化学工业园水资源循环模式研究

从化学工业园用水现状和循环经济理念出发,探讨化学工业园区水资源循环利用的理论和技术。以"减量化、再利用、再循环(即3R)"为原则,利用企业污水预处理、污水厂集中处理、中水回用和梯级利用以及构建人工湿地生态工程实现园区污水零排放,形成一种可复制的水循环模式,同时以天津某化学工业园区为例,提出了高效水资源循环模式的具体途径和措施。     

川蔓藻(Ruppia maritime)对滨海城市再生水的净化作用

采用实验室大型光照培养箱方法,研究了生长于滨海咸水湖泊中的沉水植物川蔓藻(Ruppiamaritime)对再生水景观河道水质中营养盐(根据景观河道再生水盐度实际上下波动范围设TDS为5.67、8.19、10.65g·L-13个盐度梯度,在静水中经过川蔓藻净化10d。)的去除效果。结果表明,再生水中总磷和氨氮的去除率为94.41%￣95.32%和96.5%￣99.8%,总氮和硝酸盐氮的去除率为43.4%￣45.7%和44.08%￣46.2%;再生水中的溶解氧由6.6mg·L-1提高到10.4mg·L-1。盐度对川蔓藻吸收再生水中营养盐没有显著影响。经计算1kg鲜重的川蔓藻每天可去除252mg总氮、83.16mg总磷。川蔓藻是控制含盐量较高的景观水体富营养化的一种优选沉水植物种。     

1990—2020年于桥水库流域景观格局时空演变及驱动力

景观格局时空演变是土地利用变化最直观的表现形式,剖析流域景观格局变化及其驱动力,对流域土地利用管理及水质保护具有重要意义。以于桥水库流域1990、2000、2010年和2020年4期土地利用数据为基础,采用半变异函数法和移动窗口法分析土地利用时空变化及其景观破碎度、斑块形状和多样性变化,并使用灰色关联法分析变化的驱动因素。结果表明,1990—2020年,于桥水库流域内城镇建设用地、农村居民点和林地的面积分别增加了588.89%、24.19%和0.83%,耕地、草地和水域面积分别减少了15.14%、5.96%和3.13%。1990—2010年,城镇建设用地大幅增长,耕地、草地等大幅减少。2010—2020年,城镇建设用地的增长速率放缓,林地开始增加。30年间,整体景观水平上,流域景观破碎度和多样性增加,景观斑块形状趋于复杂化。类别水平上,耕地及草地破碎化,景观斑块形状更加复杂。城镇建设用地斑块密度指数（PD）和最大斑块指数（LPI）增加,平均斑块面积指数（MPS）大幅下降。于桥水库周边和遵化市城区是流域景观格局变化的两个中心。流域内景观格局变化与人口密度、农村人口数、规模以上工业企业数及...     

基于生态系统服务的流域分区规划与管理——以于桥水库流域为例

量化关键生态系统服务的空间分布格局,分析生态系统服务间权衡协同关系,对流域环境进行生态功能的规划分区,将有助于实现流域精细化管理。本研究以典型跨省市农业流域——于桥水库流域为例,借助InVEST模型对2020年流域内农业和环境的6种关键生态系统服务（粮食产量、氮输出、磷输出、固碳量、产水量和土壤保持）进行模拟,分析其空间分布特征,然后采用Spearman相关系数法判断生态系统服务间的权衡与协同关系,最后运用K-means聚类法识别生态系统服务簇,根据生态系统服务簇的特征对流域进行分区规划,并提出差异化管理措施。结果表明：产水量高值区主要分布在流域中北部地区,粮食产量、氮输出、磷输出的高值区主要分布在流域中南部,土壤保持和固碳服务的高值区则主要分布在流域的西北部。氮输出、磷输出与粮食产量,土壤保持与固碳服务互为协同关系（P<0.01）,而粮食产量服务与土壤保持服务间存在较强的权衡关系（P<0.05）。根据子流域的生态系统服务特征,将于桥水库流域划分为粮食生产区、水源保护区、森林生态区和综合发展区4个功能区,分别占流域面积的22.32%、18.69%、29.30%和29.67%...     

