基于响应曲面法的垂直流人工湿地脱氮工艺优化

以新型间歇增氧垂直流人工湿地系统为研究对象,采用中心复合设计响应曲面法优化垂直流人工湿地脱氮处理过程中曝气工艺参数并预测其脱氮效能。以曝气量、曝停比、曝停周期为间歇曝气影响因素,分别以人工湿地氨氮去除率和总氮去除率为响应值建立垂直流人工湿地氨氮去除率和总氮去除率的二次回归模型,通过假设检验(F-test),模型均非常显著且具有较好的相关性。间歇增氧垂直流人工湿地脱氮处理中曝气量、曝停比为对氨氮去除影响极显著的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对氨氮去除率的影响顺序是:曝停比>曝气量>曝停周期;曝停周期为对总氮去除具有极显著影响的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对TN去除率的影响顺序是:曝停周期>曝气量>曝停比。模型预测氨氮与总氮去除率的最佳曝气参数分别为:曝气量2 m3/h、曝停比0.25、曝停周期12 h、曝气量2 m3/h、曝停比0.25、曝停周期6 h;氨氮、总氮去除率预测值分别为98.4%、83.2%,预测值与实测值吻合。响应曲面法用于优化曝气参数对人工湿地脱氮效能影响具有可行性,可实现间歇增氧人工湿地脱氮效能的准确预测。     

基于氮、磷收支的人工湿地-池塘循环水养殖系统净化效果评价

池塘循环水养殖与人工湿地相组合,是将养殖生产与净化养殖废水并举的新思路,研究该组合系统中氮、磷物质的源-汇作用,对系统工艺参数的设置具有指导意义。本文研究了在复合垂直潜流人工湿地-池塘循环水养殖系统中氮、磷生源要素的流向与收支,并通过氮、磷收支评价人工湿地对池塘尾水净化效果。研究表明:在5个月的试验周期内,饲料投入是该养殖系统氮、磷收入最主要的途径,分别占总收入的65.61%和81.44%,其次是水体中带入的氮、磷。在试验初期,由于养殖生物与湿地植物的生物量较小,因此其对系统的氮、磷收入部分贡献较小。沉积物蓄积是氮、磷最主要的支出途径,占总支出氮、磷的比例为28.60%和42.23%;其次为养殖生物的收获,占总支出氮、磷的26.05%和30.77%;人工湿地植物与基质蓄积的氮、磷占总支出的15.81%和16.11%;通过池塘底泥渗漏损失的氮、磷较少。人工湿地对氨氮、总氮、总磷的去除率分别为33.72%~66.32%、36.35%~72.40%、44.69%~57.32%,且氨氮与总氮的去除率受温度影响显著。研究结果表明:人工湿地对池塘尾水有显著的净化效果,可通过植物收割、基质移除等方式去除系统内未被有效利用的氮、磷,减少池塘内源性氮、磷的蓄积。人工湿地-池塘循环水养殖模式具有良好的生态效益,是一种绿色、可持续的养殖模式。     

芦苇湿地酶活性动态变化及其与净化功能相关性

以黄河三角洲某湿地处理系统为例,测定了造纸废水灌溉芦苇湿地过程中酶活性动态变化及其与废水污染物去除率、基质微生物的相关性.结果表明:脱氢酶、纤维素酶和蔗糖酶活性与废水COD去除率、脲酶和碱性磷酸酶活性分别与废水TN,TP去除率呈显著正相关(r>0.8);湿地酶活性在土壤中的垂直分布为上层>中层>下层,其中磷酸酶和脱氢酶层间差异最大.湿地酶活性及微生物数量受季节影响明显,在8,9月最高;废水灌溉后湿地酶活性、MBC/TOC、基质呼吸强度等大幅提高,盐碱生态系统得到改良;经综合评价,确定恒定流运行模式(w1)为推荐造纸废水灌溉工艺.     

几种海水鱼类的人工育苗及池塘养殖

《海洋科学》在她创刊１００期来临之际，新开辟一个栏目──“海水养殖技术讲座”，以进一步突出该刊物特点之一“应用性强”，更好地服务于广大的养殖业者，为我国的经济发展作出贡献。     

盐胁迫对间歇增氧垂直流人工湿地脱氮性能及微生物群落影响

利用新型间歇增氧垂直流人工湿地,揭示了不同进水N H4+-N浓度下盐度提升对湿地脱氮性能及微生物群落的影响.试验结果表明:间歇增氧垂直流人工湿地在盐胁迫下的脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地,高盐(2.0％ 盐度)对TN去除性能影响较大,对COD去除性能影响相对较小.进水NH4+-N浓度为40 mg/L时,当盐度由0％...     

