模拟废水高温厌氧消化出水中SMP的特性研究

为考察废水高温厌氧消化出水中溶解性微生物产物(SMP)的特性,采用高温厌氧序批式反应器处理葡萄糖模拟废水,运用尺寸排除色谱(SEC)分离厌氧消化出水溶解性有机物(DOM),结合溶解性有机碳(DOC)、UV254吸光度和三维荧光光谱分析方法,对不同分离组分进行了定性和定量研究.结果表明,SMP在出水DOM(356mg/L,以DOC计)中占90.8%,其在高分子量(MW)(10k^100kDa)、中等MW(1k^10kDa)和低MW(<1kDa)内的含量分别为46.8%、45.4%和7.8%.高MW内的SMP比中等、低MW内的SMP有更高的芳香度.废水高温厌氧消化出水中SMP的荧光物质以高的酪氨酸类物质含量,低的富里酸和腐殖酸类物质含量为主要特征.低MW区域的SMP主要包括酪氨酸类物质,而富里酸和腐殖酸类物质主要集中于中等MW区域,色氨酸类和微生物副产物类物质在各MW区域内均有分布.高、中等MW区域(不含630Da<MW<4kDa部分)内的荧光物质组成并无显著差异,但色氨酸和微生物副产物类物质的结构形态则产生了变化.

含固率和接种比对林可霉素菌渣厌氧消化的影响

通过林可霉素菌渣的中温厌氧消化摇瓶实验,比较不同的含固率(3%、5%、8%、10%)和接种比(0.5、1、2、3)对菌渣产甲烷能力的影响,以确定菌渣厌氧消化的最优工艺条件.结果表明,在研究参数范围内,含固率越低,接种比越高,越有利于甲烷的产生;经过10d的培养,在含固率为3%、接种比为3时的工况中,菌渣的挥发性固体(VS)累计净产甲烷量最高,为106mL/g;而含固率>5%、接种比<2的工况均受到了不同程度的抑制.因此,林可霉素菌渣的厌氧消化应采用含固率<5%、接种比>2的液态发酵工艺,此条件既能保证厌氧消化不受消化产物(胺和挥发性有机酸)积累的抑制,也可以缓冲菌渣中残留林可霉素对消化微生物可能产生的抑制效应.

生活垃圾填埋场春夏季CH4释放及影响因素

采用静态箱法监测了2个生活垃圾填埋场春、夏季及昼夜的CH4释放通量,并分析了影响CH4释放的相关因素.结果表明:填埋气体(LFG)主动收集对填埋场CH4释放的影响显著.在填埋龄相近的条件(4.0～4.5年)下,无LFG主动收集的填埋场春、夏季CH4的释放通量(以CH4计)平均值〔(541±1005)mg/(m2.h)〕比有LFG主动收集的填埋场提高4.4倍.在有LFG主动收集的填埋场内,填埋龄为1.0～1.5年的非渗滤液灌溉区的CH4释放通量均值〔(324±847)mg/(m2.h)〕为灌溉区的10.0倍左右.在有LFG主动收集的填埋场内,CH4释放通量与各环境因子间无显著相关;而在无LFG主动收集的填埋场内,CH4释放通量分别与覆土温度和气温呈显著正相关,与大气压强呈显著负相关.相关性分析结果表明,CH4释放通量与填埋场覆土中含水率,w(有机碳)和w(总氮)呈显著正相关.

九段沙上沙湿地植物钾元素的分布、积累与动态

2005年4～12月，逐月对长江口九段沙上沙湿地生态系统主要植物群落进行了定位样品采集与生态环境因子监测。通过对样品的分析化验，研究了该区典型湿地植物群落的海三棱蔗草（Scirpus mariqueter）、互花米草（Spartina alterniflora）和芦苇（Phragmites australis）3种植物中钾元素的空间分布特征和时间动态变化规律，揭示了上沙主要类型湿地植物钾元素的含量特征、分布、迁移与积累规律。结果表明：①上沙不同湿地群落植物钾元素的含量与分布规律存在差异，3种植物相比，叶、叶鞘和茎或秆的钾含量均以海三棱蔗草最高；果实和地下部分的钾含量以芦苇最高；叶和地下部分的钾含量以互花米草最低。3种植物果实钾含量的差异最大，地下部分钾含量的差异最小。海三棱蔗草叶的钾含量最高，其次为秆、叶鞘和根，果实的钾含量最低。互花米草茎的钾含量最高，其次为叶、果实、叶鞘与根，须根的钾含量最低。芦苇果实的钾含量最高，其次为叶、茎、根状茎与叶鞘，根的钾含量最低。②不同时期，植物钾元素贮量受钾元素含量和生物量的影响程度存在差异，但总体影响程度基本相当。芦苇钾元素贮量最高，互花米草其次，海三棱蔗草最低。3种植物叶的钾贮量差异最小，而地下部分的钾贮量差异最大。③植物中钾元素含量随植物生长发育过程而呈动态变化。不同植物以及不同植物构件中钾含量变化规律有明显的共性，3种植物总体表现为，随着生长进程，植物钾含量逐渐减少。植物生长初期，茎的钾含量最高，地下部分钾含量最低；旺盛生长期，叶的钾含量普遍比较高，最低值不一致；生长末期最后阶段，地下部分钾含量最高，叶鞘的钾含量最低。

渗滤液灌溉土壤N2O释放及氨挥发的研究

选用2种供试土壤(S1和S2),通过培养试验研究了渗滤液投加土壤后N2O释放、氨挥发及矿物氮的转化,并讨论了土壤理化性质对上述过程的影响.土壤pH值较大程度地决定了氨的挥发,仅投加渗滤液的碱性土S1在培养期的前5 d内测到氨挥发,通过氨挥发共损失了约3.0‰的渗滤液氮.投加同等含量的渗滤液后,不同土壤可导致N2O释放量近20倍的差异(p<0.01).土壤含水率(WFPS)影响了土壤中硝酸盐氮的生成速率,从而制约了N2O释放通量的高低.与WFPS为46%时相比,投加蒸馏水的土壤S1、投加渗滤液的土壤S1和土壤S2在WFPS为70%的条件下N2O的释放通量均值分别提高了6.5(p>0.05)、1.8(p>0.05)和2.2倍(p<0.05).渗滤液投加土壤在10 d培养期内,土壤S1和S2因N2O释放分别损失了41.1‰和2.3‰的渗滤液氮.为此,控制灌溉土壤的含水率(<70%WFPS),并选用酸性土壤可有效地控制渗滤液灌溉下N2O的释放和氨挥发.