细数植物在人工湿地污水处理中的作用

天然的湿地植物在形态和解剖学上均能适应氧含量较低的生态环境,因此,它们可用于人工湿地系统中处理污水。而人工湿地中的植物不仅将人工湿地与稳定塘区分开,同时为污染物的去除创造适合的条件。人工湿地中的植物不仅能减弱强光与风力对湿地的影响,为湿地基质提供保温作用,满足根区微生物生长对氧气和其他营养成分的需求,还能截留部分污染物预防湿地堵塞,并具有其特有的美学价值,在不同类型的人工湿地中发挥不同程度的作用。最常见的人工湿地植物有漂浮植物如凤眼莲、浮萍;沉水植物如狐尾藻属、金鱼藻属;挺水植物如芦苇、香蒲属。而国内人工湿地除了以上这些常见植物外,还常用一些其他的沉水植物,比如芦竹、再力花、风车草以及美人蕉等。

污水流行病学用于新冠肺炎预警研究进展

突发新型冠状病毒肺炎(COVID-19)已蔓延至全球几乎所有国家,累计确诊病例已超过1亿例。这一全球大流行病尽管现阶段在我国多点散发,但已得到基本控制,由于不容乐观的全球疫情扩散,依然存在疫情反弹之巨大风险。在新冠疫苗实现大规模接种之前,COVID-19暴发有效预警机制依然是最需要的技术手段。鉴于感染者粪便/尿液中存在病毒粒子或遗传物质核糖核酸(RNA),荷兰学者提出了基于污水流行病学(WBE)监控SARS-CoV-2(诱发COVID-19的病毒)出现并传播的设想。目前,污水中SARS-CoV-2有限RNA检测研究结果已经证明了这一技术作为疫情预警的可行性,亦可能根据WBE检测结果表征病毒传播动态与趋势、估算感染群体比例,甚至在一定范围内进行感染群体追踪。在总结WBE技术在我国发展应用的基础上,对已有污水中SARS-CoV-2的核酸检测研究结果、应用价值和指导意义进行综合分析,总结WBE研究标准化方案,辨析亟需深入研究的方向领域。这对我国下一阶段疫情防控具有相当启发与参考价值。

蓝铁矿形成于污泥厌氧消化系统的验证与分析

磷危机"与"水体富营养化"现象随行,致污水磷回收势在必行。最近,在污泥厌氧消化过程中发现了磷回收新产物——蓝铁矿,一种化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高的磷酸盐化合物。鉴于此,通过试验验证污泥厌氧消化条件下,Fe^(3+)生物还原至Fe^(2+)、与污泥释放的PO_4^(3-)反应生成蓝铁矿的可行性以及所需环境条件与限制因素。结果显示,Fe^(3+)在厌氧消化过程中会被异化金属还原菌(DMRB)还原为Fe^(2+),与污泥细胞裂解释放出的PO_4^(3-)可以生成蓝铁矿,含量高达204 mg/g DS。进言之,碳酸盐(MCO_3)不会干扰蓝铁矿生成。Fe^(3+)被生物还原时,DMRB会与产甲烷菌(MPB)争夺电子供体(有机物),一方面会抑制厌氧消化产甲烷(CH_4),另一方面,Fe^(3+)也提供了MPB所必需的Fe元素,可刺激酶活,反而能促进产CH_4过程;Fe^(3+)对产CH_4过程的综合影响为促进作用。

不含有机碳源条件下CANON工艺的脱氮性能

为了解不含有机碳源条件下CANON工艺的脱氮性能,对不含有机碳源污水驯化的CANON污泥的脱氮性能进行了研究,分别进行了CANON污泥的厌氧氨氧化活性实验、亚硝酸盐氧化活性实验、反硝化活性实验以及自养脱氮活性实验。实验发现,厌氧氨氧化高效段的脱氮速率为0.21 g/(gVSS·d),CANON污泥中NOB的脱氮速率仅为0.012 5 g/(gVSS·d),意味着CANON污泥具有良好的脱氮性能与短程硝化性能;当添加甲醇作为有机碳源时,短期内反硝化效果不佳,脱氮速率为5.28×10^(-3) g/(gVSS·d),仅为厌氧氨氧化的2.5%;CANON污泥活性实验表明,反应初期,在DO抑制ANAMMOX细菌之前,脱氮速率高达0.58 g/(gVSS·d),是ANAMMOX脱氮速率的2.75倍,但是当DO浓度过高后,由于ANAMMOX菌受到抑制,CANON脱氮速率迅速降低。高通量测序结果表明,反应器中ANAMMOX菌、AOB、NOB、反硝化菌相对丰度分别为19.87%、6.84%、0.05%、0.23%。