过硫酸盐高级氧化工艺降解水中嗅味物质的研究进展

近年来,由嗅味物质引发的水污染事件频发,高效去除水中嗅味物质已成为水处理行业面临的挑战之一。高级氧化工艺以其反应速率快和处理效果好,被广泛用于治理含嗅味物质的水体。文章首先阐述了水中嗅味物质的来源及特点,其后根据氧化降解水中嗅味物质过程中起主导作用的自由基种类,介绍了传统高级氧化和基于过硫酸盐的高级氧化工艺的优缺点,重点分析了基于不同活化方式的过硫酸盐高级氧化工艺的研究动态,并探讨了水中嗅味物质的降解特性和机理。最后对过硫酸盐高级氧化工艺去除嗅味物质的未来发展进行了总结和展望,以期为水中嗅味物质的深度处理提供一定的理论基础与技术参考。

机器学习在水环境典型水质参数遥感反演中的应用

遥感技术是一种可用于大面积水体长时序监测的有效方法,研究综述了机器学习方法在几种典型水质参数遥感反演中的应用。首先,简述了水质反演中几种常用机器学习算法的原理和优缺点。随后,介绍了机器学习模型反演叶绿素a、悬浮物质、溶解性有机质、磷和氮5种参数的研究进展,并进一步分析了面临的问题和挑战。在此基础之上,进行了总结和展望:(1)机器学习模型的反演效果普遍优于传统经验公式和半经验模型;(2)具有量化反演不确定性能力的机器学习模型(如混合密度网络和贝叶斯神经网络等),提供了更为全面和可靠的预测;(3)基于全球性大样本数据集构建的机器学习模型具有较好的泛化能力,存在产品化潜力;(4)未来的工作应主要集中于不确定性估计算法和迁移学习的推广、大气校正算法的评估,以及水环境遥感大数据的发展等。

面向建设用地审批的广东省土地管理与决策支持系统设计与应用

已有建设用地审批系统缺乏对各级部门联动效应的考虑,文章在“放管服”政策的行政职权改革背景下,以广东省为例,设计省、市、县三级联动的建设用地审批(审核)职权委托/授权后的系统,利用信息化的技术建立流程统一、数据统一、规则统一的系统运行模式,完成对土地审批业务统一监管,实现了全省统一的技术运维服务,进而推进了信息化建设在建设用地审批业务中的深入应用,提升了业务审批效率。

红色旅游赋能乡村振兴的路径探索——以湘鄂西革命老区周老嘴镇和瞿家湾镇为例

乡村振兴是实现共同富裕的必经之路,而红色旅游有助于乡村振兴的实现。文章在分析当前周老嘴镇和瞿家湾镇开展红色旅游面临的问题的基础上,探索红色旅游赋能乡村振兴的有效路径。通过深度发掘红色资源,加大人才吸引力度;创新旅游形式,打造多场景旅游;丰富旅游内容,提升旅游综合吸引力;强化区域协调,助力高质量发展等路径,可以推动周老嘴镇和瞿家湾镇红色旅游的蓬勃发展,助推当地乡村振兴的实现。

改性金属有机框架光催化剂制备及水处理效能

采用简单的多级搅拌方法,利用AgCl对金属有机框架(MOF)光催化剂(MIL-100(Fe))进行改性。利用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等表征手段,证明了新型异质结材料(AgCl/MIL-100(Fe))的成功制备。以磺胺假二嘧啶(SMZ)作为目标污染物,考察了催化剂投量、污染物浓度和pH等因素对光催化去除效果的影响,并初步探讨了SMZ的降解机理和路径。结果表明,异质结的成功构建更合理的利用了光生电子(e^(−))和空穴(h^(+)),加速了界面处载流子的传递,提高了材料的光催化性能。当pH=7,催化剂投加量为0.5 g·L^(−1),反应时间为1.5 h,1.0 mg·L^(−1)的SMZ去除率达到99.9%。在SMZ的光催化降解过程中,超氧自由基(•O_(2)^(−))、羟基自由基(•OH)和h^(+)起主要作用,主要有氧化、羟基化和脱硝3种方式。

