登录
注册
E-alert
登录
注册
E-alert
2019年 第37卷 第10期
2019, 37(10): 6-15.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910001
摘要:
在系统分析城市水环境特点、面临的突出问题及其成因的基础上,提出了水环境治理的基本措施和长效模式。城市水体是一个由物理环境、化学物质和水生生物共同组成的复杂生态系统,影响城市水体水质的关键要素包括环境条件、水力学特征、生态禀赋、污染物通量和补水退水等,关键过程主要有溶解氧补充与消耗过程、污染物迁移与转化过程和微藻生长繁殖与死亡过程等。通过总结分析水环境治理经验,以及在污染成因、水质目标、治理技术和治理方案等方面存在诸多误解和误区,提出了城市水环境治理的基本措施(截污控源、补水活水、生态修补、亲用促管)和生态耦联水循环模式。
在系统分析城市水环境特点、面临的突出问题及其成因的基础上,提出了水环境治理的基本措施和长效模式。城市水体是一个由物理环境、化学物质和水生生物共同组成的复杂生态系统,影响城市水体水质的关键要素包括环境条件、水力学特征、生态禀赋、污染物通量和补水退水等,关键过程主要有溶解氧补充与消耗过程、污染物迁移与转化过程和微藻生长繁殖与死亡过程等。通过总结分析水环境治理经验,以及在污染成因、水质目标、治理技术和治理方案等方面存在诸多误解和误区,提出了城市水环境治理的基本措施(截污控源、补水活水、生态修补、亲用促管)和生态耦联水循环模式。
2019, 37(10): 16-22.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910002
摘要:
采用中国电建集团已形成的"以水环境改善为核心,以水资源保障、水生态修复为重点的五位一体综合治理技术体系"研究成果,以环巢湖的兆河流域为例,基于污染物总量控制、生态基流和水生态系统平衡分别确定水环境改善方案、水资源保障方案和生态修复方案,并评价工程实施后水质达标状况。结果表明:兆河流域污染源贡献量最高的类型为城镇生活源,污染负荷最高的小流域为县河;流量在75%保证率下兆河流域COD、NH_3-N、TP和TN的水环境容量分别为5438. 61,370. 42,70. 76,367. 50 t/a;县河流域污染负荷削减分配量最高;水环境、水资源和水生态措施实施后,兆河流域污染负荷低于水环境容量限值。
采用中国电建集团已形成的"以水环境改善为核心,以水资源保障、水生态修复为重点的五位一体综合治理技术体系"研究成果,以环巢湖的兆河流域为例,基于污染物总量控制、生态基流和水生态系统平衡分别确定水环境改善方案、水资源保障方案和生态修复方案,并评价工程实施后水质达标状况。结果表明:兆河流域污染源贡献量最高的类型为城镇生活源,污染负荷最高的小流域为县河;流量在75%保证率下兆河流域COD、NH_3-N、TP和TN的水环境容量分别为5438. 61,370. 42,70. 76,367. 50 t/a;县河流域污染负荷削减分配量最高;水环境、水资源和水生态措施实施后,兆河流域污染负荷低于水环境容量限值。
2019, 37(10): 23-28.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910003
摘要:
对深圳市流域面积>1 km~2的310条河道开展覆盖情况调查,采用实地踏勘等方法全面调查了深圳市覆盖河道的地理位置、汇水面积、覆盖长度等信息。结果表明:覆盖河道共115条,覆盖段长度共178. 2 km。从中选取3条具有代表性的覆盖河道进行水样采集,并对其总磷、氨氮、总氮、COD及有毒有害气体进行检测,发现绝大多数指数超标,河道水体属劣V类,均有不同程度的黑臭。探究了覆盖河道对河流污染物降解作用、行洪排涝能力、截污功能等方面的影响,产生有毒有害气体及结构风险情况,总结了覆盖河道的各项功能,对深圳市具备复明条件的暗涵分别提出了点源污染、面源污染、水质修复等方面的治理对策,指出了覆盖河道后续整治工作中的重点。
对深圳市流域面积>1 km~2的310条河道开展覆盖情况调查,采用实地踏勘等方法全面调查了深圳市覆盖河道的地理位置、汇水面积、覆盖长度等信息。结果表明:覆盖河道共115条,覆盖段长度共178. 2 km。从中选取3条具有代表性的覆盖河道进行水样采集,并对其总磷、氨氮、总氮、COD及有毒有害气体进行检测,发现绝大多数指数超标,河道水体属劣V类,均有不同程度的黑臭。探究了覆盖河道对河流污染物降解作用、行洪排涝能力、截污功能等方面的影响,产生有毒有害气体及结构风险情况,总结了覆盖河道的各项功能,对深圳市具备复明条件的暗涵分别提出了点源污染、面源污染、水质修复等方面的治理对策,指出了覆盖河道后续整治工作中的重点。
2019, 37(10): 29-34.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910004
摘要:
河流水环境容量研究是保障河流断面水质达标的科学依据。以银川市灵武东沟小流域为研究对象,基于灵武东沟入黄口断面水质达标要求,建立"控制单元划分-水环境问题诊断-污染排放与水质响应关系建立-水环境容量核算与分配-污染管控"系统体系,进行河流水环境容量研究。结果表明:1)综合考虑研究区水文、行政区划及污染源分布情况,划分3个控制单元; 2)水环境问题诊断结果显示氮浓度超标严重,枯水期污染物浓度高,工业为主的点源为重点控制污染源; 3)首要超标污染物NH_4~+-N的污染排放与水质响应模型结果显示,控制单元NH_4~+-N的许可排放量为384. 32 t/a,小于入河排放量,需进行入河排放总量控制; 4)采用污染贡献分析法进行总量分配并基于分配结果提出"污染源系统控制-河道水质净化及生态修复-水量保障与优化-综合监管"的污染减排方案,最终实现了水环境容量体系在研究区的建立与应用。
河流水环境容量研究是保障河流断面水质达标的科学依据。以银川市灵武东沟小流域为研究对象,基于灵武东沟入黄口断面水质达标要求,建立"控制单元划分-水环境问题诊断-污染排放与水质响应关系建立-水环境容量核算与分配-污染管控"系统体系,进行河流水环境容量研究。结果表明:1)综合考虑研究区水文、行政区划及污染源分布情况,划分3个控制单元; 2)水环境问题诊断结果显示氮浓度超标严重,枯水期污染物浓度高,工业为主的点源为重点控制污染源; 3)首要超标污染物NH_4~+-N的污染排放与水质响应模型结果显示,控制单元NH_4~+-N的许可排放量为384. 32 t/a,小于入河排放量,需进行入河排放总量控制; 4)采用污染贡献分析法进行总量分配并基于分配结果提出"污染源系统控制-河道水质净化及生态修复-水量保障与优化-综合监管"的污染减排方案,最终实现了水环境容量体系在研究区的建立与应用。
2019, 37(10): 35-43.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910005
摘要:
城市黑臭水体实质上是由环境保护和城市建设两者发展不平衡产生的,也是我国当下生态环境保护工作的重点之一。针对城市黑臭水体监测评价这一热点难点展开研究,以钦州市主城区为研究区域,以高频次重访的高空间分辨PlanetScope遥感影像为数据源,结合两期的实地采样数据,分析黑臭水体表观光学特性,利用黑臭水体与一般水体光谱曲线差异特征,提出近红外(NIR)单波段阈值法、HI指数法、EHI指数法和NDBWI指数法以及基于色度法的饱和度识别算法。城市黑臭水体与一般水体在蓝、绿和红波段(455～670 nm)的相同点是反射率偏低,不同点在于一般水体在455～670 nm处的光谱曲线斜率高于黑臭水体,在红波段处反射率达到极大值,在红波段和近红外波段开始下降,而黑臭水体此波段范围内反射率开始大幅升高。识别结果表明,NIR单波段阈值法识别准确率较低,存在较大偏差;HI指数识别准确率为57. 14%; EHI指数和饱和度法对黑臭水体的识别准确率均为78. 57%; NDBWI指数的识别准确率最高,达90%以上。