几种海水鱼类的人工育苗及池塘养殖(续)

２真鲷人工育苗及养殖真鲷（Ｃｈｒｙｓｏｐｈｒｙｓ　ｍａｊｏｒＴ＆Ｓ）属鲈形目鲷科鱼类，广泛分布于我国和日本沿海，为近海暖水性底层鱼类，喜栖息在３０～９０ｍ深的岸礁海藻丛中。真鲷全身呈淡红色，故又称“红加吉”，肉味特别鲜美，历来深受人们欢迎，属高档海产鱼类。２．１真鲷人工育苗２．１．１亲鱼来源真鲷的生殖季节在我国南北方差别很大。在广东沿海，真鲷的生殖季节为１１月底至２月初，盛期为１２月中至１月底。在福建厦门地区生殖季节为１０月下旬至１２月下旬，盛期为１１月初至１２月初。而黄、渤海沿岸的真鲷生殖季节…     

海水养殖与生态环境关系的研究——Ⅰ.无机氮对浮游植物生长的影响

采用中尺度受控生态实验、小型混养实验和虾池取样测定,研究海水中无机氮、N/P比值和藻类光合作用速率的变化规律,分析了无机氮和溶解有机氮(DON)的相互转化,比较了钙质角毛藻对不同形式无机氮的吸收,探讨了人工养殖海水中无机氮对浮游植物生长的影响。     

人工湿地技术及其在我国北方地区的研究进展

人工湿地技术由于其低成本、运行简单等特点,已广泛地应用于处理城镇污水、富营养化水体、河道生态整治、工农业废水治理等方面。本文就人工湿地的概念、分类、国内外对3种类型人工湿地的应用及研究进展进行了介绍。同时,对北方地区人工湿地应用进展、冬季防寒措施、湿地植物的选择及本实验室对几种湿地植物净化污水的效果研究等方面进行了论述,并阐述了人工湿地技术的发展前景。     

辽河口芦苇湿地土壤微生物数量及酶活性与石油污染的关系

对辽河口芦苇湿地不同程度柴油污染土壤柴油降解过程中微生物活性的变化进行研究,结果表明不同程度柴油污染会对土壤石油降解菌数量、脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和脂肪酶活性造成影响:柴油浓度为1000μg/g时TPHs去除率达90%以上,石油降解菌数量和3种酶活性均显著提高;柴油浓度≥5000μg/g时TPHs去除率都可达70%以上,脱氢酶活性显著提高,石油降解菌数量、过氧化氢酶和脂肪酶活性也都有所提高。其中脱氢酶活性对土壤柴油污染最为敏感,可作为评估湿地土壤柴油污染程度以及去除效果的生物指标。     

碳氮比对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水性能的影响

本文研究碳氮(C/N)比变化对移动床生物膜反应器(MBBR)处理海水养殖废水性能的影响.结果表明,当C/N比从7:1降至3:1,出水COD浓度无明显变化,平均去除率保持在90％以上.C/N比的变化对脱氮过程有较大影响,当C/N比从7:1降低至3:1,NH+4-N去除率由89.51％±1.24％增至92.70％±1.08...     

微生物在人工湿地污水处理中的研究进展

人工湿地是一种新型污水处理技术,微生物作为人工湿地的主要分解者,在人工湿地去除水中污染物的过程中发挥着重要作用,因其高效污水净化能力目前已得到广泛关注。本文从人工湿地中的微生物多样性、微生物污水净化机理、研究方法及根际微生物的研究等方面介绍了微生物在人工湿地污水处理中的研究进展。指出根际微生物在人工湿地中的的分布和作用特点,以及开展研究的重要意义。     

不同水位垂直流人工湿地中植物及微生物特征

利用4个连续进水的垂直流人工湿地,比较分析水位对污染物去除效果的影响,研究湿地中植物对氮磷去除的贡献,阐析湿地中脱氮功能菌数量的演变规律。3个湿地栽种黄花鸢尾,水位分别控制在19、51和84cm,另一个湿地不栽种植物,水位为51cm。结果表明,水位对氮和有机物的去除有显著影响(p<0.05),栽种植物的湿地中,51cm水位时总氮去除率(67.4%～79.2%)最高,19cm水位时氨氮(85.3%～93.0%)和COD(81.8%～92.9%)去除效果最好。试验中黄花鸢尾均生长良好,植物吸收对总氮(Total nitrogen,简称TN)和总磷(Total phosphorus,简称TP)去除的贡献分别为19.2%～27.3%和14.7%～19.2%;植物地上部分发挥更重要作用,其TN和TP含量及对TN和TP的吸收量均高于地下部分。湿地表层基质中3种脱氮功能菌数量均随运行时间的增加而显著提高,亚硝化细菌和硝化细菌数量分别为10~4～10~6和10~5～10~7 MPN/g,随水位升高而减少;反硝化细菌数量为10~3～10~6 MPN/g,随水位升高而增加。     