阴离子对UV/H_2O_2/微曝气工艺降解双酚A的影响

试验研究了水中典型阴离子对UV/H2O2/微曝气工艺降解内分泌干扰物双酚A的影响.结果表明,随着HCO3-和NO3-浓度的增大,BPA的降解速率下降,当HCO3-浓度增加到400mg/L时,反应常数(k)从0.1613min-1降低到0.0804min-1;当NO3-的浓度增加到800mg/L时,k值降低到0.1107min-1;而SO42-和Cl-浓度在一定范围内增加时,有利于BPA的降解,当SO42-的浓度为800mg/L左右时,对降解促进作用最大,k值增加到0.1814min-1;当Cl-的浓度为400mg/L左右时,k值增加到0.1772min-1,但是当浓度继续增加时,BPA的降解速度将降低.4种离子对BPA的降解影响大小顺序为HCO3->NO3->SO42->Cl-.

控制饮用水原水中藻类、藻毒素的水厂处理工艺

介绍了国内外对原水中藻类、藻毒素的去除方法,其中对藻类及其胞内藻毒素的去除主要有预过滤、强化混凝、气浮等技术,对细胞外溶解性藻毒素的去除主要有生物预处理、活性炭吸附、膜过滤、臭氧及紫外线等高级氧化工艺。通过分析这些工艺的优缺点及研究进展,提出了一些可行性优化组合方案并展望了可能的发展方向。

饮用水臭氧生物活性炭净化效果与传统工艺比较

高浓度有机物,高NH4+-N的黄浦江原水经预臭氧→高密度澄清池→砂滤→后臭氧→生物活性炭组合处理工艺后,水质明显优于传统处理工艺.其中臭氧生物活性炭部分对CODMn(高锰酸盐指数)和NH4+-N的去除率分别达到30.4%和18.9%.由于预臭氧相对预氯化能更好地发挥其氧化助凝作用,组合工艺中常规工艺部分对CODMn和NH4+-N的去除率分别达29.6%和81.0%,而传统工艺对CODMn和NH4+-N的去除率仅分别为22.3%和61.5%.考察了2种工艺出水藻毒素,溴酸盐浓度、三卤甲烷生成潜能以及相对分子质量分布等指标,表明组合处理工艺更容易去除小分子有机物(臭氧生物活性炭部分对小于<1kD的有机物去除率大于70%),三卤甲烷生成潜能比传统工艺降低41%,且藻毒素和溴酸盐指标均低于我国饮用水标准.由于组合处理工艺能基本去除NH4+-N,可以采用自由氯消毒用以解决传统氯胺消毒带来的亚硝胺等消毒副产物风险和氯胺的气味问题.在高温季节组合工艺澄清池中出现藻类大量生长的现象,可能与臭氧持续消毒时间较短有关,可通过联合预臭氧和预氯化工艺对组合处理工艺中预处理方式进行改造.

省级时空大数据平台分析与应用实践

本文介绍了时空大数据平台总体框架,以智慧广东时空信息云平台为例提出了技术实现方案。探讨研究了空间数据快速处理、发布、分析的技术难点及解决思路,提出了应用时空数据服务智慧城市解决方案。

国土资源政务信息跨网数据交换的安全性研究

该文通过分析国土资源政务信息涉及的各类数据资源,结合目前省、市、县各级国土资源管理部门的网络环境,针对国土资源电子政务数据跨网交换的安全性问题,提出了一整套保障国土资源政务信息跨网交换的安全性机制,为打破各级、各部门、各系统及各网络之间的信息壁垒提供了技术支撑,为提高国土资源综合监管能力和政务信息共享服务体系建设奠定了基础。

