国家科技重大专项(2008ZX07103-001)
- 作品数：9 被引量：103H指数：6
- 相关作者：方涛朱文涛司马小峰熊道文陈旭东更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院山西省生态环境研究中心更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程一般工业技术更多>>
- 动态膜生物反应器处理城市生活污水的研究被引量：6
- 2011年
- 分别采用尼龙网和无纺布作为膜材料构建动态膜生物反应器(DMBR),并用于处理城市生活污水,考察了曝气方式对系统运行效果的影响,同时进行了中试应用研究。结果表明,侧下方曝气方式优于底部曝气方式,底部曝气虽然能够减缓膜污染,但动态膜难以形成且不稳定,导致出水浊度和SS一直居高不下;而侧下方曝气方式虽然运行周期较短,但出水水质好,运行1 h后即可使出水浊度和SS分别降至5 NTU和10 mg/L以下。无纺布和尼龙网DMBR的处理效果均较好,但普通无纺布的强度不够,不适于工程应用。采用侧下方曝气、以尼龙网为膜材料进行中试研究,结果表明,DMBR整体运行效果较好,对COD和NH3-N的去除率分别达到80%和84.8%以上,其中微生物的降解起主要作用,动态膜本身的除污效果不明显。
- 陆为钢李文卫王红宇
- 关键词：动态膜生物反应器城市生活污水曝气方式膜污染
- 纳米材料对斑马鱼的氧化损伤及应激效应研究被引量：20
- 2010年
- 以斑马鱼(Daniorerio)为受试动物,研究了纳米及常规TiO2、ZnO悬浮液对其鳃、消化道及肝脏的氧化损伤及应激效应,同时对纳米及常规TiO2、ZnO悬浮液中的颗粒形貌特征及·OH生成量进行了测定.结果发现,虽然纳米TiO2、ZnO颗粒与其常规颗粒在溶液中的粒径分布接近,但50mg/L纳米TiO2、ZnO悬浮液中·OH产生量(96h光照下,分别为2.17mmol/L、0.72mmol/L)远远高于50mg/L常规颗粒(未检测到).50mg/L纳米TiO2处理下,斑马鱼肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)、蛋白质羰基含量分别为对照的70.2%、65.4%、53%、178.1%;消化道中SOD活性及GSH、丙二醛(MDA)含量分别为对照的149.6%、212.9%、217.2%;鳃中MDA含量为对照的160.9%.而50mg/L常规TiO2悬浮液对斑马鱼没有产生毒理效应.5mg/L纳米及常规ZnO对斑马鱼肝脏的氧化伤害最强,其中5mg/L纳米ZnO处理组中SOD、CAT活性及GSH、MDA含量分别为对照的62.9%、53.1%、45.2%、204.2%,5mg/L常规ZnO处理组中SOD、CAT活性及GSH、MDA含量分别为对照组48.3%、51.8%、34.6%、289.6%;虽然斑马鱼鳃及消化道也受到明显氧化应激效应(p<0.05),但并没有受到氧化损伤.研究表明,团聚作用对不同化学组成纳米颗粒的毒性影响程度不同;且不同化学组成纳米颗粒在生物体内可能通过不同机制产生了不同种类的ROS,从而对不同细胞组分产生的氧化损伤及应激效应是其重要的毒理机制.
