杏林湾水体的硝化作用及其影响因素研究
硝化技术—硝化影响因素
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温度对硝化生成物异构体的影响
NO2
HNO3
H2SO4
NO2 H2O
NO2
表5 硝基苯采用混酸硝化时温度对异构体生成比例的影响
硝化温度 /℃
25~29 90~100
邻位 /%
5
12
间位 /% 93
87
对位 /%
2
1
硝化影响因素(二)
硝化影响因素
被硝化物的性 质
硝化剂 反应介质
反应温度
反应温度升高,硝化反应速度加快。
表4 温度对硝化反应速度的影响
硝化产物
Cl
NO2
Cl
NO 2
k25℃ 0.18
0.39
k35℃ 0.47
1.23
k35℃/k25℃ 2.61
3.15
反应温度升高,硝酸分解和氧化副反应速度加快。
硝化影响因素
被硝化物的性 质
硝化剂 反应介质
温度
搅拌 相比和硝酸比
被硝化物的性 质
硝化剂 反应介质
温度
搅拌 相比和硝酸比
加料方式 硝化副反应
混酸硝化的影响
混酸中的H2SO4含量↑,硝化能力↑ 对于极难硝化物质,可采用SO3与硝酸的 混合物作硝化剂。
硝化影响因素
被硝化物的性 质
硝化剂 反应介质
温度
搅拌 相比和硝酸比
加料方式 硝化副反应
反应介质
SO3H
硝化 浓硫酸
SO3H 1,5-萘二磺酸
HNO3-H2SO4
25 32 9 59 0.54
HNO3-(CH3CO)2O 25 62 4 34 1.82
85%HNO3
30 57 3 40 1.43
微污染水源水生物硝化处理影响因素
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深供水水质不断恶化 , 氨氮超标 日趋严重。为了改 过滤介质是过滤机的心脏 . 它本身应具有许 多
特性 . 例如 : 磨性 、 抗 刚度 、 吸附性 、 可湿性 、 物学稳 生
m0t a 一saea u ̄ ia o nmi o—PⅡl dha w tr nte棚删 宕 l 萨 cl q ac nt t n 0 c ri r 0 Le ed ae i h t 嘁
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的跟踪监测 . 系统地耐影响硝化处理效果 的环境 温度 、 较 源水氨氮浓度 、 两类硝化细菌生长速率和转化能力的 差异等因素进行 了实 验研究 , 为工程 的运行参 数控制提供了依据 。 关键词 水源水 硝化作用 影响因素 研究
T eif e c a tr fboo ia r cs fIe l e to l hl ol t h n u n efco so ilgclp o eso ram n fs g t p l e l i y u d
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Ke wo d sa c ae n t f ain iv ief 惦 y r s c re w  ̄T l i t n o c _ t  ̄c o 0
硝化反硝化碱度平衡
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污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算一、影响硝化的重要因素1、pH和碱度对硝化的影响pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。
硝化细菌对pH反应很敏感,在pH中性或微碱性条件下(pH为8~9的范围内),其生物活性最强,硝化过程迅速。
当pH>9.6或<6.0时,硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。
若pH>9.6时,虽然NH4+转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速,但是从NH4的电离平衡关系可知,NH3的浓度会迅速增加。
由于硝化菌对NH3极敏感,结果会影响到硝化作用速率。
在酸性条件下,当pH<7.0时硝化作用速度减慢,pH<6.5硝化作用速度显著减慢,硝化速率将明显下降。
pH<5.0时硝化作用速率接近零。
pH下降的原因pH下降的原因可能有两个,一是进水中有强酸排入,导致人流污水pH降低,因而混合液的pH也随之降低。
由硝化方程式可知,随着NH3-N被转化成NO3—-N,会产生部分矿化酸度H+,这部分酸度将消耗部分碱度,每克NH3-N转化成NO3—-N约消耗7.14g碱度(以CaC03计)。
因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时,便会耗尽污水中的碱度,使混合液中的pH值降低至7.0以下,使硝化速率降低或受到抑制。
如果无强酸排人,正常的城市污水应该是偏碱性的,即pH一般都大于7.0,此时的pH 则主要取决于人流污水中碱度的大小。
所以,在生物硝化反应器中,应尽量控制混合液pH>7.0,制pH>7.0,是生物硝化系统顺利进行的前提。
而要准确控制pH,pH<6.5时,则必须向污水中加碱。
应进行碱度核算。
2、有机负荷的影响在采用曝气生物滤池工艺进行硝化除氮时,NH4-N的去除在一定程度上取决于有机负荷。
当有机负荷稍高于3.0kgBOD/(m3滤料·d)时,NH3-N的去除受到抑制;当有机负荷高于4.0kgBOD/(m3滤料·d)时,NH3-N的去除受到明显抑制。
硝化抑制剂的施用效果、影响因素及其评价
![硝化抑制剂的施用效果、影响因素及其评价](https://img.taocdn.com/s3/m/4610ad18ff00bed5b9f31dc8.png)
释放的乙炔对硝化作用的抑制, 以及乙炔在土壤中 的还原产物乙烯发挥的类似激素的作用, 使小麦、 水 稻和棉花 的 生 物 量、 产量及氮素利用率均显著提
[ $< = $> ] [ 8* ] 高 , 但 6??@0?A 等 的研究则表明, 565 的施
用不会影响牧草体内的 # 浓度和 # 累积量, 这可能 与试验期间氮肥施用量较高或 # 素损失较少, 从而 保证了牧草生长期间充足的 # 素供应有关, !" &$ 对作物产量和品质的影响 与作物对 # 吸收的影响相似, 硝化抑制剂的施 用对作物 产 量 和 品 质 的 影 响 也 存 在 较 大 差 异, 5.
