衣藻增殖、悬浮与沉降过程对水-泥 界面磷素动态的影响

为阐明水华过程藻群动态对水-泥界面磷素变化的影响,采集太湖梅梁湾水样和泥样,以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为对象,通过室内模拟实验(76 d),研究藻体增殖、悬浮与沉降过程水-泥界面不同形态磷素含量及碱性磷酸酶活性(APA)的变化。结果表明:衣藻快速增殖与悬浮导致水体pH与DO含量明显升高,总磷和无机磷浓度迅速降低,但底泥有机磷含量平均高出无藻处理1.5倍。此外,衣藻沉降期底泥水溶性磷含量明显降低,这是由于部分沉降在底泥表面的藻体继续存活并吸收利用了水溶性磷。上覆水APA在藻体大量沉降后平均高于增殖和悬浮期1～3倍。相比较而言,底泥APA在藻体快速增殖与悬浮期达到最高,此后,APA降低,但仍高于无藻处理2倍以上。因此,衣藻水华过程加速了水-泥界面磷素的释放,部分沉降至底泥表面的存活藻体吸收利用磷素进而增殖和再悬浮,这可能是富营养化水体水华反复和多次暴发的重要原因之一。     

胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟：I.胶州湾北部水层？…

建立了一个包括浮游植物、浮游动物、无机氮和磷、溶解态与悬浮有机物及溶解氧七状态变量的浅海水体生态动力学箱式模型,并且考虑了海面太阳辐照度变化、海水与底泥温度变化以及营养盐海底溶出和陆源流入的影响。初步分析了在胶州湾北部浮游生态系统演变的几个特征时期动力学程中的物流动态特征。结果是比较合理的。     

氯化镧对西湖底泥磷缓释及磷固定作用研究

采取外西湖4个样点的底泥,对其进行理化性质分析,并用氯化镧改性底泥,对改性前后底泥的磷吸附能力和固定能力进行对比分析.结果显示,4个样中除S2以外,其他三处的有机质含量都在30μg/g以上（33.51~35.34μg/g）,有效磷含量在102.11~171.95 mg/g;pH在6.0~6.5之间.通过氯化镧改性,底泥的磷吸附效果明显,而不同土样对磷的固定效果存在很大差异;高温处理能提高底泥的磷吸附能力.底泥对磷的吸附机理复杂,结论认为通过氯化镧改性底泥固定和缓释水体磷的方法对西湖是否适用需进一步进行深入研究.     

水体泥沙污染物起动再悬浮释放的物理过程和影响因素

水流流动、泥沙运动与污染物迁移转化之间存在较强的相互作用,形成了一个彼此紧密联系的综合环境系统.复杂水动力条件使得沉积底泥和悬浮泥沙对水环境的影响体现为一种动态耦合的综合效应.采用室内水槽实验研究了污染物通过底泥的静态扩散释放、泥沙起动再悬浮释放以及随悬浮泥沙的紊动释放3种主要方式进入水体的物理过程.结果表明,底泥沉积物可以依据颗粒特征分为泥质和沙质两种不同的底质;颗粒粒径、孔隙率和初始污染物浓度是决定底泥-水界面污染物静态释放特性的主要因素,并由此建立了沉积物中污染物总量的衰减公式,其衰减时间与污染层厚度、密度以及污染物分配系数正相关.泥沙污染物起动再悬浮释放过程大致上可以分为起动初期,悬浮沉降交替期和悬浮沉降平衡期3个阶段,在后两个阶段水体中污染物固液分配比值先增加后减小.基于质量守恒推导了底泥再悬浮污染物释放量的经验公式,和实验结果对比表明污染物的吸附解吸性质一定程度缓解了其释放的速率.水体中污染物的浓度分布和水流流速分布以及悬浮泥沙浓度分布密切相关,呈现出一致的变化规律.泥沙污染物的分布随着流速的增加在水体垂向上差异也变大,而水体的含沙量越大,泥沙污染物的分布反而越趋向于均匀.     

