黄河流域氨氮水生生物生态风险时空分异特征

分析揭示黄河流域氨氮水生生物生态风险时空分异特征,对黄河流域氨氮风险管控和水生态环境保护工作的开展以及氨氮水环境质量标准的细化和修订具有重要意义.本文基于生态环境部颁布的《淡水水生生物水质基准-氨氮》国家生态环境基准,应用统计学方法和风险商法,研究了2022年黄河流域氨氮风险的时空分布特征并识别出重点关注时段和区域.同时,通过变异系数建立了对比氨氮风险时空差异性的方法,并采用Spearman相关性分析识别出黄河流域氨氮风险主要影响因素.结果表明:(1)黄河流域氨氮长期毒性基准和风险商的空间差异性分别为时间差异性的3.3和2.1倍.(2)时间上,冬季氨氮浓度和风险商显著升高,有风险的断面由春季的2.3%增至13.6%,冬季情况亟需额外关注.(3)空间上,黄河流域91%的断面无氨氮风险或风险较低,但渭河、汾河等黄河支流部分断面,特别是汇流河段氨氮长期毒性风险问题较为突出.(4)黄河流域氨氮风险除氨氮浓度外,主要受水体pH影响,水温对氨氮风险影响较小.研究显示,制定区域性氨氮水质标准和排放标准比季节差异化标准更为重要,需要重点关注支流和干支流汇流河段并建立水质监控和预警机制.除控制氨氮污染物的排放外,还应重点关注pH较高的水体.

集成电路废水的达标排放、资源回收和再生处理

集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性、先导性产业,其用水量和排水量均较高。分析了集成电路废水的水质特征,主要包括各生产环节产生的含氨、含氟、酸碱、有机、含铜和研磨废水。针对含不同物质废水,总结了废水达标排放、资源回收和再生处理技术的应用现状与研究进展。在废水达标排放方面,实际工程中常采用混凝沉淀、过滤和吸附等处理含氟、含铜和研磨废水;采用活性污泥法、膜生物反应器、水解酸化和内循环厌氧反应器等处理含氨和有机废水;近年来磁混凝和高级氧化等技术也备受关注。在资源回收方面,目前主要采用超滤和电渗析等技术回收氟、铜和四甲基氢氧化铵等。废水回用方面,主要采用混凝沉降,膜生物反应器和膜过滤技术;反渗透技术是废水再生处理的核心,其目标是制备工业纯水用于集成电路制造。最后针对集成电路废水处理系统现存的问题,建议完善废水分类分质收集系统;强化去除重金属和难降解有机物,降低废水的生物毒性;使用预处理、污堵监测、膜清洗、开发新型膜材料等方法控制反渗透膜的污堵。

污染河流水质净化与生态修复技术及其集成化策略

如何选用和集成适宜的技术实施污染河流的水质净化与生态修复,以及如何评价其工程措施的效果,是污染河流治理实践中面临的难题。分析了我国河流水质污染及生态破坏的现状、特点及其成因,总结了污染河流水质净化与生态修复技术的国内外研究进展。并对各种技术的特点及其对不同类型河流的适用性进行了剖析。探讨了污染河流水质净化与生态修复技术的选择原则与集成化策略,在分析我国北方河流的物理结构与生态特点的基础上,提出了以生物/生态技术为核心的污染河流水质净化与生态修复综合技术方案。还就污染河流水质净化与生态修复工程效果的评价方法和健康河流评价指标进行了探讨。

工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

根据工业废水的特点,构建科学合理的废水处理模式,不断完善和发展废水处理技术及水质安全评价与管理技术是水环境污染防治领域的重要课题.在分析工业废水特点和阐述废水污染治理基本策略与途径的基础上,重点介绍了工业废水处理特性评价、工艺优选方法、水质安全管理等方面的研究进展,并探讨了废水污染治理思路和技术的发展方向.指出工业废水污染治理应实现以下5个方面的转变和发展,即处理模式从不同种类废水混合收集集中处理向分类收集分别处理优先转变;研究开发从重视废水处理单一技术研发向同时重视废水处理技术集成与处理工艺优化方法研究转变;水质有机污染评价从重视综合浓度指标向同时关注和重视"有机物特征指标"转变;废水排放控制指标从重视常规指标向同时关注和重视水质安全和综合生物毒性指标转变;工艺设计理念从"处理工艺"向"生产工艺"转变.