[ $] 等 研究表明, 当 565 施用量为 !* Hale Waihona Puke !" @B ・ C2 = $
!" #$ 对硝酸盐淋溶损失和温室气体排放的影响 由于硝化抑制剂的施用可以有效调控土壤 # 素转化, 显著降低土壤硝化作用速率和硝酸盐累积, 因此, 尽管其施用效果受 # 源、 施 # 量、 施 # 时间、 灌溉水 ( 或降雨) 量、 作物种类等多种因素的影响, 但众多研究结果均表明, 硝化抑制剂的施用对减少 硝酸盐淋溶损失 ( 表 !) 和温室气体排放, 特别是氮 氧化物排放方面 ( 表 $) 作用显著, !" %$ 对作物氮素吸收利用的影响 有关硝化抑制剂的施用对作物 # 素吸收利用
硝化抑制剂的施用效果、 影响因素及其评价 !
孙志梅 # 武志杰
院,北京 !%%%$( )
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# 陈利军 # 马星竹
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( ! 中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳 !!%%!& ;" 河北农业大学资源与环境学院,河北保定 %’!%%! ;$ 中国科学院研究生
污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估
![污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估](https://img.taocdn.com/s3/m/19f3d5772f3f5727a5e9856a561252d381eb2050.png)
污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估一、引言随着城市化进程的加快,污水处理厂扮演着日益重要的角色。
其中,污水处理厂短程硝化技术已成为提高废水处理效率和水质安全的重要手段之一。
本文旨在分析影响污水处理厂短程硝化效果的因素,并对其效果进行评估,为优化污水处理厂的短程硝化技术提供理论支持。
二、短程硝化过程及原理短程硝化是指通过一种高效的生物工艺方法,在生物膜系统中仅使用进一步氧化亚氮化合物的部分正向细菌,将氨氮转化为硝酸盐,从而提高废水中亚氮化合物的去除率。
其原理是在好氧条件下,硝化细菌氧化氨成为亚硝酸盐,进一步氧化亚硝酸盐为硝酸盐。
而短程硝化则仅选择氨氧化细菌进行硝化反应,忽略了亚硝化细菌的作用。
三、影响因素分析1. 温度:温度是影响短程硝化过程的关键因素之一。
较高的温度有助于活化硝化细菌的活力,提高硝化反应速率。
然而,过高或过低的温度都会影响硝化细菌的生长和代谢,从而降低短程硝化的效果。
2. 溶解氧:溶解氧对硝化细菌的生长和代谢具有重要影响。
充足的溶解氧能提供氧气,维持硝化细菌的正常代谢需求。
若氧气不足,硝化细菌的活性将受到限制,进而降低硝化效果。
3. pH值:适宜的pH值有利于短程硝化反应的进行。
一般而言,细菌对较宽范围的pH值适应能力较强,但过高或过低的pH值会阻碍细菌的正常生长和代谢,进而影响硝化效果。
4. 废水COD浓度:废水中COD浓度较高会降低短程硝化过程的效果。
COD可供给多种细菌,包括非硝化细菌,从而导致氮源被浪费。
因此,合理控制废水COD浓度对于提高硝化效率至关重要。
5. 离子浓度:废水中离子浓度对短程硝化过程的效果也具有一定影响。
高浓度的金属离子和化学品可能会对硝化细菌造成毒害,从而抑制短程硝化过程。
四、效果评估方法1. 氨氮去除率:氨氮去除率是评估短程硝化效果的重要指标之一。
通过对进、出水中氨氮浓度的测试,计算出去除率即可评估短程硝化的效果。
水质的硝化作用
![水质的硝化作用](https://img.taocdn.com/s3/m/db43772f1ed9ad51f01df2ba.png)
水质的硝化作用现在我们都知道氨是有毒物质,于是怎么除掉鱼缸中氨就成了我们养鱼的首要任务了。
虽然换水和种植水草能在一定程度上降低水中氨的含量,但这些方法治标不治本,而且不太实际。
所以培养自营性细菌(主要是硝化细菌)就成了消除氨的主要手段,硝化作用就是将有毒的氨转变成无毒的硝酸盐的过程,这也是鱼缸中氮循环的关键一环。
一、硝化作用由上述的反应我们可以看出:1,硝化作用是通过两个不同的细菌亚硝酸菌和硝酸菌进行的,先是亚硝酸菌将铵盐氧化为亚硝酸盐,后面是硝化菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
两种菌的作用是相辅相成的,缺一不可。
2,硝化反应需要大量的氧,水质中的含氧量也决定反映效率,所以我们要保证水中氧气的充足。
3,反映会放热,使水温上升,具体热量可参考反应图。
4,其中会产生酸(H+)会导致水的pH慢慢降低酸化。
这里非常清楚的说明硝化系统健全的鱼缸,pH是会下降的。
5,反应不仅会直接消耗氨的含量,也会降低铵盐的含量促使氨向铵盐转化,从而降低了水中有毒氨的浓度。
二、其他有毒物质反应过程中产生的亚硝酸盐对于鱼类有明显的毒性,不过没有氨的毒性大,亚硝酸盐的致死浓度为10-20ppM,而氨只需0.2-0.5ppM,所以亚硝酸盐的毒性远低于氨的毒性。
不过低浓度的亚硝酸盐,会降低鱼对疾病的抵抗能力,容易使鱼类患上各种疾病,它常被视为是鱼类致病的根源。
低浓度的亚硝酸盐对鱼类的危害主要有:1,它会破坏红血球,使血液携氧能力逐渐丧失,出现慢性中毒的现象,大约亚硝酸盐的浓度在0.5ppM左右,某些鱼类会发生这种现象。
2,导致鱼类体力衰退,精神不佳,容易患病,亚硝酸盐的浓度在0.5ppM-2.0ppM就会发生,要根据鱼类对亚硝酸盐的抵抗能力而定。
3,亚硝酸盐的毒性会增强氨的毒性,这两种物质毒性可以叠加。
举例来说对于一些鱼类的氨的致死毒性为0.5ppM,当水中同时含有亚硝酸盐时,可能氨的浓度在0.3或0.4ppM就可以杀死这种鱼类。
