含颗粒物海水体系中石油捕获率的影响因素研究

海水中的石油和悬浮颗粒物会形成油-颗粒物团聚体OMA(Oil-Suspended ParticulateMatterAggregates),改变溢油的迁移和归宿。在含高岭土的海水体系中,分别研究了颗粒物浓度、振荡频率、盐度以及分散剂石油体积比(dispersant/oil ratio,DOR)对OMA中石油捕获率的影响。结果表明,当高岭土浓度从80 mg/L变化到400mg/L时,石油的捕获率随之呈现上升趋势。在高岭土浓度为400 mg/L的条件下,随振荡频率、盐度、DOR的增加,石油捕获率均先逐渐增大后下减,在振荡频率为160r/min、盐度为20‰、DOR为1:10时,捕获率达最大值。     

低浓度悬浮颗粒物对缢蛏清滤率和吸收效率的影响

采用实验生态学方法,在室内模拟研究了不同浓度(50、60、80、160 mg/L)悬浮颗粒物对螠蛏Sinonovacula constricta(壳长为71.15 mm±3.66 mm)清滤率和吸收效率的影响。结果表明:悬浮颗粒物对螠蛏清滤率有显著影响(P<0.05),当悬浮颗粒物浓度由低到高时,螠蛏的清滤率呈上升趋势,试验6 h时,悬浮物浓度为160 mg/L时个体清滤率达到最高,悬浮物浓度为50 mg/L时个体清滤率最低,随着试验时间的延长,相同悬浮物浓度下个体清滤率呈下降趋势,试验6 h时螠蛏清滤率要高于12²4 h;悬浮颗粒物对螠蛏的吸收率有极显著影响(P<0.01),当悬浮颗粒物浓度由低到高时,螠蛏的吸收效率呈下降趋势,悬浮物浓度为50 mg/L时吸收效率最高,悬浮物浓度为160 mg/L时吸收效率最低。     

海水盐度对A/O生物系统处理效果的影响

试验采用A/O工艺,在进水COD为500～600 mg/L,NH3-N为80～90 mg/L,pH7.0～8.0,溶解氧为2～3 mg/L,温度为18～25 ℃的条件下,分别研究了不同海水盐度(10%,30%,50%,70%海水比例)对有机物及NH3-N去除效果的影响,对系统短程硝化的影响,以及对活性污泥结构与沉降性能的影响.结果表明:海水盐度在30%范围内,经驯化稳定后,系统对COD和NH3-N的去除率均可达到90%左右,NH3-N去除率受盐度影响程度相对更小;控制海水盐度在30%以上,系统可实现短程硝化;海水盐度为50%时,亚硝化率可达到97%,且较为稳定;随海水盐度的增加,污泥絮凝体由开放、疏松变得封闭、紧密,SVI不断下降.     

石油烃对孔石莼生长及光合作用的影响

研究了3种石油烃(船舶燃油(L.D.O.)、沙特阿拉伯轻质原油(沙轻原油)和船用润滑油(润滑油))溶液对孔石莼Ulva pertusa的生长和光合作用的影响。L.D.O.和沙轻原油石油烃的浓度分别设置为0、5、10、15、25、50 mg/L,润滑油石油烃浓度分别设置为0、5、10、20、25、50、100 mg/L。结果表明:孔石莼在3种石油烃较低的浓度下均可存活,但当石油烃浓度升高到一定量时(L.D.O.=50 mg/L;沙轻原油=50 mg/L;润滑油=100 mg/L),96 h内全部死亡;在3种石油烃不同浓度的溶液中,孔石莼的叶绿素含量、光合速率及呼吸速率总体趋势是随着石油烃浓度的升高而降低,叶绿素含量及光合速率的变化基本呈波浪式,但在润滑油石油烃各浓度溶液中,孔石莼的光合速率则随着油浓度的升高呈现逐渐下降的趋势。     

