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2018年  第36卷  第9期

水污染防治
利用白腐真菌技术去除环境水体中的新型污染物
李雪晴
2018, 36(9): 1-5. doi: 10.13205/j.hjgc.201809001
摘要:
对白腐真菌技术应用于新型污染物去除的国内外研究现状进行综述,提出真菌与细菌对营养基质的竞争、杂菌增殖及其对真菌菌丝的侵害是目前白腐真菌反应器开发面临的主要问题,这将会导致真菌酶的逐渐失活,继而导致反应器处理效果的下降。分析认为解决问题的关键是要在反应器中营造出适宜真菌生存而抑制杂菌生长的环境,建议通过载体固定微生物、创造良好的物质扩散和氧气迁徙条件及调节外加碳源等措施对白腐真菌反应器进行优化。
水生植物对生态-A/O工艺复合系统性能的影响
张建, 衷从强, 许德超, 朱军, 谢紫欣, 彭盛华, 尹魁浩
2018, 36(9): 6-10. doi: 10.13205/j.hjgc.201809002
摘要:
生态技术与生物污水处理工艺复合系统是一种环境友好、新型高效污水处理技术。研究了水生植物对生态-A/O工艺复合系统除污性能和污泥性能的影响。反应器运行25 d后,添加植物组R2出水中COD、NH~+_4-N、TN和TP去除率分别达96.79%、94.74%、83.67%和41.94%,各项指标均略高于空白组R1。植物生长良好,发达的根系为微生物提供了良好的生长场所,植物根系污泥量较大,出现了大量原、后生动物,丰富了微生物群落多样性。R2污泥EPS中多糖和蛋白质浓度分别为R1污泥中的42.6%和62.1%,污泥沉降性能也得到一定提升。
多孔二氧化硅@银纳米材料的制备及其光催化降解菲
饶艳英, 李章良, 王仁捷, 翁宏斌
2018, 36(9): 11-15. doi: 10.13205/j.hjgc.201809003
摘要:
采用湿化学方法制备了新型多孔二氧化硅@银纳米材料并对其结构进行表征。实验以此种材料为催化剂,协同紫外光催化体系降解水中多环芳烃类物质——菲的催化性能,并考察了材料催化性能及催化体系对菲降解率的影响因素。研究结果表明:常温下,多孔二氧化硅@银纳米材料投加量为0.4 g/L,H_2O_2浓度为20 mmol/L,菲初始质量浓度为1.02 mg/L的条件下,紫外光协同作用下催化降解菲的效率可达68.4%,是一种新型的多功能催化材料。
净水污泥负载零价纳米铁去除水中Cr(VI)
江宇, 朱加豆, 李荣, 王东田
2018, 36(9): 16-20. doi: 10.13205/j.hjgc.201809004
摘要:
以净水污泥为原料,采用NaBH_4液相还原Fe(NO_3)_3·9H_2O的方法制备了净水污泥负载零价纳米铁(WS-nZVI)吸附剂,并用于去除含铬废水中的Cr(VI)。考察了Cr(VI)溶液的pH值、WS-nZVI投加量、Cr(VI)溶液初始浓度等因素对WS-nZVI去除Cr(VI)的效果影响,同时与还原铁粉、原泥进行了去除Cr(VI)的对比实验。采用SEM、BET、XRD和FTIR对WS-nZVI进行表征。实验结果表明:WS-nZVI去除Cr(VI)的效果要好于还原铁粉和原泥,当作用时间为3.5 h,WS-nZVI投加量为10 g/L时对Cr(VI)的去除效果最佳。利用净水污泥的吸附性能和零价纳米铁的还原性能协同作用,可将溶液中Cr(VI)还原为Cr(III)后吸附去除。
几种生物滞留植物对雨水中营养物的吸收动力学特征
陈韬, 张本, 李剑沣, 韩朦紫
2018, 36(9): 21-25. doi: 10.13205/j.hjgc.201809005
摘要:
通过营养物耗竭法研究了丹麦草、萱草、狼尾草3种生物滞留植物对NH~+_4-N、NO~-_3-N、Glycine-N、TSP的吸收动力学特征。结果表明:3种植物对于无机氮的吸收效果更好,并且对NH~+_4-N的吸收效果优于NO~-_3-N。当雨水中NH~+_4-N、TSP含量较高时,生物滞留系统植物宜选用萱草;当NO~-_3-N含量较高时,宜选用丹麦草;当Glycine-N含量较高时,宜选用狼尾草。因此,当雨水中各种污染物含量较低时,生物滞留系统可选用狼尾草;在干旱地区,则宜选用萱草。
污水处理厂三级处理精确投药系统运行效果分析