城市黑臭水体实质上是由环境保护和城市建设两者发展不平衡产生的,也是我国当下生态环境保护工作的重点之一。针对城市黑臭水体监测评价这一热点难点展开研究,以钦州市主城区为研究区域,以高频次重访的高空间分辨PlanetScope遥感影像为数据源,结合两期的实地采样数据,分析黑臭水体表观光学特性,利用黑臭水体与一般水体光谱曲线差异特征,提出近红外(NIR)单波段阈值法、HI指数法、EHI指数法和NDBWI指数法以及基于色度法的饱和度识别算法。城市黑臭水体与一般水体在蓝、绿和红波段(455～670 nm)的相同点是反射率偏低,不同点在于一般水体在455～670 nm处的光谱曲线斜率高于黑臭水体,在红波段处反射率达到极大值,在红波段和近红外波段开始下降,而黑臭水体此波段范围内反射率开始大幅升高。识别结果表明,NIR单波段阈值法识别准确率较低,存在较大偏差;HI指数识别准确率为57. 14%; EHI指数和饱和度法对黑臭水体的识别准确率均为78. 57%; NDBWI指数的识别准确率最高,达90%以上。
2019, 37(10): 44-48.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910006
摘要:
由于我国入河排污口监测监管部门存在职责交叉和缺位的现象,机构改革后,亟待重构入河排污口监测体系。构建入河排污口监测体系的关键是实现入河排污口监测与污染源监测制度的融合,厘清相关责任主体的职责分工,明确企业排污口和入河排污口的关系,并按照衔接融合的思路进行监测技术要求的整合。基于对关键问题的分析,按照污染源监测与入河排污口监测管理制度、技术整合的总体原则,分别从入河排污口自行监测和监督性监测2个维度,对监测范围、监测点位、监测指标、监测频次、监测技术、监测信息报送等重点内容进行研究,形成入河排污口监测体系框架。
由于我国入河排污口监测监管部门存在职责交叉和缺位的现象,机构改革后,亟待重构入河排污口监测体系。构建入河排污口监测体系的关键是实现入河排污口监测与污染源监测制度的融合,厘清相关责任主体的职责分工,明确企业排污口和入河排污口的关系,并按照衔接融合的思路进行监测技术要求的整合。基于对关键问题的分析,按照污染源监测与入河排污口监测管理制度、技术整合的总体原则,分别从入河排污口自行监测和监督性监测2个维度,对监测范围、监测点位、监测指标、监测频次、监测技术、监测信息报送等重点内容进行研究,形成入河排污口监测体系框架。
2019, 37(10): 49-54.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910007
摘要:
为了探求喀斯特山区河流水质状况及水质时空特征,选取贵州省平寨水库的支流张维河上的8个监测点,于2017年8月—2018年5月,对13项水质指标进行分季节监测。通过SPSS软件,利用主成分分析法,从13项指标中降维得出影响张维河水质的4个主成分,根据各主成分的方差贡献率及主成分的得分进行分析。结果表明:张维河上游主成分综合得分为-4. 158,下游得分为4. 221,上游水质总体上优于下游;全流域冬季主成分得分为2. 327,夏季得分为-0. 787,枯水期污染情况比丰水期严重;点源污染与非点源污染并存,并且以点源污染为主。
为了探求喀斯特山区河流水质状况及水质时空特征,选取贵州省平寨水库的支流张维河上的8个监测点,于2017年8月—2018年5月,对13项水质指标进行分季节监测。通过SPSS软件,利用主成分分析法,从13项指标中降维得出影响张维河水质的4个主成分,根据各主成分的方差贡献率及主成分的得分进行分析。结果表明:张维河上游主成分综合得分为-4. 158,下游得分为4. 221,上游水质总体上优于下游;全流域冬季主成分得分为2. 327,夏季得分为-0. 787,枯水期污染情况比丰水期严重;点源污染与非点源污染并存,并且以点源污染为主。
2019, 37(10): 55-60.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910008
摘要:
针对黑臭水体,采用BAF和石英砂滤池的组合,开发处理黑臭水体的一体化设备。将BAF/石英砂滤池一体化设备与传统BAF系统进行平行试验,在不同水力负荷与气水比条件下比较2个系统COD、NH_3-N、浊度和TN的去除效果,以探究一体化设备的优势及其最佳运行参数。试验结果表明:BAF/石英砂滤池一体化设备用于处理黑臭水体时,在滤料总高度相同的条件下,对COD、TN以及浊度去除率比传统BAF分别增加了6,5,7百分点,反冲洗周期比传统BAF延长了2 d。当水力负荷为2. 56 m~3/(m~2·h)时,BAF/石英砂滤池一体化设备对COD、NH_3-N、TN以及浊度平均去除率分别为65. 09%、75. 70%、50. 84%和89. 42%;在气水比分别为1. 5∶1、1. 0∶1和0. 5∶1的变化过程中,2个系统对COD和NH_3-N去除率逐渐降低,对浊度去除率影响不大,而对TN去除率显著提高。综合各项污染物指标,BAF/石英砂滤池一体化设备的最佳气水比为0. 5∶1,该设备可用于截流式合流制溢流混合污水处理及黑臭水体的旁站处理或循环处理。
针对黑臭水体,采用BAF和石英砂滤池的组合,开发处理黑臭水体的一体化设备。将BAF/石英砂滤池一体化设备与传统BAF系统进行平行试验,在不同水力负荷与气水比条件下比较2个系统COD、NH_3-N、浊度和TN的去除效果,以探究一体化设备的优势及其最佳运行参数。试验结果表明:BAF/石英砂滤池一体化设备用于处理黑臭水体时,在滤料总高度相同的条件下,对COD、TN以及浊度去除率比传统BAF分别增加了6,5,7百分点,反冲洗周期比传统BAF延长了2 d。当水力负荷为2. 56 m~3/(m~2·h)时,BAF/石英砂滤池一体化设备对COD、NH_3-N、TN以及浊度平均去除率分别为65. 09%、75. 70%、50. 84%和89. 42%;在气水比分别为1. 5∶1、1. 0∶1和0. 5∶1的变化过程中,2个系统对COD和NH_3-N去除率逐渐降低,对浊度去除率影响不大,而对TN去除率显著提高。综合各项污染物指标,BAF/石英砂滤池一体化设备的最佳气水比为0. 5∶1,该设备可用于截流式合流制溢流混合污水处理及黑臭水体的旁站处理或循环处理。
2019, 37(10): 61-66.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910009
摘要:
针对黑臭河底泥的性质及现有脱水机械设备的不足,将撬装式椭叠脱水系统应用于黑臭河底泥脱水。对撬装式淤泥椭叠脱水系统的结构组成、工艺流程及原理进行介绍,并实施了典型黑臭河道底泥脱水的应用性试验,进行部分设备控制参数的优化,其优化后参数为:絮凝剂投加量为1. 84 g/kg,压板压力为0. 4 MPa,絮凝搅拌速率为60 r/min。参数优化后的撬装式淤泥椭叠脱水系统工作稳定,出泥量(湿重)为45～48 kg/h,尾水含固率为1. 1%～1. 3%,泥饼含水率为50%～53%。
针对黑臭河底泥的性质及现有脱水机械设备的不足,将撬装式椭叠脱水系统应用于黑臭河底泥脱水。对撬装式淤泥椭叠脱水系统的结构组成、工艺流程及原理进行介绍,并实施了典型黑臭河道底泥脱水的应用性试验,进行部分设备控制参数的优化,其优化后参数为:絮凝剂投加量为1. 84 g/kg,压板压力为0. 4 MPa,絮凝搅拌速率为60 r/min。参数优化后的撬装式淤泥椭叠脱水系统工作稳定,出泥量(湿重)为45～48 kg/h,尾水含固率为1. 1%～1. 3%,泥饼含水率为50%～53%。