大气CO_2浓度升高对繁茂膜海绵阻留海水中有机碳功能的影响

在实验室条件下,研究了大气CO2浓度升高对最低等多细胞动物海绵过滤功能影响。在模拟大气CO2浓度升高的生态系统中,考察了CO2浓度为387、500、750、1000mg/L的环境下,繁茂膜海绵Hymeniacidon perlevis阻留灭菌海水中总有机碳(TOC)的能力。结果表明:在模拟CO2浓度为387、500、750、1000mg/L的条件下,繁茂膜海绵在16 h内清除海水中TOC的效率分别为55.8%、67.6%、50.0%和15.4%,在24h对TOC的平均阻留率分别为(1.90±0.20)、(2.13±0.06)、(1.69±0.08)、(0.43±0.11)mg/(h·g海绵),平均清除率分别为(0.025±0.002)、(0.033±0.001)、(0.019±0.001)、(0.004±0.001)mL/(h·g海绵),由此可见,大气CO2浓度从约387mg/L升高至500mg/L时,促进了繁茂膜海绵阻留海水中TOC的能力,当浓度升高至750 mg/L时,抑制了繁茂膜海绵阻留TOC的能力,当浓度进一步升高至1000mg/L时,导致繁茂膜海绵几乎丧失了阻留海水中TOC的能力。本研究结果可为大气CO2浓度升高对潮间带海绵过滤功能影响及其由此可能导致的近岸海域生态问题提供了参考。     

A/O工艺处理高海水盐度废水的试验研究

针对沿海城市对海水的直接利用所产生的高海水盐度废水,试验采用A/O工艺,在进水COD为800～900 mg/L,NH3-N为80～90 mg/L,海水比例为50%(Cl-含量为17 500 mg/L)的试验条件下,分别研究了进水pH、HRT、污泥回流比对COD及NH3-N去除率的影响,以及内循环回流比对系统反硝化作用的影响.结果表明,在高海水盐度环境下,控制进水pH 8.0,HRT为15 h,污泥回流比R为1.0时,A/O工艺对COD和氨氮去除率可分别达到88.23%和88.67%.控制内循环回流比r为3.5～4时,系统可较彻底的反硝化.     

总氨态氮对海湾扇贝幼体存活和生长的影响

为确定海湾扇贝Argopecten irradias育苗用水的水质指标,进行了总氨态氮对海湾扇贝幼体存活和生长的影响试验。结果表明:在pH为8.20⁸.30、水温为21.58.30、水温为21.5²2.5℃、盐度为2722.5℃、盐度为27²8条件下,总氨态氮对海湾扇贝受精卵孵化率的24 h半数有效浓度(EC_(50))为3.089 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.194mg/L),最大毒物允许浓度(MATC)为0.8628条件下,总氨态氮对海湾扇贝受精卵孵化率的24 h半数有效浓度(EC_(50))为3.089 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.194mg/L),最大毒物允许浓度(MATC)为0.86¹.80 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.0541.80 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.054⁰.113 mg/L);在pH为7.950.113 mg/L);在pH为7.95⁸.10、水温为238.10、水温为23²5℃、盐度为2725℃、盐度为27²8条件下,总氨态氮对浮游期幼虫(2日龄)存活的48 h半致死浓度(LC_(50))为7.801 mg/L(NH_3-N=0.342 mg/L),96 h LC_(50)为2.445 mg/L(NH_3-N=0.107mg/L),144 h LC_(50)为1.294 mg/L(NH_3-N=0.057 mg/L);对浮游期生长的144 h EC_(50)为2.023 mg/L(NH_3-N=0.089 mg/L);浮游期的MATC为0.3728条件下,总氨态氮对浮游期幼虫(2日龄)存活的48 h半致死浓度(LC_(50))为7.801 mg/L(NH_3-N=0.342 mg/L),96 h LC_(50)为2.445 mg/L(NH_3-N=0.107mg/L),144 h LC_(50)为1.294 mg/L(NH_3-N=0.057 mg/L);对浮游期生长的144 h EC_(50)为2.023 mg/L(NH_3-N=0.089 mg/L);浮游期的MATC为0.37⁰.66 mg/L(NH_3-N=0.0160.66 mg/L(NH_3-N=0.016⁰.029 mg/L);总氨态氮浓度≤2.03 mg/L(NH_3-N≤0.089 mg/L)时,均有幼体变态为稚贝;变态期(眼点出现至变态成稚贝)幼体眼点出现率的192 h EC_(50)为1.460 mg/L(NH_3-N=0.064 mg/L),变态率的408 h EC_(50)为1.927 mg/L(NH_3-N=0.085 mg/L)。研究表明,根据各个时期的EC5推测,海湾扇贝育苗期间,在pH为7.950.029 mg/L);总氨态氮浓度≤2.03 mg/L(NH_3-N≤0.089 mg/L)时,均有幼体变态为稚贝;变态期(眼点出现至变态成稚贝)幼体眼点出现率的192 h EC_(50)为1.460 mg/L(NH_3-N=0.064 mg/L),变态率的408 h EC_(50)为1.927 mg/L(NH_3-N=0.085 mg/L)。研究表明,根据各个时期的EC5推测,海湾扇贝育苗期间,在pH为7.95⁸.10条件下总氨态氮浓度控制在0.40 mg/L(NH_3-N=0.018 mg/L)以下最佳,本研究结果为完善海湾扇贝生态学及育苗期间的水质调控技术提供了参考。     