- 熊道文方涛陈旭东司马小峰朱文涛
- 关键词：TIO2ZNO斑马鱼氧化应激
- 纳米材料的水生态毒理学研究进展被引量：12
- 2009年
- 纳米材料特殊的理化特性,使它们被广泛地应用到各个生活领域中,但纳米材料给人们生活带来巨大改变的同时,其对水环境引起的负面效应也引起了人们广泛的关注。纳米材料可通过多种途径进入水体,对水生生物产生毒理效应,其生态学影响不可忽视。目前,还很缺乏对纳米材料的水生态毒理学研究,众多不确定的生态安全性问题还有待更深入的研究。总结了国内外现有的相关研究,简要综述了纳米材料的水环境行为、水生态毒理学研究现状,分析了该研究领域的未来需要。
- 熊道文李政方涛
- 关键词：纳米材料水生态毒理学环境行为
- 疏浚对巢湖双桥河水环境容量的影响被引量：9
- 2012年
- 双桥河是巢湖受污染较为严重的入湖河流之一,其入湖口距巢湖市自来水厂取水口仅500 m,同时也是巢湖市的主要行洪河道,为了改善水质状况并提高河道行洪能力,于2010年3—5月对双桥河进行了疏浚。本文作者于2009年12月—2010年10月对双桥河监测断面及排污口进行了监测,在分析双桥河水质及现有污染源的基础上,选择CODMn、TP、NH3-N和TN作为水质敏感参数,对疏浚前后双桥河的不同河段污染物质的水环境容量进行了模拟计算,并调查了水生植被覆盖度及沉积物氮磷含量的变化。结果表明,疏浚后整个河道水生植被的覆盖度由40%降低到5%左右,各污染物的降解系数都有较大程度的降低,同时疏浚后短期内CODMn和TP的环境容量均有一定程度的降低,而NH3-N和TN的环境容量变化较小。分析认为,这一方面是由于疏浚后河道内水生植物覆盖度的降低导致水体的自净能力降低,另一方面是由于疏浚过程中的扰动引起大量沉积物的再悬浮及污染物的释放。所以在减少外来污染的前提下,对重富营养化水体底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应是控制富营养化的有效途径。
- 司马小峰朱文涛方涛
- 关键词：水环境容量疏浚巢湖
- 东湖沉积物营养状况的BP神经网络模型研究被引量：3
- 2011年
- 运用人工神经网络对东湖沉积物营养状况进行了模拟研究。以东湖三个样点柱状沉积物的TN、TP、TOC、SRP、TSL、pH 6个因子作为网络模型的输入变量,建立了训练样本和测试样本,同时采用有机指数值作为输出变量,对东湖沉积物营养状况进行评价分析。通过模型分析,结果显示东湖沉积物处于肥污染状态。在2008年6月采得的数据样本中,抽取6个样本作为检验网络模型的确证集,对网络模型进行验证,误差结果符合要求,与传统分析法所得评价结果一致,结果显示模型可靠性较好,能够对沉积物营养状况作出正确评价。
- 李政方涛王坎蔡俊雄
- 关键词：人工神经网络BP模型营养状况肥力评价
- 新型人工快速渗滤系统处理村镇污水工艺参数优化被引量：10
- 2012年
- 在巢湖双桥河建立了中试规模的人工快速渗滤系统(CRI),系统经过一个月左右启动期后挂膜成功。通过考察不同湿干比条件下CODMn、TP、TN和NH3-N的去除效果,确定系统湿干比为1 d∶2 d,水力负荷周期为3 d。TP、TN和NH3-N在1.0 m/d的水力负荷条件下能够达到最佳的处理效果,特别是TN;而CODMn在1.3 m/d取得最佳的去除效果。综合考虑脱氮除磷和有机污染物的去除,选取水力负荷为1.0 m/d可得到最佳的出水水质。综合4种污染物的去除特点,特别考虑到对TN去除的需要,同时兼顾工程成本,填料厚度确定为1.2～1.5 m之间为最佳。选取生物陶粒、钢渣、活性炭和天然沸石为渗滤介质,研究结果表明,从去除有机污染物和TP角度考虑,选取活性炭和钢渣可达到较好的去除效果,其中钢渣对TP去除效果更佳;而活性炭具有其他4种填料不可替代的脱氮效果。以上工艺组合形式的确定将为巢湖流域CRI系统的推广提供科学依据和数据支持。
