供水管网生物膜特征及对消毒副产物生成势的影响

通过模拟实际供水管网运行状态,考察了在不同水龄下3种常用管材输水管道中余氯、总有机碳以及生物膜微生物种群结构和活性,并研究了加氯与管壁生物膜产生消毒副产物(DBPs)生成势之间的关系。结果表明,余氯在铸铁管中的衰减速度较快,不锈钢管次之,PE管最小;管网水中TOC的顺序为:PE管铸铁管不锈钢;生物膜中HPC值的大小为:铸铁管 PE管不锈钢管。生物膜细菌群落主要包括变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,不同管材管壁生物膜样品的微生物群落组成在门水平上存在明显差异;不锈钢管材中THMs和HAAs生成势最少,PE次之,铸铁管最大。     

供水管网内壁生物膜的特征及其对水质的影响

供水管网内壁上普遍存在着生物膜,而管网生物膜是导致输配过程水质下降、影响安全供水的重要原因.综合论述了当前有关管网生物膜的形成过程和微生物种群结构特征方面的研究现状,分析讨论了影响生物膜特性的各种因素以及管壁生物膜与水质之间的相互作用机理,并对今后管网生物膜相关的重点研究方向提出了建议.     

给水管壁松散沉积物的形成机制与控制

给水管网水质安全一直是研究者关注的热点问题,给水管网水质除了受管壁生物膜和腐蚀物的影响外,生物膜和腐蚀物与水接触处还存在着一层松散结构———管壁松散沉积物。管壁松散沉积物中含有大量的颗粒物、有机物和微生物,由于与管壁结合比较松散,因此比生物膜和腐蚀物更容易从管壁上脱落下来,对水质的影响更大。介绍了松散沉积物的形成规律及组成变化,分析了管壁松散沉积物对水质的影响及其控制方法,并提出了关于管壁松散沉积物今后的研究方向。目前国内外对管壁松散沉积物的研究还不系统,随着对给水管网水质问题认识的提高,在我国开展控制给水管壁松散沉积物的研究是必要的。     

交互式细菌生长动力学模型的建立及应用

建立包含管网中悬浮菌、管壁生物膜、基质浓度和余氯浓度的交互式细菌生长动力学模型,并使用EPANET-MSX求解,动态地模拟出细菌在给水管网主体水和管壁生物膜上的生长情况,揭示了管网中悬浮菌、管壁生物膜、基质浓度和余氯浓度之间的相互作用机理,为管网水质的决策提供了依据.     

饮用水的生物稳定性研究进展

近些年的研究表明：当水厂出水中含有一定量的有机物时，细菌将附着于管网管壁生长形成生物膜，导致管网腐蚀和结垢降低管网的输水能力，继而导致二级泵站动力消耗增加，并会导致用户水质恶化，色度和浊度上升；生物膜与管网水中病源微生物会对饮用者的健康造成直接的威胁，即这类出水的生物稳定性较差。目前，国际上大都采用测定AOC（Assimilable organic carbon）即可同化有机碳来判定饮用水的生物稳定性。本文将针对近些年来针对AOC的研究成果进行论述。     

原水输送管道生物膜的生长及其对硝化作用的影响

利用原水输送管道模拟系统,考察了管壁生物膜在自然形成过程中的微生物种群分布和生物多样性变化,探讨了原水管道的运行时间对原水中硝化作用的影响。结果表明,在管壁生物膜自然形成过程中,微生物表现出明显的群落演替现象,微生物的生长经历了适应期、对数生长期、脱落期和稳定期四个阶段,原水中的硝化作用不断趋于彻底。随着运行时间的增加,微生物多样性逐渐降低,生物系统趋于稳定。运行75 d后,NH_4~+-N浓度的变化率稳定在-45%左右;125 d后,NO_2~--N浓度的变化率稳定在-90%左右,NO_3~--N浓度的变化率稳定在40%左右。     

给水管壁生物膜的生长发育及其影响因素

采取实际给水管网采样和模拟管段等研究方式,分析了实际管网生物膜的情况及其影响因素和不同管材条件下生物膜的发育过程.结果表明管段服务年限越长、内壁腐蚀越严重的管段,其生物膜活菌数越多,且金属管段比石棉管段的生物膜活菌数要高;水中悬浮菌的含量在一定程度上和生物膜活菌数呈正相关关系,而与管材和使用年限因素相比,水中生物可同化有机碳(AOC)浓度对生物膜的影响较小;不同管材对于内壁生物膜的发育速度影响很大,当生物膜发育日趋成熟时管材的影响作用减小,管壁生物膜的发育成熟时间＞6个月,定期更新管段可以有效地阻止生物膜的发育;内壁扫描电镜结果显示,镀锌钢管的管垢有明显的孔洞和裂缝,PVC管则比较均匀一致,管道内壁可明显观察到微生物的存在.     

