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2008年, 第28卷, 第8期　
刊出日期：2008-08-01

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  丙酸/乙酸对低能耗生物除磷脱氮系统的影响

  李洪静;陈银广*;顾国维

  中国环境科学. 2008, 28(8): 673-678.

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  以厌氧-低氧(0.15~0.45mg/L)条件下的序批式反应器(SBR)为研究对象,探讨了丙酸/乙酸比例对低能耗同时生物除磷脱氮系统的影响.结果表明,以丙酸/乙酸比为1/1(SBR-A)或2/1(碳摩尔比)为碳源(SBR-B),系统中均发生同时生物氮和磷的去除,低氧阶段氨氮被全部氧化,
  并且没有亚硝酸盐的大量累积.与SBR-A 相比,SBR-B 中厌氧阶段磷释放量少,聚羟基戊酸(PHV)和二甲基三羟基戊酸(PH2MV)合成量高,低氧末磷剩余量少,硝态氮累积少,SBR-B 中总氮和磷的去除率(分别为82%和97%)比SBR-A(分别为68%和94%)高.因此,丙酸/乙酸比例
  的增加有助于提高同时生物除磷脱氮系统中氮和磷的去除效果
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  废水生物膜动力学参数的研究方法

  邱玉琴;周小红;施汉昌*

  中国环境科学. 2008, 28(8): 679-682.

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  当主体水溶液为生物膜提供的溶解氧浓度充分大时,生物膜中的溶解氧浓度成为限制微生物生长的唯一因素.在此条件下,以分离式氧微电极为测试工具,对生物膜中的氧分布进行检测,结合稳态条件下生物膜内扩散-反应方程,采用搜索法求解生物膜动力学参数.生物膜动力学参数估值结果为qmax=10mg(O2)/[g (VSS)·h],KO=1.2mg/L.与活性污泥相比,用该方法获得的qmax 值较小,kO 值较大.
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  不同接种物启动Anammox 反应器的性能研究

  唐崇俭;郑 平*;陈建伟;胡宝兰

  中国环境科学. 2008, 28(8): 683-688.

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  采用上流式生物膜滤器(UBF)研究了以厌氧颗粒污泥和反硝化污泥作为接种物启动厌氧氨氧化(Anammox)反应器的性能.结果表明,2 种接种物均能成功启动Anammox 反应器.启动过程可分为菌体自溶阶段、活性迟滞阶段、活性提高阶段和活性稳定阶段.这种启动过程的阶段
  性特征符合Logistic 方程.以厌氧颗粒污泥启动Anammox 反应器,菌体自溶阶段较长(49d),活性迟滞阶段较短(8d),基质去除速率最高可达2090mg/(L·d);以反硝化污泥启动Anammox 反应器,菌体自溶阶段较短(3d),而活性迟滞阶段较长(36d),基质去除速率最高可达1030mg/(L·d).分别以负荷提升前后的基质去除速率、基质去除率以及出水基质浓度的变化情况作为效能指标评价2 个反应器运行的稳定性,以厌氧颗粒污泥作为接种物启动Anammox 反应器的稳定性能明显占优势.在高负荷率下运行,以反硝化污泥作为接种物启动的Anammox 反应器较易失稳.根据启动过程的阶段性和反应器运行的稳定性,对Anammox 反应器采取相应的调控对策可促进启动过程的顺利进行.
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  VUV/TiO₂/H₂O₂法去除水中微量硝基苯

  尹菁菁;张彭义*

  中国环境科学. 2008, 28(8): 689-693.

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  研究了过氧化氢(H₂O₂)强化的真空紫外光催化(VUV/TiO₂/H₂O₂)方法对水中微量硝基苯(NB)的去除效果,同时考察了H₂O₂ 投加量、NB 初始浓度、重碳酸盐和腐殖酸对NB 降解的影响.采用负载在钛片上的二氧化钛(TiO₂)薄膜为光催化剂,以能发射185nm 真空紫外线
  (VUV)的紫外灯为光源.结果表明,去离子水中50µg/L 的NB 反应60s 后去除率即达到97.9%.随H₂O₂ 投加量的增加, VUV/TiO2/H₂O₂ 对NB的降解速率先增后减;初始浓度低于170µg/L 时,初始浓度对NB 降解影响不大;重碳酸盐和腐殖酸对硝基苯降解有显著的抑制作用.VUV/TiO₂/H₂O₂能快速有效地去除地表水(含碳酸盐和天然有机物)中的微量NB,5min 内初始浓度为90µg/L的NB去除率达到94.1%, UV₂₅₄在4min 内也降低了53.3%.
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  基于ANN 的SBBR 短程硝化过程仿真研究

  曹 明;杨朝晖*;曾光明;许 朕;徐峥勇;谭文化

  中国环境科学. 2008, 28(8): 694-698.