区域水资源介循环利用模式:概念·结构·特征

为解决我国面临的突出水环境问题,破解经济发展需求与水资源短缺、水环境污染和水生态破坏之间的矛盾,提出区域水资源"介循环"(water meta-cycle)利用模式,系统地阐述了区域水资源介循环利用模式的结构特征、基本特点和目标定位,并通过案例分析了其适用效果.介循环是一种人工强化生态调控的区域水资源多阶多元循环利用模式.通过企业、家庭和社区等局部单元内的水循环利用,工业和城市等社会系统尺度内的污水再生处理与直接利用,以及区域层面上再生水的生态媒介循环利用(water natural system-mediated reuse)等,促进不同层阶和不同用途水循环利用的有机衔接与耦合,实现再生水的安全聪巧(safe and smart)利用、区域尺度上水资源的闭环循环利用和趋零排放.区域水资源介循环利用模式以再生水的生态媒介循环利用为核心,具有闭环趋零、多阶多元、强化调控和复合高效等特点,有望成为区域水资源可持续管理、保障水环境安全的有效模式.

城市黑臭水体治理与水质长效改善保持技术分析

城市黑臭水体治理是一个复杂的系统工程,应根据黑臭成因、污染程度和治理目标,因地制宜、综合施策。本文将黑臭水体治理技术分为外源减排技术、内源控制技术、水质净化技术、补水活水技术和生态修复技术五大类,分析了不同技术措施的特点、适用性和存在的问题,提出了治理技术选择和方案制定原则。根据不同治理阶段的目标和特点,分析了技术实施要点。在此基础上,介绍了黑臭水体治理及水质长效保持的成功案例,以期为我国城市黑臭水体治理提供借鉴。

基于微藻细胞培养的水质深度净化与高价值生物质生产耦合技术

水资源和能源危机是21世纪人类面临的重大挑战。开发高效的氮磷控制技术以及寻找可持续再生、环境友好的新型能源是解决这些挑战的有效手段。微藻培养技术的出现,为水质深度净化、氮磷高效去除和生物能源生产提供了可能。总结了微藻培养技术在污水处理中作为三级处理单元深度净化水质、去除氮磷的应用,并分析了大规模培养微藻以获得生物能源的研究现状。在此基础上,提出了将污水处理工艺和生产工艺耦合的理念,以污水为资源,实现污水处理系统从"处理工艺"向"生产工艺"的转化,在深度净化污水的同时,以污水为原料获取"新"资源和"新"能源,为缓解当前资源匮乏、能源紧缺的形势提供可能的解决途径。在未来资源和能源愈加紧张的严峻形势下,基于微藻细胞培养的水质深度净化与高价值生物质生产耦合技术具有广阔的发展前景。

面向景观回用的污水处理厂工艺优化与水质安全保障成套技术研究与示范

针对工业废水和生活污水混合处理,工业废水对处理系统冲击负荷大、污水生物处理系统运行不稳定,微絮凝—砂滤深度处理药剂消耗量大等城镇污水处理厂面临的实际难题,提出了"全程控制、整体优化、减排降耗"的污水处理厂优化运行和水质安全保障原则与技术路线。研究开发出包括废水生物抑制性监控技术、A2/O工艺稳定运行与强化脱氮技术、微絮凝—砂滤工艺优化和自动加药技术以及污水深度处理雾化曝气、臭氧氧化技术等在内的成套技术和关键设备。A2/O工艺优化运行与强化脱氮技术和微絮凝—砂滤深度处理工艺优化技术结合,在保障污水处理厂出水水质的同时降低了能耗和药耗,关键水质指标稳定达到景观用水标准,有力地支持了污水处理厂尾水景观利用,显著改善了水环境质量。

