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2017年  第35卷  第12期

水污染防治
基于BioWin的微生物呼吸速率和B/C值相关性的模拟
周琰琰, 刘振鸿, 马春燕, 王雪瑶
2017, 35(12): 1-5. doi: 10.13205/j.hjgc.201712001
摘要:
B/C比值法是目前最常用的评价废水可生化性的方法,然而该方法测定周期较长,测定结果易受各种因素影响而产生误差,而微生物呼吸速率法操作简单、测定周期短,但相较于B/C比值法无数据上的直观性。采用BioWin软件模拟微生物呼吸速率测试,通过控制原水COD、混合液污泥浓度、原水B/C比值,探究微生物呼吸速率和B/C比值之间的相关性,以期通过测定废水的呼吸速率替代B/C比值法。模拟结果表明:当废水ρ(COD)<200mg/L,混合液污泥浓度控制在200~250mg/L时,比相对呼吸速率与B/C比值之间具有良好的线性关系,且根据拟合公式,进一步可得出比相对呼吸速率和废水可生化性程度之间的关系,为用微生物呼吸速率法判断废水可生化性提供参考依据。
人工湿地在工业园区污水厂尾水处理中的工程应用
王楠, 王晓昌, 熊家晴, 刘言正, 刘红磊, 丁飞杨, 闻铁
2017, 35(12): 11-14. doi: 10.13205/j.hjgc.201712003
摘要:
针对工业园区污水处理厂出水中有机污染物、氮、磷等超标问题,采用"水平潜流+表面流"复合人工湿地工艺,对污水处理厂尾水进行深度净化。运行结果表明:湿地系统净化效果良好,运行稳定,对SS、COD、BOD5、TN、NO-3-N、NH3-N和TP平均去除率分别为58.3%、35.7%、47.4%、52.8%、65.4%、52.6%和53.6%,出水水质指标(除SS外)达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。该工程具有显著的生态效益和社会效益。
水位波动对双岩性土层中苯系物运移规律的影响
赵传军, 王瑜, 李娟, 唐军, 白顺果, 席北斗, 王月, 杨洋
2017, 35(12): 15-19. doi: 10.13205/j.hjgc.201712004
摘要:
以苯和甲苯为研究对象,构造双岩性土柱I(砂土-粉土-砂土)和单岩性土柱II(砂土),模拟水位波动、土层介质对苯系物运移的影响。结果表明:水位波动前苯多集聚在粉土夹层上界面,水位波动后下界面苯浓度升高了27.04倍,水位波动有助于苯的垂向运移。波动周期内,苯和甲苯在夹层界面处浓度变化趋势一致,但两者浓度峰值出现阶段不同,且甲苯穿透夹层的浓度小于苯,仅为苯的17.55%。在柱I粉土夹层下界面与柱II相同位置,水位下降时,苯的浓度变化趋势相反;波动周期内,柱I中苯浓度变化速率的改变幅度小于柱II,其受水位波动影响较小。由此,苯系物在不同条件下的运移特征,可为土壤和地下水污染的精准修复和防治提供技术支持。
低C/N餐厨废水半短程硝化试验研究
张周, 赵明星, 阮文权, 缪恒锋, 任洪艳, 黄振兴
2017, 35(12): 20-24. doi: 10.13205/j.hjgc.201712005
摘要:
餐厨废水具有高NH_4~+-N、低C/N的特性,采用传统生物脱氮工艺需要消耗大量碳源,而采用短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺可以较好地处理此类废水,通过控制DO浓度来实现废水半短程硝化可为组合工艺提供进水条件。采用自制SBR反应器,控制ρ(DO)在0.5~0.6 mg/L,温度为(30±1)℃,可实现废水的半短程硝化,NO_2~--N累积率可达90%以上,出水n(NO_2~--N)∶n(NH_4~+-N)约为1,系统COD去除率维持在65%左右。系统稳定后对1个周期内的系统进行观察,发现0~1 h内系统中COD得到迅速降解,1~8 h内COD降解速率放缓,出水NO_2~--N累积,较低的DO浓度可有效地限制NOB的活性,反应周期内NO_3~--N浓度基本处于较低水平。当DO浓度过低时,系统中AOB和NOB同时受到抑制,氧化一定量的NH_4~+-N所需时间更长;ρ(DO)浓度高于1.5 mg/L时,NOB活性逐步恢复,系统中NO_3~--N浓度增加。因此,通过控制DO浓度实现低C/N餐厨废水半短程硝化是可行的,可为后续试验创造条件。