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  利用人工神经网络对实验室中短程硝化过程进行仿真模拟,采用误差反向传播算法,并结合自适应学习率,在MATLAB 语言环境下建立了进水NH₄⁺-N﹑DO﹑温度以及外加碳源与出水NH₄
  ⁺-N 和NO^2--N 之间的非线性映射函数关系,确立了相关的动态模型.结合最优化网络模型运行参数,对样本进行仿真学习,仿真输出值与实际值的拟合程度相当高,最大误差仅13.8955%.通过权重分析,探究了各输入因素与输出结果之间的价值贡献关系,进水NH₄⁺-N 和温度对短程硝化过程表现出较大的影响.
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  等离子体联合纳米技术降解甲苯废气的研究

  竹 涛;梁文俊;李 坚*;金毓峑

  中国环境科学. 2008, 28(8): 699-703.

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  以自制的纳米材料作为催化剂,利用低温等离子体联合纳米技术研究了不同电场强度、不同填料情况下的甲苯的降解,初步探讨了等离子体催化降解甲苯的机理,分析了降解产物.结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升;随反应器内填料变化[无填料(1),普通填料(2),镀有普通钛酸钡的介电填料(3)和镀有纳米催化剂的填料(4)],降解率( η)呈现为η (4)> η (3)> η (2)> η (1),最高可达95%.能量分配率(R)为R(1)>R(2)>R(3)>R(4).纳米钛酸钡基介电材料作为等离子体反应器内的填充材料,处理同量甲苯废气其消耗功率要低于填充其他填料的等离子体反应器.通过GC-MS 分析,中间产物包括醛、醇、酰胺及带有苯环的衍生物等有机物,但电场强度足够高时,甲苯分子最终可被氧化成CO₂、CO 和H₂O.
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  高锰酸钾光氧化六氟苯脱氟的研究

  黄 丽;陈 悠;董文博*;侯惠奇

  中国环境科学. 2008, 28(8): 704-708.

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  尝试利用KMnO₄ 光氧化C₆F₆ 脱氟,获得较好的脱氟效果.研究表明,溶液的pH 值、激光脉冲次数、KMnO₄ 的初始浓度、C₆F₆ 的初始浓度等因素均会影响F-的生成率.酸性条件更有利于KMnO₄ 光氧化C₆F₆ 脱氟.F-生成率随激光脉冲数的增加而单调上升.受到消光系数的影响, KMnO4 的浓度达到3.0×10^-4mol/L 时,脱氟效率达到最佳. pH 值为0.5 的2.0×10^-4 mol/L C₆F₆ 与6.0×10^-4mol/L KMnO4 的混合溶液在接受脉冲激光照射9000 次后,F-生成率可达1.61mol/mol C6F6.C6F6 的降解与MnO4
  -受激后产生的Mn(V)过氧复合物有关.
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  Ti/RuO₂ 电氧化法降解藻毒素MCLR 影响因素的研究

  王金丽;梁文艳*;马炎炎;王 珂

  中国环境科学. 2008, 28(8): 709-713.

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  使用Ti/RuO₂ 阳极,对电氧化法降解微囊藻毒素MCLR 的效能及其影响因素进行了研究.结果显示,电流密度增大有利于MCLR 的降解,当电流密度为8mA/cm²,水力停留时间(HRT)为23min 时, MCLR 的去除率可达到100%.以0.02mol/L Na2_SO₄ 作为电解质时, MCLR 降解效果较好,去除率可达到100%,而以0.02mol/L NaNO₃ 为电解质时, MCLR 降解效果较差,去除率只有50%. MCLR 初始浓度对降解效率影响较大, MCLR 初始浓度为3.3µg/L 时,去除率可达到96%; MCLR 初始浓度为198µg/L 时,去除率只有60%. Na2_SO₄ 电解质浓度和水样流速对藻毒素MCLR 降解效果影响不明显.
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  中国西北及青藏高原沙尘天气演变特征

  王劲松*;任余龙;魏 锋;陶健红;冯建英

  中国环境科学. 2008, 28(8): 714-719.

