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崇明生态岛农业用地土壤急性毒性诊断方法与应用

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崇明生态岛农业用地土壤急性毒性诊断方法与应用

作者：孙月娣华东师范大学

学位级别：硕士

随着人类活动的增强,对土壤的扰动也越来越强烈,土地污染问题日显突出。作为目前全球规模最大、难度最高的生态建设综合系统工程——崇明生态岛建设,以农业为基础,传统农业向生态农业转变,最终实现生态农业向生态产业的跨越式发展。但是... 详细信息

随着人类活动的增强,对土壤的扰动也越来越强烈,土地污染问题日显突出。作为目前全球规模最大、难度最高的生态建设综合系统工程——崇明生态岛建设,以农业为基础,传统农业向生态农业转变,最终实现生态农业向生态产业的跨越式发展。但是,目前崇明部分地区土壤环境已受到污染(重金属、农药、盐渍化),部分地区存在施肥不足或过量的情况,将严重制约崇明生态农业的发展,影响蔬菜作物的市场推广。在上海市“十一五”重大科技攻关项目“崇明岛数字生态建设决策支持系统的开发与利用”子课题——“崇明生态岛建设农业用地健康诊断决策支持系统开发与应用示范”的支持,本论文选取崇明农业用地土壤作为研究对象,运用环境地学、自然地理学、环境地球化学、环境生态学、地理信息系统等多学科综合研究手段,采用资料收集与实地考察相结合、宏观区域调查与微观机理分析相结合、野外采样与实验室分析相结合、大田网状普查与典型示范区试验相结合的方法,建立科学的土壤急性毒性诊断体系,并通过基于最小数据集MDS的土壤质量评价法进行论证。主要结论包括以下几个方面：(1)崇明水稻土壤速效磷含量严重缺乏,蔬菜土壤缺磷和磷素累积现象普遍;崇明土壤速效钾和硝酸盐含量超标较为严重;蔬菜土壤受Cr、Hg和As污染,污染源主要来自交通、施肥活动;西瓜土壤中Hg含量较水稻土壤、蔬菜土壤高(0.18mg/kg);崇明农业用地土壤未受有机氯农药污染,其来源可能受早期累积或大气长距离迁移影响,且大部分早期输入已经降解;崇明西瓜土壤生物学质量良好,而水稻土壤受人为干扰和环境胁迫最为明显。(2)稀HN03浸提的土壤溶液浓度梯度与相对发光度具有较好的线性关系,同时鉴于淡水菌对盐度的敏感性(尤其是Cl-)和稀HNO3对土壤重金属较好的溶解性能,选取稀HNO3为最佳的提取剂;为了扣除提取剂对青海弧菌的影响,制取“相对清洁”土壤,测定其抑制率为9.7%,作为土壤背景值;参照毒物苯酚溶液的EC50为256 mg／L。(3)崇明农业用地土壤抑制率平均值为25.3%,属于低毒水平;其中水稻土壤、蔬菜土壤和西瓜土壤抑制率分别为25.4%、26.4%和24.4%。崇北分区水稻土壤由于广泛分布的滨海盐土而抑制率最高,崇南分区受人类干扰和影响作用较大,其抑制率次之;水稻土壤按不同土壤类型统计;得出滨海盐土抑制率高于灰潮土、水稻土,这与可溶性盐、Cd、氯离子含量较高有关。崇明蔬菜土壤急性毒性诊断研究发现,芦笋土壤生物毒性最强(47.02%),其它蔬菜土壤抑制率依次为卷心菜土壤≈黄瓜土壤>茄子土壤≈豆类土壤≈西红柿土壤;高浓度的可溶性盐和硝酸盐含量可增加土壤渗透压,导致芦笋土壤对青海弧菌Q67抑制作用最强,同时生物学指标(生物量碳Cmic)也指示其土壤质量最差。西瓜土壤抑制率为24.42%,东滩附近采集的西瓜土壤样品急性毒性较其它地区高,Hg含量是影响西瓜土壤生物急性毒性的限制因子。(4)利用主成份分析方法(PCA)甄选19个土壤指标,进入MDS的参评指标包括：pH、EC、NO3--N、Cmic、Cd、Hg、DDTs,再利用模糊综合评价法计算土壤样品FCI值。土壤质量评价法与急性毒性诊断结果对比研究,发现水稻土壤滨海盐土类FCI与抑制率均高于灰潮土和水稻土,7种不同蔬菜土壤中低值出现在黄瓜土壤,高值出现在芦笋土壤。基于ArcGIS进行反距离插值分析,结果表明崇明农业用地土壤绝大部分属于低毒水平,中毒水平的土壤主要分布在东滩附近、建设镇、港西镇和新村乡附近;模糊综合指数(FCI)绝大部份处于1.5～1.7,大于1.7的区域主要分布在三星镇、新村乡、港西镇、城桥镇、建设镇、竖新镇、陈家镇和东滩地区;两者均诊断出崇明建设镇和东滩附近土壤质量较差。东滩土壤大部分处于未熟化阶段,生物毒性较强,尚不适宜种植蔬菜。(5)崇明农业用地土壤FCI值与抑制率呈显著正相关,进而论证土壤急性毒性诊断方法的可靠性与实用性。但也存在局限性,比如生物急性毒性诊断属于土壤综合毒性,受pH影响较大。土壤质量评价法是一个较为系统科学的评价体系,过程复杂,工作量较大。因此,在大面积、定量、快速评价土壤质量时,急性毒性评估方法是优选方法。(6)崇明花菜种植区和稻麦轮作区土壤pH值、硝酸盐、可溶性盐符合植物生长的正常范围,但也存在硝酸盐在土壤表层累积、土壤缺磷等问题。芦笋大棚存在酸化现象,并随棚龄增长,酸化程度加剧。大棚土壤中硝酸盐、速效磷、可溶性盐含量均高于露天种植的花菜土壤和稻麦轮作区土壤,存在盐渍化、施肥过量和用肥不均等现象。示范区土壤主要受As、Hg和Cd重金属污染严重,Pb、Cr和DDTs含量尚未超标。(7)花菜土壤10月份土壤抑制率(30.48%)明显高于其它月份,这与换种蔬菜时的翻耕和人