普通小球藻对邻苯二甲酸二丁酯的富集与降解研究

本实验选取一种典型的富营养化优势藻种普通小球藻(绿藻),研究该藻对典型内分泌干扰物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的富集和降解过程.实验在250mL锥形瓶中进行,采用气相色谱分析样品中DBP浓度变化.结果表明,普通小球藻对DBP有明显的富集,但生物降解作用并不显著,且降解符合一级反应动力学.(1)T=25℃,DBP初始浓度分别为0.198、1.82和4.85mg·L-1时,藻相中DBP浓度分别在12、1和1 h达到最大,最大值分别为1.37、85.9和238 mg·g-1DW;生物浓缩系数(BCFs)分别在12、1和1 h达到最大,最大值分别为8.01×1034.83×104和5.36×104;生物降解速率常数(KA)分别为0.00、0.80×10-3和0.30×10-3h-1.这可能是由于DBP初始浓度过低导致藻细胞中DBP浓度很小,从而藻对DBP的降解作用不明显;DBP初始浓度较高,对普通小球藻产生了毒性效应,从而抑制了藻的生长和藻体中相关酶的活性,导致降解程度较低.(2)DBP初始浓度约为2.00mg·L-1,实验温度分别为13℃和25℃时,藻相中DBP浓度和BCFs均在1 h达到最大,最大值分别为24.0 mg·g-1DW及1.23×104和85.9 mg·g-1DW及4.83×104;KA分别为0.60×10-3和0.80×10-3h-1.这说明,在普通小球藻适宜生长温度范围内,温度升高有利于藻对DBP的生物降解.     

水培蕹菜与微型生物种群的相互影响

[目的]研究水蕹菜与蓝藻、绿藻和轮虫之间的关系及净水机制。[方法]以水蕹菜为试验材料,利用水培生态模拟的方法将小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻和蛭形轮虫添加到水蕹菜培养液中,通过测定水蕹菜的生长指标、微型生物种群变化以及营养液内的营养消耗状况,研究水蕹菜同微型生物种群间的相互作用。[结果]水蕹菜苗株根系发育到一定阶段,主根生长停滞而侧根大量萌出,营养吸收效率增大。当初始接种浓度为10.0×104cells/ml时,小球藻刺激水蕹菜快速生长,根系及茎叶系统发达茂密,但后期高密度小球藻的营养竞争则导致水蕹菜生长减缓。混合藻的竞争及化感作用限制了水蕹菜根系发展。蛭形轮虫繁殖产生的摄食压力对铜绿微囊藻影响较小,却抑制了斜生栅藻的生长。蛭形轮虫的粘附及摄食作用对水蕹菜根系的影响明显,导致茎叶系统发育不良,生物量下降。[结论]该研究可为鱼虾菜生态养殖模式的推广应用提供数据支持。     

根际环境及其对土壤污染物的作用

根际环境是重要的环境界面,在污染土壤的植物修复中发挥着极为重要的作用,因而成为当前土壤与环境科学研究中的一个热点。根际由于生长发育和生理代谢活动,形成了一个不同于非根际土壤的微生态系统,从而影响到土壤污染物的存在形态、分布、迁移和生物有效性,使得污染物在根际环境中表现出一些特殊的化学行为。文章就近年来根际环境对土壤中主要污染物作用的研究进展作一简要评述,并指出其存在问题以及今后的努力方向,以期为该领域的研究提供借鉴。     

海河流域水稻田氮磷地表径流流失特征初探

选取海河流域水稻田作为研究对象,在自然降雨条件下通过田间实测方法研究其氮磷元素地表径流流失特征.结果表明,氮磷元素流失率分别为0.7%和0.6%,流失负荷分别为4.77 kg·hm-2和2.08 kg·hm-2.在详细分析试验结果后,找出影响氮磷地表径流流失量的因素.其中颗粒态氮是农田径流流失的主要形式,并与径流量成明显正向相关,而磷素流失量则受施肥量和径流量双重影响,影响规律较氦素更为复杂,尚需进一步研究.进而得出结论:在北方干旱少雨的气候影响下,地表径流并非海河流域农田种植作物氮磷元素流失的首要途径.     

生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理农药废水的研究

[目的]研究多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺对农药废水的处理效果。[方法]应用多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理某农药企业综合废水,考察了其对CODCr、BOD5、NH3-N和SS的去除效果及影响因素。[结果]该复合工艺对农药废水具有良好的处理效果,稳定运行后,CODCr、BOD5、NH3-N和SS的平均去除率能达到91.6%、96.2%、90.2%和87.5%,出水水质可以稳定达到天津市《污水排放综合标准》(DB12/356-2008)中三级的要求。[结论]该试验系统结构简单,运行可靠,为农药生产企业综合废水的深度达标处理提供了一种稳定、简便和经济的解决方案。     

污染土壤修复效果评价指标体系及其构建方法研究

有些污染土壤修复技术已经取得了较好的治理效果,但是对污染土壤修复效果评价的研究却相对滞后,这就很难说清对污染土壤的修复是否达到了目的。概述了包括植物吸收毒理指标、生化水平毒理效应和土壤动物吸收毒理指标等5种指标在内的污染土壤修复效果评价指标体系,并对其发展前景进行了展望,期望该评价指标体系的构建能够对修复后土壤中污染物对土壤生态系统和人类健康产生的有害影响进行有效的预测。