铜绿微囊藻细胞内外有机物特性及氯消毒副产物

分析比较了铜绿微囊藻细胞内外溶解性有机碳（DOC）、溶解性有机氮（DON）、藻毒素、嗅味物质Beta环柠檬醛等有机物质量浓度以及相对分子质量分布和亲疏水特性特征.结果表明,不同生长时期细胞内有机物含量较细胞外高3倍以上（以DOC计算）.藻细胞内有机物相对分子质量分布区间主要分成3个部分：小于1 kD（叶绿素,胡萝卜素,藻毒素,嗅味物质等）、40~800 kD（藻蓝蛋白）、大于800kD（核糖体,蓝藻淀粉等）;细胞外有机物分布主要集中在1~200 kD之间（约占90%）,小分子和大分子物质较少.此外,亲疏水性分析结果表明,细胞内外主要有机物均为中性亲水物质,质量分数分别为75.9%和52.7%.消毒副产物研究表明,细胞内外有机物三氯甲烷生成潜能分别为18.24μg和26.72μg.mg-1DOC;细胞内外总氯乙酸总生成潜能分别为66.98和58.56μg.mg-1DOC.此外,细胞内外有机氮/有机碳较普通原水高3倍以上,ρ（DON）/ρ（DOC）=0.23.可能造成以有机氮为前体物的含氮消毒副产物的大量生成.同时,细胞内还大量存在细胞外不存在的致嗅物质Beta环柠檬醛等,藻毒素含量较细胞外也高数倍.

水体中亚硝酸盐生物毒性和去除的研究进展

亚硝酸盐广泛存在于水体中,其剧烈的生物毒性越来越受到人们的关注。总结了亚硝酸盐的毒性机理、水体中亚硝酸盐的生物毒性以及去除研究现状,并提出了今后饮用水处理中对亚硝酸盐的研究及利用方向。

水中两种微囊藻毒素的臭氧氧化及其影响因素

以2种典型的微囊藻毒素MC-RR和MC-LR为目标物,研究了臭氧氧化技术对其降解的动力学特性和差异.结果表明,臭氧氧化能有效降解MC-RR与MC-LR,且符合准一级动力学反应.MC的降解速率随臭氧投加量的增加而升高,随pH值的增加而降低.在相同的臭氧浓度下,MC-RR的降解速率比MC-LR的大;随着臭氧量的增加,MC-RR降解速率比MC-LR的降解速率增长快.MC-RR的降解速率受pH值变化影响相对较小.pH值从4.51变化到10.08时,MC-LR的降解速率降低了75.5%,而MC-LR的降解速率降低了82.5%.水中常见阴离子对MC-LR与MC-RR的反应速率常数的影响次序基本相同,为NO3->Cl->SO42->CO32-,其中SO42-与Cl-对MC-RR降解的抑制作用比较明显,而对MC-LR的降解几乎无影响.MC-RR与MC-LR降解过程中存在的差异是由分子结构中存在不同活性的氨基酸引起.

产嗅藻类对东太湖某地原水中嗅味物质2-MIB的贡献

针对东太湖某水源地原水中嗅味物质2-甲基异莰醇(2-MIB)浓度过高问题,检测并鉴定原水中藻类分布及组成,考察并建立藻类与2-MIB的相关性,并利用16SrDNA基因测序方法对其中两种主要丝状藻类进行鉴定.结果表明:两个原水取水口及附近养殖区中2-MIB与藻密度呈明显的线性相关(R2>0.85),且颤藻目浮丝藻、泽丝藻以及针杆硅藻等占总藻数量的55%以上.值得注意的是,存在于藻细胞内部的2-MIB比例可达68%,水处理过程中需考虑胞内2-MIB的释放风险.此外,对养殖区周围水质数据分析表明采样点中2-MIB浓度、藻密度、氨氮浓度均和其与离养殖区距离呈负相关性,表明该地区取水口附近的水产养殖可能是导致2-MB偏高的主要原因.

藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

通过亲水、疏水组分分离和电渗析获得6种不同特性的铜绿微囊藻细胞胞内外富氮有机组分,其中溶解性有机氮（DON）的质量浓度范围为0.57～1.69 mg/L;三维荧光光谱图表明,疏水性有机物主要由类腐殖质物质组成,亲水性有机物主要由蛋白质组成.经过3天氯化培养实验,分析比较各有机物组分含碳（氮）消毒副产物的生成特性.结果表明,细胞内外强疏水性有机物组分的三卤甲烷生成潜能最大,以生成三氯甲烷为主;卤代酮生成潜能与细胞内外各有机物组分有明显相关性;细胞内亲水性有机物组分的含氮消毒副产物生成潜能（DBPFP）最大;各组分消毒副产物生成潜能并不完全由溶解性有机碳（DOC）与溶解性有机氮的质量浓度比值的大小决定,还由DON的性质决定;细胞外有机物组分的DBPFP高低与芳香性有机物的含量呈正相关,细胞内有机物组分的DBPFP还受芳香性有机物性质的影响;细胞外有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为：强疏水性组分＞亲水性组分＞弱疏水性组分;细胞内有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为：亲水性组分＞强疏水性组分＞弱疏水性组分.

