复合生物技术在城市河流污染修复中的应用

在南方某污染河流强制污染修复试验中,采用人工曝气与投加复合生物酶相结合的技术进行底泥消减,再使用梅花式菌剂接种法将菌剂与生物促生剂接种至水体及底泥中。接种后2 d内因接种操作扰动及生物促生剂含大量氮、磷元素使各水质指标呈上升趋势,接种第3 d起COD、TP、NH_3-N浓度迅速下降,水质得到改善;第8 d左右COD、TP、NH3-N去除率达到最高,投菌后10 d内DO平均浓度上升50%,COD、TP、NH3-N平均去除率分别在45%、40%、40%以上。结果表明:采用复合生物技术治理城市污染河流,可以初步消除河流黑臭、改善河流水质、恢复河流自净能力。     

养猪废水处理系统微生物群落结构变化及影响因素研究

利用Illumina高通量测序技术对某养猪场不同处理单元细菌和真菌群落变化特征进行分析,并采用冗余性分析方法考察其受水质参数的影响。结果表明:活性污泥各阶段主要细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria);生物处理后,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度降低近15%,厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度从进水到出水降低了近6%,同时放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加近7%;主要真菌类群为子囊菌门(Ascomycoka)、担子菌门(Basidiomycota)和少量壶菌门(Chytridiomycota)。值得注意的是处理后出水中仍含有丰度较高的曲霉菌属(Aspergillus)、毛孢子菌属(Trichosporon)、念珠菌属(Cladosporium)等真菌致病菌,对后续环境和公共健康造成潜在威胁。养猪废水处理系统众多细菌和真菌群落的变化受水质参数(主要是COD和氮)的影响明显。     

南运河高效生物净化系统污染物降解系数研究

河流污染的生物治理技术是当前研究热点,其生物降解系数是衡量系统净化能力的重要指标。2014年,在南运河试验河段集成固化微生物、曝气充氧和人工水下森林等技术,构建高效生物生态净化系统,进行污染河水净化处理试验。采用一级反应动力学模型进行生物降解系数测算,氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3-)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)降解系数分别为0.03~0.74、0.02~0.36,0.06~0.49和0.04~0.28 d-1,表明系统对水体中的主要污染物降解效果显著,具有较高的推广价值。     

复合酶制剂处理城市景观水体的试验研究

采用新型复合酶制剂(BZ剂)处理城市受污染景观水体。研究结果表明:该制剂的使用对COD、NH3-N、TP等有明显的净化效果。在本试验条件下,BZ剂投加量为0.4 mg/(L.d)时,CODCr、NH3-N、TP的最终去除效果最好,分别达到25.0%7、7.6%2、6.1%;相同投加量条件下,水质净化效果不曝气优于曝气状况。     

北大港水库微生物群落的空间分布特征

天津北大港水库水质存在咸化问题，水质咸化可能会导致微生物群落组成和多样性发生显著变化。为探究 水质咸化条件下水库微生物群落组成的空间分布特征，于 2021 年 12 月在北大港水库采集表层、中层和底层的水 样，利用高通量测序技术，对北大港水库不同深度及上下游的微生物群落组成及多样性进行分析，并探究溶解性 总固体与微生物群落的关系。结果表明：北大港水库的溶解性总固体（total?dissolved?solids,?TDS）质量浓度在表层、 中层和底层存在差异，下游高于上游。微生物的主要优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门，变形菌门的相 对丰度均超过 50%。优势菌属是 Clade_III 未定属（相对丰度 1.10％～72.72?％）和黄杆菌属（Flavobacterium?相对丰 度 0.32％～20.09?％），Clade_III 未定属的相对丰度上游高于下游，黄杆菌属的相对丰度表层高于中层和底层。上 游水体表层的微生物群落组成与中层、底层的微生物群落组成存在显著差异，下游在不同深度微生物群落组成差 异不显著，中层和底层的微生物群落组成存在相似性。Chao1 和 Shannon 指数表现出表层<中层<底层，下游略高 于上游，微生物 Alpha 多样性指数随 TDS 质量浓度的增大而减小。在科水平上，Clade_Ⅲ能够耐受较高的盐度，但 当 TDS 质量浓度>3?000?mg/L 时其丰度降低。     