2019, 37(10): 67-72.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910010
摘要:
城市河流具有防洪排涝、供水、生态、景观和文化等多重经济、社会功能,也是受人类作用影响较大的区域。目前针对中国河流生态修复工程的系统归纳与梳理,尤其针对南方和北方城市河流的地区差异性,及适应于各自区域特征的生态修复工程的系统对比和总结比较匮乏。针对这一问题,通过文献梳理和工程实践总结,对城市河流生态修复技术进行了梳理和分类,从城市河流的自然条件、污染以及普遍的治理思路上分析南方和北方城市河流具有的差异性特征。对南方和北方城市河流生态修复中的共性技术进行了陈述,详细分析了南北方应用的生态修复技术中,具有差异化的调水改善水环境、生态护岸、人工湿地和人工浮床4项技术的适用性及应用条件。最后对目前城市河流修复工作存在的问题进行了总结,并提出了相应建议。
城市河流具有防洪排涝、供水、生态、景观和文化等多重经济、社会功能,也是受人类作用影响较大的区域。目前针对中国河流生态修复工程的系统归纳与梳理,尤其针对南方和北方城市河流的地区差异性,及适应于各自区域特征的生态修复工程的系统对比和总结比较匮乏。针对这一问题,通过文献梳理和工程实践总结,对城市河流生态修复技术进行了梳理和分类,从城市河流的自然条件、污染以及普遍的治理思路上分析南方和北方城市河流具有的差异性特征。对南方和北方城市河流生态修复中的共性技术进行了陈述,详细分析了南北方应用的生态修复技术中,具有差异化的调水改善水环境、生态护岸、人工湿地和人工浮床4项技术的适用性及应用条件。最后对目前城市河流修复工作存在的问题进行了总结,并提出了相应建议。
2019, 37(10): 73-77.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910011
摘要:
中山市火炬开发区河涌整治试验段为濠头涌、沙边涌、八公里河、张家边涌4条河涌。现阶段,河涌水环境容量小,自净能力差,水质黑臭污染严重。针对这一情况,在河涌截污不完全,调水补水实施不彻底的背景条件下,在该流域内选择了一段典型水体,针对不同污染形态选用了曝气复氧+高效絮凝剂+微生物修复技术和低强度长时间曝气+生物浮床修复技术2种生物-生态修复方法。通过观测治理前后各种水质理化指标改善的程度,评判所选用生物生态修复技术及其工艺在污染治理上的成效,探讨了生物-生态修复方法在城市污染河流治理上的适用性。
中山市火炬开发区河涌整治试验段为濠头涌、沙边涌、八公里河、张家边涌4条河涌。现阶段,河涌水环境容量小,自净能力差,水质黑臭污染严重。针对这一情况,在河涌截污不完全,调水补水实施不彻底的背景条件下,在该流域内选择了一段典型水体,针对不同污染形态选用了曝气复氧+高效絮凝剂+微生物修复技术和低强度长时间曝气+生物浮床修复技术2种生物-生态修复方法。通过观测治理前后各种水质理化指标改善的程度,评判所选用生物生态修复技术及其工艺在污染治理上的成效,探讨了生物-生态修复方法在城市污染河流治理上的适用性。
2019, 37(10): 78-82.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910012
摘要:
选取社会经济、水资源、水环境、水生态4个子系统的18个指标,构建了信阳市水环境承载力评价指标体系。通过确定指标的标准值及权重,采用模糊综合评价法,建立了信阳市水环境承载力综合评价体系,并对信阳市水环境承载力进行了评价。结果表明:2017年信阳市水环境承载力处于轻度与濒临超载临界状态,接近危机状态,但总体上呈现上升趋势;根据水环境承载力预测因素,基于综合评价指标,预测2020年信阳市各县(区)水环境承载力处于濒临超载状态,至2030年仍处于濒临超载状态,但水环境综合评价值有较大幅度提高;结合水环境承载力评价结果,针对性地提出了信阳市水环境承载力优化对策和建议。
选取社会经济、水资源、水环境、水生态4个子系统的18个指标,构建了信阳市水环境承载力评价指标体系。通过确定指标的标准值及权重,采用模糊综合评价法,建立了信阳市水环境承载力综合评价体系,并对信阳市水环境承载力进行了评价。结果表明:2017年信阳市水环境承载力处于轻度与濒临超载临界状态,接近危机状态,但总体上呈现上升趋势;根据水环境承载力预测因素,基于综合评价指标,预测2020年信阳市各县(区)水环境承载力处于濒临超载状态,至2030年仍处于濒临超载状态,但水环境综合评价值有较大幅度提高;结合水环境承载力评价结果,针对性地提出了信阳市水环境承载力优化对策和建议。
2019, 37(10): 83-90.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910013
摘要:
选取湘江流域29个水质监测断面2008—2015年的水质监测数据,包括DO、COD_(Mn)、NH_3-N、TP、Pb、As、Cd,利用单因子评价法及季节性Mann-Kendall检验,对湘江流域的水质及其时空演化特征进行综合评价分析。结果表明:1)湘江流域水环境质量整体优良,且污染物浓度呈现持续下降趋势;部分地区受其自身条件及其发展的影响,污染类型及趋势差异明显。2)对于重金属Pb、As、Cd的整体治理效果要好于NH_3-N、TP。3)湘江流域内NH_3-N和TP的污染浓度表现为丰水期高于枯水期。而重金属污染差异明显,主要受河流流量变化以及历史排放的影响。4) 2008年以后,政府干预逐渐替代城市发展等经济因素成为影响湘江流域水环境变化的主要因素。
选取湘江流域29个水质监测断面2008—2015年的水质监测数据,包括DO、COD_(Mn)、NH_3-N、TP、Pb、As、Cd,利用单因子评价法及季节性Mann-Kendall检验,对湘江流域的水质及其时空演化特征进行综合评价分析。结果表明:1)湘江流域水环境质量整体优良,且污染物浓度呈现持续下降趋势;部分地区受其自身条件及其发展的影响,污染类型及趋势差异明显。2)对于重金属Pb、As、Cd的整体治理效果要好于NH_3-N、TP。3)湘江流域内NH_3-N和TP的污染浓度表现为丰水期高于枯水期。而重金属污染差异明显,主要受河流流量变化以及历史排放的影响。4) 2008年以后,政府干预逐渐替代城市发展等经济因素成为影响湘江流域水环境变化的主要因素。
2019, 37(10): 91-96.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910014
摘要:
为探明乡镇尺度下河流健康状况,采用层次分析法、BP神经网络和赋分法评价良斗河河流健康程度。健康等级评价结果表明:全流域8个样点中,有50%的样点为Ⅰ级,37. 5%为Ⅱ级,12. 5%为Ⅲ级。健康状况较好的样点主要分布在河流上游,随径流河流健康状况逐渐变差,良斗河河流生态系统健康状况具有较强的空间异质性。单因子评价结果显示:引起各乡镇河段生态系统健康状况变化的主要因素各不相同,水环境指标的影响最为突出,是良斗河健康评价中必不可少的指标类型。
为探明乡镇尺度下河流健康状况,采用层次分析法、BP神经网络和赋分法评价良斗河河流健康程度。健康等级评价结果表明:全流域8个样点中,有50%的样点为Ⅰ级,37. 5%为Ⅱ级,12. 5%为Ⅲ级。健康状况较好的样点主要分布在河流上游,随径流河流健康状况逐渐变差,良斗河河流生态系统健康状况具有较强的空间异质性。单因子评价结果显示:引起各乡镇河段生态系统健康状况变化的主要因素各不相同,水环境指标的影响最为突出,是良斗河健康评价中必不可少的指标类型。
2019, 37(10): 97-104.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910015
摘要:
考察了投加微生物菌剂后,不同p H对微生物净化黑臭水体的效率和真菌群落结构的影响。结果表明:投加菌剂并维持净化系统为弱碱性条件时,微生物对NH_3-N和COD去除率均高于自然状态弱酸性条件,但不同pH条件下,微生物对TP去除率基本一致。高通量测序分析发现,不同处理组中真菌群落多样性和丰富度差异显著。门水平上,各实验组优势真菌主要为Ascomycota、Zygomycota、Rozellomycota、Basidiomycota;属水平上,最具优势的菌属是隶属于Ascomycota的Candida,Candida是一种酵母属,其在投加菌剂的实验组中相对丰度较高,尤其是在酸性条件下,这可能与微生物菌剂中含有酵母菌有关。
考察了投加微生物菌剂后,不同p H对微生物净化黑臭水体的效率和真菌群落结构的影响。结果表明:投加菌剂并维持净化系统为弱碱性条件时,微生物对NH_3-N和COD去除率均高于自然状态弱酸性条件,但不同pH条件下,微生物对TP去除率基本一致。高通量测序分析发现,不同处理组中真菌群落多样性和丰富度差异显著。门水平上,各实验组优势真菌主要为Ascomycota、Zygomycota、Rozellomycota、Basidiomycota;属水平上,最具优势的菌属是隶属于Ascomycota的Candida,Candida是一种酵母属,其在投加菌剂的实验组中相对丰度较高,尤其是在酸性条件下,这可能与微生物菌剂中含有酵母菌有关。
2019, 37(10): 105-109.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910016
摘要:
镁源已经成为尿液废水鸟粪石沉淀法的主要成本之一。探索以海水和苦卤水作为廉价镁源的可行性。在优化pH值、n(Mg)∶n(P)、搅拌转速、反应时间和沉降时间等条件后,海水和苦卤水作为镁源均可实现磷的高效去除。海水中镁的利用率为98%,n(Mg)∶n(P)为1即可去除96%的磷,但是沉淀产物中存在碳酸镁钙杂质。苦卤水中镁的利用率仅为75%,n(Mg)∶n(P)为1. 5时可实现98%的磷去除,并且鸟粪石纯度更高。苦卤水中镁浓度更高使得其投加量仅为海水的5%,因此可作为一种更适宜的廉价镁源。
镁源已经成为尿液废水鸟粪石沉淀法的主要成本之一。探索以海水和苦卤水作为廉价镁源的可行性。在优化pH值、n(Mg)∶n(P)、搅拌转速、反应时间和沉降时间等条件后,海水和苦卤水作为镁源均可实现磷的高效去除。海水中镁的利用率为98%,n(Mg)∶n(P)为1即可去除96%的磷,但是沉淀产物中存在碳酸镁钙杂质。苦卤水中镁的利用率仅为75%,n(Mg)∶n(P)为1. 5时可实现98%的磷去除,并且鸟粪石纯度更高。苦卤水中镁浓度更高使得其投加量仅为海水的5%,因此可作为一种更适宜的廉价镁源。
2019, 37(10): 110-115.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910017
摘要:
研究了改性褐煤对喷漆废水中有机物的吸附热力学及动力学行为,考察了pH、时间、温度、投加量对吸附性能的影响。结果表明:废水初始ρ(COD)为324 mg/L时,最佳吸附条件为p H为4,吸附时间为60 min,体系温度为10℃,改性褐煤投加量为10 g/L时,COD去除率可达85. 0%以上,平衡吸附量为27. 8 mg/g。吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型,以物理吸附为主,化学吸附为辅。吸附可在常温下自发进行,是一个放热、熵减的过程。吸附动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受化学反应控制。结论表明,改性褐煤可应用于喷漆线有机废水的深度处理工艺。
研究了改性褐煤对喷漆废水中有机物的吸附热力学及动力学行为,考察了pH、时间、温度、投加量对吸附性能的影响。结果表明:废水初始ρ(COD)为324 mg/L时,最佳吸附条件为p H为4,吸附时间为60 min,体系温度为10℃,改性褐煤投加量为10 g/L时,COD去除率可达85. 0%以上,平衡吸附量为27. 8 mg/g。吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型,以物理吸附为主,化学吸附为辅。吸附可在常温下自发进行,是一个放热、熵减的过程。吸附动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受化学反应控制。结论表明,改性褐煤可应用于喷漆线有机废水的深度处理工艺。
2019, 37(10): 116-120.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910018
摘要:
近年来,洞庭湖富营养化、重金属问题对湖区生态系统造成了越来越严重的影响。为减轻洞庭湖污染现状,以本地芦苇、香蒲为湿地植物,以碎石为基质,构建水平潜流人工湿地对人工配制重金属及营养物污水进行处理。结果表明:间歇运行方式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,在污水运行2 d后NH_4~+-N去除率分别达到86. 9%、76. 7%和66. 7%,COD去除率在3 h后分别达到89. 6%、84. 9%和92. 9%;人工湿地连续运行结果显示,COD去除率在整个运行时段稳定在85%左右,NH_4~+-N去除率最终稳定在78. 0%左右,运行44 d后Cd~(2+)去除率高于99. 8%,Zn~(2+)去除率在整个运行时段均高于96. 9%。
近年来,洞庭湖富营养化、重金属问题对湖区生态系统造成了越来越严重的影响。为减轻洞庭湖污染现状,以本地芦苇、香蒲为湿地植物,以碎石为基质,构建水平潜流人工湿地对人工配制重金属及营养物污水进行处理。结果表明:间歇运行方式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,在污水运行2 d后NH_4~+-N去除率分别达到86. 9%、76. 7%和66. 7%,COD去除率在3 h后分别达到89. 6%、84. 9%和92. 9%;人工湿地连续运行结果显示,COD去除率在整个运行时段稳定在85%左右,NH_4~+-N去除率最终稳定在78. 0%左右,运行44 d后Cd~(2+)去除率高于99. 8%,Zn~(2+)去除率在整个运行时段均高于96. 9%。
2019, 37(10): 121-125.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910019
摘要:
以富营养化湖水为处理对象,分别考察了天然河砂填料型人工快渗系统(C1)、天然河砂+沸石砂混合填料型人工快渗系统(C2)、天然河砂+沸石砂+海绵铁混合填料型人工快渗系统(C3)对该水体的处理效果。结果表明:填料类型对人工快渗系统的处理性能具有重要影响,C3的挂膜启动周期为40 d,比C1、C2分别缩短了12,3 d。稳定运行期间,C3对COD、NH_4~+-N、TN、TP、叶绿素a的平均去除率依次为93. 9%、90. 3%、83. 3%、76. 9%、97. 8%,比C1分别提高了19. 6,40. 4,55. 3,53. 3,19. 2百分点,比C2分别提高了7. 2,8. 8,49. 2,32. 4,7. 1百分点。C3型人工快渗系统启动速度快、抗负荷冲击能力强、处理效果好,用于处理富营养化水体具有可行性。
