东南丘陵山区深水水库两种浮床植物脱氮效率对比研究

为探究东南丘陵山区深水水库中生态浮床技术深度脱氮的效率及管理措施,以大型山谷型深水水库千岛湖为例,选取湿生植物空心菜(Ipomoea aquatica)和水生植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum),采用生态浮床技术,开展了原位模拟实验对比研究,探究不同营养盐浓度和光强下两种植物的生长状况与氮素去除效率。结果发现:(1)空心菜长势受营养盐和光照条件影响明显,添加氮磷后(TN=2.37 mg/L,TP=0.046 mg/L)的空心菜生物量是原位水体(TN=0.66mg/L,TP=0.028 mg/L)的1.6倍,适当遮光有助于浮床植物生长,40%遮光条件下空心菜的生物量是不遮光条件下的1.5倍;而粉绿狐尾藻生长受营养盐和光照条件影响均较小。(2)空心菜对于水体氮素净化能力显著高于粉绿狐尾藻,在最佳条件下空心菜和粉绿狐尾藻对氮素的去除效率分别达到213.30和44.23 mg/(m^(2)·d)。(3)空心菜去除氮主要以植物同化作用为主,占70%以上TN去除量,40%遮光环境通过明显提升空心菜同化吸收氮量和根系反硝化速率增强了氮的去除能力;粉绿狐尾藻同化吸收和反硝化脱氮作用各占50%左右,以遮光75%下脱氮效果最好。本研究表明,采用生态浮床技术能够强化深水水库的脱氮能力,空心菜更适合在氮浓度较高的水体生长,夏季为空心菜和粉绿狐尾藻浮床分别进行40%和75%的遮光处理将有更好的水质净化效果。因此,在滨岸湿地匮乏的深水水库实施多种植物搭配的生态浮床技术强化水体脱氮作用是一种行之有效的水质改善方法。

运用多元统计技术和水质指数分析桐庐县地区河流水质特征研究

水质监测网络是水质评价、恢复和保护的重要组成部分。课题组在2011~2012年（2年）对桐庐县地区河流的26个样点的5个水质参数进行监测,应用多元统计技术和水质指数分析该地区河流水质特征。结果显示聚类分析较好地将样点分成水化特征相似的两组,上游远离乡镇的样点和下游靠近乡镇的样点。对季节的四个组别数据进行水质指数（WQI）分析显示桐庐县地区河流总体水质较好。偏最小二乘法回归模型显示WQI值在四个季节均能反映5个水质参数的主要信息,其中NH4N浓度对WQI值的影响较大。这项研究表明,多元统计和水质指数分析是在研究区域内确定重要监测点和水质参数的有效工具,能够为监测网络的有效管理提供理论依据。

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定大气降水中9种全氟化合物前体物质

采用固相萃取-超高效液相色谱-电喷雾串联三重四极杆质谱联用技术,建立了大气降水中9种全氟化合物前体物质的高通量检测方法。使用HLB固相萃取柱富集和净化降水样品中的目标化合物,以HSS T_3色谱柱(100mm×2.1 mm,1.7μm)为分析柱,甲醇和水作为流动相进行梯度洗脱。质谱以电喷雾负离子电离,采用多反应监测模式检测。9种目标化合物在0.05~5.00μg/L、0.5~50.0μg/L或5.00~500μg/L浓度范围内线性良好,相关系数为0.992 1~0.999 5,方法的检出限为0.05~7.9 ng/L;高、中、低3个添加水平的回收率为76.0%~106%,相对标准偏差为0.72%~13.7%。实验结果表明,该方法灵敏、准确,且具有检测范围广、分析速度快等特点,是一种适用于大气降水样品中全氟化合物前体物质检测分析的方法。

富春江水库大型底栖动物群落的初步研究

2006年3、6、9、12月,对富春江水库大型底栖动物进行了4次采样调查。鉴定结果表明,富春江水库共发现大型底栖动物20种,平均密度为375.10ind/m2。从群落结构上看,数量上寡毛类占优势,生物量则明显由软体动物占优势。底栖动物群落密度和生物量存在明显的季节变化,冬季及早春高,夏季低。底栖动物空间分布也存在差异,底栖动物密度除了下涯特别高以外,其他采样点差别不明显;从种类看,底栖动物的密度主要由寡毛类和多毛类组成,河流区以寡毛类为主逐渐向湖泊区以多毛类为主过渡;生物量则各区差异明显,湖泊区最大,过渡区其次,河流区最小。此外,富春江水库多毛类的密度与沉积物粒径有明显相关性。