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  利用西北地区及青藏高原177 个气象站1971~2006 年的观测资料,分析了该区域发生的不同等级的沙尘(浮尘、扬沙、沙尘暴)的空间分布特征、移动规律和变化趋势.结果表明,12 月~翌年2 月,沙尘暴和扬沙发生的中心位于高原西南部;3 月,除高原西南部外,在河西走廊及其东部也出现沙尘暴和扬沙;4~5 月,高原西南部沙尘暴和扬沙的日数迅速减少,发生区北移到35ºN~40ºN 的区域.南疆和河西走廊及其东部,是春季浮尘的高发区.从12 月到4 月,沙尘暴和扬沙的高发区是逐渐向北和向东移动的;而浮尘的高发区主要在南疆,不随月份的变化而移动.近36a 来,沙尘的影响范围和发生日数,均呈显著减小的趋势.易于发生沙尘天气的区域,同时也是沙尘发生日数减小趋势最为显著的区域.
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  阿特拉津污染暴露及尿液代谢产物的比较

  许人骥;魏复盛*;吴国平;叶新强;王永华;胡 伟

  中国环境科学. 2008, 28(8): 720-724.

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  采集分析了某农药厂阿特拉津(ATZ)生产车间的空气样品以及56 位生产工人不同暴露时间的尿液样品,对ATZ 及其代谢物浓度进行了研究.结果表明,生产车间空气中ATZ 浓度为16.9~113.1µg/m³,厂区周围空气中浓度为0.09~0.56µg/m³.吸入人体的ATZ
  主要以其代谢产物脱异丙基阿特拉津(DIA)和脱乙基脱异丙基阿特拉津(DEDIA)形式从尿液中排出.这2 种代谢产物占ATZ 及其代谢物总量的95.4%~98.4%.随着空气中ATZ 暴露浓度增加,其代谢产物的浓度也随之增加,而且向着降解更趋完全方向(即从DIA 向DEDIA)进行.
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  城市降雨径流模型参数全局灵敏度分析

  王浩昌;杜鹏飞*;赵冬泉;王浩正;李志一

  中国环境科学. 2008, 28(8): 725-729.

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  采用逐步回归法分析典型城市降雨径流管理模型(SWMM)水文参数的全局灵敏度,为模型参数的有效识别提供参考.结果表明,汇水区面积对总产流起决定性作用.在雨强较小(10.5mm)的情况下,透水区参数灵敏度很小,可在参数识别中设为经验值;在较强降雨(52.5mm)情况下,管道曼宁系数是决定峰值流量与峰值发生时间的关键参数.减小汇水区面积的不确定性可提高其他参数的灵敏度,有利于参数的有效识别.
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  生物质组成差异对生活垃圾厌氧产甲烷化的影响

  瞿 贤;何品晶*;邵立明;Théodore Bouchez

  中国环境科学. 2008, 28(8): 730-735.

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  采用批式实验,通过分析液相性质和产气过程,比较了生活垃圾中2 类主要的生物质组分(食物类废物和纤维类废物)及其不同含量在厌氧降解时甲烷生成过程的差异.结果表明,食物类废物累积产甲烷量远高于纤维类废物,其有机物的快速水解酸化,为快速产甲烷化提供了必要的底物.纤维类废物产甲烷速率相对较低,水解是其厌氧产甲烷化过程的控制步骤.生活垃圾的产甲烷量可以根据食物类废物和纤维类废物的比例推算而得,食物类废物含量越高,其累积产甲烷量越大.采用厌氧消化工艺有利于含食物类废物量高的垃圾的能量回收,而因食物类废物快速水解导致的液相挥发性有机酸积累是该工艺必须解决的关键性技术问题.
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  黑曲霉产酸淋滤去除污染土壤中的重金属

  任婉侠;李培军*;李晓军

  中国环境科学. 2008, 28(8): 736-741.

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  研究了利用黑曲霉产酸淋滤去除污染土壤中重金属的生物修复过程.在不同土壤和培养基比(w/v)5%, 10%, 20%情况下,添加黑曲霉的蔗糖和矿物盐培养基以产生有机酸,淋滤去除污染土壤中重金属.结果表明,一步生物淋滤修复过程中,当固液比为5%、修复时间为7d 时,
  冶炼厂土壤中Cu、Cd、Pb 和Zn 去除率分别为25.2%, 98.3%, 30.2%, 15.7%;张士灌区污染土壤中Cu、Cd、Pb 和Zn 去除率分别为27.1%,36.8%, 0%, 7.6%.二步生物淋滤修复过程中,当固液比为10%、修复时间为9d 时,冶炼厂土壤中Cu、Cd、Pb 和Zn 的去除率分别为67.4%, 86%,23.3%和7.6%;张士灌区污染土壤中Cu、Cd、Pb 和Zn 的去除率分别为55.2%, 85.7%, 7.8%和18.1%.
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  施肥对花红苋菜吸收和积累土壤中PAHs 的影响

  尹春芹;蒋 新*;杨兴伦;卞永荣;王 芳

  中国环境科学. 2008, 28(8): 742-747.

