鄱阳湖南昌湖区典型断面水质变化特征及污染源解析研究——以伍湖分场国控断面为例

伍湖分场断面是鄱阳湖南昌湖区五大国控断面之一。针对2020年以来鄱阳湖流域总磷(TP)枯水期浓度偏高的问题,以伍湖分场断面为例,根据逐月监测和加密监测数据,分析断面水质近况。结果表明,断面TP浓度突增月份出现在12月,2021年断面枯水期TP的平均浓度相较于2020年有所增加。根据2021年11月至2022年8月的加密监测结果,显示断面的水质问题仍然是枯水期的TP浓度较高。TP的主要排放源头较为分散,主要为农业种植源(48.25%),其次是内源释放(18.05%)、生活源(17.04%)及干湿沉降(13.55%)。TP入湖量占比最大的是联圩镇,占汇水区域入湖总量的41.59%,其次则是成新农场与恒湖垦殖场,排放量总和占据近一半。TP排放占比最高的成新农场和联圩镇是治理工作的重点区域,其次是以农业种植业为主的恒湖垦殖场也需要相应的治理措施。据此提出相应水质提升(稳定)措施,以期断面水质在“十四五”期间稳定达到国控考核,为伍湖分场断面乃至鄱阳湖流域的水环境质量改善提供技术支持。

合流制管道溢流污染的特征与控制研究进展

综述了国内外合流制管道溢流污染特征与控制的研究进展,总结了合流制管道溢流废水的污染物来源、水质水量关系和水环境影响特征,分析了影响合流制管道溢流污染特征的影响因素、常用合流制管道溢流污染控制措施,以及旋流分离、沉淀等末端控制技术的研究进展;指出管道沉积物的沉积、冲刷、污染释放监测与管道、截流井和排口净化技术的工艺组合,是控制我国合流制管道溢流污染的关键技术节点。

鄱阳湖流域南昌湖区农业面源污染现状及控制策略

农业面源污染治理是我国“十四五”重点流域水环境综合治理中的重要组成部分,为了解析鄱阳湖流域农业面源污染特征与时空分布情况,推进区域内农业面源污染治理工作的落实开展,以鄱阳湖流域南昌湖区为研究对象,通过资料收集、实地考察以及数据分析等方法,系统地统计了2020年度鄱阳湖流域南昌湖区五大国控断面汇水区域内的农村生活污水、农业种植、畜禽养殖、水产养殖四大农业面源污染产生的入湖污染负荷,分析了南昌湖区不同农业面源类型污染特征以及入湖污染物的空间分布情况。结果表明:农村生活污水污染主要集中在青岚湖、金溪咀刘家和伍湖分场3个国控断面汇水区域,农业种植面源污染主要集中于青岚湖国控断面汇水区域,畜禽养殖污染绝大部分集中在青岚湖、金溪咀刘家国控断面汇水区域,水产养殖污染主要集中在金溪咀刘家、南矶山国控断面汇水区域;其中青岚湖和金溪咀刘家区域内的农业面源污染是南昌湖区亟需治理的重点,COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP产生量分别占据5个国控断面农业面源污染总量的78.6%、66.7%、70.9%和69.0%。

光学相干层析成像技术在膜污染研究中的应用

简述了光学相干层析成像技术(Optical coherence tomography,OCT)的成像原理和监测优势;由于可快速生成高分辨率的污染层二维和三维图像,可用于表征污染层形成过程､定量分析污染层､表征膜内部污染与润湿､耦合深度学习模型预测膜污染,促进对膜污染形成过程和机制的理解;总结了OCT在膜污染分析中的主要问题,并对未来的研究进行了展望。

畜禽粪污处理处置中危险生物因子赋存与控制研究进展

畜禽养殖行业是动物疫情发生的重点行业,防控动物疫情是我国生物安全法的重要内容之一。畜禽粪污是导致生物安全问题的危险生物因子(Dangerousbiologicalagents,DBAs)的重要源和汇。本文结合我国生物安全法,从畜禽粪污处理处置的角度,综述典型DBAs(抗生素抗性基因和病毒)在畜禽粪污处理处置过程中的赋存特征及环境行为的研究进展,并提出目前研究存在的不足和建议的研究方向,为保障畜禽养殖行业的生物安全、防范动物疫情、防控畜禽养殖源DBAs向环境扩散提供参考。本文主要建议如下:通过DBAs的分子生物学组成,全面解析核酸(如抗生素抗性基因)→核酸+蛋白(如病毒)→细胞结构(如耐药菌)在畜禽粪污处理处置中的赋存与环境归趋特征;开发畜禽粪污中新兴DBAs的识别、鉴定和快速检测方法;结合碳达峰/碳中和需求,在强化资源化利用的前提下,加强生物处理过程中DBAs控制的靶向技术研发;加强畜禽粪污有机污染、无机污染和生物污染的协同控制技术研究。

