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1. 湖泊氮磷循环的关键过程与定量识别方法

吴桢, 吴思枫, 刘永, 张雨宇, 谢曙光, 郭怀成

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (1): 218-228. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.143

摘要（1342）

HTML （29）

PDF（pc）（574KB）（677）

针对湖泊氮磷循环的3个关键过程: 源过程、去除过程和内部转化过程, 识别不同过程(如底泥释放、反硝化等)对湖泊的影响机制及其对富营养化的贡献, 总结对比湖泊氮磷循环及其关键过程的实验与模型等不同研究方法的优劣。基于文献综述分析提出, 未来的研究需将机理模型、实验观测及室内模拟结合起来, 通过机理模型定量表征氮磷循环的物质平衡, 辅以实验观测识别关键过程, 通过室内模拟实验分析循环关键过程的影响因素与响应机制。这种多层次多手段的研究方法体系可以为湖泊氮磷循环的深入探究提供技术支持。

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2. 升流式生物活性炭系统中生物量、活性及净水效果研究

?智翔,廖晓斌,张晓健,陈超,谢曙光

北京大学学报（自然科学版）

摘要（674）

PDF（pc）（429KB）（304）

采用脂磷法、平板菌落计数法(HPC)和比耗氧摄取速率(SOUR)研究中试规模升流式生物活性炭(BAC)滤池中的生物量和生物活性的空间分布, 同时结合出水水质评价BAC的净水效果。研究结果表明, BAC滤池可有效去除污染物, BAC滤池对COD_Mn, UV₂₅₄和氨氮的平均去除率分别高达43.3%, 45.7%和92.9%。大部分污染物在炭柱的前400 mm滤料层中被去除, 这与生物量分布规律一致。生物量沿水流方向而减少, 磷脂量从7.49 nmol/cm³降为4.86 nmol/cm³; 菌落数由2.26×10⁷ CFU/cm³减少至 1.12×10⁷ CFU/cm³; 单位体积炭的SOUR在10^-2 mg/(cm³?h)的数量级, 具有与生物量不同的变化规律。此外, BAC滤池出水具有生物安全性。

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3. 菲厌氧降解对细菌和古细菌群落的影响

张书颖,谢曙光

北京大学学报（自然科学版）

摘要（650）

PDF（pc）（423KB）（241）

利用TRFLP技术研究了受垃圾渗滤液污染的地下沉积物中细菌和古细菌群落在菲厌氧降解前后的变化。结果表明: 细菌群落在生物降解过程中变化很大, 物种丰度及Shannon-Weiner指数分别由15和2.39增加到23和2.88; 古细菌群落在生物降解过程中变化较小, 物种丰度及Shannon-Weiner指数变化不大。

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4. 武进港浮游微生物群落研究

邹莉, 黄艺, 谢曙光

北京大学学报（自然科学版）

摘要（621）

通过 T-RFLP 分析和构建 16S rRNA小型基因文库相结合的方法, 研究了江苏省常州市武进港塘桥段微生物群落结构特点。T-RFLP 分析结果表明, 该群落的多样性较高,但均匀度较低。基于 Ribosomal Database Project Ⅱ的分析结果表明, 该处水样的浮游微生物群落种类较多, 还含有尚未分出门的微生物种群, 而变形菌门为最优势的类群。通过与 GenBank 中已知序列对比(BLAST)发现, 具有较高相似性的克隆数较多, 但也存在很多未知种类的新细菌。此外,还探讨了一些已知属的微生物的环境意义。

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5. 分段进水生物接触氧化工艺净化河道水质的旁路示范工程研究