浅析水合氧化铁的研究进展

水合氧化铁是一种优良的吸附剂,对多种污染物质都有吸附作用。吸附机理主要是靠水合氧化铁和被吸附的物质形成配位络合物或静电吸引作用进行吸附。pH、离子强度、有机物及其制备工艺都会影响水合氧化铁的吸附性能。现在60℃环境条件下制备水合氧化铁并负载到颗粒活性炭上,吸附容量达到了26 mg.g-1。最后提出了从制备工艺方法改进和降低水合氧化铁的纳米粒径上来进一步提高水合氧化铁的吸附性能。

高锰酸钾氧化嗅味物质β-环柠檬醛的动力学

采用水处理常用氧化剂高锰酸钾对铜绿微囊藻产生的主要致嗅物质β-环柠檬醛（β-cyclocitral）进行氧化去除和动力学分析,并研究高锰酸钾对铜绿微囊藻细胞的破坏和β-环柠檬醛释出及其降解情况。研究结果表明：高锰酸钾与β-环柠檬醛反应符合准二级动力学模型,在溶液pH=7和温度15℃时其速率常数为107.2 mol-1.L.s-1;溶液pH对反应影响不大;当pH=2~9时,动力学表观速率常数kobs为（0.078±0.016）min-1;高锰酸钾的加入造成藻细胞的破裂程度达到90%,使主要存在于胞内的β-环柠檬醛释出并降解;高锰酸钾能将铜绿微囊藻细胞内的β-胡萝卜素氧化成β-环柠檬醛,导致总β-环柠檬醛浓度在氧化过程中先升高后降低。

臭氧降解微囊藻毒素的人工神经网络模型

建立臭氧降解微囊藻毒素MC-LR的人工神经网络模型,研究臭氧投加量、MC-LR初始质量浓度、pH等对降解速率的影响,并以反向传播算法的神经网络模型对多因素条件下的降解效果进行仿真预测。研究结果表明:降解速率不受初始MC-LR质量浓度的影响;臭氧投加量的增加能有效提高MC-LR的降解速率;pH降低能大幅度改善降解效果,尤其在酸性条件下,pH的变化对降解速率的影响程度更大;在具备酸性条件和臭氧量较高时,在短时间内即可达到很高的去除率,否则降解效果不明显;该模型能预测复杂多因素试验条件下的有机物降解效果,为试验及实际降解MC-LR提供理论指导,克服了初等函数模型的局限性。

新型消毒剂用于饮用水消毒的效果研究

以黄浦江原水为试验用水,研究了新型消毒粉对模拟常规处理出水的杀菌效果及持续能力,并将此消毒剂与次氯酸钠消毒作比较,评价其消毒副产物产量。结果表明,原水经混凝、沉淀和过滤后,当投加量为0.5mg/L时,新型消毒粉可以杀灭水中77%的细菌,细菌总数低于50CFU/mL;在消毒副产物方面,与次氯酸钠相比,新型消毒粉生成的三卤甲烷低于次氯酸钠。

超声对水中双酚A的降解动力学及影响因素

采用800kHz频率的超声对双酚A(BPA)的降解效果和动力学规律进行研究.通过投加不同的物质(如叔丁醇、H2O2、腐殖酸)和向水中曝气等,考察不同因素对超声降解BPA的影响.结果表明,超声对BPA的降解过程符合准一级动力学,其降解速率随BPA初始浓度的增加而降低.投加叔丁醇明显抑制BPA的降解,证明BPA的降解途径主要是羟基自由基(.OH)氧化.当投加H2O2浓度为0.1mmol.L-1时,能将BPA的降解速率提高32%;随着H2O2投加量的进一步增加,与BPA的摩尔比>200时,降解速率不升反降.溶液中存在腐殖酸会同BPA竞争.OH,并随着腐殖酸浓度的增加,BPA的降解速率下降.额外曝气会干扰BPA分子靠近空化泡界面,阻碍与.OH的反应,不利于BPA的降解.