嵌草铺装系统微生物群落变化研究

试验以模拟嵌草铺装系统为研究对象,研究在嵌草铺装系统去除雨水径流中NH_3-N、TN、TP和COD过程中微生物的群落结构和多样性变化。结果表明:种植丹麦草的嵌草铺装系统对NH_3-N、TN和TP的去除效果略优于种植牛筋草的嵌草铺装系统,二者对COD的去除率可达92.7%以上,对NH_3-N、TN和TP的去除率分别可达74.8%、78.7%和75%以上;微生物对于嵌草铺装系统中径流污染物的去除有着极为重要的作用,试验阶段优势菌属发生了显著更替,优势菌属的更替和含量变化与NH_3-N、TN、TP和COD的浓度变化表现出正相关性;在一定的空间尺度上具有相似的环境条件下,植物种类不同,土壤微生物的数量和分布有一定差异,表明植物种类对微生物的群落结构及多样性有一定的影响。     

水体中微生物分布及与环境因素的相关性研究

对镇江内江水体中微生物群落的数量分布以及与主要环境因素的相关性进行了调查,结果表明:长江水体中微生物的功能群落数量从内江(4、5号采样点),北固山湿地(3、6号采样点)到岸边(1、2号采样点)随着污染程度的增加有增加的趋势;水体中微生物的数量与营养盐的含量密切相关,其中总异氧菌与BOD5的相关性r为0.952,有机磷细菌、无机磷细菌与TP的相关性r分别为0.893、0.865,氨化菌与TN、NH3-N的相关性r分别为0.921、0.899,硝化菌与NH3-N的相关性r为0.861;反硝化菌与NO3-N不具有相关性.     

水质水量结合评价渭河干流(陕西段)水资源变化

为了全面掌握渭河(陕西段)干流水资源变化总体情况,本文收集2000-2008年陕西段渭河干流水文、水质监控断面的监测资料,分别从水质、水量以及两者相结合的角度分析了渭河干流的水环境状况,并重点讨论了渭河干流主要水文站径流量与COD、NH3-N污染物的同期监测浓度的相关关系。结果表明:渭河干流(陕西段)中下游水体水质为劣V类,已受到严重污染。渭河干流可利用的水资源量有所下降,其中80%以上的水资源水质为V类,不能满足水体利用的水质目标要求,渭河干流"水质型"水资源短缺的问题凸显。渭河干流上游径流量与COD、NH3-N污染物的浓度呈低相关性,随着流程变化,径流量与COD、NH3-N污染物的浓度在渭河干流的下游华县水文站已表现为中度负相关。相比较而言,渭河干流河流水量的变化对COD浓度的影响程度大于对NH3-N污染物浓度的影响。     

碳素纤维生态草协同微生物菌剂净化黑臭水体研究

为解决黑臭水体治理投加菌剂易随水流飘散的问题，本文利用碳素纤维生态草对微生物菌剂固定挂膜，并通过原位围隔试验，探究微生物菌剂联合碳素纤维生态草处理黑臭水体的效果。试验结果表明:协同处理组的COD、浊度、TN、NH+4-N、TP的削减率分别为85.8%、75.2%、86.3%、90.8%、53%，DO从0.15mg/L恢复至5.8mg/L，水质状况显著改善。与单挂生态草试验组相比，协同处理组的成膜时间缩短3～5d，膜增重显著，生物膜形态较好;协同处理组水体环境微生物多样性增加，乳酸杆菌(Lactobacillus)、丝状菌(Filamentousbacteria)等益生菌在水体中出现，霍乱弧菌(Vibriocholerae)、幽门螺杆菌(Helicobacterpylori)等致病菌大量减少。试验证明，生态草协同微生物菌剂可加速黑臭水体净化，促进水生态稳定。     

济南市腊山分洪河道生态治理初探

以济南市腊山分洪河道试验段水质为研究对象,开展河道生态治理试验。研究结果表明:曝气充氧—碳纤维生态草技术激活河道土著微生物修复黑臭水体,设备运行34 d后,河道水质指标DO、ORP较治理前分别增加了46.8%、55.63%,TP、CODcr及BOD5去除率分别为35.07%和49.36%、50.11%,ORP始终维持在较高水平,NH4~+-N、TN及CODcr、BOD5均有突破前值。     

沣河水质与流量之间的关系分析

为了打造生态沣河,本文基于秦渡镇断面2001-2009年的定期水质监测资料,以及秦渡镇水文站2001年到2009年的逐日流量数据,以及2009年到2011年大峪口断面、秦渡镇断面的多场洪水监测资料,研究分析了沣河水质与流量之间的关系.结果表明:(1)监测断面流量的大小和每场洪水平均流量的大小均对NH3-N、TN和COD的污染浓度有影响,且流域上下游不同断面的水质流量之间的关系也有差异;(2)根据2002年到2008年秦渡镇断面所监测的6场洪水资料,可知洪水对COD非点源污染的影响较大.而2006年NH3-N、TN的点源污染严重,此外几年NH3-N的点源污染较严重,TN变化不稳定.     