关键词：反光杆菌抑制率农业土壤青海弧菌Q67 土壤急性毒性诊断模糊综合指数崇明岛

Bardenpho工艺内回流与碳源投加耦合控制动态模拟

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中国给水排水 2017年第23期33卷 66-70页

作者：孙月娣美尚生化环境技术<上海>有限公司上海201202

为了进一步提高Bardenpho工艺的脱氮性能,以南方某污水厂扩建项目为研究对象,基于Bio Win/Controller模型软件平台,对比4种内回流和碳源投加的控制策略,并进行连续93d的动态模拟。结果表明,内回流和碳源投加的耦合控制策略无论在工艺稳... 详细信息

为了进一步提高Bardenpho工艺的脱氮性能,以南方某污水厂扩建项目为研究对象,基于Bio Win/Controller模型软件平台,对比4种内回流和碳源投加的控制策略,并进行连续93d的动态模拟。结果表明,内回流和碳源投加的耦合控制策略无论在工艺稳定性、抗冲击负荷能力,还是节能降耗上都是最优的。该控制策略由2个控制环路组成,一个环路控制碳源投加量,使后置缺氧区硝酸盐氮浓度维持在设定值(4 mg/L);另一个环路控制内回流量,维持缺氧区硝酸盐氮设定值浓度为2 mg/L。

关键词：关键词: Bardenpho工艺反硝化内回流碳源投加量耦合控制 BioWin/Controller

污水处理厂提标改造工程中曝气控制系统的应用

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中国给水排水 2016年第1期32卷 63-66,70页

作者：程树辉孙月娣北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 美尚生化环境技术<上海>有限公司上海201202

安徽巢湖市岗岭污水厂提标改造工程有利于改善巢湖最大支流裕溪河的水质,促进区域经济发展和保护水环境。工程设计中通过收集现有一期工程实际进水数据,统计其累积频率为92%、50%和8%的进水水质,作为提标改造设计进水条件,充分利用一期... 详细信息