磁性Fe_3O_4/碳纳米管复合材料光催化处理刚果红染料废水

采用共沉淀法制备了一种磁性Fe3O4/CNTs(碳纳米管复合物),采用XRD、SEM、VSM等对Fe3O4/CNTs复合材料的晶相、颗粒大小和磁性能进行了表征。以刚果红染料废水处理为例,研究了不同处理工艺、催化剂投加量、溶液p H、催化剂重复使用等因素对Fe3O4/CNTs材料光催化脱色刚果红染料废水效果的影响。结果表明,当刚果红染料起始质量浓度为10 mg/L,用量为0.2 g/L,3%的H2O20.2 m L,光照50 min后,Fe3O4/CNTs对刚果红溶液的脱色率达到97.0%。催化剂重复使用第4次,对刚果红染料的脱色率仍可达87%以上。此外,Fe3O4纳米粒子的存在使Fe3O4/CNTs材料具有较强的磁性,且可通过外加磁场将其从处理后的水体中快速分离回收。

东苕溪下游底栖动物群落结构及其水质生物学评价

为分析底栖动物群落结构特征,2013年7月至2014年4月对太湖的较大入湖河流东苕溪下游9个样点的底栖动物群落进行四个季度的调查,采用生物学污染指数(BPI)和Wright指数进行底栖动物水质生物学评价,并分析水质生物学评价指数与营养盐之间的关系.结果表明,颤蚓科物种(霍甫水丝蚓和苏式尾鳃蚓)在各个季度占绝对优势(相对丰度>90%),Shannon-Wiene多样性指数为0.5~1.BPI和Wright指数评价发现,BPI指数更适于东苕溪下游水质生物学评价,且BPI指数显示该河段处于中度污染状态.回归分析显示,BPI和Wright指数仅与营养盐中的总氮呈显著正相关.说明东苕溪下游已受到了一定的人为活动干扰,控制氮排放可以对受损河流的管理和修复提供帮助.

不同类型棉花品种对扶桑绵粉蚧个体发育特征及其适应性的影响

研究了转基因、非转基因等6个不同棉花品种以及棉叶中可溶性糖、可溶性蛋白、棉酚含量对扶桑绵粉蚧生长发育、繁殖特性的影响,结果表明:扶桑绵粉蚧在各品种棉花上都能危害,且在发育历期、产卵量和存活率等方面均存在明显差异。中棉所41上扶桑绵粉蚧产卵量、寿命、净增殖率R0、内禀增长率rm与周期增长率λ数值最大,种群加倍时间DT值最小,为该虫最适宜棉花品种;而中棉所59上产卵量、寿命、R0、rm、λ值最小,死亡率与DT值最大,为该虫最不适宜品种。嫩叶棉酚含量与2龄若虫历期成极显著正相关,棉酚含量与扶桑绵粉蚧寿命、产卵量显著负相关,表明棉酚对扶桑绵粉蚧生长发育有重要影响,并对该虫繁殖、存活能力有一定抑制作用。

钱塘江干流夏季浮游植物群落结构特征及其对水文气象的响应

河流中浮游植物的动态变化能够较好的指示河流水质状况.为探索水文气象过程对筑坝河流浮游植物群落结构的影响,2020年夏季,以钱塘江干流为例,对包括富春江水库在内的11个河段开展了浮游植物群落结构及相关环境因子的调查分析.结果表明:夏季在钱塘江干流共鉴定出浮游植物6门59属95种,优势属为沟链藻(Aulacoseir)、菱形藻(Nitzschia)、平裂藻(Merismopedia)、长孢藻(Dolichospermum)、假鱼腥藻(Pseudoanabaena)和微囊藻(Microcystis),其中梅雨期优势属主要隶属于硅藻门,梅雨后蓝藻门种属则迅速占优,浮游植物总细胞密度快速增加;整个夏季浮游植物的平均细胞密度为(1.57±2.96)×10^(6)cells/L,其中梅雨期细胞密度为(0.37±0.36)×10^(6)cells/L,显著低于梅雨后的细胞密度(4.06±4.38)×10^(6)cells/L.空间上,大坝拦截形成的河流型水库对浮游植物群落结构和藻密度均产生极显著的影响,浮游植物密度在富春江库区段最高,兰江及以上江段其次,新安江库区段及钱塘江河口较低;梅雨后富春江库区水温分层,显著促进了蓝藻和硅藻的增殖.冗余分析表明,气温和降雨是夏季钱塘江干流浮游植物群落结构变化的主要驱动因子,蓝藻门、绿藻门细胞密度与气温呈显著正相关,与降雨呈显著负相关,而硅藻门细胞密度与之相反;梅雨后气温快速增高显著增加库区段水体的蓝藻门细胞密度,蓝藻水华暴发风险迅速增高,水安全管理中应予以重点防范.