以富营养化湖水为处理对象,分别考察了天然河砂填料型人工快渗系统(C1)、天然河砂+沸石砂混合填料型人工快渗系统(C2)、天然河砂+沸石砂+海绵铁混合填料型人工快渗系统(C3)对该水体的处理效果。结果表明:填料类型对人工快渗系统的处理性能具有重要影响,C3的挂膜启动周期为40 d,比C1、C2分别缩短了12,3 d。稳定运行期间,C3对COD、NH_4~+-N、TN、TP、叶绿素a的平均去除率依次为93. 9%、90. 3%、83. 3%、76. 9%、97. 8%,比C1分别提高了19. 6,40. 4,55. 3,53. 3,19. 2百分点,比C2分别提高了7. 2,8. 8,49. 2,32. 4,7. 1百分点。C3型人工快渗系统启动速度快、抗负荷冲击能力强、处理效果好,用于处理富营养化水体具有可行性。
2019, 37(10): 126-132.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910020
摘要:
通过富集培养、梯度稀释涂平板、平板划线分离等方法,从北运河底泥中筛选出6株具有异养硝化作用的细菌。其中,1株细菌HNM-4在初始ρ(NH_3-N)为140 mg/L,丁二酸钠为碳源,C/N为6的异养硝化培养基中培养48 h时,对NH3-N去除率为75. 67%。经16S rDNA测序鉴定,菌株HNM-4为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。单因素实验表明:HNM-4发挥异养硝化作用的最适环境条件为初始ρ(NH_3-N)为140 mg/L,碳源为丁二酸钠,C/N为9～18,温度为30℃,初始pH值为7～8,盐度为0～0. 5%。在反硝化培养基中培养48 h时,HNM-4对NO_3~--N和TN去除率分别为100%和12. 05%。
通过富集培养、梯度稀释涂平板、平板划线分离等方法,从北运河底泥中筛选出6株具有异养硝化作用的细菌。其中,1株细菌HNM-4在初始ρ(NH_3-N)为140 mg/L,丁二酸钠为碳源,C/N为6的异养硝化培养基中培养48 h时,对NH3-N去除率为75. 67%。经16S rDNA测序鉴定,菌株HNM-4为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。单因素实验表明:HNM-4发挥异养硝化作用的最适环境条件为初始ρ(NH_3-N)为140 mg/L,碳源为丁二酸钠,C/N为9～18,温度为30℃,初始pH值为7～8,盐度为0～0. 5%。在反硝化培养基中培养48 h时,HNM-4对NO_3~--N和TN去除率分别为100%和12. 05%。
2019, 37(10): 133-138.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910021
摘要:
利用响应面法(RSM)优化设计CASS工艺处理市政污水的各项工艺运行参数,通过Box-Behnken Design(BBD),以TP、NH_3-N去除率为响应值建立二次回归模型,并选定缺氧搅拌时间、曝气时间、充水比和DO值为影响因素,考察各因素交互影响的显著性。确定了CASS工艺脱氮除磷的最优工艺参数为:缺氧搅拌时间为120 min、曝气时间为90min、充水比为0. 30,ρ(DO)为1. 29 mg/L。在此最优条件下,TP去除率为63. 83%,NH_3-N去除率为80. 24%。对比分析模型计算的预测值与实验值,TP、NH_3-N去除率预测值偏差分别介于-1. 65%～+1. 73%和-2. 04%～+1. 75%,表明在不同的低碳源进水条件下,用该模型代替真实工艺运行参数对实验结果进行分析具有较高的可靠性。
利用响应面法(RSM)优化设计CASS工艺处理市政污水的各项工艺运行参数,通过Box-Behnken Design(BBD),以TP、NH_3-N去除率为响应值建立二次回归模型,并选定缺氧搅拌时间、曝气时间、充水比和DO值为影响因素,考察各因素交互影响的显著性。确定了CASS工艺脱氮除磷的最优工艺参数为:缺氧搅拌时间为120 min、曝气时间为90min、充水比为0. 30,ρ(DO)为1. 29 mg/L。在此最优条件下,TP去除率为63. 83%,NH_3-N去除率为80. 24%。对比分析模型计算的预测值与实验值,TP、NH_3-N去除率预测值偏差分别介于-1. 65%～+1. 73%和-2. 04%～+1. 75%,表明在不同的低碳源进水条件下,用该模型代替真实工艺运行参数对实验结果进行分析具有较高的可靠性。
2019, 37(10): 139-144.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910022
摘要:
氟苯尼考(Florfenicol,FF)是海产养殖中应用的一种抗生素。但是,残留的FF用常规方法难以去除,导致海水污染。以负载Mn-Ce氧化物的γ-Al_2O_3为催化剂,采用催化臭氧氧化技术去除模拟海产养殖废水中的FF,考察了臭氧浓度、催化剂用量等工艺参数以及海水中高锰酸钾指数(COD_(Mn))和氨氮浓度对FF去除率的影响。运用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术对FF降解中间产物进行定性分析以确定FF的降解途径,并对处理前后的废水进行生物毒性研究。研究结果表明:Mn-CeOx/γ-Al_2O_3催化体系中臭氧浓度为12. 86 mg/L,催化剂投加量为200 g,初始ρ(FF)为25mg/L,反应20 min,FF去除率可接近100%;随着COD_(Mn)和氨氮浓度的增加,会使FF去除率降低;经Mn-CeOx/γ-Al_2O_3催化臭氧氧化,FF最终转化为CO_2和H_2O,废水的生物毒性得到有效下降。
氟苯尼考(Florfenicol,FF)是海产养殖中应用的一种抗生素。但是,残留的FF用常规方法难以去除,导致海水污染。以负载Mn-Ce氧化物的γ-Al_2O_3为催化剂,采用催化臭氧氧化技术去除模拟海产养殖废水中的FF,考察了臭氧浓度、催化剂用量等工艺参数以及海水中高锰酸钾指数(COD_(Mn))和氨氮浓度对FF去除率的影响。运用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术对FF降解中间产物进行定性分析以确定FF的降解途径,并对处理前后的废水进行生物毒性研究。研究结果表明:Mn-CeOx/γ-Al_2O_3催化体系中臭氧浓度为12. 86 mg/L,催化剂投加量为200 g,初始ρ(FF)为25mg/L,反应20 min,FF去除率可接近100%;随着COD_(Mn)和氨氮浓度的增加,会使FF去除率降低;经Mn-CeOx/γ-Al_2O_3催化臭氧氧化,FF最终转化为CO_2和H_2O,废水的生物毒性得到有效下降。
2019, 37(10): 145-147.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910023
摘要:
实验模拟工业应用中有机废气的排放特征,自主搭建设计了20000 m~3/h的光催化反应装置,以UV-D/UV-C双波段紫外灯为光源分别考察了臭氧浓度、催化模块、空塔流速对二甲苯矿化效率的影响。结果表明:当二甲苯进气浓度为250 mg/m~3,臭氧浓度为38 mg/m~3,空塔流速为1. 4～2. 1 m/s时,二甲苯矿化效率较高,达到78. 7%～80. 2%,TiO_2/TC催化模块因具有吸附催化协同作用,比TiO_2/LB催化模块的矿化效率提高20%以上。
实验模拟工业应用中有机废气的排放特征,自主搭建设计了20000 m~3/h的光催化反应装置,以UV-D/UV-C双波段紫外灯为光源分别考察了臭氧浓度、催化模块、空塔流速对二甲苯矿化效率的影响。结果表明:当二甲苯进气浓度为250 mg/m~3,臭氧浓度为38 mg/m~3,空塔流速为1. 4～2. 1 m/s时,二甲苯矿化效率较高,达到78. 7%～80. 2%,TiO_2/TC催化模块因具有吸附催化协同作用,比TiO_2/LB催化模块的矿化效率提高20%以上。