盐度驯化过程中虹鳟血清渗透压、激素水平及离子组成的变化

在0、8、16、24、32 5个盐度梯度下对虹鳟Oncorhynchus mykiss进行驯化,研究了盐度对虹鳟血清中3种激素含量、渗透压以及离子浓度的影响。结果表明:淡水中虹鳟的血清渗透压最低,但进入盐度为8、16的水体中时,其渗透压迅速升高,之后随着驯化时间的延长明显下降,盐度为24时其渗透压变化较小,盐度为32时其渗透压稍有下降并稳定在(327.0±2.7)mOsm/kg;随着盐度的升高,虹鳟血清中的皮质醇(COR)含量明显增加,在盐度为24时又开始下降;血清中三碘甲状腺原氨酸(T3)含量整体上随盐度的升高呈下降趋势,而四碘甲状腺原氨酸(T4)含量在盐度为16时最低,之后随盐度的升高而增加;随着盐度的提高,虹鳟血清中Na+、Cl-浓度均呈现出明显上升趋势;血清中K+浓度在盐度升至8时的第4 h出现急剧下降,之后在第96 h又有所回升,在盐度为24的第96 h上升到最高(3.76 mmol/L±0.05mmol/L),在盐度为32的第4 h又下降至最低(1.14 mmol/L±0.15 mmol/L);血清中Ca2+浓度在盐度为0～16时的变化趋势与K+相似,从盐度为24时开始显著上升,到盐度为32时的第96 h上升至最高值(3.39 mmol/L±0.01 mmol/L);除盐度为32时的Ca2+>K+之外,各盐度条件下虹鳟血清中Na+、K+、Cl-、Ca2+4种离子浓度的高低顺序均为Na+>Cl->K+>Ca2+。本研究结果表明:虹鳟在高渗环境下,能迅速启动海水中渗透压的调节机制,在皮质醇、T3、T4等几种激素共同作用下增强对高盐度的适应能力。     

用辣根过氧化物酶催化降解海水中柴油污染的研究

为深入探索酶催化技术在海洋石油污染处理中的应用,以游离辣根过氧化物酶(HRP)催化降解海水中柴油污染,研究了酶用量、溶液p H值、柴油初始浓度和催化反应时间等因素对酶催化降解海水中柴油污染的影响,确定了HRP催化降解海水中柴油污染的优化工艺条件,同时考察了反应助剂对海水中柴油污染去除率的影响。结果表明:HRP能有效催化降解海水的柴油污染,当海水中柴油的质量浓度为1.2g/L时,在温度为25℃、HRP加入量为1.6 U/m L、H_2O_2为250 mg/L、溶液pH为5的条件下,催化降解3 h,柴油去除率可达90.77%;聚乙二醇(PEG)对HRP催化降解海水中的柴油污染有较显著的影响。     