亚硝酸盐是一种非常不安定的化合物,它可以在水中被氧化成硝酸盐,再加上水中硝酸菌会不断的消耗它,一般情况下,鱼缸中亚硝酸盐的含量不会特别高。
《硝化反应影响因素》课件
![《硝化反应影响因素》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/bfe5a63300f69e3143323968011ca300a7c3f675.png)
通过本次课件,我们将深入了解硝化反应及其受影响的因素,带您领略这一 化学反应的神奇。
硝化反应介绍
硝化反应是一种重要的生物化学反应,它将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反应方程式为:
NH3 + 2O2 -> NO2- + H2O + H+
反应产物是亚硝酸盐(N O 2- )和硝酸盐(N O 3- ),它们在环境污染防治中 具有重要意义。
3
实验结果
根据实验数据分析不同因素对硝化反应的影响程度作用。
结论
从实验结果可以看出,硝化反应速率和产物生成受到多个因素的影响。在实 际应用中,我们需要综合考虑这些因素,以达到最优化的效果。
硝化反应影响因素
温度
温度对硝化反应速率和产物生成的影响。
pH值
pH 值对硝化反应速率和产物生成的影响。
氧气浓度
氧气浓度对硝化反应速率和产物生成的影响。
碳源
碳源对硝化反应速率和产物生成的影响。
硝化反应影响因素实验
1
实验目的
通过实验验证不同因素对硝化反应的影响。
2
实验步骤
设定不同温度、氧气浓度、pH 值和碳源条件,观察反应结果。
硝化反硝化碱度平衡
![硝化反硝化碱度平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/c5bf4be2d15abe23482f4d7c.png)
污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算一、影响硝化的重要因素1、pH和碱度对硝化的影响pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。
硝化细菌对pH反应很敏感,在pH中性或微碱性条件下(pH为8~9的范围内),其生物活性最强,硝化过程迅速。
当pH>9.6或<6.0时,硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。
若pH>9.6时,虽然NH4+转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速,但是从NH4的电离平衡关系可知,NH3的浓度会迅速增加。
由于硝化菌对NH3极敏感,结果会影响到硝化作用速率。
在酸性条件下,当pH<7.0时硝化作用速度减慢,pH<6.5硝化作用速度显著减慢,硝化速率将明显下降。
pH<5.0时硝化作用速率接近零。
pH下降的原因pH下降的原因可能有两个,一是进水中有强酸排入,导致人流污水pH降低,因而混合液的pH也随之降低。
由硝化方程式可知,随着NH3-N被转化成NO3—-N,会产生部分矿化酸度H+,这部分酸度将消耗部分碱度,每克NH3-N转化成NO3—-N约消耗7.14g碱度(以CaC03计)。
因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时,便会耗尽污水中的碱度,使混合液中的pH值降低至7.0以下,使硝化速率降低或受到抑制。
如果无强酸排人,正常的城市污水应该是偏碱性的,即pH一般都大于7.0,此时的pH则主要取决于人流污水中碱度的大小。
所以,在生物硝化反应器中,应尽量控制混合液pH>7.0,制pH>7.0,是生物硝化系统顺利进行的前提。
而要准确控制pH,pH<6.5时,则必须向污水中加碱。
应进行碱度核算。
2、有机负荷的影响在采用曝气生物滤池工艺进行硝化除氮时,NH4-N的去除在一定程度上取决于有机负荷。
当有机负荷稍高于3.0kgBOD/(m3滤料·d)时,NH3-N的去除受到抑制;当有机负荷高于4.0kgBOD/(m3滤料·d)时,NH3-N的去除受到明显抑制。
生物硝化影响因素
![生物硝化影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/aab0ac6790c69ec3d5bb756a.png)
生物硝化影响因素第一部分对硝化细菌生长和硝化过程产生影响物质汇总表有毒物质对活性污泥的抑制浓度(mg/L)抑制生物硝化的一些有机物抑制硝化的一些重金属和无机物浓度第二部分其他硝化反应影响因素一、污泥负荷F/M和泥龄SRT生物硝化属低负荷工艺,F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。
负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3—-N转化的效率就越高。
有时为了使出水NH3-N非常低,甚至采用F/M为0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低负荷。
与低负荷相对应,生物硝化系统的泥龄SRT一般较长,这主要是因为硝化细菌增殖速度较慢,世代期长,如果不保证足够长的SRT,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。
实际运行中,SRT控制在多少,取决于温度等因素。
但一般情况下,要得到理想的硝化效果,SRT至少应在15d以上。
二、回流比R与水力停留时间T生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大。
这主要是因为生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐,如果回流比太小,活性污泥在二沉池的停留时间就较长,容易产生反硝化,导致污泥上浮。
生物硝化系统曝气池的水力停留时间T a一般也较传统活性污泥工艺长,至少应在8h之上。