药品和个人护理用品(PPCPs)对环境的污染现状与研究进展

在过去的30多年中,有关有毒污染物的研究主要集中在工业化学物质和农药上.近5年多来,国外已经开始关注药品和个人护理用品(PPCPs)对环境的污染,但在我国还没有引起重视.国外的研究表明,合成麝香物质、显影剂、抗生素、雌激素、消炎止痛药、杀菌消毒剂等与人类生活密切相关的药品和个人护理用品在环境中普遍存在,但是其质量浓度通常非常低,多数情况下在ng/L ～μg/L水平.粪便施肥和污水排放是PPCPs进入环境的主要途径.在常见的PPCPs中,抗生素和消炎止痛药在环境中检测出的频率最高,在地表水、地下水、饮用水、污泥、土壤等环境介质中,PPCPs在地表水中检测出的频率最高.目前关于PPCPs的研究主要集中在分析方法以及环境污染水平的调查,有关PPCPs在环境中的迁移转化规律、生态与健康风险以及PPCPs污染控制技术等方面的研究有待加强.

面向毒性控制的工业废水水质安全评价与管理方法

工业废水中含有多种多样的有毒有害污染物,仅用CODCr,BOD5等常规水质指标不能客观、准确地评价废水的水质安全性。提出了由常规水质指标、特征水质指标和综合生物毒性指标构成的工业废水水质评价指标体系;分析了生物毒性检测技术及其在工业废水评价中的应用,指出利用综合生物毒性进行废水水质安全性管理的必要性和重要性,并建议将水溞生物毒性测试作为我国工业废水毒性评价的首选方法芙崃斯谕夥纤锒?性控制标准的研究进展,指出需要根据我国水环境生物类别、工业废水污染物毒性特征和控制技术水平,研究、制定适合我国国情的工业废水毒性控制指标和毒性排放标准。

植物化感作用抑制藻类生长的研究进展

有效控制水华,治理富营养化水体是目前环境领域的研究热点和前沿。植物化感作用抑藻作为一种新型的生物抑藻技术已备受关注。多种生活类型的水生植物对藻类均有化感抑制作用,现已从一些水生植物中分离得到具有抑藻活性的化感物质,并对其抑藻特性和机理开展了一定研究。文章对化感作用的概念、水生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物中化感物质的分离鉴定及其抑藻特性以及化感作用抑藻机理等进行了较系统的论述。还对今后植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望,提出应多学科结合,对化感物质对不同藻类的影响及其选择性抑制机理做更深入的研究。

微生物醌指纹法在环境微生物群体组成研究中的应用

微生物醌是能量代谢过程的电子传递体,不同的微生物含有不同种类和分子结构的醌。因此,环境样品中微生物醌的组成,即醌指纹可在一定程度上反映微生物的群体结构。本文简要介绍了微生物醌的分析方法,并利用醌指纹对活性污泥中的微生物群体组成进行了解析。

面向污水资源极尽利用的污水精炼技术与模式探讨

针对现有城镇污水处理系统存在的高投入、高产污和低效率等问题,提出了面向污水资源(wastewater resource)极尽利用的"污水精炼(wastewater refining)"新理念,剖析了实现污水精炼的关键技术和可能的技术途径。污水精炼的核心理念是将污水视为资源,改变以污染物分解和去除为基础的现有处理技术原理,通过污水中有价值物质的精细化筛分和定向增值转化,实现污水中水、有机质和无机盐等资源的安全、高效和极尽利用。污水精炼主要包括筛分、转化和利用3个关键环节。基于技术分析,针对不同的场景,提出了污水精炼生态模式(wRefine-E)和污水精炼高端模式(wRefine-S)2种技术途径,并对污水精炼关键技术(wastewater refining technology)进行了较为系统的分析;同时指出,再生水安全高效利用是污水精炼技术发展的重要推动力,污水再生与资源能源转化耦合是未来的必然发展方向。

污水消毒面临的技术挑战及其对策

本文在系统阐述污水消毒原水水质特点的基础上,分析了污水消毒面临的技术挑战和污水消毒可能带来的生态风险,并初步提出了污水消毒的安全保障措施。提出如何处理好卫生学安全和生态安全的关系是污水消毒处理中面临的主要矛盾,也是保障处理水和再生水水质安全的关键环节。强调了污水安全消毒技术研究与消毒前的污水处理技术和工艺研究相结合的重要性以及研究开发“水质安全化”综合技术和工艺的必要性。