郭玉梅, 刘波, 郭昉, 吴毅晖, 潘国强, 周平, 林阳, 李志平
2018, 36(9): 26-29. doi: 10.13205/j.hjgc.201809006
摘要:
以处理规模为21×10~4 m~3/d的污水处理厂三级深度除磷系统为研究对象,利用精确投药系统对其进行升级改造。该污水处理厂进水ρ(TP)为4.41~10.86 mg/L,平均浓度为7.15 mg/L。三级处理Al_2O_3实际投药量平均约为4.28 mg/L,约为理论投药量的6.3倍。改造完成后使用精确投药系统,污水处理厂三级处理系统投药量相比未使用精确投药系统,PAC投药量降低10.5%,出水TP浓度降低约20%,运行成本每年可节约39万元,取得较好的运行效果。
城市河道水环境综合整治工程实测
丁一
2018, 36(9): 30-35. doi: 10.13205/j.hjgc.201809007
摘要:
河道整治是一项传统工程,长久以来主要以防洪固堤为首。随着环境状况的不断恶化及河道整治理念的创新,城市河道水环境综合整治逐步发展为以防洪固堤、水质提升、水环境改善、生态环保相统一的工程体系。该工程以全面规划、统筹兼顾、因地制宜、生态优先为原则,实施管道截污、堤岸建设、内源治理、生态修复等主要措施。城市河道水环境综合整治的目标是实现河道防洪、水质、水环境及生态系统同步改善与提升的效果,建设生态自然的河道水环境系统。
三种典型混凝剂处理带正电胶粒絮体性能的影响因素
梁梓庆, 柯水洲, 袁辉洲, 朱佳
2018, 36(9): 36-40. doi: 10.13205/j.hjgc.201809008
摘要:
采用光学散射絮凝度测定仪(IPDA2000型)研究3种典型混凝剂(PAC、PFS、FeCl_3)在不同pH值和混凝剂投加量下处理带正电胶粒时的絮体絮凝特性、絮体强度以及破碎后恢复性能。结果表明:过低和过高的pH值及投加量都不利于絮体形成;PAC投加量50 mg/L(pH=8.5),PFS投加量50 mg/L(pH=8),FeCl_3投加量30 mg/L(pH=7)条件下,絮凝速度最快,絮体尺寸最大,且FeCl_3絮体的稳定尺寸为PAC和PFS的1.5倍,絮体形成速度更快,达到最优条件需要碱度更低。投药量是影响絮体强度和恢复性能的重要因素,随着投加量增加,FeCl_3、PFS、PAC絮体强度增大,但恢复性能降低;同条件下FeCl_3的恢复因子为PFS和PAC的0.5倍。
水杨梅对铜绿微囊藻和斜生栅藻的抑制作用
蔡紫鹏, 李莹, 冯萃敏, 韩芳, 郭栋
2018, 36(9): 41-45. doi: 10.13205/j.hjgc.201809009
摘要:
通过排除光抑制、营养限制因素试验,研究水杨梅对斜生栅藻和铜绿微囊藻生长的抑制作用以及对叶绿素a的影响,并考察水杨梅对水中氮磷的去除能力。结果表明:水杨梅持续释放化感物质,在高藻密度条件下,对两种藻类的抑制率可达60%以上,同时能有效地降低水中的总氮、总磷。在试验周期内,覆盖组对共培藻类斜生栅藻水中总氮、总磷去除率超过83%和35%,对共培藻类铜绿微囊藻水中总氮、总磷去除率达到60%、40%以上,表明水杨梅对藻类有较好的抑制作用,可促进富营养化水体的修复,可作为抑藻浮岛植物的选择之一。
基于GIS的泾惠渠灌区地下水储存量分析
徐斌, 王金凤, 张艳, 金岚, 李换换, 熊玉晴
2018, 36(9): 46-49. doi: 10.13205/j.hjgc.201809010
摘要:
为了分析泾惠渠灌区地下水储存量消耗情况,探讨GIS在地下水动态研究中的作用,通过1978年和2014年地下水动态观测资料,利用GIS空间分析工具和地下水储存量分析模型对灌区浅层地下水储存量进行计算,对不同时期地下水流场空间分布特征进行可视化展示和统计分析。结果表明:1978年,泾惠渠灌区浅层地下水平均水位为390.35 m,至2014年,浅层地下水平均水位为382.00 m,最低水位下降了7.90 m,最高水位下降了16.08 m,平均水位下降了8.35 m;1978—2014年,灌区潜水储存量减少了8.27×10~8 m~3,年均减少0.23×10~8 m~3。灌区西南部形成了经"燕王—崇皇—张卜—北田"等地,长约45 km、平均宽度约10 km的大型疏干区域,局部储存量约减少了5.60×10~8 m~3,占整个灌区减少量的67.69%。GIS能较好地应用于地下水储存量计算、空间分布特征获取、信息可视化和统计分析。