UV/H_2O_2对氯消毒副产物TCM、DCBM的去除影响因素研究
员建, 徐楷, 罗小平, 苑宏英
2017, 35(12): 25-29. doi: 10.13205/j.hjgc.201712006
摘要:
针对UV/H_2O_2对氯化消毒副产物三氯甲烷(TCM)和一溴二氯甲烷(DCBM)的去除效果及影响因素进行研究,结果表明UV/H_2O_2方法对TCM和DCBM去除效果的影响因素有过氧化氢(H_2O_2)投加量、紫外光照强度、反应p H值和反应物初始浓度。通过不同的反应条件得出:H_2O_2在一定投加量变化范围(10~35 mmol/L)内,随投加量的增加,TCM和DCBM的去除率均呈先上升后下降趋势,H_2O_2最佳投加量分别为25,20 mmol/L;增大紫外光照(UV)强度,TCM和DCBM的去除率均显著提高;随初始p H值的增大,去除率均呈先上升后下降趋势,p H值为7.0时,去除率达到最佳;TCM和DCBM反应初始浓度分别为150,160μg/L时,其去除率最高,在有效时间内去除率分别为95.88%、92.56%。
基于有限差分法的地下水溶质运移模拟:以某垃圾填埋场为例
杨文琳, 张静, 袁野, 刘国栋, 李瑶, 黄鑫, 邓仕槐
2017, 35(12): 30-35. doi: 10.13205/j.hjgc.201712007
摘要:
垃圾填埋场渗滤液中难降解有机物浓度高,且其防渗系统损坏后不易被发现,从而严重威胁周边地下水水质安全。基于MATLAB软件,使用有限差分法求解地下水稳定流和溶质运移模型,并以西部某城市生活垃圾填埋场为例,模拟该垃圾填埋场非正常状况运行对周边潜水含水层水质的影响。研究结果表明:污染物运移方向与地下水流方向一致,在填埋场及其地下水下游方向,COD和氨氮都出现不同程度的超标;垃圾填埋场在非正常状况下运行20年后,COD和氨氮的最大浓度分别为1 039.14,86.62 mg/L,并且在地下水下游方向分别形成0.9621,1.0035 km~2的超标范围,导致水质无法满足GB/T 14848—93《地下水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准限值要求。
微生物法处理低浓度含铀废水研究
张露, 刘峙嵘
2017, 35(12): 36-40. doi: 10.13205/j.hjgc.201712008
摘要:
随着核能产业的发展,因含铀废水排放而导致的环境问题日益严重,迫切需要探索并开发高效含铀废水处理技术。相较于物理和化学处理方法,微生物法具有吸附效果良好、使用成本较低、环境友好等优点,可以作为一种处理低浓度含铀废水的新技术。在介绍微生物固定铀的4种机制、原理、方法、影响因素等基础上,重点讨论了4种机制间的联系和区别,并对近五年来微生物法的研究进行总结。今后可通过单一微生物和微生物群落两大方向对微生物处理含铀废水进行研究。
微生物固定化技术修复溢油污染潮间带的研究进展
代小丽, 阎光绪, 宋佳宇, 刘思敏, 郭绍辉
2017, 35(12): 41-44. doi: 10.13205/j.hjgc.201712009
摘要:
传统生物技术修复溢油污染潮间带时,往往存在菌体易流失、反应启动速度慢、优势菌种浓度低、与土著竞争处于弱势及环境耐性差等问题。作为一种新型微生物修复技术,微生物固定化技术在溢油污染潮间带的修复中表现出了巨大的应用潜力。从固定化材料、固定化方法的选择及微生物固定化技术在溢油污染修复中的应用几方面,对微生物固定化技术修复溢油污染潮间带的应用现状进行了介绍,并归纳总结了微生物固定化技术强化潮间带溢油污染修复的作用机理。同时,对微生物固定化技术的发展趋势进行了展望,以期为我国开展微生物固定化技术修复溢油污染潮间带的相关研究提供参考。
温度对分置式厌氧膜生物反应器处理效果及膜污染的影响
原晓玉, 郭新超, 田昕茹
2017, 35(12): 45-50. doi: 10.13205/j.hjgc.201712010
摘要:
研究了温度对分置式厌氧膜生物反应器(An MBR)废水处理系统处理效果及膜污染的影响。结果表明:与35℃相比,25℃时污泥混合液和滤饼层的EPS都有所积累,且污泥颗粒较小,滤饼层污泥不易被水力冲刷剪切力剥离,膜污染速率较快,不利于对膜污染的控制;滤饼层EPS成分分析表明,蛋白质类是造成膜污染的主要物质,高激发波长类色氨酸是影响膜污染速率的重要因素;在HRT为32 h,温度为35℃时系统COD去除率较高,膜污染速率较低,膜运行周期较长,是较合适的运行温度。
光催化-膜分离耦合工艺处理水溶液中氟苯尼考的研究
张佳琪, 李启龙, 何义亮, 张波
2017, 35(12): 51-56. doi: 10.13205/j.hjgc.201712011
摘要:
构建了新型浸没式陶瓷平板膜光催化反应器,考察了Ti O_2投加量、光强、溶液p H、膜孔径等因素对氟苯尼考降解过程的影响,分析了光催化氧化效果、Ti O_2截留率和膜污染状况。结果表明:当氟苯尼考初始浓度为20 mg/L时,在Ti O_2投加量为100 mg/L、254 nm紫外灯总功率为450 W、溶液初始p H为6.56的条件下,连续运行3 h后TOC去除率可达到92.97%;孔径为0.1,1μm的陶瓷膜对Ti O_2截留率均可达到99%以上,但后者的膜通量衰减率更低。F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)为降解过程中主要生成的阴离子,由此可初步推测出氟苯尼考矿化过程中阴离子的产生途径。
磺胺甲恶唑在三种湿地基质中的吸附特性研究
杨海燕, 杨博, 卢少勇, 陈义华
2017, 35(12): 57-62. doi: 10.13205/j.hjgc.201712012
摘要:
研究了磺胺甲恶唑(SMX)在3种人工湿地基质中的吸附特性。结果表明:吸附动力学过程符合一级动力学和二级动力学模型,但不符合粒子内扩散模型,该过程是包括物理和化学吸附的表面扩散过程;等温吸附过程中,基质的吸附量和溶液剩余量均随着SMX投加量的增加而增加,该过程属于物化单分子层吸附;吸附量随温度的变化过程实质是从物理吸附到化学吸附并最终达到吸附平衡的过程;酸性或碱性条件不利于SMX的吸附,最大吸附量点在溶液p H值为7时,偏离理论等电点;SEM从微观角度表征了3种基质对SMX产生了有效吸附。
北方高盐景观水体表层沉积物氮形态及影响因素
丁飞杨, 王晓昌, 王楠, 刘红磊, 熊家晴, 刘言正, 邵晓龙
2017, 35(12): 63-67. doi: 10.13205/j.hjgc.201712013
摘要:
为了解北方高盐景观水体沉积物中不同形态氮的分布特征及影响因素,以天津清净湖为研究对象,采用逐级分离浸取法对其表层沉积物中各形态氮进行监测。结果表明:1)表层沉积物中ω(TN)为698.1~1 450.0 mg/kg,平均值为1 214.5 mg/kg,属于中度污染水平,可转化态氮(TTN)为TN主要赋存形态,占TN的比例为61.2%~83.1%,潜在释放风险较大;2)沉积物中各形态TTN含量大小顺序为:ω(SOEF-N)>ω(SAEF-N)>ω(IEF-N)>ω(WAEF-N);3)相关性分析表明:TN与SOEF-N、TTN与SAEF-N之间呈显著相关,具有相同的生物地球化学行为;沉积物电导率(EC)与TN、TTN、含水率及LOI均显著相关,说明高盐景观水体表层沉积物氮形态与盐度有关。
大气污染防治
生物滴滤池去除VOCs工艺参数优化研究
廖裕芬, 郑理慎, 陈志平, 林培真, 张甜甜
2017, 35(12): 68-72. doi: 10.13205/j.hjgc.201712014
摘要:
以甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯及邻二甲苯的混合气体作为试样,考察了生物滴滤工艺中,不同填料选择、不同停留时间、不同进气浓度对去除效率的影响。结果表明:1)分别以竹炭、陶粒、火山岩及烧结填料作为填料时,特制烧结填料性能更佳,综合成本等因素,工程应用宜采用烧结填料或陶粒;2)生物滴滤池去除VOCs苯系物的停留时间宜取值25~40 s,去除率能够达到80%以上;3)VOCs苯系物应用生物滴滤工艺进行净化处理,含量在50~300 mg/m3时,能取得较高的去除率,去除率为63%~95%;升高到300~500 mg/m3时,出气苯系物残存量较大,应考虑多级滴滤池串联,或者串联其他工艺;4)生物滴滤池工艺对VOCs苯系物的去除具有可行性,最优工艺参数及填料时,污染物去除率可达90%以上。