九龙江河口海域氮、磷营养盐和叶绿素a的分布特征及其与环境因子的关系

于2014年7月—2015年4月对九龙江河口海域的氮、磷营养盐和叶绿素a及环境因子进行了4个航次的调查.结果表明,九龙江口的溶解无机氮平均质量浓度为3.046mg/L,活性磷的平均质量浓度为0.103mg/L,叶绿素a的平均质量浓度为2.92μg/L.无机氮及活性磷质量浓度均比20世纪80年代增加约8倍.氮、磷营养盐在冬、春季高,夏季低;叶绿素a在夏季高,冬季低.氮、磷营养盐随盐度增加而线性降低,呈保守分布.硝酸盐氮在溶解无机氮中占比最高,平均值范围为54.7%～76.9%;氮磷比最高值出现在冬季,四季平均值范围为49.0～94.4,该区域有潜在的磷限制因素.3种溶解无机氮之间及其与活性磷均呈正相关关系,且在夏季最显著;氮、磷营养盐与溶解氧呈显著的负相关关系,冬季叶绿素a与溶解氧呈正相关关系;叶绿素a与悬浮颗粒物存在一定的正相关关系;此外,pH与盐度呈极显著正相关关系,pH与溶解氧呈正相关关系,溶解氧和pH均与水温呈负相关关系,溶解氧与盐度呈显著的正相关关系.     

沸石的复合改性及其同步脱氮除磷效果

为了解决污水处理厂后续脱氮除磷处理工艺的占地及成本问题,以廉价天然沸石为原料,制备了能够同步脱氮除磷的复合改性沸石,研究了不同制备条件对吸附效果的影响.研究结果表明,季铵盐-氯化钠复合改性沸石不仅去除氨氮,而且实现了同步去除磷和硝氮,脱氮除磷速度快,效率高,且去除互不影响;对氨氮、磷和硝氮的吸附数据均符合伪二级动力学方程.当该沸石在生活污水中的投加量为50 g/L时,实际出水水质可由一级B一步提高到一级A,对氨氮、硝氮和磷的去除率分别高达71.09%,91.18%,93.11%.吸附饱和后的沸石经单一的NaCl溶液再生后可循环使用,且再生时间短,操作简单.该复合改性沸石在实际生活污水的处理中具有良好的应用前景.     

东洞庭湖底泥的释磷特性

为了研究东洞庭湖底泥的释磷规律,考察了pH值、温度、溶解氧、扰动等环境因子对湖泊底泥中磷释放的影响.研究结果表明,水体pH值在7左右时,上覆水体中磷浓度最小,降低或升高pH值都能使磷浓度增加;环境温度越高,上覆水体中磷浓度也越高,但变化趋势不明显;在相同条件下,厌氧环境时上覆水体中磷浓度是好氧时的5.56倍;而扰动对磷释放的影响仅是有限的短期效应.各影响因素中以溶解氧对底泥释磷影响最为显著.     

大沽排污河内持久性有机氯农药的检测

为调查大沽排污河表层底泥持久性有机氯农药(OCPs)污染状况以及河流流动后水体中溶解态、悬浮态OCPs的时空分布,研究了前处理方法对检测的影响,结果表明,超声波萃取和索氏萃取两种方法萃取底泥中的HCB、α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、p,p′-DDE、p,p′-DDD、o,p′-DDT、p,p′-DDT的萃取效果相当.选定超声波萃取方法后,继而对比了不同萃取剂、不同超声波萃取时间及不同洗脱液用量对回收率的影响,结果表明,正己烷-二氯甲烷萃取效果最好,最佳萃取时间为90 min,洗脱剂用量为20 mL.并分析了大沽排污河上12个站位的表层底泥以及从开闸到闭闸期间万年桥站位河水中OCPs浓度变化,结果表明,表层底泥中的HCHs、DDTs分别为12.50~99.65 ng/g和1.56~46.26 ng/g,HCB浓度为17.50~189.13 ng/g;河流流动造成底泥悬浮是导致大沽排污河水体持久性OCPs浓度增高的因素,残留有OCPs的底泥是河流水体中持久性OCPs的主要来源之一.     

采煤塌陷水体温度和pH值对底泥氮磷释放影响

磷释放会引发水体富营养化等一系列环境问题.通过现场采样、室内测试和模拟实验,研究分析了水体不同温度和pH值条件下底泥氮、磷释放的变化特征及其影响机制.研究结果表明:底泥中氮、磷释放的最佳水体温度是15℃,温度过高(≥30℃)或过低(≤5℃)都不利于底泥中氮、磷的释放;pH值对底泥释氮和释磷的影响机制不同,随着pH值的增加(pH=6,8,10)底泥释氮量减小,而释磷量增加.研究成果对采煤塌陷区水体富营养化防控具有一定参考价值.     