2019, 37(10): 148-152.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910024
摘要:
采用DDBD协同不同前驱物制备MnO_x氧化降解低浓度甲苯,考察催化前驱物对甲苯降解、O_3和NO_x产量的影响。结果表明:特定输入能量为25 J/L时,仅采用DDBD对甲苯降解效率最高可达50. 7%,且产生O_3、NO和NO_2等副产物; MnO_x催化氧化能力为MnO_x(MA)>MnO_x(MS);其中,采用DDBD-15%MnO_x(MA)降解甲苯时最大去除率为97. 5%,NO和NO_2最大去除率分别为80. 0%和43. 7%,CO_x选择性最大值为73. 4%,在尾气中仅有少量的O_3被检测到。
采用DDBD协同不同前驱物制备MnO_x氧化降解低浓度甲苯,考察催化前驱物对甲苯降解、O_3和NO_x产量的影响。结果表明:特定输入能量为25 J/L时,仅采用DDBD对甲苯降解效率最高可达50. 7%,且产生O_3、NO和NO_2等副产物; MnO_x催化氧化能力为MnO_x(MA)>MnO_x(MS);其中,采用DDBD-15%MnO_x(MA)降解甲苯时最大去除率为97. 5%,NO和NO_2最大去除率分别为80. 0%和43. 7%,CO_x选择性最大值为73. 4%,在尾气中仅有少量的O_3被检测到。
2019, 37(10): 153-156.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910025
摘要:
SCR脱硝系统作为燃煤电厂主要脱除NO_x的方式,SCR系统流场的分布直接影响系统的运行性能。某660 MW电厂SCR系统改造后出现了大范围积灰和磨损的情况,通过现场流场测试和CFD模拟验证,对系统的流场情况进行诊断,并通过CFD模拟优化提出改造方案并进行现场改造。改造后再次通过流场测试显示:流场分布大大改善,系统运行更加稳定。
SCR脱硝系统作为燃煤电厂主要脱除NO_x的方式,SCR系统流场的分布直接影响系统的运行性能。某660 MW电厂SCR系统改造后出现了大范围积灰和磨损的情况,通过现场流场测试和CFD模拟验证,对系统的流场情况进行诊断,并通过CFD模拟优化提出改造方案并进行现场改造。改造后再次通过流场测试显示:流场分布大大改善,系统运行更加稳定。
2019, 37(10): 157-167.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910026
摘要:
锰氧化物具有多种价态、晶型、形貌,且催化氧化活性高,在催化氧化VOCs的领域中研究广泛。对锰氧化物催化剂在VOCs催化氧化中的性质进行综述。首先,讨论了单一锰氧化物催化剂对VOCs的催化研究进展,分析了材料晶型、氧化还原性等性质与催化活性的关系。之后,介绍了锰与其他过渡金属掺杂形成的复合氧化物催化剂对VOCs的催化性质,包括特定结构的复合氧化物催化剂,如钙钛矿和尖晶石。最后,探究了锰氧化物催化剂对于含氯VOCs催化过程中的失活现象,并分析了提高其抗氯中毒能力的方法。
锰氧化物具有多种价态、晶型、形貌,且催化氧化活性高,在催化氧化VOCs的领域中研究广泛。对锰氧化物催化剂在VOCs催化氧化中的性质进行综述。首先,讨论了单一锰氧化物催化剂对VOCs的催化研究进展,分析了材料晶型、氧化还原性等性质与催化活性的关系。之后,介绍了锰与其他过渡金属掺杂形成的复合氧化物催化剂对VOCs的催化性质,包括特定结构的复合氧化物催化剂,如钙钛矿和尖晶石。最后,探究了锰氧化物催化剂对于含氯VOCs催化过程中的失活现象,并分析了提高其抗氯中毒能力的方法。
2019, 37(10): 168-173.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910027
摘要:
采用Hungate厌氧滚管技术,从生活垃圾填埋场中分离纯化出1株厌氧水解菌,接种于酪蛋白底物中进行水解发酵实验,研究其发酵产物(挥发性有机酸醇)和主要类别的挥发性有机物(VOCs)的动态变化规律。结果表明:筛选出的菌株为Sporanaerobacter acetigenes,其可生长温度为20～45℃(最适为37℃),可生长p H为5. 0～9. 0(最适为8. 0)。8种发酵产物中,乙酸的占比最高(为39. 0%),且发酵产物浓度变化曲线呈现出2种类型:Monod型和S型,后者是一种新发现的浓度变化曲线类型。确认了44种VOCs,包括脂类、含硫化合物、烷烃、醇类、烯烃、酸类、萜类、脂环烃、含氮化合物、酮类和芳香烃11类,其中10种VOCs在填埋场现场监测中也有发现。实验发现主要恶臭污染物类别随着降解时间而发生变化:降解前期(0～60 h),主要恶臭污染物类别是脂类和烷烃,变化规律为显著升高后迅速下降,最后保持稳定;降解中后期(60 h之后),主要恶臭污染物类别是脂类、醇类和含硫化合物,其中醇类和含硫化合物浓度变化规律为慢速升高。蛋白质底物的单独降解实验,为掌握混合垃圾组分降解和产VOCs规律提供了参考。
采用Hungate厌氧滚管技术,从生活垃圾填埋场中分离纯化出1株厌氧水解菌,接种于酪蛋白底物中进行水解发酵实验,研究其发酵产物(挥发性有机酸醇)和主要类别的挥发性有机物(VOCs)的动态变化规律。结果表明:筛选出的菌株为Sporanaerobacter acetigenes,其可生长温度为20～45℃(最适为37℃),可生长p H为5. 0～9. 0(最适为8. 0)。8种发酵产物中,乙酸的占比最高(为39. 0%),且发酵产物浓度变化曲线呈现出2种类型:Monod型和S型,后者是一种新发现的浓度变化曲线类型。确认了44种VOCs,包括脂类、含硫化合物、烷烃、醇类、烯烃、酸类、萜类、脂环烃、含氮化合物、酮类和芳香烃11类,其中10种VOCs在填埋场现场监测中也有发现。实验发现主要恶臭污染物类别随着降解时间而发生变化:降解前期(0～60 h),主要恶臭污染物类别是脂类和烷烃,变化规律为显著升高后迅速下降,最后保持稳定;降解中后期(60 h之后),主要恶臭污染物类别是脂类、醇类和含硫化合物,其中醇类和含硫化合物浓度变化规律为慢速升高。蛋白质底物的单独降解实验,为掌握混合垃圾组分降解和产VOCs规律提供了参考。
2019, 37(10): 174-177.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910028
摘要:
以云南某地典型鼓风炉炼铅工艺产生的干渣及水粹渣为研究对象,对其进行了属性鉴别,并考察了不同浸出方式对浸出液中重金属浓度的影响。采用化学连续提取法对废渣中的Cd、As、Pb等典型重金属化学形态进行分析。结果表明:对照GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,试验所选鼓风炉铅冶炼渣不存在浸出超标情况;3种提取方式的浸出液中重金属种类略有不同,但酸性条件对废渣中Zn、Pb、Cd、As等重金属的浸出影响最大,Cu更容易受弱酸性条件影响;形态分析数据显示Cd溶出风险最大,As、Pb溶出风险相对较小,干渣的潜在环境危害性要明显高于水淬渣。
以云南某地典型鼓风炉炼铅工艺产生的干渣及水粹渣为研究对象,对其进行了属性鉴别,并考察了不同浸出方式对浸出液中重金属浓度的影响。采用化学连续提取法对废渣中的Cd、As、Pb等典型重金属化学形态进行分析。结果表明:对照GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,试验所选鼓风炉铅冶炼渣不存在浸出超标情况;3种提取方式的浸出液中重金属种类略有不同,但酸性条件对废渣中Zn、Pb、Cd、As等重金属的浸出影响最大,Cu更容易受弱酸性条件影响;形态分析数据显示Cd溶出风险最大,As、Pb溶出风险相对较小,干渣的潜在环境危害性要明显高于水淬渣。