北京妫水河湿地植物多样性调查与评价研究

为探究北方缺水地区湿地植物物种多样性变化,选取北京市延庆区妫水河为研究区,采用物种丰富度(R),Shannon-Wiener指数(H),Simpson指数(D)和Peilou均匀度指数(J)作为植物群落多样性指标,使用方差法和典型对应分析(CCA)对不同河段和区域间湿地植物物种分布与环境因子之间的响应关系进行研究。研究结果表明:研究区现有湿地植物93种,隶属于44科76属,优势科有菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)、豆科(Fabaceae)和莎草科(Cyperaceae); 93种植物的Shannon-Wiener指数(H)小于3,Simpson指数(D)和Peilou均匀度指数(J)介于0. 5～0. 75之间,物种数量总体不多,但分布较均匀,处于中等水平;对湿地植物群落形成及生长影响较大的水质因子依次为全氮(TN)、p H和化学需氧量(COD)。     

Variability in benthic respiration in three southeastern Australian lowland rivers

Benthic respiration is an important measure of decomposition processes occurring in streams, but our understanding of benthic respiration in lowland rivers is not well developed, particularly the factors that affect benthic respiration. In our study we measured benthic respiration at three sites in three contrasting lowland rivers in southeastern Australia. On most sampling occasions, rates of oxygen consumption in benthic chambers were linear. However, oxygen consumption rates fitted exponential decay curves during periods of highest microbial activity. Benthic community respiration ranged from 289 to 619 mg O₂ m² d^?1 in the Broken River, from 178 to 1438 mg O₂ m² d^?1 in the River Murray and from 127 to 2178 mg O₂ m² d^?1 in the Ovens River. Benthic respiration was closely correlated with water temperature, but not with sediment carbon content, sediment particle size, water column nutrients or water column dissolved organic carbon concentrations. Average carbon turnover periods were between 1.7 and 6 years for the three rivers, but were as low as 0.1 year immediately following an event that gave rise to mobilization of in‐stream dissolved organic carbon, sufficient to produce coloured water. The latter occurred in the Ovens River as a consequence of a rain event during a period of base‐flow. Flow regime as such did not have a major impact on benthic community respiration. Induced changes in respiration, by altering flows, would only occur by altering the quality and timing of carbon inputs, since temperature and carbon quality, rather than quantity, appear more important in determining lowland river benthic respiration. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

水质标识指数法在赣江尾闾段水质评价中的应用

赣江为鄱阳湖的重要补给水源,赣江水质对鄱阳湖生态有着重要影响。本文以电导率（EC）、浊度（TUR）、悬浮物（SS）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH₄-N）、硝态氮（NO₃-N）以及化学需氧量（COD）作为赣江水质评价指标,采用水质标识指数法对赣江尾闾段2015年10月30日、12月4日以及2016年1月12日、3月10日和5月30日5个时间点、3个支流、8个监测点的水质进行综合评价分析。分析结果表明：采用主要污染物水质标识指数法（PP-WQI）所得赣江下游北、中、南支流污染指数分别为3.84（COD）、3.53（COD）、3.84（COD/SS）,综合水质标识指数法（CWQI）所得污染指数分别为3.8077、3.5003、3.7465;水质介于Ⅲ类和Ⅳ类之间,属于轻度污染,主要污染物为COD、TN和SS。水质在空间上表现为中支较好,南支和北支较差,上游优于下游;在时间上表现为夏季（5月30日）最差,冬季最好（12月4日和1月12日）。     

常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

倒置A2/O—MBR工艺处理低C/N生活污水脱氮性能研究

合肥塘西河再生水厂采用倒置A/O(缺氧/厌氧/好氧—预缺氧)—MBR工艺处理低C/N城市生活污水.研究了投加碳源前后各生化反应池中有机物及氮元素的变化规律,结果表明未投加外碳源时TN的去除率为52.3％,脱氮效果不理想.通过比较乙酸钠、甲醇和乙酸三种不同外加碳源的脱氮效果,可知乙酸钠反硝化速率最高,效果最好.当乙酸钠作外碳源,投加量为50 mgCOD/L时,TN的去除率明显提高,达到74.5％.此外,还分析了投加外碳源后整个工艺系统内COD、TN物质流动情况,结果表明,缺氧池和厌氧池是COD去除的主要单元体,好氧池对COD的去除贡献增强,体系中的TN去除总量在投加外碳源后有了明显的增加,较未投加外碳源时增加了26.5％.     