超低排放燃煤电厂WFGD系统优化运行探讨
段玖祥, 李小龙, 蔡培, 李军状, 张文杰
2017, 35(12): 73-76. doi: 10.13205/j.hjgc.201712015
摘要:
在总结常规燃煤电厂WFGD系统优化运行经验的基础上,结合新技术的发展与应用,探讨经过超低排放改造的燃煤电厂WFGD系统的优化运行要素和方法。总结而言,常规的有关WFGD系统的节能降耗、脱硫效率与SO2浓度排放、控制系统与运行管理和污染物协同脱除等方面的优化方法,经过适当改进或调整后,依然适用于超低排放WFGD系统的优化。此外,应加强超低排放WFGD系统在节水和系统控制等方面新技术的研发与应用。尤其是在当前人们对大气环境污染问题日益重视和排放标准日趋严格的形势下,应多关注WFGD系统多污染协同脱除能力的提升,加快此类技术的研究和推广应用。
珠三角区域空气质量空间分布类型和天气背景
汪宇, 王志春, 嵇萍, 陈多宏
2017, 35(12): 77-81. doi: 10.13205/j.hjgc.201712016
摘要:
基于EOF方法分析2016年珠三角9城市日均AQI指数,前3个空间模态累积方差贡献达90%,得到珠三角区域空气质量3种主要的空间分布类型。整体一致型方差贡献71%,9城市空气质量优劣表现一致,当发生污染时,以静稳天气为背景,佛山、江门、中山和东莞污染较为严重。南北相反型方差贡献12%,夏季南部城市普遍优于北部,冬季则相反,这与珠三角区域南北方向上的主导风向有关。东西相反型方差贡献7%,以地面风场辐散(或辐合)为天气背景,纬向风可能是造成东西部空气质量差异的原因之一。
冷凝再热复合技术应用于燃煤电厂湿烟羽治理的可行性分析
舒喜, 杨爱勇, 叶毅科, 韦飞, 王敏, 王春玲
2017, 35(12): 82-85. doi: 10.13205/j.hjgc.201712017
摘要:
为了消除"湿烟羽",目前一般采用MGGH等烟气再热技术。该技术虽然可以提高烟气扩散效果,但不能减少污染物的排放,且能耗较高、环境温度较低时(约低于15℃)不能消除"湿烟羽"现象。为了降低能耗、污染物减排、完全消除"湿烟羽"现象,研发了烟气冷凝再热复合技术。以我国长江下游某300 MW机组为例,对烟气冷凝再热复合技术与常规MGGH技术进行经济技术对比分析。研究结果表明:冷凝再热复合技术与MGGH技术相比,投资费用相当,但可有效实现降低能耗、节水、污染物减排、消除"湿烟羽"等多种目的,具有较好的经济和环境效益。
西安市主要大气污染物的相关性分析及时空分布特征
朱常琳, 孟双双, 张荣国
2017, 35(12): 86-91. doi: 10.13205/j.hjgc.201712018
摘要:
为深入了解西安市大气污染程度,对2015年西安市主要大气污染物(SO_2、NO_2、CO、PM_(2.5)、PM_(10)、O_3)的空气质量指数进行了逐日变化分析、相关性分析及空间插值分析。结果表明:SO_2、NO_2、CO、PM_(2.5)、PM_(10)空气质量指数春冬季高于夏秋季,而O_3空气质量指数则是春冬季低于夏秋季。11月和12月份污染较为严重。在4个季度中,PM_(2.5)和PM_(10)与气态污染物SO_2、CO、NO_2均呈正相关,说明PM_(2.5)、PM_(10)与这3种气态污染物具有同源性。SO_2与CO、NO_2均呈显著性正相关,三者均受化石燃料燃烧及机动车尾气影响。O_3与CO、SO_2相关性不大,与NO_2在二季度呈现正相关。SO_2、NO_2、PM_(2.5)、CO、PM_(10)多聚集在高新西区、莲湖区、碑林区、经开区、雁塔区、长安区,O_3多聚集在阎良区、未央区和灞桥区。
城市雾霾成因及危害研究进展
李岚淼, 李龙国, 李乃稳
2017, 35(12): 92-97. doi: 10.13205/j.hjgc.201712019
摘要:
目前,我国大气雾霾污染越发严重,不仅对空气质量和气候有严重影响,更是危害着人体健康。近几十年来,全世界科研工作者们对雾霾天气都进行了大量研究。依据这些文献,对雾霾成分、成因、危害、预防和治理方法进行了较为详细的概括与总结,并提出了雾霾治理需进一步研究的问题和方向。
Fenton法氧化脱除烟气中NO的影响因素的实验研究
梅雪, 苑鹏, 卢凤菊, 沈伯雄
2017, 35(12): 98-104. doi: 10.13205/j.hjgc.201712020
摘要:
在自制反应器中,研究了烟气温度、Fenton试剂温度、初始p H值、NO初始浓度、烟气流量、n(Fe~(2+))/n(H_2O_2)和溶液中Cl~-等对Fenton法氧化脱除NO的影响。从单因素不同取值带来的NO氧化率的波动幅度来看,烟气流量对NO的氧化效率影响最为显著,试剂温度、NO初始浓度和n(Fe~(2+))/n(H_2O_2)的影响次之,而烟气温度和初始p H值影响较小。分别选取烟气温度为70℃,Fenton试剂温度为25℃,烟气流量为400~600 m L/min,NO初始浓度为982 mg/m~3,初始p H值为3,以及n(Fe~(2+))/n(H_2O_2)为0.05∶1时,对应的NO氧化效率较好。而溶液中Cl~-的存在,则会降低NO的氧化效率。此外,以原位滴加方式获得的Fenton体系,有效提高了寿命极短的(·OH)自由基的产出率和利用率,从而提高了NO的氧化效率。
复合催化剂CuO-MnO_2-CeO_2/13X对烟气多环芳烃催化氧化性能研究
张彬, 周宏仓, 何都良, 丁雨桦, 王日伟, 陈艳
2017, 35(12): 105-109. doi: 10.13205/j.hjgc.201712021
摘要:
采用浸渍法制备复合催化剂Cu O-Mn O_2-Ce O_2/13X,并用全自动气体吸附仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其结构组成进行表征;同时在固定床中考察了Cu O-Mn O_2-Ce O_2/13X催化剂对燃煤烟气PAHs的催化降解性能。结果表明:Cu O-Mn O_2-Ce O_2/13X催化剂对烟气PAHs的总去除率为69%~75%,当Cu O、Mn O_2和Ce O_2的负载率分别为4%、7%和4%时对PAHs的去除效果最好。复合催化剂Cu O-Mn O_2-Ce O_2/13X对高环(5环、6环)PAHs的去除率比中低环的要高,对PAHs毒性当量有较好的去除效果,最高达到94%。催化剂中活性组分铜和锰的质量分数对PAHs的催化氧化性能影响较大,当铜锰比从1∶1变为4∶7时,PAHs去除率从69%提高到73%,加入助剂Ce O_2后PAHs去除率进一步增加到75%。
固废处理与处置
低热值污泥与油脂共消化强化甲烷产量及微生物组分探究
张琦东
2017, 35(12): 110-114. doi: 10.13205/j.hjgc.201712022
摘要:
低热值污泥由于有机质含量低而限制了其厌氧消化甲烷的产量。研究报道了一种强化低热值污泥厌氧消化产甲烷的新方法,即低热值污泥与油脂共消化。结果表明:低热值污泥与油脂共消化能够促进甲烷的产量,并且污泥和油脂的最佳比例为1∶1,且投加0.5 L混合物时,其相应的甲烷产量为1 250 m L。进一步研究发现污泥和油脂共消化能够促进挥发性脂肪酸的积累和有机质的减量。微生物群落结构组分分析表明:污泥和油脂共消化可促进Methanosarcina的丰度,而降低Methanoculleus的丰度。在污泥和油脂最佳混合比例下,Methanosarcina和Methanoculleus的丰度分别为64.8%和2.3%。
底泥重金属污染现状及修复技术进展
胡兰文, 陈明, 杨泉, 陶美霞, 杨涛
2017, 35(12): 115-118. doi: 10.13205/j.hjgc.201712023
摘要:
底泥是水体中重金属的主要富集地,底泥中重金属是水生环境中潜在的危险污染物,对水体生态环境具有重要的影响。当今,水体底泥重金属污染日益严重,河流、湖泊等水体底泥重金属污染问题已引起全世界的广泛关注。介绍了我国水体底泥重金属污染的现状,分析表明我国河流、湖泊等水体底泥已受到不同程度的重金属污染。总结了物理修复、化学修复、生物修复技术对底泥重金属修复的优点和缺点,以及国内外各学者对物理、化学、生物修复技术的研究进展,以期为我国水体底泥重金属污染治理提供一定参考。
