淮河沉积物总磷和重金属沿程变化及污染评价

为了探究淮河沉积物中污染物的分布规律、来源及污染程度,于2014年7月沿淮河中下游设置16个采样断面,现场采样并检测沉积物中总磷(TP)质量比和重金属(As、Cu、Pb、Cd、Zn)的质量比,分析沉积物中污染物的沿程分布及来源并对污染状况进行评价。研究结果表明,淮河中下游沿程各城市下游断面沉积物中污染物平均含量比上游断面高;污染物来源分析表明,所有污染物均受到点源污染的影响,其中TP和Cu受到点源污染和面源污染的共同影响;单因子标准指数法对沉积物磷污染评价结果表明,淮河干流沉积物环境质量受磷的污染相对较轻;对重金属潜在生态危害程度分析表明,无论是单个重金属的生态危害程度还是综合生态危害程度都为轻微。     

球形棕囊藻北部湾株对不同形态磷源的利用及碱性磷酸酶特性研究

【目的】探讨球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)北部湾株BBW PG-01对不同磷源利用能力的差异以及碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)特性,揭示溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)在该藻赤潮发生时的重要作用。【方法】在实验室培养条件下,以KH_2PO_4(PO_4~(3-))、核糖核酸(RNA)、葡萄糖-6-磷酸钠盐(G-6-P)、三磷酸腺苷二钠(ATP)和卵磷脂(LEC)作为磷源,对比研究BBW PG-01在这5种不同磷源培养条件下的生长特征及碱性磷酸酶活性(Alkaline phosphatase activity,APA),并结合磷饥饿条件下的无机磷吸收动力学及碱性磷酸酶动力学分析其对无机磷和有机磷的竞争机制。【结果】5种形态磷源均可被BBW PG-01利用,RNA为其最优生长磷源,而以大分子有机磷LEC为磷源时生长最差,两者最大细胞密度分别为4.40×10~8 cells/L和2.39×10~8 cells/L,水解大分子DOP可能需要更高的酶活性。动力学研究结果表明,在磷缺乏的条件下,BBW PG-01具有通过高亲和力来竞争磷源以维持生长的能力。【结论】球形棕囊藻北部湾株在AP的作用下,能够利用多种DOP进行生长,且在低磷条件下对无机磷(DIP)和DOP均具有较强的竞争能力,海洋中DOP可能是球形棕囊藻赤潮暴发和维持的重要磷源。     

基于磷酸盐还原过程的食品发酵废水厌氧除磷工艺研究

采用具有磷酸盐还原功能的菌株,对模拟的食品发酵废水进行厌氧除磷工艺研究。通过向厌氧反应器投加前期筛选得到的磷酸盐还原菌进行污泥驯化、正交试验和单因素实验,确定食品发酵废水厌氧除磷工艺的最佳工艺条件。研究结果表明:经过12个周期的驯化,使投加菌株的污泥具有良好的生化和除磷性能,反应器出水CODCr和总磷质量浓度分别为319.60mg/L和13.58mg/L,相应去除率分别为69.43%和20.95%。厌氧除磷工艺最佳工艺条件为培养温度30℃、pH值为7、氮源为蛋白胨+NH₄Cl+NaNO₃,总磷质量浓度为17.5mg/L,总磷去除率可达37.96%,产生的PH₃的磷含量占总磷去除量的24.61%。     

Electrodeposited synthesis of self-supported Ni-P cathode for efficient electrocatalytic hydrogen generation

One of the key challenges for electrochemical water splitting is the development of low-cost and efficient hydrogen evolution cathode. In this work, a self-supported Ni-P cathode was synthesized by a facile electrodeposition method. The composition and morphology were characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The Ni-P cathode performed low onset over-potential, good catalytic activity and long-term stability under neutral and alkaline conditions. The mechanism of Ni-P electrode for hydrogen production was discussed by electrochemical impedance spectroscopy. The excellent performance of Ni-P cathode was mainly attributed to the synergistic effect of phosphate anions and the self-supported feature.     