污水处理填料堵塞的形成机理及控制措施

污水处理填料能够提高污水处理效果,但其堵塞问题会降低处理能力、恶化运行工况,亟待解决。为提高污水处理填料的抗堵塞能力,综述了污水处理填料堵塞的相关研究,从填料特性、应用场景、物质分类、堵塞特点、发展机制和影响因素等方面总结了污水处理填料堵塞的形成机理,从事前、事中、事后三个方面讨论了针对污水处理填料堵塞问题的7项常用控制措施,并根据研究现状提出了堵塞形成机理、堵塞控制措施、填料设计优化等方面的研究建议,以期为污水处理填料及配套工艺的后续研究和技术开发提供支撑,提高污水处理填料的应用效益。

磁混凝去除黑臭水体的污染物特征与机理研究

采用磁混凝处理黑臭水体。结果表明,聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和磁种的优化投加量分别为70、1.5、1.5 mg/L,浊度、NH_(4)^(+)-N、TN、TP与COD的去除率分别为89.77%、9.02%、17.02%、50.45%与35.77%,COD的去除率比传统混凝提高了69.5%。废水中溶解性有机物(DOM)主要为蛋白质类、腐殖质类及微生物代谢产物(SMP),PAC水解产物的吸附和螯合作用是DOM去除的主要机理,且芳香性和共轭双键有机物去除效果较好。磁种投加显著提升SMP和腐殖质类DOM的去除,其关键作用是成为絮体形成的核心,提高絮体密实度、沉降性能、强度和再稳性能,显著强化混凝效果。

面向空气取水的金属有机框架(MOFs)材料研究进展

空气取水技术可为干旱地区获取淡水资源提供一种新途径,其中吸附式空气取水技术是当前研究的热点之一.作为一种具有高比表面积、高孔隙率和功能可控的新型多孔材料,金属有机框架(metalorganic frameworks,MOFs)材料在吸附式空气取水技术的研究中受到广泛关注.因此,该文总结了空气取水技术的基本原理和方法,从材料的适用性能和应用尝试两方面阐述面向空气取水MOFs材料的主要研究进展,并对其未来发展进行了展望.

强化共建高质量“一带一路”环境治理走深走实

绿色是高质量共建“一带一路”和共筑清洁美丽世界的鲜明底色。自习近平总书记2017年首次提出共建绿色“一带一路”倡议以来,绿色“一带一路”从中国倡议走向国际实践,既为合作伙伴国家绿色转型传递了中国力量,也为破解全球性生态环境问题、促进实现联合国2030年可持续发展目标贡献了中国智慧。2023年习近平总书记宣布的高质量共建“一带一路”八项行动为扎实推进绿色“一带一路”环境治理走深走实提供了指引。

磁响应膜在水处理中的研究与应用进展

总结了磁响应膜的概念及其制备方法,阐明了磁响应膜应用于水处理过程中刺激响应机制及应用优势,并综述了磁响应膜在生活污水、工业废水、饮用水以及再生水回用中的研究与应用现状,以期为磁响应膜在水处理中的开发和应用提供支撑。

硫酸盐型厌氧氨氧化研究与应用进展

硫酸盐型厌氧氨氧化(S-Anammox)是一种在厌氧条件下同步去除NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)的新型生物处理工艺,为废水同步脱氮除硫提供了新思路,但是其氮硫转化机制、功能微生物与影响因素等研究仍有不足。综述了S-Anammox相关反应方程式、潜在功能微生物与功能基因、影响因素,分析了S-Anammox工艺的应用场景,提出了不同的组合工艺。建议进一步深化氮硫转化机制的研究,揭示功能微生物、反应条件与调控原理,为S-Anammox工程化应用提供理论与技术支持。