新型无机-有机配合物的絮凝作用及絮体回用效果
张焓, 王鸿儒
2018, 36(9): 50-54. doi: 10.13205/j.hjgc.201809011
摘要:
利用阳离子角蛋白与聚硫酸铝合成新型无机-有机配合物絮凝剂,对比分析其与单一阳离子角蛋白、聚硫酸铝絮凝剂对皮革染色加脂废水的絮凝效果,收集絮体处理后用作皮革填充剂,研究其对皮革的填充性能。结果表明:新型无机-有机配合物絮凝剂的絮凝效果最佳,对COD、SS、色度和浊度的去除率分别为84.60%、96.56%、96.14%和98.06%。絮体用作皮革填充剂后皮质柔软丰盈,各项测试性能指标均得到提高,其中坯草的厚度、拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率分别提升了10.00%、197.20%、15.20%和24.72%。絮体得到有效回用,可达到以废治废的皮革清洁生产目的。
不同絮凝剂对厌氧氨氧化污泥沉降、脱氮性能的影响
张黎, 马健, 傅金祥, 胡筱敏
2018, 36(9): 55-58. doi: 10.13205/j.hjgc.201809012
摘要:
通过对厌氧氨氧化污泥投加化学絮凝剂与生物絮凝剂MBFA9,考察其对厌氧氨氧化污泥的沉降性能和脱氮性能的影响。结果表明:添加两种絮凝剂对厌氧氨氧化污泥的沉降性能均有所改善,絮体呈团状。经过11 d连续培养,厌气氨氧化污泥对NH~+_4-N、NO~-_2-N的平均去除率分别为88.13%(对照组为87.38%)、85.40%(对照组为85.44%),而添加化学絮凝对NH~+_4-N、NO~-_2-N去除率最大值分别为39.64%、32.89%。添加生物絮凝剂MBFA9对厌氧氨氧化污泥脱氮性能没有影响,适用于厌氧氨氧化污泥在反应器中的蓄留。
Fenton氧化法进行燃煤烟气脱硝反应的动力学分析
温学友, 赵毅, 苗志加
2018, 36(9): 59-62. doi: 10.13205/j.hjgc.201809013
摘要:
从反应动力学角度上分析了Fenton氧化法进行燃煤烟气脱硝反应的反应过程,研究发现:在初始ρ(H_2O_2)为10.5%~16.5%,ρ(Fe(II))为2.9~3.6 mmol/L时,脱硝效率到达最高值;随着初始NO浓度的增加,脱硝效率得到提升,但整体提升幅度并不明显。利用反应动力学原理对结果进行分析,得到反应过程的拟合方程表达式和表观动力学方程,总反应级数为3.58。且表观动力学方程的计算值和实验值拟合度较高,说明建立的表观动力学方程能很好地预测Fenton氧化法燃煤烟气脱硝反应的反应速率,这可为工程应用提供参考。
大气污染防治
西安城区燃煤锅炉颗粒物排放特征研究
张朋, 谭厚章, 曹瑞杰, 王毅斌, 阮仁晖, 韩瑞午
2018, 36(9): 63-67. doi: 10.13205/j.hjgc.201809014
摘要:
针对西安市雾霾频发,在集中供热期利用冷凝法收集了5台燃煤锅炉排放的湿烟气中的冷凝液,分析了湿烟气中颗粒物的排放特征。实验结果表明:5台锅炉排放的烟气中可溶性盐的浓度为0. 92~10. 59 mg/m3,不溶性颗粒物浓度为0. 46~6. 31 mg/m3,供热燃煤锅炉的可溶性盐和不溶性颗粒物的排放量明显高于电厂燃煤锅炉。水溶性盐中主要成分含有SO2-4、NH+4、Cl-以及Ca2+,其中SO2-4含量最高,质量分数为55. 69%~66. 84%。根据现场测试结果和西安城区燃煤锅炉的燃煤量推算:当静风天气持续48 h时,分别以300,500 m的空间高度为基准,计算得出燃煤锅炉排放的可溶性盐对西安城区大气中颗粒物浓度的贡献量分别为6. 6,3. 96μg/m3。
中国人为源VOCs排放因子库研究
陈宗耀, 伦小秀, 唐贵刚, 李阳瑶
2018, 36(9): 68-73. doi: 10.13205/j.hjgc.201809015
摘要:
挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是对大气区域性复合型污染有着重要影响的参与物和前体物,对大气中的光化学烟雾、二次气溶胶(SOA)和酸雨等有重要的影响。鉴于排放因子是构建排放清单的重要基础数据,采用排放因子法,在已将国内VOCs的排放源进行分类的基础上,具体讨论固定燃烧源、移动源、工艺过程源、化石燃料分配源和溶剂产品使用源等排放源的排放因子。基于上述方法建立排放因子库,同时构建我国2012年人为源VOCs排放清单,了解分析中国VOCs的排放特征。
施工隧道通风位置与污染物浓度场演化特征关系分析
乔力伟, 蒋葛夫
2018, 36(9): 74-80. doi: 10.13205/j.hjgc.201809016
摘要:
以东木岭三级水电站新建III号引水隧道为研究背景,在通风管出风口不同位置,采用相关监测仪器对施工作业区内风速风向、粉尘、CH_4、CO、SO_2及H_2S气体浓度值进行采集,并对气固两相污染物浓度场的演化特征进行分析。研究表明:通风管出口位于隧道壁面一侧时,施工作业区内气流流场紊乱,通风2 400 s后粉尘浓度峰值降低至20.59 mg/m~3;通风管出口位于隧道拱顶中央时,施工作业区内气流流场相对稳定,通风2 400 s后粉尘浓度峰值降低至9.97 mg/m~3;台车上部高浓度CO、SO_2分布较集中,台车对有害气体的阻碍效应小于粉尘;相同通风时段内,通风管出口位于隧道拱顶中央时粉尘和气体浓度值降低速率较高,尤其在通风1 800~2 400 s时段内,浓度值降低速率十分明显。
天津机场飞机污染排放及其特征研究
袁远, 吴琳, 邹超, 张意, 李凤华, 戈晗, 马根慧, 毛洪钧
2018, 36(9): 81-86. doi: 10.13205/j.hjgc.201809017
摘要:
通过对天津机场民航飞机飞行数据及机队构成的调研,结合国际民航组织(ICAO)标准中发动机排放数据库估算了2016年天津机场起飞着陆阶段(LTO)中各污染物的排放量,并利用航空路监测点环境质量数据定性分析了天津机场飞机尾气扩散对周围环境的影响。研究结果表明:飞机在LTO过程中,CO、HC、NO_x、PM_(2.5)排放量分别为1 160.1,133.1,1 515.6,38.1 t;其中,飞机在滑行的模式下对HC和CO的贡献最大,分别可达到93.77%和93.60%;在爬升模式下,对NO_x的贡献量最大,为48.17%。航天路监测点CO污染受到机场影响明显。
1000 MW燃煤锅炉宽负荷区炉内结焦和飞灰含碳量分析
章琪, 仇中柱, 杨文虎, 李芳芹, 刘建全
2018, 36(9): 87-92. doi: 10.13205/j.hjgc.201809018
摘要:
针对1台1 000 MW四角切圆塔式燃煤锅炉,研究煤粉粒径和锅炉负荷对炉内水冷壁结焦和飞灰含碳量的影响。利用FLUENT软件平台,对炉内燃烧进行了三维稳态数值模拟,并对结焦程度和结焦原因进行了详细分析。结果表明:在选定的50%、75%、100%3种负荷下,水冷壁的结焦程度和飞灰含碳量均随煤粉颗粒粒径的增大而增加。在选定的25,40,60,80,100,120μm 6种平均煤粉粒径下,水冷壁的结焦程度和飞灰含碳量均随锅炉负荷的降低而增加。针对锅炉低负荷下结焦严重和飞灰含碳量过高问题,应用广义回热技术,提高一次风、二次风温度,从而提高煤粉颗粒温度和燃烧效率,可以很大程度上解决该问题。该研究结果可为燃煤锅炉运行实践、设计以及改造提供依据。
细颗粒物PM_(2.5)团聚除尘技术的研究进展
李海英, 张春奇, 刘东
2018, 36(9): 93-98. doi: 10.13205/j.hjgc.201809019
摘要:
在常规除尘设备之前,通过细颗粒物团聚方法由不同的作用机制引起细颗粒物的团聚长大,能够有效地提高系统的除尘效率。利用细颗粒物PM_(2.5)团聚技术对燃煤烟气进行团聚处理,在降低细微颗粒物排放的同时,还可实现烟气中硫氧化物和氮氧化物的联合脱除,净化大气环境。综述了现有的多种细颗粒物团聚技术,分析了不同技术方法的实验研究、影响因素以及优缺点,对细颗粒物PM_(2.5)团聚技术的发展趋势进行了论述和展望,并指出未来的研究热点将集中于能有效整合多种团聚技术优点而形成的复合团聚方法。
典型城市市区春冬季PM_(2.5)污染特征及来源分析
苏含笑, 葛碧洲, 陈兴都
2018, 36(9): 99-103. doi: 10.13205/j.hjgc.201809020
摘要:
于2015年春季和冬季在北京、唐山市区进行了大气环境PM_(2.5)样品采集,分析了PM_(2.5)的污染特征和来源。北京、唐山市区冬季PM_(2.5)质量浓度分别为93.9,104.1μg/m~3,是春季的1.1和1.5倍;各采样点春、冬季水溶性无机离子可占PM_(2.5)的43.1%~45.4%和52.0%~54.2%。OC、EC和SOC浓度均呈现出冬季大于春季的变化规律,冬季SOC浓度较高主要是由于采暖燃煤导致前体物浓度升高,不利于扩散的气象条件使污染物易发生大气氧化反应。分析结果表明:扬尘源、移动源、燃煤源和生物质燃烧是各采样点PM_(2.5)的主要来源,唐山市区的生物质燃烧源贡献(21.148%~23.147%)要明显大于北京市区(16.900%~18.150%),因此对于唐山市区要加强生物质燃烧的控制。
包头市2015—2016年PM_(2.5)浓度时空分布特征及与气象因子的关系
冉祥玉, 张丽华, 包玉海, 李志珍, 姜超
2018, 36(9): 104-107. doi: 10.13205/j.hjgc.201809021
摘要:
根据包头市2015—2016年PM_(2.5)监测数据及气象数据,分析了包头市PM_(2.5)时空分布特征及PM_(2.5)与气象因子之间的关系。结果表明:包头市PM_(2.5)浓度在12月达到最大,日变化曲线为双峰型;在空间上PM_(2.5)浓度由西南向东北方向递减,且浓度梯度变化明显;气温、相对湿度、降雨量、风速等气象因子对PM_(2.5)浓度有显著影响。
微氧化对剩余污泥电渗深度脱水的影响
郝学凯, 杨涛, 高斌杰, 项文琪, 杨开, 王弘宇
2018, 36(9): 108-111. doi: 10.13205/j.hjgc.201809022
摘要:
以机械脱水后的剩余污泥为研究对象,探索了污泥电渗脱水的可行性及微氧化对其的影响。试验表明,电渗脱水过程前30min内污泥含水率下降迅速,之后基本保持稳定。经Matlab拟合发现,含水率随时间的变化曲线与高斯函数(二维)高度吻合(R~2>0.99)。经微氧化处理后,污泥的带电性能和脱水性能得到改变,污泥电渗脱水效果得到改善,且微氧化时间越长脱水效果越好,但改善幅度减小。此外,污泥电渗脱水过程的耗电量和阳极腐蚀量均明显减小,当微氧化时间为2 d时,脱水后所得泥饼的含水率为48.3%,耗电量和腐蚀量分别为84.3 kW·h/t和10.0 kg/t。但微氧化超过3 d时会造成污泥颗粒表面干硬化,不利于能耗的降低,耗电量和腐蚀量略有回升。
固废处理与处置
废电路板中非金属材料资源化回收技术研究
郑炯莉, 李颖, 苑文仪, 王临才, 李佳璇, 王景伟
2018, 36(9): 112-118. doi: 10.13205/j.hjgc.201809023
摘要:
废电路板(waste printed circuit board,WPCB)中的非金属材料是电子废弃物资源化处理的研究重点。WPCB属于危险废物,非金属材料占其总质量的70%~80%,主要由环氧树脂、玻璃纤维和溴化阻燃剂组成,具有较好的再生资源回收价值。概述了废电路板中非金属材料资源化再利用方法,如物理法、热解法、化学法,并对比研究各方法优缺点。分析得出,化学法资源化回收非金属材料中玻璃纤维和环氧树脂有望成为其今后的发展方向。
热碱处理污泥协同餐厨垃圾两相厌氧消化的特性
黄宇钊, 冼萍, 李桃, 刘琴, 何顺
2018, 36(9): 119-124. doi: 10.13205/j.hjgc.201809024
摘要:
以热碱处理后的污泥和餐厨垃圾为原料,采用中温两相厌氧消化工艺,研究不同配比的污泥与餐厨垃圾的基质转化规律、产甲烷性能及系统稳定性等特性。结果表明:溶解性多糖及蛋白质在产酸阶段被大量消耗,二者去除率最高分别可达97.2%和70.4%,而餐厨垃圾比例占优的实验组,固态蛋白质溶出速率大于溶解性蛋白质水解速率。热碱污泥与餐厨垃圾混合厌氧消化的产气性能及稳定性明显得到提升,其中混合比例为2∶3的混合组产甲烷性能最佳,甲烷产率达261.6 mL/gVS,比单独餐厨垃圾消化组提升了29.6%,产甲烷过程中8 d实现了80%的甲烷产量,VS去除率最高达45.7%,产甲烷阶段VFAs/碱度小于0.2,系统稳定未出现酸化现象。
钢渣粉末处理含重金属废水实验
包勇超