张辉, 温东辉,李璐,谢曙光

北京大学学报（自然科学版）

摘要（652）

针对滇池流域污染最严重的大清河，采用分段进水生物接触氧化工艺(SBCOP) 开展河道水体的旁路处理示范工程研究。SBCOP示范工程的设计规模为1000m³d，水力停留时间(HRT)为4.75h。2007年11月至2008年3月冬旱季期间，根据气候和进水水质条件调节分段进水比和气水比，示范工程共计运行了3 种工况。研究结果表明：SBCOP示范工程对COD和NH⁺₄ - N 具有较好的去除效果，平均去除率为37.7%和32.9%，1∶1∶1的分段进水比利于去除COD 和NH⁺₄ - N,NH⁺₄ - N去除率随进水NH⁺₄ - N浓度升高而降低；受到低温、低碳源、高进水DO浓度和生物膜生长不佳等因素影响，TN 去除效果较差，平均去除率为10.5%；TP的平均去除率为13.7%,由于示范工程未设排泥设施，TP的去除主要依靠底泥吸附和水绵吸收来实现，及时清除底泥和死亡的水绵利于去除TP 。进水为滇池湖水时，气水比为2∶1可以维持一定的去除效果。

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6. 生物陶粒滤池去除地表水中有机物的动力学模型研究

王晓燕,谢曙光,施东文

北京大学学报（自然科学版）

摘要（594）

生物陶粒滤池是我国目前最常见的一种地表水生物处理工艺，但目前缺乏简单实用的动力学模型来指导工程的应用设计或进行可行性论证。根据陶粒生物滤池的内部流态建立了推流式反应器模型来模拟生物陶粒滤池对有机物的去除，并采用中试规模的生物陶粒滤池处理受污染程度差异很大的两种地表水取得的实际运行数据加以验证。结果表明，对于有机物含量较低或很高的地表水，都可用一级反应的推流式反应器模型来模拟生物陶粒滤池对COD_Mn的去除。

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7. 组合工艺对水源水中有机物的去除研究

施东文,谢曙光,汪蕊,韩海燕,刘春霞,奚旦立

北京大学学报（自然科学版）

摘要（566）

由于黄河水受污染严重，而以黄河水为源水的自来水厂，多数目前仍然沿用以除浊为目的的常规处理工艺，其出水水质不甚理想。利用移动床生物膜反应器预处理、常规处理及臭氧活性炭深度处理组合工艺处理黄河水研究表明，组合工艺各单元都能有效去除TOC, 组合工艺对TOC的总去除率的平均值为42.2%。组合工艺对UV₂₅₄、藻类、AOC 、 BDOC的去除效果十分理想。虽然原水的致突变性已经较低，组合工艺仍能有效地降低致突变性，其中预处理工艺对降低致突变性的效果较显著。

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8. 常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水研究

施东文,谢曙光,汪蕊,韩海燕,刘春霞,奚旦

北京大学学报（自然科学版）

摘要（769）

常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水的研究结果表明，常规处理单元对COD_Mn、UV₂₅₄、三氯甲烷前体物、藻类、2-甲基异莰醇都有良好的去除效果，而深度处理单元也能有效降低有机物的含量。常规处理单元出水水质不能满足我国生活饮用水标准，而需增设深度处理单元。臭氧投加量为1mg/L时，组合工艺最终出水BrO^-₃高于10μg/L。

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9. 曝气生物滤池中硝化活性的热不稳定性

谢曙光,

北京大学学报（自然科学版）

摘要（752）

考察了温度对处理氨氮较高的河水的两级曝气生物滤池系统中硝化反应的影响。春季温度的快速升高导致了氨氮去除率的降低。但当水温不低于5℃时,温度升高对硝化反应并没有负面影响。短期温度变化对硝化生物膜活性的影响研究表明，温度升高对长期适应于低温(0.5℃)的硝化生物膜活性影响很大，但对于适应于常温(15℃)的硝化生物膜并没有表现出热不稳定性效应。用模型表示温度对曝气生物滤池中硝化反应影响时，必须认真考虑冷适应反应，低温下温度对硝化反应影响尤为显著。

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10. 低温下曝气生物滤池内生物量变化

谢曙光,张晓健,王占生

北京大学学报（自然科学版）

摘要（722）

低温下(甚至低于1℃)异养细菌生物量仍能大量增加，但生物量的增加受生物可利用有机基质浓度的限制。虽然氨氮浓度不是曝气生物滤池内硝化细菌生物量增加的限制因子，但硝化细菌生物量的增加仍受低温的严重限制。低温对硝化细菌生物量增加比异养细菌生物量增加的限制作用更显著。

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