初沉污泥杂质分离设备的运行优化研究
邵伟, 梅晓洁, 吴志超, 王志伟, 藏莉莉
2017, 35(12): 119-123. doi: 10.13205/j.hjgc.201712024
摘要:
污泥杂质分离器是借助微网机械筛分原理,实现污泥中细颗粒物(1 mm以下)去除的污泥预处理设备。该设备运行过程中出现的微网堵塞问题,以及工艺所产生的杂质作为生产垃圾如何处理,目前都缺乏相应研究。针对上海白龙港水质净化厂的初沉污泥杂质分离设备,研究运行达到终点后微网膜组件的堵塞情况,并考察了杂质的生物利用潜能和填埋处置的可行性。结果表明,微网组件边缘较中部污染严重,建议使用环形曝气管;杂质成分多为不易生物降解的有机质;建议在实际工程中,杂质采用污水厂再生水清洗,自然堆放8~10天后外运填埋处置。
真空预压处理非规范填埋污泥的中试
郭清嵩, 顾潇, 武博然, 杨殿海
2017, 35(12): 124-128. doi: 10.13205/j.hjgc.201712025
摘要:
近年来大量污水厂污泥倾倒在填埋场,往往会形成污泥库,对填埋场的库容和稳定性有重要影响,已造成了新的环境岩土问题。针对这种问题,采用真空预压技术对污泥库中的污泥进行2组中试试验,探讨真空预压技术对污水厂污泥进行处理的可行性。研究结果表明:中试试验的真空度未发生较大的波动,排水板膜下真空度维持在80 k Pa以上;污泥的含水率显著下降,减量化达到30%以上;沉降量达到400 mm以上,沉降变形达到25%以上,沉降与真空预压时间呈对数关系;剪切强度提高了20倍以上;随着深度的增加,污泥固结度在减小,平均固结度达到55%以上。污泥的化学调理及增压式真空预压方法是污泥减量化处置的有效途径之一,而对于上部堆填垃圾稳定性的要求还需进一步研究。
污泥厌氧消化系统中硫转化的主要途径及影响因素
段妮娜
2017, 35(12): 129-133. doi: 10.13205/j.hjgc.201712026
摘要:
污水厂污泥中的无机硫和有机硫在厌氧消化过程中同时进行固-液-气三相的物理、化学和生物转化。硫的迁移转化及影响机制是污泥厌氧消化物质转化理论体系的重要组成部分。主要介绍了污泥厌氧消化系统中硫的主要生物转化途径和非生物转化途径,分析和总结了污泥厌氧消化体系中影响硫转化的主要因素,并对该领域的未来研究方向进行了展望。
近红外光谱(NIR)分选技术在塑料分选领域的应用
尹凤福, 闫磊, 韩清新, 徐衍辉
2017, 35(12): 134-138. doi: 10.13205/j.hjgc.201712027
摘要:
塑料分选是塑料回收利用的关键环节。精确、高效、绿色、经济的分选方法是塑料回收行业实现可持续发展的重要途径。利用近红外光谱(NIR)分析技术可以实现无损、快速、准确、稳定的在线检测,这为塑料分选的自动化、规模化、智能化提供了新思路。简述了红外光谱分析技术及其他光电分选技术在塑料分选领域的应用进展,以期为今后塑料分选技术的研发推广提供参考。
电解锰废渣的浸出毒性及生石灰固化技术
罗乐, 降林华, 段宁
2017, 35(12): 139-143. doi: 10.13205/j.hjgc.201712028
摘要:
我国电解锰废渣产量大,污染物的浸出毒性较强。锰渣堆放方式粗放,渣库管理落后,且长期暴露在自然环境中,导致大量污染物迁移到周边的土壤及水体中。为了解决锰渣的无害化处理问题,在分析其浸出毒性的基础上,研究了生石灰固化技术对锰渣的浸出毒性的影响。结果表明:锰渣中的主要污染物为可溶性Mn~(2+)和NH_4~+-N,含量极高,严重超标;利用生石灰的吸附、包裹及化学反应作用,能有效将可溶性Mn~(2+)固化为难溶Mn O_2,同时将NH_4~+-N转化为气态NH_3,浸出液中污染物浓度均符合相关标准要求;当生石灰添加量为10%,锰渣含水率为27%,预搅拌时间40 min,预静置时间3 d,锰渣浸出液中可溶性Mn~(2+)浓度降为2.60 mg/L,固化率达99.8%,低于5.0 mg/L的标准限值;NH_4~+-N浓度降为21.23 mg/L,脱除率为96.73%,低于25 mg/L的标准限值。