2018, 36(9): 125-127. doi: 10.13205/j.hjgc.201809025
摘要:
选用100目钢渣粉末作为吸附剂进行水中重金属的去除,分别探讨了其对铬、铅、砷、镉的去除效果。结果表明:钢渣粉末为高碱度钢渣,对重金属铬、铅、砷、镉等均有较好的去除效果,其反应机理主要是化学吸附和化学沉淀。pH为钢渣去除重金属的重要指标,当混合反应溶液pH>8.3时,Cr~(3+)去除率达到98%以上。钢渣代替石灰去除水中的重金属时,不仅去除效果好,而且产生污泥量小,污泥含水率低,可以实现"以废治废"的目的。
餐厨垃圾厌氧发酵启动特性与产甲烷效率
郑晓伟, 李兵, 郭栋, 付晓铮, 陈立平
2018, 36(9): 128-132. doi: 10.13205/j.hjgc.201809026
摘要:
通过开展批次餐厨垃圾中温厌氧发酵实验,考察VS接种比、TOC/TN对餐厨垃圾干式厌氧发酵启动和产气效率的影响。结果表明:VS接种比是干式厌氧发酵处理的重要参数。当VS接种比<1.5,厌氧发酵系统处于酸化状态时,不产生甲烷。随着VS接种比的提高,TOC/TN的增加,餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷效率、TS削减量、TOC削减量显著提高,厌氧发酵周期缩短,但VS的削减量受VS接种比、TOC/TN的影响较小。整个实验过程中,在VS接种比为2.5,TOC/TN为30条件下,餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷效率达到360.62 mL/g(TS)、194.96 mL/g(VS)、99.15 mL/g(TOC),TS削减量、VS削减量、TOC削减量分别达到48.33%、87.47%、59.25%。
高级氧化技术在污泥减量化中的应用
郑尚基, 王枫, 巢昆, Pacelli Zitha
2018, 36(9): 133-138. doi: 10.13205/j.hjgc.201809027
摘要:
污泥减量化是污泥处置过程中的首要问题。目前,传统污泥处理工艺仍面临污泥产量高、含固率低等问题,不能实现环境效益与经济效益相协调。高级氧化技术既可减少污泥干基产量,又可提高污泥脱水性能,在污泥处理领域备受关注。在简述Fenton试剂氧化、臭氧氧化、湿式空气氧化及超临界水氧化机理的基础上,重点论述了几种高级氧化技术对污泥干基产量及脱水性能的影响,并介绍了各种氧化法的运行条件或运行工况。最后探讨了各种高级氧化技术的优缺点,并指出今后污泥高级氧化的主要研究方向。分析表明,几种高级氧化技术不但可有效降低污泥中有机化合物含量或污泥悬浮固体浓度,减少污泥干基产量,而且可有效提高污泥的沉降性能及脱水性能,降低脱水污泥含水率。
几种药剂对垃圾焚烧飞灰重金属稳定化的性能影响
刘国威, 陈繁忠
2018, 36(9): 139-143. doi: 10.13205/j.hjgc.201809028
摘要:
以佛山某垃圾焚烧厂为研究对象,在分析佛山某垃圾焚烧厂飞灰的重金属含量以及浸出浓度基础上,研究了N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、磷酸以及复合药剂对飞灰重金属的稳定化处理效果。结果表明:飞灰中Cd、Pb的浸出浓度显著超GB 16889—2008《生活垃圾填埋场限值标准》;DDTC对飞灰中Pb、Cd和Cr有较好的稳定化效果,对Zn的处理效果较差;磷酸对飞灰中Pb、Cu、Cr也有较好的稳定化效果,对Zn和Cd的稳定化效果不理想;2.5%磷酸和1.5%DDTC的复合药剂对Pb、Cr、Cd等重金属均有较好的稳定化效果,且经复合药剂处理后,重金属浸出浓度可以达到GB 16889—2008的相应限值要求。
吊兰、三叶草及伴生藻类对镉的富集特征
刘勇, 刘燕, 朱光旭, 娄杰, 杨丹
2018, 36(9): 144-148. doi: 10.13205/j.hjgc.201809029
摘要:
通过水培试验研究了观赏性植物吊兰、绿化地被植物三叶草及其伴生藻类对Cd的富集特征。结果表明:Cd~(2+)对吊兰生长起一定促进作用,对三叶草生长有抑制影响。吊兰根、叶中Cd含量分别高达766.8,274.1 mg/kg,三叶草根、茎、叶中Cd含量分别高达270.5,38.4,60.0 mg/kg。两种植物地上/地下部分的BCF值分别高达32.2/12.2、13.6/3.5,但TF值多介于0.2~0.4,表明二者均对Cd具有超累积植物的属性,其中吊兰修复Cd优势明显,低Cd~(2+)浓度下三叶草修复Cd能力较好,但转运Cd能力较弱。随着溶液中Cd~(2+)浓度升高,两种植物的伴生藻类中Cd含量均递增趋势明显,分别高达11 133.0,35 974.83 mg/kg,BCF值分别高达1 132.3、985.5,净化率分别高达81.0%、91.4%,表明伴生藻类修复Cd的潜力巨大。
土壤修复
高电场强度下污染土壤电动修复的关键参数分析
李瑞, 吴波, 王卅, 李刚
2018, 36(9): 149-153. doi: 10.13205/j.hjgc.201809030
摘要:
探讨了高场强(15~20 V/cm)直流电修复污染土壤的可行性,重点分析了高电场强度下影响污染去除的关键参数,包括土壤pH值、土壤含水率、土壤温度、电流及电导率等变化。结果表明:土壤pH变化明显,与常规修复(2 V/cm)相比,电极两端土壤快速酸碱化;受电渗析影响,阴极附近土壤含水量增加,而阳极土壤干裂、温度升高;阳极区土壤电导率降低,与电流下降趋势同步。高场强条件下,阳极快速酸化与电渗流作用有利于重金属的迁移;而阳极附近土壤温度的增加,则有利于土壤中挥发性有机污染物去除。因此,提高场强的电动修复在某些复合污染土壤的修复中具有良好的应用前景。
改良锰矿渣中木本植物筛选及锰的亚细胞分布和化学形态
何蔚, 陈永华, 梁希, 汤春芳, 吴晓芙
2018, 36(9): 154-160. doi: 10.13205/j.hjgc.201809031
摘要:
针对锰矿矿渣土壤结构不良、养分少、重金属含量高的特点,及修复植物大多为草本植物的问题,在改良锰矿矿渣(对照CK:100%矿渣+0.1 kg磷肥;改良A:80%矿渣+20%泥炭土+0.1 kg磷肥;改良B:70%矿渣+30%泥炭土+0.1 kg磷肥;改良C:60%矿渣+40%泥炭土+0.1 kg磷肥)种植条件下,对湖南本土的14种木本植物进行耐性筛选,并对长势良好的耐性植物的亚细胞分布和化学形态进行了分析。结果表明:1)植物长势、生物量、株高增量、重金属的吸收量及转移量系数均呈现改良组>对照组的规律,但改良组之间不同的植物品种存在差异,总体上泡桐、夹竹桃、栾树、乌桕表现出较好的耐性。2)Mn在泡桐、夹竹桃各部位的亚细胞分布以细胞壁为主,在栾树、乌桕各部位以细胞壁和可溶性组分为主,两者共占总量的85%~99%,在线粒体、叶绿体和细胞核等细胞器中分布均很少。3)Mn在植物各部位的化学形态以氯化钠、水提取态为主,共占47%~81%,其次是醋酸态。相比于对照组,改良组对各部位Mn的化学形态的影响因植物品种不同而存在差异。
接种丛枝菌根真菌对枯枝落叶腐解物养分利用影响
杜善周, 郭楠, 刘慧辉, 全文智
2018, 36(9): 161-164. doi: 10.13205/j.hjgc.201809032
摘要:
枯枝落叶堆放腐解后可以作为露天排土场表土改良的有机物料,为了探究丛枝菌根真菌对枯枝落叶及其腐解物的作用,以黄花苜蓿为供试植物设计盆栽试验。堆肥处理后的树枝、树叶、干树叶、干树枝分别与沙子以质量比1∶3混合作为基质,通过接种摩西管柄囊霉菌株,分析植物侵染率、地上生物量、不同基质的碱解氮、速效磷、速效钾含量、pH和EC值的变化。结果表明:丛枝菌根对已堆肥处理过的基质的促进作用优于干物质,基质中碱解氮含量增高,pH值的升高得到缓解。
皂素对污染土壤中钍的淋洗修复作用
王维大, 张达, 韩剑宏, 张连科, 王昊, 张彦, 刘雪峰
2018, 36(9): 165-170. doi: 10.13205/j.hjgc.201809033
摘要:
为了探讨皂素对污染土壤中钍(Th)的去除效果,采用振荡淋洗的方法确定淋洗的最佳条件。结果表明:皂素浓度为2%,pH=5,土液比为1∶40,淋洗时间为6 h时,土壤中Th的去除效果趋于稳定,去除率为37.24%。描述皂素淋洗土壤中Th的最佳方程为准二级动力学方程。皂素与Th的络合稳定常数lgK=2.263,配位数χ为1.156,表明皂素对Th有较强的络合能力。对比淋洗前后土壤中Th的形态含量和占比可知:淋洗后Th的形态占比变化不大;酸可提取态、氧化结合态和有机结合态含量减少明显,残渣态含量变化不大。淋洗后稳定指数I_R值增加了0.047,流动指数W_F值减少了6.19%,说明采用皂素淋洗能增加Th与土壤的解吸,增加Th在土壤中的稳定性。