污/废水的水质安全性评价与管理

本文阐述了废水安全性评价的必要性,总结了生物毒性检测技术的特点及其在水质安全评价中的应用,指出只有将生物毒性检测技术尤其是微生物检测技术与化学分析技术相结合,发挥二者的优势,才能满足保证水质安全和保护水生生态的需要。

利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析

21世纪人类面临着能源与水资源的双重危机与挑战。微藻制备生物柴油和微藻深度脱氮除磷分别是开发新能源和污水深度处理方面的热点研究,但二者的单一系统均存在一定的局限性。基于微藻培养的污水深度处理与生物柴油生产耦合系统可以克服上述单一系统的局限性,在深度处理污水的同时,以污水为资源制备微藻生物柴油。藻种筛选是耦合系统的前提与重点,其筛选原则为在二级出水条件下生长快、氮磷去除效率高和单位藻细胞油脂含量高。合适的藻细胞分离收获及油脂提取技术能够降低能耗;而油渣厌氧发酵可充分回收其中的能量,同时减少油渣对环境造成的不利影响。根据耦合系统的工艺特点,每年全国利用该耦合工艺以生活污水为原料生产微藻生物柴油的潜力约397万t。

再生水紫外线消毒影响因素及控制措施

再生水生物风险控制，特别是病原微生物控制是污水再生利用的重要课题。紫外线消毒因其病原微生物灭活率高、经济性好、副产物少等优点，在再生水消毒中的应用越来越广泛，但在实践中存在消毒效果难保证的问题。再生水的浊度与紫外线透过率是影响紫外线消毒效果的主要水质因素，紫外灯管老化及紫外套管结垢也会降低紫外线消毒效果。从紫外线消毒实际应用过程中影响消毒效果的因素出发，总结不同因素对紫外线消毒效果的影响规律，阐述实际工程中这些影响因素的控制措施。针对紫外线消毒后微生物的复活情况，提出了有效控制复活的工程技术手段，为再生水消毒工艺有效运行提供指导。

污染底质修复目标的制定方法

随着我国水环境污染源头治理的有效推进,由突发性环境事故或长期积累造成的底质污染将逐渐成为水环境治理领域的热点。污染底质是一类重要的污染场地,其修复是彻底消除水污染影响的关键措施,而污染底质修复目标的确定又是实施底质修复的基础。本文在介绍污染底质修复目标制定原则和方法的基础上,指出了建立我国污染底质修复目标制定的方法体系和所需要努力的方向。随着我国水环境污染源头治理的有效推进,由突发性环境事故或长期积累造成的底质污染将逐渐成为水环境治理领域的热点。污染底质是一类重要的污染场地,其修复是彻底消除水污染影响的关键措施,而污染底质修复目标的确定又是实施底质修复的基础。本文在介绍污染底质修复目标制定原则和方法的基础上,指出了建立我国污染底质修复目标制定的方法体系和所需要努力的方向。

城市污水再生利用安全保障体系与技术需求分析

我国是一个严重缺水的国家,水资源短缺已经成为制约社会与经济可持续发展的重要因素之一。与雨水等其他非常规水资源相比,城市污水水量稳定,基本不受季节、雨旱季等的影响,是一种水质变化幅度小。

聚焦矛盾 精准施策 全面提升污水资源化利用水平

分析了我国污水资源化利用,特别是再生水利用方面存在的主要问题,提出了再生水利用的基本原则和提升再生水利用水平的主要措施。目前,再生水利用存在价格激励机制和监管体系不完善、污水设施与再生水设施建设欠统筹和标准体系不健全等问题。再生水利用应坚持因地制宜、分类施策原则,依质定用、依用定质、按需定供、按质管控。今后应重点推进再生水生态环境利用、区域再生水循环利用、城镇再生水工业利用和工业废水循环利用,强化再生水利用技术体系和标准体系建设。