2019, 37(10): 178-184.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910029
摘要:
选用卡波姆-940凝胶溶液,根据同流体流动相似准则分别从密度和流变学参数来分析卡波姆-940透明溶液作为消化污泥相似溶液的可行性。采用质量法和流变仪分别测量不同浓度污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液密度和流变特征。结果表明,对污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液采用H-B模型进行拟合,拟合度均在0. 96以上。不同含水率污泥与不同质量分数的葡萄糖-卡波姆溶液流变曲线决定系数R_1(动力黏度)均在0. 95以上,R_2(剪切应力)均在0. 93以上,二者均为典型的非牛顿流体。等同性分析表明:在显著性水平α=0. 05时,2种流体中以流变特性(极限黏度)和密度为参数的双侧t检验不具有差异性,符合同流体流动相似准则。故添加葡萄糖的卡波姆-940透明溶液可以作为污泥的相似溶液,为可视化研究污泥等不透明生物质流体在厌氧消化器内的流场分布奠定基础。
选用卡波姆-940凝胶溶液,根据同流体流动相似准则分别从密度和流变学参数来分析卡波姆-940透明溶液作为消化污泥相似溶液的可行性。采用质量法和流变仪分别测量不同浓度污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液密度和流变特征。结果表明,对污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液采用H-B模型进行拟合,拟合度均在0. 96以上。不同含水率污泥与不同质量分数的葡萄糖-卡波姆溶液流变曲线决定系数R_1(动力黏度)均在0. 95以上,R_2(剪切应力)均在0. 93以上,二者均为典型的非牛顿流体。等同性分析表明:在显著性水平α=0. 05时,2种流体中以流变特性(极限黏度)和密度为参数的双侧t检验不具有差异性,符合同流体流动相似准则。故添加葡萄糖的卡波姆-940透明溶液可以作为污泥的相似溶液,为可视化研究污泥等不透明生物质流体在厌氧消化器内的流场分布奠定基础。
2019, 37(10): 185-189.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910030
摘要:
采用谷氨酸和柠檬酸按不同比例混合去除消化污泥中重金属,对去除前后污泥的重金属(Cd、Cu、Pb、Zn、Ni)去除率、总氮、总磷、有效氮、有效磷含量进行分析,并与谷氨酸单独作用时进行对比。研究表明:综合考虑重金属去除率以及污泥营养元素的保留,当谷氨酸单独去除污泥重金属时,最佳浓度为0. 4 mol/L。复合去除实验中,0. 4 mol/L谷氨酸与0. 4 mol/L柠檬酸体积比为2∶1时对污泥中Cu、Pb、Zn的去除率最高,分别为5. 60%、3. 34%和53. 94%;体积比为1∶1时次之。当谷氨酸与柠檬酸体积比为2∶1时,重金属去除效果与污泥中营养元素的保留程度较好。谷氨酸与柠檬酸复合作用相比单独使用谷氨酸,对污泥重金属去除率相差不大,但有效营养元素之和高于谷氨酸单独作用,这有利于污泥后续农业资源化利用。
采用谷氨酸和柠檬酸按不同比例混合去除消化污泥中重金属,对去除前后污泥的重金属(Cd、Cu、Pb、Zn、Ni)去除率、总氮、总磷、有效氮、有效磷含量进行分析,并与谷氨酸单独作用时进行对比。研究表明:综合考虑重金属去除率以及污泥营养元素的保留,当谷氨酸单独去除污泥重金属时,最佳浓度为0. 4 mol/L。复合去除实验中,0. 4 mol/L谷氨酸与0. 4 mol/L柠檬酸体积比为2∶1时对污泥中Cu、Pb、Zn的去除率最高,分别为5. 60%、3. 34%和53. 94%;体积比为1∶1时次之。当谷氨酸与柠檬酸体积比为2∶1时,重金属去除效果与污泥中营养元素的保留程度较好。谷氨酸与柠檬酸复合作用相比单独使用谷氨酸,对污泥重金属去除率相差不大,但有效营养元素之和高于谷氨酸单独作用,这有利于污泥后续农业资源化利用。
2019, 37(10): 190-195.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910031
摘要:
为提高污泥资源化,进一步实现污泥热解产物利用的多元化,探究了经机械化学预处理后,CaO、CaO-半焦和半焦3种不同催化体系对污泥快速热解产物特性的影响。结果表明:CaO催化体系下,H_2产率较原污泥提高了80%,通过TG-DTG、FTIR分析发现,添加CaO有助于热解过程中发生固碳反应和CO_2的原位释放,利于CO、H_2生成和半焦产率的降低;采用适量半焦与CaO混合作为催化剂,可以优化热解气品质,显著提高H_2占比,体积分数达到44. 21%,同时促进焦油产生,为后续焦油二次裂解产气提供新思路;完全以半焦为催化剂有利于热解后焦炭孔隙和比表面积的增加,使其具备开发为吸附材料和负载型催化材料的潜力。
为提高污泥资源化,进一步实现污泥热解产物利用的多元化,探究了经机械化学预处理后,CaO、CaO-半焦和半焦3种不同催化体系对污泥快速热解产物特性的影响。结果表明:CaO催化体系下,H_2产率较原污泥提高了80%,通过TG-DTG、FTIR分析发现,添加CaO有助于热解过程中发生固碳反应和CO_2的原位释放,利于CO、H_2生成和半焦产率的降低;采用适量半焦与CaO混合作为催化剂,可以优化热解气品质,显著提高H_2占比,体积分数达到44. 21%,同时促进焦油产生,为后续焦油二次裂解产气提供新思路;完全以半焦为催化剂有利于热解后焦炭孔隙和比表面积的增加,使其具备开发为吸附材料和负载型催化材料的潜力。
2019, 37(10): 196-200.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910032
摘要:
采用酸性条件下直接电解法对废铅膏进行固相电解,研究了铅膏加入量、电流密度、硫酸密度和阴阳极板间距4个典型因素对电解效率和能耗的影响,并通过设计正交试验确定最佳工艺参数。结果表明:废铅膏加入量为30 g,电流密度为637 A/m~2,硫酸密度为1. 20 g/cm~3,阴阳极板间距为10 mm时,电解效率约为1. 20 kg/(m~2·h),能耗可控制在1800 k W·h/t铅膏以下,获得的电解铅纯度高达99. 7%。此外工艺尾端收获的硫酸可达到HG/T 2692—2007《蓄电池用硫酸》中铅酸电池制造业对硫酸的使用标准,具备较高的经济价值和环境效益。
采用酸性条件下直接电解法对废铅膏进行固相电解,研究了铅膏加入量、电流密度、硫酸密度和阴阳极板间距4个典型因素对电解效率和能耗的影响,并通过设计正交试验确定最佳工艺参数。结果表明:废铅膏加入量为30 g,电流密度为637 A/m~2,硫酸密度为1. 20 g/cm~3,阴阳极板间距为10 mm时,电解效率约为1. 20 kg/(m~2·h),能耗可控制在1800 k W·h/t铅膏以下,获得的电解铅纯度高达99. 7%。此外工艺尾端收获的硫酸可达到HG/T 2692—2007《蓄电池用硫酸》中铅酸电池制造业对硫酸的使用标准,具备较高的经济价值和环境效益。
2019, 37(10): 201-205.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910033
摘要:
为探明旅游干扰对大鲵栖息地水质的影响,2014—2016年对张家界市内不同旅游干扰强度下的大鲵栖息地进行水质调查。选取溶解氧、化学需氧量、总氮、总磷和大肠菌群5项指标,采用灰色聚类法与营养状态质量指数法进行综合分析。结果表明:3年间,18个测点中仅有3个测点为GB 3038—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水,其余测点均为Ⅰ类水,总磷是受到旅游干扰影响的主要指标。各测点3年间水质稳定,能够满足大鲵栖息地对水质的要求。因此,按照生态旅游要求实施的旅游设施建设与旅游活动管理,可以达到旅游开发与野生动物保护的协调发展的效果。