产生物膜菌株的分离鉴定及其产膜特性分析

目的:在含异噻唑啉酮类杀菌剂的腐败变质样品中分离筛选能够产细菌生物膜的菌株,并对其产膜特性进行初步研究。方法:采用平板划线法分离纯化菌株;采用微孔板结晶紫染色法筛选产生物膜菌株;通过生理生化特征和16S rDNA分子进化分析鉴定菌株种属;运用激光共聚焦电子显微镜观察分离得到的菌株在玻璃片表面形成生物膜情况,包括胞外多糖及生物膜内部活、死细菌分布;最后再次采用微孔板结晶紫染色法研究培养时间、pH值和不同碳源对该菌产生物膜的影响。结果:分离筛选出一株产生物膜菌株BF-17,并且该菌株被鉴定为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);BF-17分别在96 h和pH为5时产生物膜量最高;静置培养4 d后,BF-17在玻璃片表面能产生典型的生物膜形态和结构;同时该菌株利用α-乳糖和D-果糖产生物膜能力最高,而利用柠檬酸产生物膜能力最低。结论:菌株BF-17产生物膜能力稳定,可以作为生物膜深入研究的材料;同时,BF-17的产膜能力易受外界环境条件的影响。     

供水管材对管壁生物膜特性和水质稳定性的影响

选取聚乙烯（PE）管、钢管和球墨铸铁管3种常见供水管材进行试验，采用改进式生物膜环形反应器培养管壁生物膜，考察不同管材对管壁生物膜生物量和群落组成特征的影响；开展余氯衰减试验，探究不同初始氯浓度下，管材对主体水余氯变化和有机物特性的影响。结果表明：3种管道内壁生物量大小排序为球墨铸铁管>钢管>PE管。管材对微生物群落组成特征存在着显著影响，PE管壁中放线菌纲占比高达64.44%，钢管和球墨铸铁管壁中α-变形菌纲和γ-变形菌纲为优势菌纲。管材和初始氯浓度对于管道水质稳定性具有重要作用，当初始氯浓度为0.5 mg/L时，各管材余氯衰减均过快，10 h内消耗完全；当初始氯浓度为1.0 mg/L时，PE管主体水中亲水性有机碳（CDOC）含量显著上升；当初始氯浓度为2.0 mg/L时，球墨铸铁管中余氯衰减速率是其他两种管材的2～3倍，且主体水中CDOC含量远高于PE管和钢管。     

给水管网生物稳定性研究：现状、挑战与未来

给水管网生物稳定性是指管网中微生物的生长导致饮用水水质在输配过程中发生恶化的潜力。准确、合理地评价给水管网的生物稳定性是保障饮用水水质安全的前提，常用方法包括基于生物稳定性评价指标的预测性评价方法和基于微生物丰度、活性及群落组成的直接评价方法。深入理解给水管网中水力条件、管道特征、营养基质、消毒剂和抗生素耐药性等因素对生物稳定性的影响有助于制定更有效的控制策略。然而，如何通过实际管网取样和生物膜培养反应器获得具有代表性的环境样品以及如何利用现代分子生物学技术获取有用信息是该研究领域面临的主要挑战。基于此，从给水管网生物稳定性研究的现状（评价方法、影响因素、控制策略）出发，对当前研究的主要瓶颈进行讨论，并展望该领域未来的发展趋势与可能的研究方向。     

人工制备湿陷性黄土的微结构分析(英文)

本文通过扫锚电镜观察了人工制备的湿陷性黄土试样在各种广义应力状态下的微结构。电镜照片的定量分析揭示了试样浸水前后的孔隙分布和孔隙定向度的变化。分析结果表明,只用高压力只能引起大孔隙的压缩,浸水后则各种尺寸的孔隙均变小。而在低压力下浸水时,则除孔隙尺寸变小外,大孔隙周围还会出现微裂隙。浸水前后孔隙定向的改变不明显     

玻璃结石的显微结构快速分析法

本文介绍了玻璃结石的形成及种类。并且介绍了如何用显微结构分析的方法来快速判定玻璃结石。从而可以采取适当的方法消除玻璃成品中的结石。提高玻璃的产品质量。     

频率显微镜技术运用于气动附着式振动器声测绘的一种尝试

本文通过建立气动附着式振动器珠体微幅振荡的微分方程求得其振荡频率与振动器内部结构参数的关系 ,并运用频率显微镜技术实现辐射声波频率的高分辨率分析 ,从而达到对附着式振动器主要结构参数声测绘的目的     