安徽巢湖市岗岭污水厂提标改造工程有利于改善巢湖最大支流裕溪河的水质,促进区域经济发展和保护水环境。工程设计中通过收集现有一期工程实际进水数据,统计其累积频率为92%、50%和8%的进水水质,作为提标改造设计进水条件,充分利用一期工程现况,将扩建和提标相结合。在曝气控制上通过传统方法和数学模型,计算不同工况下需氧量和需气量,发现两者具有较好的一致性,但模型计算更具优势。通过空气管径核算、优化管路布置、曝气器和鼓风机设备选型,为实现生物工艺曝气控制系统(BACS)奠定良好基础。该系统通过对鼓风机总风量的调节及流量调节阀门的联动,及时准确地分配与控制生物反应池气量,以达到溶解氧及处理效果稳定控制的需求,最终实现节能降耗。

关键词：生物工艺曝气控制系统需氧量需气量鼓风机

城郊小河流沉积物吸附Pb^(2+)的动力学过程

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环境科学 2009年第6期30卷 1749-1755页

作者：史贵涛陈振楼毕春娟孙超孙月娣许世远华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200062

采用分批试验法,对城郊小河流沉积物吸附Pb2+过程进行了研究,探讨了Pb2+吸附的动力学过程和机制.结果表明,随着溶液中沉积物质量增大,达到吸附平衡所需时间变短,单位沉积物吸附量和达到吸附平衡后溶液中Pb2+浓度变低;沉积物含量>0.6 g.... 详细信息

采用分批试验法,对城郊小河流沉积物吸附Pb2+过程进行了研究,探讨了Pb2+吸附的动力学过程和机制.结果表明,随着溶液中沉积物质量增大,达到吸附平衡所需时间变短,单位沉积物吸附量和达到吸附平衡后溶液中Pb2+浓度变低;沉积物含量>0.6 g.L-1时对溶液中Pb2+的去除率超过95%;Pb2+在沉积物上吸附的动力学过程符合假二级动力学模型,该模型拟合的平衡吸附量也更接近真实值;Pb2+初始吸附速率与初始溶液中沉积物质量无明显的相关性;随溶液中沉积物浓度的增加,吸附速率常数逐渐增大,化学吸附所起的作用也越显著;较高浓度沉积物吸附Pb2+的动力学机制能较好符合Elovich方程,但较低浓度沉积物时则相对较差;从吸附速率来看,溶液中沉积物质量较高时,内扩散是整个吸附过程速率的控制步骤,沉积物含量较低时,吸附速率存在多级线性过程,初始阶段非均相扩散是主要控制步骤,但随着时间的延长,其吸附过程转变为沉积物内部的扩散过程.

关键词： Pb2+ 沉积物动力学模型

同质化管理在基层医院医联体消毒供应中心的实践与探索

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中医药管理杂志 2018年第2期26卷 39-40页

作者：郭水华王丽华孙月娣绍兴市中心医院浙江绍兴312030

目的:分析同质化管理对基层医院消毒供应中心工作质量的影响,制定有效提高消毒灭菌效果的措施。方法:选择某地区的基层医院消毒供应中心为研究对象,2016年起实施同质化管理,分析2015年和2016年消毒供应中心工作质量的变化。结果:2016年... 详细信息

目的:分析同质化管理对基层医院消毒供应中心工作质量的影响,制定有效提高消毒灭菌效果的措施。方法:选择某地区的基层医院消毒供应中心为研究对象,2016年起实施同质化管理,分析2015年和2016年消毒供应中心工作质量的变化。结果:2016年的无菌物品质量明显高于2015年(P<0.05),2016年医院对灭菌物品使用的满意度为96.00%,明显高于2015年的78.00%(P<0.05)。结论:将同质化管理用于消毒供应中心实践,可有效提高物品灭菌质量,降低医院感染概率。

关键词：消毒供应中心医院感染管理实践基层医院医联体

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消毒供应中心集中管理的追溯系统应用效果

健康研究 2017年第6期37卷 707-709页

作者：郭水华王丽华孙月娣绍兴市中心医院消毒供应中心浙江绍兴312030

文章对比观察建立追溯系统前后,消毒供应中心清洗、消毒灭菌的诊疗器械集中管理效果。结果显示,追溯系统可以提高消毒供应中心的诊疗器械包装、灭菌合格率,减少器械损耗,提高各消毒物品使用科室对消毒供应中心工作满意度。