ZnFe_2O_4/石墨烯纳米片复合材料光催化染料废水脱色研究

采用改进的水热-共沉淀法将ZnFe2O4负载在石墨烯纳米片表面,制备ZnFe2O4/石墨烯纳米片复合光催化剂,采用XRD和SEM等对该复合材料的结晶和微观形貌进行表征,考察了ZnFe2O4/石墨烯纳米片复合光催化剂对水中刚果红的去除效果,探究了复合材料对刚果红光催化脱色的机理.结果表明:复合材料中铁酸锌为尖晶石结构,与石墨烯能够均匀复合.在模拟太阳光照射下,经过4 h处理后,复合材料对刚果红染料的去除率可达92%,且4次循环使用后去除率仍保持在88%以上,表明ZnFe2O4/石墨烯纳米片是一种对印染废水稳定有效的光催化剂.自由基清除剂的试验表明,·OH自由基、光生电子和h+,特别是光生h+,共同支配了ZnFe2O4/石墨烯纳米片对刚果红的光催化降解过程.

湿地自净能力对水资源利用的影响——以沿山河河水回用工程为例

[目的]有效解决水资源紧缺问题。[方法]充分利用西溪湿地的水体净化能力,分析论证了处理回用沿山河河水用于城市绿化和地面用水的可行性。[结果]与直接利用自来水相比,沿山河河水经湿地净化后,再加以处理回用更加经济,具有明显的经济效益、生态效益和社会效益,是解决城市水资源短缺的有效方法,也是值得推广的水资源有效利用措施。[结论]沿山河河水经湿地净化,用于城市绿化和地面用水是可行的。

运用多元统计技术和水质指数分析

水质监测网络是水质评价、恢复和保护的重要组成部分。我们在2011-2012年(2年)对桐庐县地区河流的26个样点的5个水质参数进行监测,应用多元统计技术和水质指数分析该地区河流水质特征。结果显示聚类分析较好地将样点分成水化特征相似的两组,上游远离乡镇的样点和下游靠近乡镇的样点。对季节的四个组别数据进行水质指数(WQI)分析显示桐庐县地区河流总体水质较好。偏最小二乘法回归模型显示WQI值在四个季节均能反映5个水质参数的主要信息,其中NH4N浓度对WQI值的影响较大。这项研究表明,多元统计和水质指数分析是在研究区域内确定重要监测点和水质参数的有效工具,能够为监测网络的有效管理提供理论依据。

应用底栖动物功能摄食群评价东苕溪下游生态系统健康状况

于2013年7月(夏季),10月(秋季),12月(冬季)和2014年4月(春季)对东苕溪下游9个样点大型底栖动物功能摄食类群和营养盐状况进行了季节性调查,并采用摄食均匀度指数(Feeding Evenness Index,j_(FD))评价东苕溪下游生态系统健康状况。结果表明,该河段底栖动物摄食类群以收集者为主,且各摄食类群在季节间差异不显著(P>0.05),说明东苕溪下游小微颗粒有机物丰富。冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)表明功能摄食群在各个季度中均与总氮关系最为密切。j_(FD)值表明东苕溪下游整体生态系统健康状况较好,但个别样点较差。这说明该河段可能存在点源污染,且生境可能出现片段化。

基于植物吸收的农村生活污水处理系统

采用无动力厌氧结合人工湿地工艺处理桐庐县桃花谷农庄等13个"农家乐"和库区三槐村等9个自然村的生活污水。介绍了工艺流程、工程设计参数,并总结了设计特点。运行结果表明,出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。