进口高感彩卷乳剂层微晶体的电镜研究

本文系用物理和化学相结合的方法,将进口的高感彩卷分层剥离,然后将剥离下的各层乳剂采用离心沉降和倾洗法除胶,再用扫描电子显微镜观测了各乳剂层的微晶体结构,揭示了国际最先进的高感彩卷乳剂制造技术的奥秘和各乳剂层结构状况。     

基于扫描电镜图像的土体三维视孔隙率定量计算方法

通过扫描电镜来观察土体微观结构是目前研究微观土力学的重要手段。目前,大部分通过SEM图像反映土体孔隙率的研究多采用二维表观孔隙率定性分析,而此时得到是土体的二维表观孔隙率难以反映土体真实的三维孔隙率。因此,建立一种基于二维扫描图像计算三维孔隙率的计算方法具有重要研究意义。基于SEM电镜扫描图像,利用SEM图像处理软件IPP,变换不同的阈值得到不用阈值下的二维表观孔隙率,并且引入二重积分的思想,提出了一种基于SEM扫描电镜二维图像确定土体三维视孔隙率的计算方法。最后对不同种类的土进行了对比试验验证,结果表明本文提出的计算方法能够较好地反映土体真实的三维孔隙率。     

围压对破裂岩体注浆加固效果影响分析

破裂岩体注浆加固技术广泛应用于土木工程各个建设领域。室内试验研究是推动理论研究的主要手段,在注浆加固理论研究过程中,常规的室内注浆试验难以考虑地应力的影响,本文采用自行设计加工的、能够实现垂向和水平向不同加压水平的注浆系统进行了多项承压条件下破裂岩体注浆加固试验,该试验方法更加贴近真实的破裂岩体应力状态,并通过KH-3000数字式三维视频显微镜对注浆固结体进行了分析,试验结果表明,这项注浆加固技术具有重要的推广价值。     

倒置显微镜计数法检测浮游藻类

采用倒置显微镜计数法检测水中的浮游藻类，该方法简便、快捷，具有较高的准确度，变异系数小且能较为全面地反映样品的种群分布情况。     

生石膏加固软土的试验研究

为了揭示生石膏加固软土的固化机理和强度增长规律,利用扫描电子显微仪试验及无侧限抗压强度试验从微观上研究了生石膏加固软土的固化效果。研究认为,随着固化剂中生石膏掺量增加,固化土强度先增加后降低,即生石膏的掺入量存在最优值并从理论上推导出固化剂中生石膏最佳掺量的计算公式,通过算例验证了该公式的适用性;分析了生石膏与各种添加剂的相容性。为生石膏应用于软土固化提供了理论基础。     

煤矸石热活化及水泥水化的红外分析

结合傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)／红外显微镜,分析了煤矸石原材料的组成及其煅烧活化的相变过程;根据不同水化龄期时红外光谱图吸收带的变化来判断2种水泥浆体水化产物的形成过程和速度;利用红外显微镜反射光谱研究水泥浆体的水化产物微结构．结果表明：煤矸石在煅烧温度为600℃时已经脱除羟基,晶体结构被破坏并产生相变;2种水泥浆体水化反应初期有水化硅酸钙、钙矾石及氢氧化钙形成;伴随水化反应的进行,纯水泥浆体中形成的水化硅酸钙的钙硅摩尔比逐渐增加,煤矸石水泥浆体生成的水化硅酸钙的钙硅摩尔比则逐渐降低;在水化过程中,煤矸石里非活性成分的吸收峰峰位不变,而活性成分的峰位则发生偏移．     

土体冻融对水份迁移影响及微观研究

为研究冻融循环作用对土体水份迁移的影响,采用自行研制的装置进行单向冻融试验,测定并分析了冻融循环作用下土体中水分迁移变化,同时利用扫描电子显微镜(SEM)采集了不同冻融循环次数的微观图像。通过对比研究了冻结温度、冻前含水率、孔隙直径、颗粒直径及微观结构特征变化对水分迁移的影响。结果表明:(1)随着冻融循环次数的增加,土样中含水率变化规律为逐层降低-回升变为逐层降低-平稳,最后变为逐层降低;(2)随着冻融循环次数增加,孔隙直径组成发生改变,大直径孔隙减少,小直径孔隙增加。