为探明旅游干扰对大鲵栖息地水质的影响,2014—2016年对张家界市内不同旅游干扰强度下的大鲵栖息地进行水质调查。选取溶解氧、化学需氧量、总氮、总磷和大肠菌群5项指标,采用灰色聚类法与营养状态质量指数法进行综合分析。结果表明:3年间,18个测点中仅有3个测点为GB 3038—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水,其余测点均为Ⅰ类水,总磷是受到旅游干扰影响的主要指标。各测点3年间水质稳定,能够满足大鲵栖息地对水质的要求。因此,按照生态旅游要求实施的旅游设施建设与旅游活动管理,可以达到旅游开发与野生动物保护的协调发展的效果。
2019, 37(10): 222-226.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910037
摘要:
以腐植酸、壳聚糖、木质素3种天然材料为基本原料,以戊二醛为交联剂,通过交联、互传网络、凝聚等作用制备高分子复合稳定剂。结果表明:3种天然材料对Pb~(2+)的吸附性能顺序为腐植酸>木质素>壳聚糖。稳定剂的制备工艺条件为:原料总量为6 g,其中m_(木质素)∶m_(壳聚糖)∶m_(腐植酸)=2∶1. 5∶2. 5,10%的戊二醛为10 m L,反应温度为70℃,反应时间为8 h。在该条件下制备的稳定剂对土壤重金属Pb的稳定化率较同条件下原料提高约30%。红外光谱结构表征和电镜扫描发现,稳定剂中活性基团种类丰富,具有较大的比表面积,可用于稳定土壤中的多种重金属。
以腐植酸、壳聚糖、木质素3种天然材料为基本原料,以戊二醛为交联剂,通过交联、互传网络、凝聚等作用制备高分子复合稳定剂。结果表明:3种天然材料对Pb~(2+)的吸附性能顺序为腐植酸>木质素>壳聚糖。稳定剂的制备工艺条件为:原料总量为6 g,其中m_(木质素)∶m_(壳聚糖)∶m_(腐植酸)=2∶1. 5∶2. 5,10%的戊二醛为10 m L,反应温度为70℃,反应时间为8 h。在该条件下制备的稳定剂对土壤重金属Pb的稳定化率较同条件下原料提高约30%。红外光谱结构表征和电镜扫描发现,稳定剂中活性基团种类丰富,具有较大的比表面积,可用于稳定土壤中的多种重金属。
2019, 37(10): 206-210.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910034
摘要:
葠窝水库是辽宁省重要的水源地,水质长期处于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ～Ⅳ类。目前,库区与入库河流之间相关性及主要影响因子尚不明确,因此,运用相关性分析及主成分分析法(PCA)对水库及4条入库河流在2002—2017年期间主要水质参数变化趋势、相关性及影响因素进行分析。结果表明:氨氮、石油类和挥发酚为研究水体主要污染指标,自2013年始均有所好转;库区与4条入库河流有显著相关性,3个典型区域中,河流上游区主要污染源为农业面源和生活源;下游区和库区主要污染源为农业面源和工业源,建议加强点源控制和面源削减来改善水质。
葠窝水库是辽宁省重要的水源地,水质长期处于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ～Ⅳ类。目前,库区与入库河流之间相关性及主要影响因子尚不明确,因此,运用相关性分析及主成分分析法(PCA)对水库及4条入库河流在2002—2017年期间主要水质参数变化趋势、相关性及影响因素进行分析。结果表明:氨氮、石油类和挥发酚为研究水体主要污染指标,自2013年始均有所好转;库区与4条入库河流有显著相关性,3个典型区域中,河流上游区主要污染源为农业面源和生活源;下游区和库区主要污染源为农业面源和工业源,建议加强点源控制和面源削减来改善水质。
2019, 37(10): 211-215.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910035
摘要:
开展地下水污染预警工作是保护地下水资源的有效措施。进行地下水污染预警理论与方法的研究,建立地下水污染预警模型,可为地下水资源管理部门提供技术支撑。以北京市平谷区平原地区地下水水体为研究对象,利用该区域2010—2017年39个地下水监测点位的主要水质指标监测数据,开展地下水污染预警模型研究。首先运用逻辑回归建立地下水污染预测概率模型,各含水层组模型的预测准确率均超过90%。其次运用逐步回归建立地下水污染预警等级评估模型,并据此确定预警等级指数范围。研究成果可为区域地下水污染预警方法体系的建立提供参考。
开展地下水污染预警工作是保护地下水资源的有效措施。进行地下水污染预警理论与方法的研究,建立地下水污染预警模型,可为地下水资源管理部门提供技术支撑。以北京市平谷区平原地区地下水水体为研究对象,利用该区域2010—2017年39个地下水监测点位的主要水质指标监测数据,开展地下水污染预警模型研究。首先运用逻辑回归建立地下水污染预测概率模型,各含水层组模型的预测准确率均超过90%。其次运用逐步回归建立地下水污染预警等级评估模型,并据此确定预警等级指数范围。研究成果可为区域地下水污染预警方法体系的建立提供参考。
2019, 37(10): 216-221.
doi: 10.13205/j.hjgc.201910036
摘要:
采集宝鸡市不同功能区灰尘,用ICP-MS测定Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Cd、As 8种重金属元素含量,采用生态风险指数法(RI)、污染负荷指数法(PLI)和GIS空间分析研究元素含量、污染水平及生态风险。结果表明:宝鸡市各功能区灰尘重金属含量水平总体偏高,Cd、Zn、Cu、As含量远超陕西省土壤背景值(1. 30～34. 79倍);工业区、交通区重金属含量明显高于其他功能区;不同功能区的RI值排序为交通区>工业区>文教区>住宅区>商业区,交通区和工业区RI值分别为698. 96、680. 01,生态风险达到很强级别; PLI值排序为工业区>交通区>文教区>商业区>住宅区,工业区和交通区处于中度污染水平,其余为轻度污染水平。宝鸡城区灰尘PLI_(zone)为1. 83,为轻度污染水平。RI值与PLI值的空间分布特征存在一致性,在任家湾火车站和市政府周围出现很强生态风险等级和中度污染水平。RI值在华城汽车产业园附近,PLI值在连天线东段也出现较高值。
采集宝鸡市不同功能区灰尘,用ICP-MS测定Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Cd、As 8种重金属元素含量,采用生态风险指数法(RI)、污染负荷指数法(PLI)和GIS空间分析研究元素含量、污染水平及生态风险。结果表明:宝鸡市各功能区灰尘重金属含量水平总体偏高,Cd、Zn、Cu、As含量远超陕西省土壤背景值(1. 30～34. 79倍);工业区、交通区重金属含量明显高于其他功能区;不同功能区的RI值排序为交通区>工业区>文教区>住宅区>商业区,交通区和工业区RI值分别为698. 96、680. 01,生态风险达到很强级别; PLI值排序为工业区>交通区>文教区>商业区>住宅区,工业区和交通区处于中度污染水平,其余为轻度污染水平。宝鸡城区灰尘PLI_(zone)为1. 83,为轻度污染水平。RI值与PLI值的空间分布特征存在一致性,在任家湾火车站和市政府周围出现很强生态风险等级和中度污染水平。RI值在华城汽车产业园附近,PLI值在连天线东段也出现较高值。