这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除速率低得多,因而需要更长的反应时间。
三、溶解氧DO硝化工艺混合液的DO应控制在2.0 mg/L,一般在2.0~3.0 mg/L之间。
当DO小于2.0 mg/L时,硝化将受到抑制;当DO小于1.0 mg/L时,硝化将受到完全抑制并趋于停止。
生物硝化系统需维持高浓度DO,其原因是多方面的。
首先,硝化细菌为专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,不像分解有机物的细菌那样,大多数为兼性菌。
其次,硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。
另外,绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内,只有保持混合液中较高的溶解氧浓度,才能将溶解“挤入”絮体内,便于硝化菌摄取。
污水AO系统生物硝化与反硝化原理及影响因素
![污水AO系统生物硝化与反硝化原理及影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/146f683d5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14f9.png)
污水AO系统生物硝化与反硝化原理及影响因素一、硝化反应:1、在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。
生物硝化的反应过程为:NH4+ + 2O2 =NO3- + 2H+ + H2O(1)、在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g;(2)、硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。
2、影响硝化过程的主要因素有:(1)、pH值,当pH值为8.0~8.4时,硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加碳酸钠、碱液,维持pH值在7.5以上。
(如A~O3,ph:8.65、8.3、8.24、8.17,有利于硝化反应进行。
)(2)、温度,温度高时,硝化速度快。
亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)、溶解氧,氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。
一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;(4)、BOD负荷,硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。
若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而自养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。
所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
二、反硝化反应:1、在缺氧条件下,由于反硝化菌的作用,将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。
反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。
以甲醇作碳源为例,其反应式为:6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-6NO3- + 5CH3OH →5CO2↑ + 7H2O + 6OH- + 3N2↑(硝态氮与亚硝态氮合在一起的反应式)说明:在生物反硝化过程中,不仅可使NO3--N、NO2--N被还原,而且还可位有机物氧化分解。
杏林湾水库上游水域水华期和非水华期水质变化
![杏林湾水库上游水域水华期和非水华期水质变化](https://img.taocdn.com/s3/m/e3554450a36925c52cc58bd63186bceb18e8ed49.png)
收稿日期:2019-08-24基金项目:国家自然科学基金面上项目(31370471)。
作者简介:吴龙洋(1990-),男,硕士研究生,主要从事水生微生物学研究。
通信作者:阎希柱(1965-),男,教授、博士,主要从事水产养殖生态学研究;杨军(1978-),男,研究员、博士,主要从事水生态健康、藻类水华与富营养化研究。
杏林湾水库上游水域水华期和非水华期水质变化吴龙洋1,阎希柱1,杨 军2(1 集美大学水产学院,福建厦门,361021;2 中国科学院城市环境研究所,福建厦门,361021)摘 要:为了查明厦门市杏林湾水库上游水域水华期和非水华期水质变化情况,对17个水体主要指标(温度、pH、氧化还原电位、溶解氧、盐度、电导率、浊度、透明度、叶绿素a浓度、总碳、总有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷和正磷酸盐的浓度)进行了测定。
结果显示:水华期和非水华期叶绿素a浓度(μg/L)分别为121 31±18 89(μg/L)和28 53±2 82(μg/L),两者差异极显著(P<0 01),并且两个时期的理化因子与叶绿素a间无显著的相关性(P>0 05),两个时期的理化因子除水温、氧化还原电位、铵态氮、总磷以及正磷酸盐外,其余因子均存在显著(P<0 05)或极显著差异(P<0 01)。
此外,水华期和非水华期的综合营养指数分别为78 32±2 63和72 24±2 57,可见,该水域在这两个时期均处于重度富营养状态。
关键词:水华期;非水华期;理化因子;理化特征;水质变化;杏林湾水库中图分类号:X52 文献标志码:A 文章编号:1673-9655(2021)02-0007-040引言杏林湾水库(24°35′N,118°04′E)位于福建省厦门市集美区,前身是厦门市西海域的一个小海湾,1956年建成的集杏海堤将海湾南端与海水隔断,从而使海湾变为近似封闭的水域,形成了杏林湾水库。