渭河陕西段底泥间隙水与上覆水中污染物分布特征研究

通过渭河8个断面2015年4月和9月的采样分析,探讨了表层底泥间隙水和上覆水中污染物的分布特征,并对间隙水和上覆水中的污染物浓度进行了相关性分析。结果表明:在丰水期时上覆水中TN、NO_3—N、NH_3—N及COD含量均高于平水期,其中采样点D5(泾河汇入前渭河干流处)的污染物含量很高;间隙水中TN、NH_3—N、NO_3—N变化趋势相似,丰水期TN、NH_3—N、NO_3—N含量均高于平水期含量,采样点D5、D7(泾河汇入后干流处)丰水期总磷、COD含量很高;相关性分和上覆水中TN、COD浓度在丰水期高度相关,说明间隙水中TN、TP、COD的浓度是其上覆水中TN、TP、COD浓度的决定因素。     

Resolving Trans-jurisdictional Water Conflicts by the Nash Bargaining Method: A Case Study in Zhangweinan Canal Basin in North China

Trans-jurisdictional conflict in both water quantity and quality is a general concern in large river basins. In this paper, the relative utility function combined with the asymmetric Nash bargaining method was established to analyze the trans-jurisdictional conflict between water quantity and water quality in the Zhangweinan Canal Basin in China. The basin was divided into four conflict stakeholders, namely, Shanxi, Hebei, Henan, and Shandong Provinces, based on administrative unit. The water usage and pollutant discharge scheme for multiple stakeholders was optimized using the established model to satisfy the environmental flow and water quality objectives at the identified conflict sections. The results indicated that the total water consumption was reduced from 4.38?×?10⁹?m³ in 2007 to 1.97?×?10⁹?m³, and that the allowable COD and NH₃-N discharged into the river was less than 3.8?×?10⁴?t and 4.3?×?10³?t, respectively. About 81.1 % of COD and 76.1 % of NH₃-N should be further reduced compared with the values in 2007.     

苏南运河对太湖主要入湖河流污染物通量的贡献率

为了解苏南运河对太湖主要入湖河流污染物通量的贡献,基于一维平原河网水量、水质数学模型,模拟计算了2011年受苏南运河影响的主要入湖河流的入湖污染物通量(COD、氨氮、TN、TP),量化分析了苏南运河对主要入湖河流入湖污染物通量的贡献率。研究结果表明:苏南运河主要影响湖西区的太湖主要入湖河流,对湖西区主要入湖河流入湖通量的总体贡献率约为23%,其中对太滆运河的贡献率最大,约42%,漕桥河次之,约23%,对太滆南运河、社渎港、陈东港污染物通量的贡献率由北向南依次减小。     

Nitrogen processing by biofilms along a lowland river continuum

While numerous studies have examined N dynamics along a river continuum, few have specifically examined the role of biofilms. Nitrogen dynamics and microbial community structure were determined on biofilms at six sites along a 120 km stretch of the lowland Ovens River, South Eastern Australia using artificial substrates. Terminal restriction fragment length polymorphism (T‐RFLP), chlorophyll a and protein analyses were used to assess biofilm microbial community composition. N dynamics was determined on the biofilms using the acetylene (C₂H₂) block technique and assessing changes in NH, NO_x and N₂O. Unlike microbial community structure, N dynamics were spatially heterogeneous. Nitrification, determined from the difference in accumulation of NH before and after addition of C₂H₂, occurred mostly in the upper sites with rates up to 1.4 × 10^?5 mol m^?2 h^?1. The highest rates of denitrification occurred in the mid‐reaches of the river (with rates up to 1 × 10^?5 mol m^?2 h^?1) but denitrification was not detected in the lower reaches. At the very most, only 50% of the observed uptake of NO_x by the biofilms following addition of C₂H₂ could be accounted for by denitrification. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.