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  施用农业生产中广泛使用的无机氮肥和有机肥,以花红苋菜为典型叶菜类蔬菜,研究了不同施肥方式对蔬菜吸收和积累土壤中多环芳烃(PAHs)的影响.结果表明,蔬菜根部积累的PAHs 总浓度显著大于其地上部分积累的浓度.有机肥处理下,低环PAHs 在蔬菜根中的生物富集因子(RCFs)显著小于其余处理的对应值,表明添加有机肥更有利于降低低环PAHs 的生物有效性.土壤低环PAHs 的RCFs 值显著大于高环PAHs 的RCFs 对应值.种植蔬菜后,根际土壤PAHs 的总浓度显著降低;有机肥处理比无机氮肥处理有利于根际土壤中PAHs 的消解.
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  腐殖酸对土壤吸附四溴双酚A 的影响

  孙兆海;毛 丽;冯 政;余益军;于红霞*

  中国环境科学. 2008, 28(8): 748-752.

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  采用批量平衡实验方法,研究了腐殖酸(HA)对3 种土壤吸附四溴双酚A(TBBPA)的影响,并且采用增溶法探讨了HA 与TBBPA 在溶液中的结合作用.结果表明,TBBPA 的表观溶解度随HA 加入浓度的增加而增加,二者在供试浓度范围内(以DOC 计,0~90mg/L)有较好的线性关系,计算得到的TBBPA 与HA 结合系数为8807L/kg.HA 的加入增加了TBBPA 在土壤中的吸附,增加的程度受土壤类型和HA 添加浓度的影响.分析发现,HA 对土壤吸附TBBPA 的影响主要与HA 和TBBPA 在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应以及溶液pH 值等有关.
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  除草剂甲基磺草酮在土壤中的吸附及淋溶特性

  孔德洋;石利利;单正军*;吴星卫;王 菲;高士祥

  中国环境科学. 2008, 28(8): 753-757.

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  分别利用振荡平衡法和柱淋溶法研究了甲基磺草酮在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素.结果表明,甲基磺草酮在5 种供试土壤上的吸附特性能较好地用线性吸附等温线拟合,吸附常数Kd 为0.77~4.43L/kg,很难被土壤吸附.影响吸附的因素主要是土壤pH 值,其次是有机质含量.土壤pH 值增高,离子态的甲基磺草酮量增加,吸附减弱;甲基磺草酮在土壤中具有较强的淋溶性,影响其淋溶性能的主要因素是土壤pH 值,pH 值越高,淋溶性能越强.
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  大辽河水系沉积物对PAHs 生物降解的特征

  全向春*;汤 茜;俞博凡;何孟常;林春野

  中国环境科学. 2008, 28(8): 758-763.

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  以大辽河水系主要支流太子河、浑河和大辽河典型河段沉积物为对象,通过实验室模拟实验,考察了沉积物对萘、芴、菲和蒽4 种多环芳烃 (PAHs) 的生物降解特性,并通过磷脂脂肪酸(PLFA)方法对沉积物微生物群落结构进行了分析.结果表明,在单基质条件下,对4 种
  PAHs 降解呈现:浑河为萘＞菲＞芴＞蒽;大辽河为萘＞芴＞菲＞蒽;太子河为萘＞菲＞蒽＞芴.共基质存在时,不同沉积物对PAHs 降解速率呈现不同变化趋势,降解能力顺序为太子河＞大辽河＞浑河.Margalef 物种丰富度、Shannon-Wiener 多样性和 Simpson 多样性指数均表明3 个采样点微生物丰富度及多样性顺序为大辽河＞太子河＞浑河.
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  稳定剂控制底泥中磷元素释放的机理性研究

  孙远军;李小平*;黄廷林

  中国环境科学. 2008, 28(8): 764-768.

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  以河流富磷底泥为试验对象,研究4 种稳定剂对底泥磷元素释放的抑制效果和机理.结果表明,高锰酸钾和过氧化氢控制底泥释磷的持续性较差,投加高锰酸钾后底泥孔隙水的正磷酸根含量比对照高出0.344mg/L,过氧化钙和硝酸钙能够稳定地抑制底泥中磷的释放,可将孔
  隙水磷酸盐浓度分别降低至0.003,0.094mg/L.高锰酸钾和过氧化氢不能有效地降低底泥中NaOH-P 含量,过氧化钙和硝酸钙主要通过提高HCl-P 含量来控制磷的释放.