BOD5测定中硝化作用的干扰和消除
![BOD5测定中硝化作用的干扰和消除](https://img.taocdn.com/s3/m/9be86143a8956bec0975e316.png)
BOD5测定中硝化作用的干扰和消除一般认为,水中有机物的生物氧化过程可分为两个阶段:第一阶段为有机物中的碳和氢被氧化成二氧化碳和水,此阶段称为碳化阶段,在20℃时完成碳化阶段大约需要20d左右;第二阶段为含氮物质及部分氨被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐,称为硝化阶段,在20℃时完成硝化阶段大约需要100d,因此测定一般水样(如工业废水和新鲜的生活污水)的BOD5时,起硝化作用的细菌生长得很慢,且水中的硝化菌极少,在开始培养的5d或9~10d内,硝化作用很不显著或根本不会发生。
但是对于生化处理池的出水或含有很多硝化菌的河水,则在BOD5的测定期间即可进行硝化作用,从而使BOD5也包含了部分含氮化合物的需氧量。
1试验装置及主要试剂差压式直读BOD测试装置(广东环保仪器设备厂)丙烯基硫脲(化学纯,上海试剂一厂)2结果与讨论2.1ATU的用量在《水和废水监测分析方法》中指出,ATU的用量为0.5mg/L;而在《水和废水监测分析方法指南》中指出ATU的用量为10mg/L;另外也有报道建议以5mg/L的加入量来抑制硝化作用[1],因此需确定ATU的最佳用量。
具体试验方法为:取同一生化池出水水样,装瓶体积为483mL,分别依次加入质量浓度为500mg/L的ATU溶液0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00、4.00、5.00mL,跟踪读取6d的BOD值,结果如表1所示。
表1ATU用量对BOD的影响从表1中可以看出,ATU加入量为1.00mL和1.50mL时所测得的BOD5最低,也就是说在分析误差范围内,加入1.00mLATU即可取得较好的抑制硝化的效果。
为了考察加入1.00mLATU带入的误差,取标准溶液做加与不加ATU的对比试验,结果表明该量的ATU不影响BOD5值,因此水样体积为483mL 时,加入0.5mgATU(即1.0mg/L)是适宜的。
2.2氮需氧量对BOD5的影响对采用不同处理工艺的出水水样同时做加与不加ATU的BOD5测定对比试验,结果如表2所示。
浅谈探究性学习方式--记杏林湾流域水污染调查探究活动
![浅谈探究性学习方式--记杏林湾流域水污染调查探究活动](https://img.taocdn.com/s3/m/2587334b3a3567ec102de2bd960590c69ec3d8b4.png)
在调查的基础上结合收集的 相关资料,则可以进行 调查报告 的撰写。鼓励学生结合多种媒介, 把调查结果表 述出来,例如板报 和倡议书,这样,既能展现研究成 果,又能进一步提高学生的环保意 识。
二、水污染调查活动反思
1.探究性学习方式的选择 探究性学习强调教师倾听学 生的心声和见解,并及时正确地引 导学生做有意义的反思。
2013-11-4 9:59:28
系。教师要重视学生的体 验和观 点,并引导学生进行积极的思考。 同时,还要强调学生之间的交流与 合作。教师要学会因材施教。新型 学习方式的探索不失为一种有效 的尝试,它能够帮助学生在探索中 学习,在学习中进步。
(作者单位:福建省厦门市乐 安中学)
(责任编辑:徐晓卿)
2013年10月下半月版 61
2013-20期.indd 61
二 、实 施 课 题 要 充 分 考 虑学生的个性、特长
“综 合实践活 动”的课题实 施要充分考虑学生的个性、特长, 也 就 是说 ,在 成 立 研 究 小 组 和 分
沉思冥想,经常一句话会起到“一 语惊醒梦中人”的效果,这是内在参 与。在当下的研究性学习中,教师往 往对前者指导不够,而对后者关爱不 足。从参与的过程分,有全程参与、 阶段参与。有的学生全程积极参与, 而有的学生却只对某一阶段的内容 感兴趣,对于其他过程并不关注。从 参与的效果分,有无效参与和有效 参与,像“出工不出力”式的参与就 属无效参与。参与是否有效,主要看
水体理化因子和细菌群落对杏林湾水华的响应
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水体理化因子和细菌群落对杏林湾水华的响应本研究以厦门市杏林湾水库上游水域为研究对象,于2016年08月至2016年11月对该水域水体的温度(T)、溶解氧(DO)、氨氮(NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N)、氧化还原电位(ORP)、总氮(TN)、亚硝酸盐(NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N)、总磷(TP)、叶绿a(Chl a)等理化因子进行了监测,采用HTS(High-throughput sequencing)分子生物学技术测定了水体细菌多样性,结果表明:(1)水华期和非水华期叶绿素a浓度差异极显著(p<0.001),两个时期的理化因子与叶绿素a间无显著的相关性,两个时期的理化因子除水温、氧化还原电位、铵态氮、总磷以及正磷酸盐外,其余因子均存在显著(p<0.005)或极显著差异(p<0.001)。
根据Carlon营养状态法计算的综合营养指数显示,水华期为78.32±2.63,非水华期为72.24±2.57,在两个时期,该水域均处于重度富营养状态。
(2)水华期水体细菌丰度低于非水华期。
两个时期细菌多样性差异显著(p<0.05)。
菌群的香农-维那(Shannon–Wiener)多样性指数(H’)在5.50-7.60之间,两个时期分别平均为6.03,7.10,多样性指数均存在显著差异(p<0.05)。
网络分析显示,非水华期物种多样性高于水华期。