用辣根过氧化物酶催化降解海水中柴油污染的研究

为深入探索酶催化技术在海洋石油污染处理中的应用,以游离辣根过氧化物酶(HRP)催化降解海水中柴油污染,研究了酶用量、溶液p H值、柴油初始浓度和催化反应时间等因素对酶催化降解海水中柴油污染的影响,确定了HRP催化降解海水中柴油污染的优化工艺条件,同时考察了反应助剂对海水中柴油污染去除率的影响。结果表明:HRP能有效催化降解海水的柴油污染,当海水中柴油的质量浓度为1.2g/L时,在温度为25℃、HRP加入量为1.6 U/m L、H_2O_2为250 mg/L、溶液pH为5的条件下,催化降解3 h,柴油去除率可达90.77%;聚乙二醇(PEG)对HRP催化降解海水中的柴油污染有较显著的影响。     

高效海洋溢油降解菌降解海洋溢油条件的优化研究

针对海洋溢油污染问题,采用实验室筛选的海洋溢油降解菌HJ01和HJ02开展海洋溢油微生物降解优化研究,采用单因素实验和多因素正交实验进行降解率测定。结果表明,单因素实验条件下,当pH值为7、培养温度35℃、石油初始浓度7 500 mg/L、NaCl含量20 000 mg/L时,HJ01和HJ02对海洋溢油的降解效果最佳。正交实验条件下,HJ01在pH值为7、培养温度35℃、石油初始浓度7 500 mg/L、NaCl含量10 000 mg/L时降解效果最佳;HJ02在pH值为7、培养温度30℃、石油初始浓度11 000 mg/L、NaCl含量10 000 mg/L时降解效果最佳。     

环境因子对3种微生态制剂净化总氨氮、亚硝酸盐氮作用的影响

研究了不同盐度、pH和温度条件下荚膜红假单胞菌Rhodopseudomonas capsulataC12、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis及假丝酵母菌Candidasp.对高浓度总氨氮(9¹0 mg/L)和亚硝酸盐氮(110 mg/L)和亚硝酸盐氮(1² mg/L)净化作用的影响。结果表明:荚膜红假单胞菌C12可在盐度为02 mg/L)净化作用的影响。结果表明:荚膜红假单胞菌C12可在盐度为0⁴0、pH为740、pH为7⁹、温度为259、温度为25³7℃条件下的淡水、海水养殖中发挥高效净化亚硝酸盐氮的作用;枯草芽孢杆菌较适宜在盐度为037℃条件下的淡水、海水养殖中发挥高效净化亚硝酸盐氮的作用;枯草芽孢杆菌较适宜在盐度为0²0、pH为5.520、pH为5.5⁸.5、温度为208.5、温度为20³7℃条件下的水体中发挥净化总氨氮的作用;而假丝酵母菌净化总氨氮的较适宜条件为淡水、pH5.537℃条件下的水体中发挥净化总氨氮的作用;而假丝酵母菌净化总氨氮的较适宜条件为淡水、pH5.5⁷.0、温度207.0、温度20³0℃。     

紫外可见上转换剂/TiO_2复合光催化剂在海洋石油污染处理中的应用

在实验室条件下,取大连市黑石礁海域海水,加入风化好后的柴油配制成模拟石油污染海水,通过分别改变催化剂的掺杂比、溶液pH、催化剂添加量、光照时间和柴油初始浓度等因素,研究各因素对上转换材料TiO2复合光催化剂催化降解海洋石油污染的影响效果,并通过正交试验优化了光催化降解海洋石油污染的条件。结果表明:在海洋中柴油初始浓度为0.1 g/L时,催化剂掺杂比为15%,催化剂添加量为40mg,溶液pH为7的条件下催化降解2.5 h,海洋石油污染光催化降解效果最好,降解率可达88.85%。     