深度脱水污泥好氧堆肥中多环芳烃的含量与风险削减研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是影响污泥安全资源化的重要因素.以无机药剂调理的深度脱水污泥有利于污泥的好氧堆肥处置,但对于该处置过程中深度脱水污泥PAHs的降解和风险削减尚缺乏认识.主要以复合铝镁盐调理的深度脱水污泥为对象,分析不同好氧堆肥条件下污泥中PAHs的含量、来源和风险,以明确好氧堆肥工艺过程对风险有机物的削减效果及潜在影响因素.通过气相色谱-质谱仪、特征比值法和风险熵法分析污泥中美国EPA优先控制的16种PAHs的含量、来源和风险,重点考察了深度脱水污泥在好氧堆肥前后PAHs含量和风险变化.结果表明:①16种PAHs在6组污泥中均有检出,其总量范围为777.78~1878.38 ng/g,组成以中高环芳烃为主,主要来源为石油污染和燃烧的混合源.②堆肥28 d后6组污泥中PAHs的去除率分别为37.66%、54.29%、12.38%、15.40%、56.78%和34.25%,表明添加颗粒大的返混料或辅料更有利于PAHs的降解.③污泥中的PAHs整体处于中低风险,好氧堆肥后除组1的苯并[a]芘和组2的芴由低风险上升为中风险外,其余组中PAHs的风险均保持不变或者下降.研究显示,深度脱水污泥好氧堆肥应注重堆体的通气性,添加颗粒大的返混料或辅料能有效改善好氧堆肥过程的通气性,从而促进PAHs的降解和风险削减.此外,堆肥过程及堆肥产品中PAHs应作为一项重要指标进行监测,以避免因长期暴露引发累积性生态风险.

猪粪中21种常见抗生素的同步提取检测方法研究及应用

为实现猪粪中抗生素的有效削减及控制,迫切需要开发快速、同步兽用抗生素的检测分析方法,明确猪粪中多种类抗生素赋存特征.本研究建立并优化了猪粪中21种常见抗生素的同步分析方法.该方法采用甲醇和Na_(2)EDTA-McIlvaine缓冲溶液(1∶1,V/V)提取,提取液经固相萃取净化后高效液相色谱串联质谱检测.猪粪样品中5种四环素类、2种β-内酰胺类、6种大环内酯类、4种磺胺类和4种喹诺酮类抗生素的内标定量回收率29.53%—116.36%,检出限0.90—26μg·kg^(-1)DS,定量限2.91—85.20μg·kg^(-1)DS,相关系数R2均大于0.997.采用该方法对单个猪场不同畜舍样品加标回收率的单因素方差分析发现,除了四环素-D6(TC-D6)有显著性影响之外,其它内标回收率在不同样品中无显著性影响.分别采集不同地区2个猪场的猪粪样品进行验证分析,发现猪粪样品中单个抗生素含量范围在ND—99.37 mg·kg^(-1)DS.结果表明,该方法可用于猪粪中多种类抗生素的同步检测.

船舶污水处理技术研究与应用进展

海运、河运增长迅速,船舶污水处理日益受到广泛关注。本文以海洋船舶为主要研究对象,综述了海洋船舶污水的类型、水质特征、处理技术研究和应用进展,并展望了海洋船舶污水处理的膜生物反应器研究与应用方向。海洋船舶污水主要指压舱水以外的船舶污水,主要包括船舶生活污水和含油污水。海洋船舶生活污水的水质、水量随乘员变化较大,呈现污染物浓度高、变化大等特征,其中黑水污染物浓度BOD5991~5840 mg/L,SS 1180~4980 mg/L;含油污水成分复杂,乳化程度高,舱底水中含油量可达50000 mg/L。虽然海洋船舶污水排放标准随海域变化较大,但日益严格,这导致船舶污水处理对空间、运行维护的要求高,因此,膜生物反应器成为海洋船舶生活污水处理研究与应用的主流技术。