高通量测序结果表明,两个时期优势菌群分属于蓝藻、变形菌门、放线菌门。
中性模型显示,细菌群落受环境因子影响较小,可能与该水域长期处于重度富营养化有关。
厦门市杏林湾水库水环境质量评价分析
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厦门市杏林湾水库水环境质量评价分析王静;刘瑞志;李捷;钱骁【摘要】杏林湾水库是厦门市重要的中型水库之一,是兼具防洪、灌溉等功能的集美区重要水利枢纽工程.根据杏林湾水库“十一五”期间的水质监测数据,采用单因子水质标识指数法、综合污染指数法、综合营养状态指数法和有机污染指数法,对杏林湾水库水质状况进行分析与评价.结果表明,杏林湾水库主要污染指标是总氮和总磷;综合污染指数法表明,杏林湾水库处于基本合格状态;综合营养状态指数表明杏林湾水库基本处于中度富营养一重度富营养化状态;水库有机污染指数为一般状态.其中,上半年和丰水期是各类污染相对集中的时段,各类污染风险相对较高.【期刊名称】《浙江农业科学》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】9页(P1599-1607)【关键词】杏林湾水库;水质评价;综合污染指数;综合营养状态指数;有机污染指数【作者】王静;刘瑞志;李捷;钱骁【作者单位】青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266033;中国环境科学研究院,北京100012;中国环境科学研究院,北京100012;青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266033;青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266033;中国环境科学研究院,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X524杏林湾水库(24°35'N,118°04'E)位于福建省厦门市集美区和杏林区的交界处,1979年由海滩围堤而成,为近似封闭的水域[1]。
杏林湾水库北部是淡水水域,主要受上游坂头水库和降水的汇流补给,而南部水域呈现表层淡水底层咸水,主要由厦门西海域海水渗透进入所致。
杏林湾水库流域面积142 km2,集水面积67.3 km2,库容面积约2.2 km2,平均水深约2.5 m,最大深度达5.5 m,该地区主要灾害性天气有台风、暴雨、雷暴等,本区域年平均降雨量约1 188.4 mm,主要集中在丰水期[2-3]。
厦门杏林湾水库截污效果分析及防控对策
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厦门杏林湾水库截污效果分析及防控对策龚春明;刘永春;黄小达【摘要】利用杏林湾水库水质监测资料,用超标分类评价法对杏林湾水库截污后水质变化进行评价。
结果表明,截污后的杏林湾水库水质指标DO、CODMn、BOD5、NH3-N和TP总磷都处于Ⅲ类以上水平,但TN仍处于劣Ⅴ类,常年处于严重污染状态。
调查分析污染的主要原因为城镇生活污水及农业面源污染,并提出水库水质改善提高的措施。
【期刊名称】《环境保护前沿》【年(卷),期】2018(008)002【总页数】6页(P106-111)【关键词】杏林湾水库;截污;水质评价;水污染防控【作者】龚春明;刘永春;黄小达【作者单位】[1]厦门市集美新城指挥部,福建厦门;;[2]厦门市集美新城指挥部,福建厦门;;[2]厦门市集美新城指挥部,福建厦门【正文语种】中文【中图分类】X51. 引言杏林湾水库地处厦门市北部集美区内,该处原为一个开阔海湾,1956年筑堤围海后形成一个封闭的淡水水库,面积7.2 km2,周边有杏林、后溪、灌口、侨英等多个街镇,汇水面积约209.3 k m2,总库容2465万m3,正常水位库容1201万m3,主要受上游石兜-坂头水库和后溪流域降水的汇流补给,下游经涵闸通入大海,是具防洪排涝、灌溉、养殖、供水及旅游等多功能的水库[1]。
周玉琴通过分析1990~1996年监测数据结果表明,杏林湾水库大多数情况下水质类别为IV~V类,主要污染来源为生活污水、农田面源污染和水产养殖废水[2],王静等对2006~2010年的监测数据进行评价表明,杏林湾水库主要污染因子为TN,TP,NH3-N和BOD5,其中TN超标最严重,水库基本处于中度富营养-重度富营养化状态[3],卢亚芳等还对杏林湾水库的水质富营养化、水质理化特性,水体的硝化作用及水系表层沉积物中PAHs进行了评价和研究[4] [5] [6] [7] [8]。
近年来,随着社会经济的快速发展,杏林湾水库水质日趋劣化。
硝化反应研究报告
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硝化反应研究报告
硝化反应是一种重要的细菌代谢过程,它将氨氮转化为亚硝酸和硝酸。
该过程在土壤和水体中广泛存在,并且对于地球上氮的生物地球化学循环具有重要的影响。
本研究报告旨在探讨硝化反应的影响因素、反应机制以及在环境保护和农业生产等领域的应用。
首先,我们研究了硝化反应的影响因素。
实验结果显示,温度、pH值、氨氮浓度和氧气含量都会对硝化速率产生影响。
较低
的温度和pH值以及高氮浓度和氧气含量可以促进硝化反应的
进行。
此外,研究还发现,硝化反应对于微生物活性和生物多样性的影响较为显著。
其次,我们研究了硝化反应的机制。
实验结果表明,硝化反应涉及到两个关键的细菌群落:氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸
氧化细菌(NOB)。
AOB将氨氮氧化为亚硝酸,而NOB进一步将亚硝酸氧化为硝酸。
这两个细菌群落之间的相互作用对于硝化反应的进行至关重要。
最后,我们探讨了硝化反应在环境保护和农业生产中的应用。
硝化反应可以帮助减少土壤和水体中的氨氮含量,从而减少水体富营养化和地下水污染的风险。
此外,硝化反应还可以应用于农业生产中,以帮助植物吸收和利用土壤中的氮营养。