高锰酸盐复合药剂用于石油污染原水处理的研究

分析了高锰酸盐复合药剂(PPC)对石油的氧化性能,研究了PPC用于混凝时对石油的强化去除效果和PPC-粉末活性炭联用除油技术.结果表明:PPC对石油有较好的氧化性能,去除率达35%以上,PPC在原水中性条件下,对石油的处理效果最佳;原水石油低倍超标(<0.5mg/L)时,原水中性条件下投加1.5 mg/L PPC和20 mg/L聚合氯化铝(PAC)可保证出水水质达标;PPC-粉末活性炭吸附联合技术对石油的最大可处理污染浓度为5.5 mg/L.     

化学分散油对绿色巴夫藻的急性毒性研究

化学分散剂主要由溶剂和表面活性剂组成,在海洋溢油应急处理中得到广泛应用.为了研究原油污染海水中加入分散剂后形成的化学分散油对环境的影响,以绿色巴夫藻作为受试生物,比较了化学分散油、物理分散油和分散剂对微藻细胞密度和叶绿素a(chl-a)含量的影响.结果表明,物理分散油、化学分散油和分散剂对绿色巴夫藻的96h-EC50分别为3.8,31.81,75.46 mg/L,对绿色巴夫藻叶绿素a的96h-EC50-chl-a分别为2.66,19.48,59.85mg/L.根据EC50值可知,在石油污染海水中加入分散剂(浓度范围0~105mg/L)并不会加大原油的急性毒性;在测定96h急性毒性时,绿色巴夫藻叶绿素a的敏感性高于细胞密度的敏感性.     

总氨态氮对海湾扇贝幼体存活和生长的影响

为确定海湾扇贝Argopecten irradias育苗用水的水质指标,进行了总氨态氮对海湾扇贝幼体存活和生长的影响试验。结果表明:在pH为8.20~8.30、水温为21.5~22.5℃、盐度为27~28条件下,总氨态氮对海湾扇贝受精卵孵化率的24 h半数有效浓度(EC_(50))为3.089 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.194mg/L),最大毒物允许浓度(MATC)为0.86~1.80 mg/L(非离子氨态氮NH_3-N=0.054~0.113 mg/L);在pH为7.95~8.10、水温为23~25℃、盐度为27~28条件下,总氨态氮对浮游期幼虫(2日龄)存活的48 h半致死浓度(LC_(50))为7.801 mg/L(NH_3-N=0.342 mg/L),96 h LC_(50)为2.445 mg/L(NH_3-N=0.107mg/L),144 h LC_(50)为1.294 mg/L(NH_3-N=0.057 mg/L);对浮游期生长的144 h EC_(50)为2.023 mg/L(NH_3-N=0.089 mg/L);浮游期的MATC为0.37~0.66 mg/L(NH_3-N=0.016~0.029 mg/L);总氨态氮浓度≤2.03 mg/L(NH_3-N≤0.089 mg/L)时,均有幼体变态为稚贝;变态期(眼点出现至变态成稚贝)幼体眼点出现率的192 h EC_(50)为1.460 mg/L(NH_3-N=0.064 mg/L),变态率的408 h EC_(50)为1.927 mg/L(NH_3-N=0.085 mg/L)。研究表明,根据各个时期的EC5推测,海湾扇贝育苗期间,在pH为7.95~8.10条件下总氨态氮浓度控制在0.40 mg/L(NH_3-N=0.018 mg/L)以下最佳,本研究结果为完善海湾扇贝生态学及育苗期间的水质调控技术提供了参考。     