基于梯形模糊数的皖北地区地下水健康风险评价
曲昌盛, 李娟, 王月, 唐军, 苏婧, 杨洋, 席北斗, 汪洋
2018, 36(9): 171-175. doi: 10.13205/j.hjgc.201809034
摘要:
通过将地下水污染物浓度梯形模糊化,来降低地下水健康风险评价中的不确定性问题。结合聚类分析和α-截集技术,构建了地下水健康风险评价的梯形模糊化模型,对皖北地区某村庄的地下水进行健康风险评价。结果表明:该地区的总健康风险为7.96×10~(-5)~1.46×10~(-4),主要由致癌风险Cr(VI)和As引起,对人体有一定的负面影响。对比分析得出,梯形模糊化模型在一定程度上降低了常规模型的不确定性问题,与其他模糊化模型相比,具有适用范围广、高效快捷等优点;Cr(VI)、As等致癌风险指标水质评价不超标,但具有较大的健康风险,在今后的健康风险评价中应重点关注此类指标。
监测与评价
黑臭指数法评价南宁市主要内河黑臭程度
梁剑成, 成官文, 陈国宁, 陈永利, 冯皓品
2018, 36(9): 176-179. doi: 10.13205/j.hjgc.201809035
摘要:
采用黑臭指数法对南宁市邕江北岸9条内河黑臭程度进行研究。结果表明:内梅罗黑臭指数法与综合黑臭指数法均能准确直观地表示不同内河之间的黑臭程度以及同一内河不同断面或者空间的黑臭程度,能够较好地对南宁市邕江北岸内河黑臭程度进行表征;9条内河水体黑臭程度由高到低排序依次为朝阳溪>石埠河>二坑溪>竹排冲>西明江>石灵河>那平江>心圩江>可利江,采用合流制排水系统的老城区内河黑臭严重。
有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露、环境行为和毒性效应研究进展
李素珍, 付卫强, 冯承莲
2018, 36(9): 180-184. doi: 10.13205/j.hjgc.201809036
摘要:
有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是一种新型有机磷阻燃剂,已逐渐成为传统溴代阻燃剂的替代品,其产量和使用量逐年增加。已有研究表明:有机磷酸酸酯在环境介质中广泛存在,可以在不同介质中进行迁移转化,而且具有神经、生殖等生物毒性。综述了OPEs在不同环境介质中的环境暴露、迁移转化等环境行为及其毒性效应等。最后,针对目前的研究现状,对OPEs的进一步研究方向提出展望,以期为新型有机磷阻燃剂的风险评估和环境监管提供依据。
松嫩平原北部土地利用变化的地形梯度特征分析
李丹, 杨光, 梅晓丹, 曹先革, 张玉娟
2018, 36(9): 185-189. doi: 10.13205/j.hjgc.201809037
摘要:
地形地貌是影响土地利用结构变化与空间格局分布的重要自然要素,不同地形梯度下的土地利用变化格局是自然条件与经济社会条件相互作用的体现。以松嫩平原北部典型区域——黑龙江省嫩江县为研究区,综合利用遥感和地理信息系统技术,通过DEM提取高程、坡度和坡向地形因子,并结合地形位指数和分布指数,分析研究区土地利用变化地形梯度特征。研究结果表明:1)1984—2011近30年间,研究区土地利用变化主要集中在高程313~397 m,坡度5~15°的半阳坡地区,并随着高程的增加、坡度的增大而减缓,阳坡大于阴坡;2)1984—2011年,研究区土地利用变化地形梯度特征明显,在不同梯度等级,土地利用类型之间的转换不同。该研究成果可以为土地利用结构的优化及合理布局提供科学依据。
室内多环芳烃污染特征与风险评价研究进展
罗田翼, 阳琴, 杨江红
2018, 36(9): 190-195. doi: 10.13205/j.hjgc.201809038
摘要:
随着现代生活方式的改变,人们大部分时间暴露于室内环境中,室内环境中的多环芳烃(PAHs)污染日益严重,受到了国内外学者的广泛关注。从室内PAHs的分布和来源等方面综述了近年来国内外取得的研究成果,总结了目前室内PAHs污染风险常用评价方法及健康风险特征,并对未来室内PAHs污染研究的重点和发展提出建议及展望。