综上所述,硝化反应是一种重要的细菌代谢过程,它对于氮的生物地球化学循环具有重要影响。
本研究报告系统地研究了硝
化反应的影响因素、反应机制以及在环境保护和农业生产中的应用,为进一步理解和应用硝化反应提供了重要的基础。
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2. 材料与方法
2.1. 研究区域概况
杏林湾位于厦门市北部的集美区内,杏林湾水域由后溪、港头、杏林等区域的小溪流或沟渠汇集而 成,原属亚热带海湾滩涂。经 1956 年人工修筑集杏海堤后,形成一个封闭的淡水水库。杏林湾水库流域 面积 142 km2,集水面积 67.3 km2,库容面积约 2.2 km2,平均水深约 2.5 m,最大深度 5.5 m [12]。水库 北部形成淡水水域,南部由于厦门西海域海水通过集杏海堤渗透进入,形成咸淡混合水体。杏林湾外海 域潮汐为正规半日潮,由于集杏海堤和集美水闸等作用,把杏林湾水体与外海水体基本隔断,使其受外 海潮汐作用较小。随着厦门城镇化的快速推进,工业、农业、水产养殖、畜禽养殖及生活污水等不断排 入水库,使库区氮磷浓度严重超标达到劣五类水,水体富营养化日益严重[h th
Abstract
The spatial distribution and seasonal variation of dissolved inorganic nitrogen, the performance of nitrification and its impact factors in Xinglin Bay were investigated based on field observation and laboratory simulation incubations in August 2011 (summer) and February 2012 (winter). The results showed that the inorganic nitrogen and nitrification rates had significant spatial and seasonal variation. The relative higher concentrations of inorganic nitrogen coupling with higher nitrification rates were observed at the upstream and downstream of the Bay as compared to the middle stream, suggesting that inorganic nitrogen was the major factor affecting the spatial distribution of nitrification. Seasonally, the concentrations of inorganic nitrogen and nitrification rates were higher in summer than that in winter, indicating that inorganic nitrogen concentrations and the water temperature were the major factors affecting the seasonal variation of nitrification in the Bay. The laboratory experiments showed that temperature, pH, ammonia concentration and particulate matter had important effects on nitrification. Especially, the temperature and particulate mater had significant effects on nitrifying capacity. The increase of 10˚C of temperature, the nitrification rate could be increased by 2.9 times within the temperature range 20˚C - 30˚C. The nitrification rate in the filtered water (through ~3 μm pore size filter) was only 1/5 of that in unfiltered water. At low + -N < 3 mg∙L−1), the increase of ammonia concentration could enhance the nitriconcentration ( NH 4 fication. However, higher temperature and ammonia concentration could inhibit the process of nitrification. The optimum conditions for nitrification were pH 8.0, temperature 30˚C and ammonia concentration 3.0 mg∙N∙L−1, indicating that the microorganism adapted to the long-term habitat. It was estimated that around 38% - 52% of input ammonia was removed by nitrification in water column in the Bay, suggesting that nitrification was important on nitrogen cycle in Xinglin Bay.