碳氮比对新型反硝化除磷工艺运行效能与微生物菌群结构的影响

针对反硝化除磷双污泥工艺存在的问题,提出了一种新型单污泥反硝化除磷工艺,研究了不同碳氮(C/N)比对系统运行效果及系统菌群特征的影响.结果表明:该工艺对低C/N城市污水具有较好的处理效果.C/N在4.5～7.7范围内,提高C/N比有利于提高系统脱氮除磷效果,对COD与氨氮去除效果无显著影响.C/N比为5.5,系统表现出较好的处理效果,出水COD、氨氮、硝酸盐氮与总磷浓度分别为36 mg/L、0.215 mg/L、8.61 mg/L、0.40 mg/L.适当提高进水C/N比有利于提高系统反硝化除磷能力,但进一步提高C/N比主要是提高系统的脱氮能力,对除磷能力不再有显著改善.另外,随着C/N的增加,污泥微生物菌群多样性增加,聚磷菌比例略有下降.     

市政污水除磷技术研究进展

本文综述了生物法、化学法、磷酸铵镁结晶法和吸附法的除磷效果和产生的问题,并重点阐述了吸附法除磷的现状和发展趋势,吸附法具有吸附剂成本低廉、吸附专一性好、可回收磷的优点,吸附法除磷将是今后市政污水消除磷污染和回收磷资源的重要方法。     

除污染型聚硅酸铁混凝剂除磷

为进行废水除磷的研究,该文采用共聚法制备除污染型聚硅酸铁(PSF)混凝剂,研究PSF的水解规律,并应用透射电镜(TEM)、光子相关光谱法(PCS)及烧杯搅拌实验,对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观性质(微观形态及粒径分布)及其除磷效能,初步探讨PSF的除磷机理。结果发现,PSF除磷机理主要是配位吸附作用,Fe3 与PO43-的沉淀反应只占少部分。PSF除磷最佳金属与磷的摩尔比为0.6～1.2,而在该范围内PSF除磷效率比PFA高出30%多。PSF的除磷最佳pH为7～12,而PFA仅为11～12。混凝剂除磷性能的优劣主要取决于微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异除磷效能的原因之一。     

除污染型聚硅酸铁混凝剂除磷

为进行废水除磷的研究,该文采用共聚法制备除污染型聚硅酸铁(PSF)混凝剂,研究PSF的水解规律,并应用透射电镜(TEM)、光子相关光谱法(PCS)及烧杯搅拌实验,对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观性质(微观形态及粒径分布)及其除磷效能,初步探讨PSF的除磷机理。结果发现:PSF除磷机理主要是配位吸附作用,Fe3 与PO43-的沉淀反应只占少部分。PSF除磷最佳金属与磷的摩尔比为0.6～1.2,而在该范围内PSF除磷效率比PFA高出30%多。PSF除磷的最佳pH为7～12,而PFA仅为11～12。混凝剂除磷性能的优劣主要取决于微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异除磷效能的原因之一。     

不同密度人工水草对氮、磷去除效果研究

污水处理厂出水作为城市公园景观用水,已成为我国北方缺水城市的通遍做法。由于污水处理厂出水中氮、磷含量相对较高,景观水体极易发生富营养化。本实验利用碳纤维人工水草作为生态基形成生物膜,对景观水体进行脱氮除磷处理效果进行研究。试验共布设2株/m~2、4株/m~2、10株/m~2、16株/m~2、20株/m~2 5种水草密度,通过SPSS进行方差分析,结果显示不同密度人工水草对氮,磷去除效果存在差异,明4株/m~2、10株/m~2,20株/m~2对总氮、氨氮、溶解性磷酸盐具有显著去除效果,对总磷去除效果不明显。叶绿素a浓度与氮、磷去除率呈正相关,表明在流动水体中藻类优势群落的形成对微生物膜快速形成以及污染物的去除有重要影响。     

九龙江口水体碱性磷酸酶活性及其对磷循环的影响

为揭示富含磷酸盐(PO3-4)的河口碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)与磷循环的关系,测定了九龙江口水体中溶解态碱性磷酸酶活性(dissolved alkaline phosphatase activity,DAPA)、颗粒态碱性磷酸酶活性(particulate alkaline phosp...     