滨海湿地生态经济的综合评价模型

通过对生态环境指标与社会经济指标两方面的分析,建立了滨海湿地生态经济的综合评价模型,定量计算了滨海湿地开发前总效益(V)、开发后总效益(V′)以及开发利用的限制因子(H)和评价因子(I),并以浙江省上虞市世纪丘围垦工程为例,对模型进行了验证计算,结果表明:(1)开发前后的大气调节、水文调节、污染物净化、提供生物栖息地等生态环境效益指标(Vee)和旅游休闲、科研教育、提供各种产品等经济效益指标(Vse)影响着对滨海湿地开发前后总效益以及开发可行性的判断;(2)当滨海湿地的开发评价因子I>1时〔I=V′/V=(Vee+′Vse)′/(Vee+Vse)〕,海涂开发后的总效益大于开发前的总效益,海涂开发具有可行性,否则为不宜开发;(3)当滨海湿地开发利用的限制因子H小于0.20时,应限制滨海湿地的开发、利用;(4)上虞市世纪丘海涂湿地的H为0.78,I为2.1,可见该海涂开发后,生态环境效益有所降低,但社会经济效益却大幅度地提高了,说明该海涂的开发是具有可行性的。     

上海市湿地损失补偿机制博弈分析

我国河口湿地保护与开发之间的矛盾非常突出,针对长江口地区人地矛盾,采用博弈论的方法探讨长江口湿地补偿问题,并以上海市南汇边滩为例,基于多层博弈模型,从湿地补偿资金的来源、运作方式、投向及产生的生态补偿效益进行一个全过程研究。在第一层博弈分析中提出上海市通过圈围滩涂湿地解决人地矛盾,只有通过降低造地成本才能不违反国家相关政策,风险最小。第二层博弈的结果是基层湿地管理单位力图节约造地成本,并获得来自上海市政府的激励性补偿。第三层博弈带来上海市和基层单位在利益上的双赢,但是却损害了湿地的环境功能。为了弥补环境损失,第四层博弈把南汇边滩造地收益中降低的成本用于补偿其它具有湿地功能的湿地,表面上是补偿湿地面积,实质是补偿生态系统的平稳过渡。通过连续分层博弈过程给予了一个处理河口湿地补偿问题的可选方案。     

海洋细菌抑菌活性菌株的筛选

从不同海区的海洋底质，生物样，水样中分离到480株海洋细菌，其中包括150株芽孢细菌和108株粪大肠杆菌，利用纸片法对其抑菌活性进行检测，结果表明：117株海洋细菌具有抑菌活性，占总分离菌株的24.4%；一般细菌，芽孢细菌，粪大肠杆菌的抑菌活性菌株分别占各供测菌株的17.1%,27.3%,35.2%；抑菌活性菌株的比例与样品来源密切相关，且各类海洋细菌的抗菌谱有很大的不同。     

氨氮胁迫对三疣梭子蟹消化酶活力的影响

以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为研究对象,研究氨氮胁迫对中肠腺、胃、肠组织消化酶活力的影响。实验设计对照组(自然海水)、1、5、20 mg/L处理组,分别于氨氮胁迫后0、6、12、244、8 h取样进行消化酶活力的测定。结果表明:氨氮胁迫对三疣梭子蟹类胰蛋白酶、胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力影响显著(P<0.05),而对照组无明显变化。各处理组3种消化器官中类胰蛋白酶、胃蛋白酶活力在48 h内呈峰值变化,其中3种消化器官中类胰蛋白酶活力在48 h时恢复至对照组水平,而中肠腺胃蛋白酶活力在24 h后趋于稳定,且与氨氮浓度呈明显正相关,胃和肠的胃蛋白酶活力分别于48和24 h时恢复至对照组水平。各处理组中肠腺和胃的脂肪酶活力在24 h内均呈现明显的峰值变化,24 h后中肠腺中脂肪酶活力趋于稳定,且与氨氮浓度呈明显正相关,而胃中脂肪酶活力逐渐下降,至48 h时恢复至对照组水平。各处理组中肠腺和肠的淀粉酶活力在12 h内呈逐渐下降趋势,12 h后趋于稳定,且与氨氮浓度呈明显负相关;各处理组胃的淀粉酶活力呈现先升高后降低趋势,24 h后趋于稳定。同时在氨氮胁迫48 h时,对中肠腺和胃的胃蛋白酶、脂肪酶活力均表现为明显的诱导作用,而对3种消化器官中淀粉酶活力表现为明显的抑制作用。由此说明,三疣梭子蟹在氨氮胁迫下中肠腺中胃蛋白酶、脂肪酶活力和3种消化器官中淀粉酶活力可作为消化吸收能力的评价指标。