- 朱文涛司马小峰余林鹏陈旭东方涛
- 关键词：人工快速渗滤系统村镇污水参数优化
- 纳米TiO_2及ZnO悬浮液中·OH的生成被引量：5
- 2010年
- 采用气相色谱法间接测定了光照下纳米及常规TiO2、ZnO悬浮液中.OH的产生情况.结果表明,光照下常规TiO2及ZnO悬浮液中没有检测到.OH,而纳米TiO2及ZnO悬浮液在日光灯及紫外灯照射下的.OH生成量与时间之间具有较好的线性关系,120h内溶液中.OH含量随纳米颗粒浓度(<200mg.l-1)的升高而逐渐升高;但当纳米颗粒浓度高于200mg.l-1时,.OH含量不再随纳米颗粒浓度升高而增加.本实验中不同光照条件下纳米颗粒悬浮液中.OH产生速率各不相同,其中普通日光灯照射下.OH产生速率最慢、紫外光(254nm)其次、太阳光最快,而避光条件下没有检测到.OH.同时,.OH的产生与纳米颗粒化学组成十分相关,在日光灯照射下纳米TiO2的.OH产生速率为纳米ZnO的2—4倍(200mg.l-1的纳米TiO2、ZnO在日光灯照射下的.OH生成速率分别为0.0239mmol.l-.1h-1、0.010mmo.ll-1.h-1).由于.OH是活性氧簇(ROS)中毒性最强的自由基之一,所以金属纳米氧化物颗粒在不同条件下产生的ROS应作为纳米材料水生态毒理学研究的主要因素之一.
- 熊道文司马小峰朱文涛方涛陈旭东
- 关键词：TIO2ZNO羟基自由基
- 几种基质对水中磷的吸附特性被引量：33
- 2011年
- 选取钢渣、活性炭、天然沸石、粗砂4种基质,结合矿物成分分析研究其对磷的等温吸附特征和吸附动力学过程,并考察pH值对其吸附磷的影响.结果表明:活性炭、天然沸石、粗砂的等温吸附特征与Freundlich方程拟合较好(r>0.9);而钢渣更符合Langmuir方程.其吸附能力大小为:钢渣>活性炭>沸石>粗砂.沸石、粗砂对磷酸盐的吸附以物理吸附为主,钢渣以化学吸附为主,而活性炭在前期以物理吸附为主,后期则以化学吸附为主.Elovich方程和双常数速率方程能较好的反映4种基质对磷的吸附动力学特征.pH值的变化对钢渣的吸附性影响不大,沸石在酸性及弱碱性条件下对磷的吸附性相当,活性炭在pH3～13吸附量维持在190mg/kg左右,粗砂在pH3时吸附量达最大,综合而言,在土地处理系统的实际应用中,选取钢渣可获取最佳的除磷效果.
- 朱文涛司马小峰方涛
- 关键词：基质磷等温吸附动力学PH值
- 疏浚及水生植被重建对太湖西五里湖沉积物有机质的影响被引量：6
- 2009年
- 通过现场采样及分析测定,研究了太湖西五里湖生态修复工程实施两年后,环保疏浚区、疏浚并水生植被重建区、退渔还湖区及对照区沉积物有机质及总氮含量的分布特征。结果表明,疏浚及植被重建均对湖泊沉积物中有机质含量的分布影响很大,尤其是疏浚基础上进行的水生植被重建。"干湖清淤"措施的实施极大地减少了湖泊表层沉积物的有机质含量,也减少了总氮的含量。疏浚并植被重建示范区的表层沉积物有机质含量年均值最高,垂直分布上看,水生植被重建区,夏秋季节水生植物的旺盛生长降低了沉积物中有机质的含量,而冬春季节,由于水生植物的枯萎、腐烂导致示范区沉积物中的有机质含量高于其他区域,大型水生植被的种植对沉积物有机质含量的作用显著,这需要引起重视。因此,在对富营养化湖泊进行生态修复措施后,对于种植了大型水生植被的区域,为减少水生植物携带的营养盐的沉积与再释放,应在这种释放作用发生之前对水生植物进行收刈。
- 俞海桥王俊川邓家添敖鸿毅方涛
- 关键词：疏浚水生植被重建沉积物有机质