盐度胁迫下MBBR系统硝化性能及生物膜特性

针对盐度胁迫下硝化微生物富集难、亚硝酸盐易积累等问题,以亚硝态氮为唯一氮源,开展了不同盐度(Na Cl)对序批式移动床生物膜驯化前后硝化特性影响的研究。结果表明,随着驯化盐度的提升(R1~R4的盐度分别为0、10、20、40 g/L),硝化生物膜成熟时间逐渐延长,分别为31、31、39及50 d,反应器R1~R3性能稳定时出水NO-2-N浓度0.1 mg/L。采用非竞争性抑制模型获得不同反应器内盐度对硝化性能的半抑制浓度分别为40、44.36和62.94 g/L,表明在0~20 g/L盐度范围内,驯化盐度越高则生物膜的耐盐冲击性能越强。R2和R3中生物膜的EPS含量为147.91和102.45 mg/g VS,明显高于R1(94.61 mg/g VS)。DGGE结果显示,四组生物膜微生物种群结构丰富,对照组R1与R2、R3、R4的相似性系数分别为68.7%、66.0%和44.7%,反映出微生物群落结构相似性随盐度差异增大而明显降低。相比较而言,当盐度≤20 g/L时,硝化生物膜反应器可直接启动;盐度20 g/L时,可考虑梯度盐度驯化法启动反应器,以20 g/L盐度为基准,可在一个月左右获得成熟的硝化生物膜并使其获得较高的耐高盐冲击能力。     

MBR工艺处理含盐污水的试验研究

采用MBR工艺处理含不同比例海水的污水,在进水COD为800～1000mg／L、NH3-N为80～100mg／L、pH值为7．0～8．5以及污泥浓度为7000mg／L、溶解氧为2～4mg／L、温度为20～25℃的条件下,当海水所占比例为30％、50％和70％时,对COD的去除率分别为93％、87％和75％;当海水所占比例为40％、60％和70％时,对氨氮的去除率分别为95％、91％和85％。随着盐度的升高则活性污泥的沉降性能变好,污泥颗粒由开放、疏松变得封闭、紧密。高盐度环境下微生物所分泌的大量胞外聚合物是造成膜污染的主要原因。     

垂直流人工湿地处理稠油废水的实验研究

采用垂直流人工湿地模拟装置对新疆油田外排含盐稠油废水进行了处理。实验表明：对于进水CODCr为402～406 mg/L,盐度5701～5712 mg/L,石油类40.62 mg/L的含盐稠油废水,该系统的出水指标为CODCr35～38 mg/L,盐度1535～1542 mg/L,湿地系统对CODCr和盐分的去除率达到91％和73％;当水力停留时间为11 d以上,出水石油类＜5 mg/L,处理后出水CODCr、石油类达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的一级标准。     

总氨态氮对菲律宾蛤仔早期生长发育的影响

为研究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum早期发育阶段对总氨态氮(TAN)和非离子氨(UIA)的耐受性,在水温为21²4℃、pH为7.924℃、pH为7.9⁸.3、盐度为278.3、盐度为27³0条件下,开展了TAN对菲律宾蛤仔受精卵、D形幼虫(壳长为103.2μm±3.0μm)和稚贝(壳长为318.1μm±27.3μm)的急性毒性试验。结果表明:TAN对菲律宾蛤仔受精卵孵化率的24 h EC_(50)为7.29 mg/L(UIA浓度为0.502 mg/L);对D形幼虫死亡率的96 h LC_(50)为7.94 mg/L(UIA浓度为0.212 mg/L);对稚贝死亡率的96 h LC_(50)为49.0 mg/L(UIA浓度为2.10 mg/L),对稚贝壳长相对生长的96 h EC_(50)为4.9 mg/L(UIA浓度为0.21 mg/L);对稚贝壳高相对生长的96 h EC_(50)为10.5 mg/L(UIA浓度为0.448 mg/L);菲律宾蛤仔对TAN的耐受能力为稚贝>D形幼虫。研究表明,菲律宾蛤仔育苗期间非离子氨浓度控制在0.020 mg/L以内较好。