外源菌剂对香菊胶囊水提药渣发酵堆肥化质量的影响
黄顺, 毛歌, 高启荣, 李璐, 韩思军, 董娟娥
2017, 35(12): 144-148. doi: 10.13205/j.hjgc.201712029
摘要:
为解决废弃中药渣污染环境的问题,将中药渣进行高温好氧发酵,以发酵过程中的理化性状和养分含量变化为指标,研究3种菌剂对中药渣发酵堆肥化质量的影响。结果表明:发酵结束时,3种菌剂处理的堆体颜色均呈棕褐色,无臭味,质地松软易碎;发酵过程的高温期持续超过7 d,药渣腐熟的时间为49 d左右;3种菌剂均能快速促进有机物分解,提高发酵产物中总养分含量,其中1号和3号菌剂的升温速率较快、发酵产物的总养分含量较多,其发酵产物可以作为生产有机肥或有机无机复混肥的原料。
监测与评价
关于国内外灰水足迹的研究综述
黄万霞, 闫滨, 姬建梅
2017, 35(12): 149-153. doi: 10.13205/j.hjgc.201712030
摘要:
随着社会经济的快速发展,水资源面临着数量与质量的双重挑战,水质挑战尤为突出。因此,做好水质评价具有重要意义。灰水足迹作为一种新的水质评价方法起步较晚,其概念的提出为定量评价水质对水量的影响提供了新的思路。从灰水足迹研究时空尺度、研究对象、计算方法等多个角度介绍灰水足迹国内外研究进展,总结我国灰水足迹研究的不足,并结合我国水资源实际情况,对灰水足迹的研究提出合理性建议。
水源涵养型国家重点生态功能区生态功能评价:以贵州省三都水族自治县为例
冯倩, 周忠发, 侯玉婷, 陈全, 王历, 谭玮颐
2017, 35(12): 154-158. doi: 10.13205/j.hjgc.201712031
摘要:
为实现资源合理开发利用、经济社会可持续发展的目标,以三都县为例,结合三都县实际情况构建包括2个准则层、5个要素层、9个指标层的生态功能评价指标体系,利用RS技术从遥感影像上提取评价指标数据,结合GIS技术与生态功能区功能状况指数(FEI)模型评价三都县生态功能状况。研究结果表明:三都县生态环境质量总评价值为65.33,生态环境状况整体呈现良好趋势,但各个乡镇生态环境质量不一。全县存在生态保护红线面积少(仅占全县国土面积29.83%),污染物浓度接近超标状态等生态环境问题。针对三都县水源涵养功能定位,未来发展应加大水源涵养能力与水土保持能力的保护力度,因地制宜地科学制定产业准入负面清单,提高产业准入门槛。
基于恢复成本法的水污染物排污权有偿使用定价研究
梁亦欣, 于鲁冀, 张培
2017, 35(12): 159-162. doi: 10.13205/j.hjgc.201712032
摘要:
基于恢复成本法理论,借鉴水利学上的水质—经济影响函数,测算水环境污染对工业生产、农业生产、家庭消费和人体健康、市政建设等产生影响的经济损失量,将经济损失量作为恢复水环境质量所需付出的成本,以此来表征水污染物排污权有偿使用价格。根据各类污染源水污染物的排放量、入河量和污染当量值,测算出工业源水污染物排放造成的经济损失,最终计算出工业源化学需氧量和氨氮排污权有偿使用价格,为水污染物排污权有偿使用定价做了有益的探索与尝试。
淮干上游56年水质演变过程及污染趋势分析
许凯, 王惠英, 李永丽
2017, 35(12): 163-165. doi: 10.13205/j.hjgc.201712033
摘要:
收集了淮河干流上游自1960年至今的水质监测资料,对24 676个水质监测数据进行水质类别评价和对比,从时间纵向厘清了淮干上游水体56年的演变过程及未来演变趋势,在此基础上着重对近5年的水质数据进行污染趋势分析和水功能区达标评价,从而逐步判别出该河段达标治理的重点区域与重点污染因子,对进一步提高水功能区达标率,保护当地的水资源提供了技术支撑,为其他区域水功能区达标建设及水资源管理提供了参考。
流域生态指标综合筛选方法的研究和应用
李锐, 黄永刚, 付东, 胡筱敏
2017, 35(12): 166-170. doi: 10.13205/j.hjgc.201712034
摘要:
针对水生态指标客观性和主观性的特征,研究提出将主成分分析法与德尔菲法(一种专家调查法)相结合的综合筛选方法,构建了生态指标动态筛选模型,并编写了计算程序。在分析辽河干流生态系统的健康和生态风险评估需求的基础上,构建了分类别、分级别、分层次的辽河干流水生态指标体系。利用辽河干流的水生态监测数据,采用综合筛选方法对25个生态指标进行筛选,按各指标的敏感性和重要性给出了综合评分和排序。该成果可期为优化辽河干流保护区生态监测网络提供技术支持。
新风净化热回收机性能对比实验研究
王金良, 封杨, 陈琪, 陈振兴
2017, 35(12): 171-174. doi: 10.13205/j.hjgc.201712035
摘要:
随着大气污染日益严重,室内空气质量下降,新风净化热回收机被越来越多地关注。然而市场上新风净化热回收机种类繁多,性能各异。大部分商家宣传其产品的优异性能,实际上却达不到理想效果。为了解不同类型新风净化热回收机的使用性能,在人工环境舱内,对3台不同档次的新风净化热回收机进行实验测试。分别测试了新风净化热回收机的热交换性能、一次过滤效率、净化有效度以及噪声强度。测试结果表明:新风净化热回收机对室内PM2.5净化效果显著,满足室内环境对新风洁净度要求;中低档次机组的热交换效率相差不大,高档次机组的热交换效率明显高于中低档次机组;3台机组运行时的噪声强度均满足国家标准,但依然达不到商家的宣传效果。
苎麻麻骨掺杂餐厨垃圾堆肥腐化过程的动态监测
徐升, 胡玉树, 沈文馨, 陈桂琴, 蔡德清
2017, 35(12): 175-179. doi: 10.13205/j.hjgc.201712036
摘要:
研究苎麻麻骨掺杂后餐厨垃圾堆肥的腐化规律和对养分保留能力,并以厨余垃圾单独堆肥作为CK,对堆肥过程堆体的温度、p H值、电导率(EC)、阳离子交换量、C/N,TN和TP进行动态监测,为探讨堆肥过程的物料转化机理提供前期参考。结果表明:与CK相比,苎麻麻骨掺杂对堆体p H具有一定的缓冲作用,温度变化更加频繁,提高了堆体的最高温度,降低了EC和CEC;苎麻麻骨的掺杂提高了堆体的C/N,较CK组堆体中的TN和TP含量分别提高了12.60%和85.37%。可见,向餐厨垃圾中掺杂苎麻麻骨有助于改善堆体的理化环境,且能保留养分,提高肥效。
土壤修复
多环芳烃类污染土壤强化生物修复技术研究及应用
周宇, 马刚平, 张向伟, 李世青, 赵涛
2017, 35(12): 184-188. doi: 10.13205/j.hjgc.201712038
摘要:
针对多环芳烃类(PAHs)污染土壤,采用富集培养的方法分离筛选得到高效PAHs降解菌,并作为外源添加至高效复合微生物降解菌剂中运行过程中控制土壤含水率、微生物菌剂、营养物质的投加比例以及人工翻抛频率,开展强化生物修复试验。土壤中PAHs的降解主要出现在前3个月,之后进入生物降解拖尾阶段,土壤中各PAHs的浓度下降缓慢。其中,堆体土壤中低环PAHs、中环PAHs和高环PAHs的最高去除率分别为66.50%、71.78%和56.99%,16种PAHs的平均去除率为64.06%。分别从生物可利用性、微生物激活营养剂、提高供氧效率和微生物菌剂4个因素进行强化生物修复研究。运行结果显示:高密度投加PAHs高效降解菌,并提供适量的营养物质,同时添加生物表面活性剂进行强化,最终污染土壤中总PAHs降解率可以达到85.07%,且16种PAHs均得到显著降解。
SVE技术中抽提真空度及相关参数的应用分析
杜川, 陈素云, 牛耕
2017, 35(12): 189-193. doi: 10.13205/j.hjgc.201712039
摘要:
土壤气相抽提(SVE)技术在污染土壤修复中得到越来越广泛的应用。结合不同区域的地层条件,通过不同梯度的抽提真空度试验,分析了各因素的影响关系,并确定了相关参数来进行SVE系统设计。试验结果表明:抽气流量随抽提真空度提升而增大,但超过40 k Pa后,增大趋势缓慢;在地层均质情况下,试验井真空度与径向距离呈正相关,但非均质时,有可能出现距离远真空度反而高的情况;当抽提真空度为35 k Pa时,试验井真空度整体效果达到最优;利用公式法和直线图解法分别确定试验区土壤空气渗透率及影响半径,计算结果在经验值范围内,且符合试验区地质条件。对土壤气相抽提技术在实际应用层面进行了说明,为以后类似地层条件下污染场地的原位修复工程提供了技术及工艺参数参考。