Keywords
Inorganic Nitrogen, Nitrification, Ammonia-Oxidizing Bacteria, Ammonia Oxidation Rate, Xinglin Bay
*
通讯作者。
文章引用: 何碧烟, 欧光南, 吕禹泽, 黄煜, 李丽. 杏林湾水体的硝化作用及其影响因素研究[J]. 微生物前沿, 2016, 5(4): 71-80. /10.12677/amb.2016.54008
Advances in Microbiology 微生物前沿, 2016, 5(4), 71-80 Published Online December 2016 in Hans. /journal/amb /10.12677/amb.2016.54008
Study on Nitrification and Its Impact Factors in Surface Water of Xinglin Bay
Biyan He*, Guangnan Ou, Yuze Lv, Yu Huang, Li Li
College of Food and Biological Engineering, Jimei University, Xiamen Fujian Received: Dec. 7 , 2016; accepted: Dec. 24 , 2016; published: Dec. 27 , 2016 Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
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何碧烟 等
研究全球气候变化也有重要意义。 河口、近岸水域硝化作用受复杂的物理、化学、生物等因子共同控制,且地区性差异很大。目前, 国内外对河口、近岸水域的硝化作用的研究主要集中在河口沉积物和滨海湿地沉积物[2] [9] [10] [11],对 水体的硝化作用的研究还比较缺乏,对硝化作用发生的条件,以及环境因素对硝化作用产生影响的机制 尚不清楚。本文以受人类影响比较严重的杏林湾为研究区域,通过现场调查结合实验室模拟培养,研究 了杏林湾表层水体溶解无机氮和硝化作用强度的空间分布和季节变化,探讨了温度、pH、氨氮浓度以及 颗粒物等环境因素对硝化作用的影响,以深化对河口、近岸水域氮循环机制的认识。
− 硝化作用可以将水体和沉积物中的氨氮氧化为 NO3 ,使氮素发生形态转化,从而降低氨氮的毒性 − [2],而产生的 NO3 通过反硝化作用形成 N2 和 N2O,使氮返回到大气中,从而完成一次氮的生物地球
化学循环。硝化与反硝化作用是河口近岸氮素营养盐去除的重要途径,对于缓解水体的富营养化状况 具有重要作用。硝化作用是耗氧和产生质子的过程,在氮污染严重的河口、近岸水域,硝化作用是造 成水体缺氧,特别是底层水体和沉积物缺氧的重要原因[3] [4] [5];此外沉积物和水界面强烈的硝化作 用,会明显降低沉积物间隙水的 pH 值,从而导致沉积物中重金属离子的溶出,增加重金属的环境毒性 [6]。硝化作用还是大气中 N2O 的重要来源[7] [8],N2O 是第二大温室气体,也是破坏大气臭氧层的主 要化合物之一。全球 N2O 中有 20%来源于海洋,其中的 60%以上来自近岸。河口、近岸水域的硝化作 用的强度必然会影响到大气 N2O 的分布,进而影响全球的气候系统。因此,研究河口、近岸水域的硝 化过程不仅有助于了解河口、近岸水体对氮的自净能力,探明河口、近海缺氧区的形成机制,而且对
2.2. 站位设置及样品采集
于 2011 年 8 月(夏季)和 2012 年 2 月(冬季)沿杏林湾水库的上游到下游分别设定 5 个站位(见图 1), 采集表层水样进行氮素营养盐的形态分析,并用多功能水质分析仪(德国 WTW,Multi 3420)现场测定表 层温度、盐度、溶解氧、pH。同时在水库的上游 S1 站、中游 S2 站和下游 S5 分别进行硝化作用实验室 模拟培养。为了研究环境因素对硝化作用的影响,于 2012 年 3 月期间取 S5 站位的表层水样进行实验室 受控培养。各个站位的表层水样用小桶采集,装入 20 L 的聚碳酸酯瓶中,马上运回实验室进行相关指标 的测定和培养实验,样品采集和后续处理的时间间隔一般不超过 3 h。所有采样器械、容器、滤膜、培养 装置均预先经过 1.0 mol∙L−1 的 HCl 酸泡 24 h,再用超纯水洗至中性后使用。