梯级生态浮床系统处理黑臭河水除磷性能研究

以上海市某黑臭河道为处理对象,通过模拟天然水体中水生植物的分布,构建逐级下沉式梯级浮床系统(Staged Floating Treatment Wetlands,SFTWs),分析温度、植物种类、pH值和溶解氧(DO)等因素对浮床系统的除磷性能的影响.结果表明,浮床系统的除磷率受温度变化较为明显,一定温度范围内两者呈正...     

水环境中营养盐磷在生物膜上吸附热力学研究

营养盐磷是浮游藻类生长繁殖乃至水体发生富营养化的最重要的限制性元素之一,受到水环境中生物膜的强烈吸附作用,探究生物膜对磷的吸附特性对水环境治理有着重要意义.采集天然水体中的生物膜吸附不同初始浓度的正磷酸盐溶液,并分析了多种环境因素对吸附作用的影响,研究了天然水体生物膜吸附磷的热力学特征,获得了多种环境因素影响下的吸附等温线.研究结果表明,天然水体生物膜吸附磷的热力学特征符合Langmuir模型;温度和振荡速率能显著影响生物膜对磷的吸附作用,25~30℃为最佳吸附温度,振荡速率越大,饱和平衡吸附量越大;pH对吸附的影响主要表现为在碱性条件下天然水体中生成的絮状体的间接作用;磷负荷是影响平衡吸附率和单位干质量生物膜平衡吸附量的主要因素,磷的总质量和生物膜的总用量是影响总吸附量的主要因素.     

膨胀蛭石用于人工湿地去除氮磷的研究

采用实验室模拟上向流人工湿地的方法研究了系统运行参数对膨胀蛭石去除氮、磷效果的影响.结果表明:膨胀蛭石的吸附作用在运行前期对氮、磷的去除起主要作用,在运行后期,氮、磷去除主要依靠微生物的作用;挂膜膨胀蛭石较未挂膜膨胀蛭石对氮、磷的去除率分别提高了9.8%,9.5%;膨胀蛭石人工湿地中TN,TP的进水质量浓度在0~100 mg/L,0~8 mg/L范围内时,其去除率随进水质量浓度的增大而增大,当进水质量浓度超过这个范围时,填料的吸附作用降低,生物膜的降解作用增强.膨胀蛭石是一种性能优异的人工湿地填料,对其进行人工挂膜可有效增强其去除氮、磷的能力.     

沸石复合颗粒材料的制备方法优选及其脱氮除磷性能研究

开发一种具备氮、磷双重吸附能力的富营养化水体修复材料,以沸石为原料,将天然沸石碱洗后与Ca(OH)₂、膨润土进行混合,再通过调整混料比例、煅烧温度、煅烧时间、升温速率等过程,筛选出既具有脱氮、除磷能力,又具有一定机械强度的复合颗粒材料. 结果表明:复合颗粒材料最佳制备条件为沸石、Ca(OH)₂、膨润土混料质量比20︰1︰2,煅烧温度504 ℃,煅烧时间1.2 h,升温速率5.6 ℃·min?1. 通过单因素实验和相关性分析表明,各因素对材料磷酸盐吸附量、氨氮吸附量、散失率均有不同程度的影响,其中Ca(OH)₂与磷酸盐、氨氮吸附量均具有显著相关性. 当初始氮、磷质量浓度为25 mg·L?1时,新型复合材料对磷酸盐和氨氮理论吸附量分别为4.39、4.01 mg·g?1,去除率分别可达到87.7%和80.1%,散失率为11.4%.      

包埋粉末活性炭的高分子凝胶球对无机磷的去除效率及吸附特性

研究了包埋粉末活性炭的高分子凝胶球对废水中无机磷的去除效率及吸附特性.结果表明:海藻酸钠(SA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、粉末活性炭(PAC)等4种含粉末活性炭的高分子凝胶球吸附无机磷的平衡时间都是2h,PEO-SA-PAC凝胶球的吸附效率最高.实验最佳温度为30℃,是放热反应.准二级动力学方程可以很...