关键词：追溯系统消毒供应中心集中管理效果

温岭观岙污水厂一期工艺诊断及二期扩建方案研究

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中国给水排水 2013年第19期29卷 133-136页

作者：陈荣友骆云鹏孙月娣陆元州潘淼张昌明徐鸿德姚枝良王坚温岭市污水处理公司浙江温岭317500 美尚生化环境技术<上海>有限公司上海200336 上海市政工程设计研究总院<集团>有限公司上海200092

温岭市观岙污水处理厂现有一期工程的规模为7×104m3/d,采用氧化沟工艺,出水水质执行国家二级排放标准。通过系统化的工艺诊断发现,一期工艺的脱氮除磷效果不甚理想,出水NH3-N、TN和TP浓度不能稳定达到未来的一级B标准要求。因此,建议... 详细信息

温岭市观岙污水处理厂现有一期工程的规模为7×104m3/d,采用氧化沟工艺,出水水质执行国家二级排放标准。通过系统化的工艺诊断发现,一期工艺的脱氮除磷效果不甚理想,出水NH3-N、TN和TP浓度不能稳定达到未来的一级B标准要求。因此,建议修理或更换表曝机及相关主要设备、调整工艺运行参数、改造成A/O工艺、增加化学除磷单元。同时,对二期扩建工程的生物智能控制系统进行了研究,从合理的管路布置和管径大小、精确的在线仪表、优良的鼓风供气系统三方面提出了功能实现要求,以期达到生物工艺过程控制和节能减排。

关键词：观岙污水处理厂工艺诊断生物智能控制系统

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崇明岛芦笋大棚土壤中硝酸盐的动态变化

华东师范大学学报（自然科学版） 2012年第6期 21-28页

作者：祁莹莹毕春娟虞中杰陈振楼许世远孙月娣华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200062

在芦笋不同生长阶段,对崇明岛芦笋大棚土壤的硝酸盐含量进行测定.结果表明,研究期内棚龄为10年、4年和1年的大棚0～40 cm土壤硝酸盐含量分别为248.3～651.0mg ***-1、18.4～928.4 mg ***-1和52.4～556.2 mg ***-1,存在硝酸盐的累积现象... 详细信息

在芦笋不同生长阶段,对崇明岛芦笋大棚土壤的硝酸盐含量进行测定.结果表明,研究期内棚龄为10年、4年和1年的大棚0～40 cm土壤硝酸盐含量分别为248.3～651.0mg ***-1、18.4～928.4 mg ***-1和52.4～556.2 mg ***-1,存在硝酸盐的累积现象.受氮肥施用和芦笋生长对氮素吸收的综合影响,土壤硝酸盐含量在不同芦笋生长阶段变化显著.夏笋生长末期土壤硝酸盐累积现象最为严重,并存在向下迁移趋势.3个大棚土壤均出现了酸化和次生盐渍化现象,硝酸盐累积是造成高棚龄大棚土壤次生盐渍化的重要原因.

关键词：芦笋大棚硝酸盐土壤酸化土壤盐渍化

苏州福星污水厂生物池工艺控制系统设计及分析

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中国给水排水 2012年第1期28卷 104-108页

作者：虞正平孙林忠史维忻孙月娣童德馨徐鸿德苏州清源建设有限公司江苏苏州215002 美尚生化环境技术<上海>有限公司上海200336

生物池工艺智能优化控制系统是污水处理厂达标和节能的关键技术。苏州福星污水处理厂为了满足一级A排放标准,在综合改造工程中决定应用生物智能优化控制系统。为了能使这套控制系统在苏州福星污水处理厂实施,从工艺和设备配套方面进行... 详细信息

生物池工艺智能优化控制系统是污水处理厂达标和节能的关键技术。苏州福星污水处理厂为了满足一级A排放标准,在综合改造工程中决定应用生物智能优化控制系统。为了能使这套控制系统在苏州福星污水处理厂实施,从工艺和设备配套方面进行技术分析和选型设计分析,并在此基础上设计一套完整的生物池工艺优化控制系统方案。结合实际案例展望该系统在福星污水厂所能带来的最佳控制效果与可能的经济收益,最终实现福星污水处理厂出水水质稳定达标以及运行的"节能减排"目标。

关键词：生物智能优化控制系统曝气控制系统节能减排