基于生物-生态耦合工艺的农村生活污水处理研究

开发低投资、低能耗、低维护的生活污水处理工艺是解决农村污水处理问题的关键。采用无动力升流式厌氧生物滤池(UAF)与潜流式人工湿地(SFW)耦合工艺处理农村生活污水,考察了耦合工艺在不同水力停留时间(HRT)下对生活污水的处理效果,并通过增加SFW内的植株密度改善脱氮除磷效果。结果表明:UAF与SFW耦合工艺无动力消耗,免维护,适合农村地区的生活污水处理,对氮、磷的去除主要依靠SFW阶段完成,通过增加芦苇的植株密度可以明显增强SFW内生物的脱氮除磷能力,并保证UAF与SFW耦合工艺的处理性能稳定在较高水平。在t(HRT)UAF=18h,t(HRT)SFW=3d的条件下,UAF与SFW耦合工艺出水COD、氨氮、总氮、总磷的平均质量浓度分别为44.07,4.25,13.36和0.44mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。     

三级SBR除磷脱氮工艺处理生活污水

根据生物除磷和反硝化脱氮的机理,污水的脱氮除磷存在基质竞争和泥龄方面的矛盾.为解决该矛盾开发了一种新的污水生物处理反应工艺--三级序批式活性污泥法(三级SBR法),并运用该方法处理了生活污水.该工艺将具有硝化、聚磷和去碳功能的细菌种群分别控制在三级反应器中优势生长并结合反硝化除磷技术.实验表明,处理效果稳定,COD 、TN 、TP去除率平均为87%、80%、86%,并可以减少能耗,节约碳源.该工艺能取得较好的同时脱氮除磷效果,且操作简便,运行费用低,有较好的应用前景.     

两级SBR无外加碳源除磷脱氮的运行模式

在已有的两级SBR除磷脱氮工艺研究成果的基础上,分析了该工艺除磷与脱氮的优势和原运行模式存在的不足,提出了采用两级SBR工艺优化除磷与脱氮的改进运行模式,讨论了采用改进后的运行模式,在无需外加碳源条件下,实现对城市污水同步高效除磷与脱氮的可行性,分析了对该两级工艺实行实时过程控制的可行性。     

加热与加酸对污泥释磷影响研究

利用热和酸有助于微生物细胞破碎原理,对含磷污泥在不同温度（60、70、80、90℃）,不同无机酸（H2SO4、HCl、HNO3）以及两者共同作用下的释磷效果进行了比较研究．结果表明,随着加热时间延长和温度升高,污泥释磷率提高,90℃下加热2h,总磷（T-P）释放率为22．5％,明显比60℃下高．在加酸条件下,随着酸浓度提高,T-P释放率提高．在10％HCl反应条件下,污泥磷释放效果最好,释磷比率为52．2％;10％HzS0t条件下,释磷效果稍差,释磷率为46．0％;10％HNO3与前两者相比,释磷效果最差,释磷率为39．6％．加热和加酸条件下释磷效果的比较结果表明,加酸比加热更有利于T-P释放．在热和酸联合作用下,污泥T-P释放效果更好．在90℃＋2％HCl条件下经2h后,T—P释放率达到96．3％．显微镜观察显示仅仅加热对含磷污泥中微生物的细胞形态破坏得不彻底,但通过加热和加酸联合作用和反应后,微生物细胞被完全破碎．     

尿素深施条件下模拟稻田中氮磷的动态特征及其降污潜力分析

采用室外微区模拟试验,于水稻返青生长期,采用尿素造型深施方式,在3、7和11cm等3个不同施肥深度处理(分别表示为t-3、t-7、t-11)条件下,对田面水和土壤中氮、磷、以及悬浮物(SS)等主要污染物的动态特征及其降污潜力进行了研究。结果表明,尿素深施后5～7d内,田面水中氮素呈总体下降趋势,于第7d后达较低的浓度水平;硝氮(NO3--N)各处理间浓度差异较小,但整体上要高于铵氮(NH4+-N),就污染源而言,田面水NO3--N负荷不容忽视。田面水氮素浓度与尿素深施处理没有相关性。与对照处理撒施(表示为t-c)相比,深施处理的田面水中氮素浓度可分别降低NO3--N 29%～47%、NH4+-N 64%～89%、总氮(TN)79%～97%。t-3和t-7的田面水总磷(TP)和可溶性磷(DP)浓度都处于较高水平,与t-7和t-3相比较,t-11可分别降低TP浓度32%～73%、DP浓度92%～99%以及SS浓度50%～80%。因此,尿素造型深施至11cm左右,具有显著的减排降污潜力,是控制农田面源污染的有效措施之一。     

壶流河流域非点源磷污染危险性评价

随着壶流河湿地自然保护区内工业废水和城镇污水等得到治理、污染程度减轻的同时,来自农业活动及土地利用的非点源污染成为壶流河水环境污染的重要影响因素.文章研究壶流河水环境现状,并在此基础上进一步探讨壶流河湿地自然保护区流域非点源污染研究中存在的主要问题,并对流域非点源污染研究进行展望.