生态修复工程对天津清净湖生态服务价值影响评估

以天津中新生态城污水库为研究对象,通过市场价值法、替代工程法、碳税法和工业制氧法等研究方法建立生态服务价值评价指标体系,定量评估产品服务、调节服务、支持服务和文化服务的生态价值,分析生态修复工程实施前(2009年)后(2017年)清净湖的生态服务价值变化,评估修复工程投入与工程实施后的生态效益。结果表明,污水库生态服务价值估算为2 546.76万元/a,其中调节服务是主要生态服务类型,占总价值量的99.46%;生态修复工程(总投资1.5亿元)实施后,清净湖生态服务价值估算为15 099.54万元/a,文化服务成为其主要服务类型,占总价值量的87.93%。对比分析发现,生态修复工程带来的生态效益明显增加,生态服务总价值量增加了5.9倍;其中生物多样性、游憩和景观美学等服务增值明显,均由0分别增加至12.20万元/a、21.02万元/a和13 255.28万元/a。通过探究清净湖生态修复工程对污染生态系统服务价值的影响,可为类似城市水体开展生态修复项目决策提供科学依据和借鉴参考。

膜蒸馏在高氨氮废水处理与回用中的研究应用进展

高氨氮废水主要包括畜禽养殖废水、尿液、垃圾渗滤液、焦化废水、化工废水等,来源广、排放量大,其有效处理与高效回用成为水处理领域亟需解决的问题之一。膜蒸馏(MD)具有显著的耐污染能力和高效的处理性能,受到广泛关注。对MD在典型高氨氮废水处理与回用中的应用现状进行概述,综合分析其处理高氨氮废水时存在的问题,并总结归纳了主要解决策略与进展。研究表明,MD可实现高氨氮废水中的水回用和氨回收,是处理与回用高氨氮废水的一项关键技术。膜污染和润湿仍是MD面临的主要问题,同时,氮与水的分离效率低也是限制MD工业应用的重要因素。未来MD在高氨氮废水处理回用中的工业化应用的关键,是新型膜材料与组件的开发、膜污染机制与控制研究、新型组合工艺开发等。

改性骨架材料应用于污泥深度脱水的研究进展

本文在原始骨架材料应用于污泥脱水局限性的基础上,重点综述了改性骨架材料的类别､改性方法及其强化污泥脱水性能的作用机理,并对其未来应用于污泥深度脱水的前景和存在问题进行了展望.结果表明,改性后赋予了骨架材料更多的物化性质,在与污泥絮体接触和挤压过程中可发挥骨架支撑､电中和､胞外聚合物破解､物理吸附和催化作用等,以促进污泥深度脱水.针对目前研究现状,建议未来应以工程实践需要为导向开发更高效经济的改性方法,实现污泥的有效减量与资源化.

MABR强化生物脱氮技术研究与应用进展

由于膜曝气生物膜反应器相比于传统曝气系统具有氧传质效率高、能耗低等特点,近年来受到国内外学者的广泛关注.基于MABR所具有的传质特点以及微生物结构,其在强化高效生物脱氮(常规工艺、厌氧氨氧化工艺)应用前景广阔.本文综述了MABR的技术原理、运行参数、膜材料特点以及运行影响因素等,并对该工艺的发展进行了展望.

膜分离技术在源分离尿液处理与回收中的研究与应用进展

膜分离技术广泛用于尿液处理.概述了尿液的组成和性质,对低压、高压膜分离及电渗析、膜蒸馏、正渗透等新型膜技术在源分离尿液处理与资源回收中的研究及应用现状进行了综述,分析了不同膜技术在尿液处理中的优势及存在的问题.研究认为,随着尿液源分离的发展,尿液资源回收将成为尿液处理的主要方向,新型膜材料和膜过程的开发及膜组合工艺发展将成为攻坚的关键.

游离氨调理污泥厌氧消化过程研究进展

游离氨调理污泥能够促进污泥中有机质的释放,通过抑制部分厌氧消化菌的活性、调控乙酸生成以及同型和乙酸型产甲烷途径,来提高氢气或甲烷产率。综述了游离氨调理机制、条件和有机物的释放、产气效果等,研究表明,游离氨能够强化小分子有机物通过穿胞透璧释放,促进胞内溶解性有机物以溶解性蛋白质和多糖形态释放为溶解性化学需氧量(SCOD);游离氨浓度与有机物释放量呈对数正相关;调理条件是影响游离氨调理效果的关键因素;游离氨调控厌氧消化菌种群的策略制约着相关酶的活性以及有机物的转移转化,进一步优化调理策略有望提升污泥的生物降解性能,提高氢气或甲烷的产率。