立了许多针对于国家或国际化学品登记的蚯蚓生态毒理学测试方法。本文简要介绍关于化学物质对蚯蚓的毒性的评价的生态毒理学试验。     

蚯蚓及其在环境保护上的应用：Ⅰ.蚯蚓及其在自然生态系统中的应用

蚯蚓是土壤中的主要动物类群,在陆地生态系统中具有重要的功能。蚯蚓促进植物残枝落叶的降解,有机物质的分解和矿化这一复杂的过程,并具有混合土壤、改善土壤结构、提高土壤透气、排水和深层持水能力的作用。它们的这些作用与其生物量和三种生态类型（表层种、内层种和深层种）密切相关。     

白颈环毛蚓体壁肌肉细胞的超微结构

利用透射电镜观察了白颈环毛蚓(Pheretimacalifornica)体壁肌肉层的超微结构.结果表明,肌肉为典型斜纹肌,肌细胞长梭形,细胞核、线粒体等细胞器位于细胞边缘,细胞绝大部分空间由具收缩功能的肌丝等占据,在肌细胞横切面,可以看到粗、细肌丝,肌浆网管和Z线,有序排成明暗相间的条纹,呈现特有的羽毛状结构,明暗带交替周期约0.35～0.40μm.文中对肌细胞内粗肌丝、细肌丝、肌浆网管和Z线的形态结构及其排列方式进行详细描述,并作了它们在松弛和收缩不同状态的比较.此外还对肌细胞周围基质中胶元微纤维作了描述.     

2种含砷兽药对蚯蚓的急性毒性试验

蚯蚓是土壤生态的重要指示生物。试验用3种方法研究了2种含砷兽药洛克沙胂(roxarsone)和阿散酸(arsanilic acid)对安德爱胜蚓(Eisenia andrei)的急性毒性。结果表明，人工土壤法、人造土壤法和自然土壤法测得的洛克沙胂和阿散酸对蚯蚓的LC50分别为每千克土壤3.23、2.99、3．56g和5．80、5．10、6．80g。2种舍砷兽药对蚯蚓的毒性都较低。