黑臭水体底泥处理技术发展现状

我国河湖黑臭水体问题极大地影响了生态环境系统,并对人体健康和经济发展构成威胁。目前随着我国大力推进黑臭水体治理,截污系统逐渐完善,底泥中污染物释放及在厌氧环境下发酵产生的嗅味物质引发的内源污染成为了河湖黑臭的重要原因。因此,黑臭水体底泥治理成为了水环境治理领域的热点和难点,目前针对黑臭水体底泥的主要处理方法有异位修复和原位修复两大类。本文针对黑臭水体底泥的成因、组成及危害做出分析,系统阐述了异位修复技术和原位修复技术的分类、原理及各处理技术的利弊,并对底泥修复技术的发展做出展望,明确了原位修复技术的巨大发展空间。

铁碳微电解串联天然沸石去除黑臭水体中的总氮

采用铁碳微电解串联天然沸石技术,研究了去除黑臭水体中总氮的问题.结果表明:(1)通过静态实验确定的最佳处理设计为,进水pH=3,m(Fe)/m(C)比为2∶1,铁碳微电解反应层水力停留时间为120 min,沸石层水力停留时间为40 min,反应柱总的水力停留时间为160 min.(2)动态实验中NH_(4)^(+),NO_(3)^(-)和TN去除率分别保持95%,92%和90%左右,可持续处理300 h以上.(3)中试实验中TN,NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)的平均去除率分别为83.04%,91.85%和88.60%,TP和COD的平均去除率分别为83.2%和89.7%.

晋城市农村黑臭水体成因及污染因子相关性研究

农村黑臭水体治理是农业农村污染治理攻坚战的重要内容,但黄河流域农村黑臭水体污染成因及污染特征研究还鲜有报道。研究选取晋城市3个典型县(区)的农村黑臭水体为研究对象,通过三维荧光光谱及相关性分析,探究水体溶解性有机质(DOM)组成及来源,解析黑臭水体污染成因。结果表明:A、B、C县(区)黑臭水体的主要污染因子分别为生活污水、畜禽养殖及内源污染;基于荧光光谱分析发现,3种不同类型污染源的黑臭水体中DOM主要由类溶解性微生物代谢产物(280/335,275/345,255/345)、低激发类酪氨酸类(220/310)及类色氨酸(225/340,245/380,225/340)组成;不同污染类型常规指标(DO、TN、NH_(3)-N)与荧光指数(FI、BIX、HIX)呈现良好相关性,其中,生活源DO与HIX呈现正相关,相关性系数最高为0.994(p<0.01),内源污源TN与FI总体呈现负相关,相关性系数最高为-0.954(p<0.05),畜禽养殖源NH3-N与BIX呈现负相关,相关性系数最高为-0.998(p<0.05)。

青岛市典型农村黑臭水体微生物群落结构与功能特征

微生物深度参与了农村黑臭水体形成过程,充分了解其群落结构与功能特征对明确黑臭水体形成机理及其有效治理具有重要意义。以胶州市、平度市、莱西市的坑塘型与沟渠型2种类型共29条农村黑臭水体为研究对象,分析不同类型水体的水质特性与黑臭程度,并基于16S rRNA高通量测序,阐述水体微生物群落特征及其与水质特性的响应关系,预测微生物群落的生态功能。结果表明:坑塘型与沟渠型水体的氨氮(NH_(3)-N)、溶解氧(DO)、透明度平均值分别为17.4 mg/L、5.63 mg/L、13.9 cm及9.3 mg/L、6.25 mg/L、15.5 cm,黑臭程度前者高于后者;2种类型水体微生物均以化能异养菌为主,且坑塘型水体微生物群落多样性大于沟渠型。作为优势菌门,厚壁菌门在坑塘型水体中平均相对丰度(32.10%)高于沟渠型水体(18.29%);而作为优势纲,γ-变形菌纲在坑塘型水体中平均相对丰度(27.86%)低于沟渠型水体(42.74%);嗜冷杆菌属、黄杆菌属等作为优势菌属在2种类型黑臭水体中的相对丰度差别不大。NH_(3)-N及DO浓度与2种类型水体中优势菌属存在显著相关性(P<0.05),是水体中影响微生物群落特征的关键因素。FAPROTAX预测结果表明,有机物有氧代谢与尿素分解发酵是研究区典型农村黑臭水体微生物群落的主要功能,且坑塘型水体具有更高的氮代谢潜力。

矿物对黑臭水体氮磷释放抑制及流场仿真模拟

利用片状闽东南麦饭石作为覆盖材料,对受污染底泥进行覆盖并研究其对氮磷缓释的影响,探究不同覆盖量与流速对底泥氮磷污染物的抑制效果.结果表明,当麦饭石的覆盖量达到8 kg·m-2以上,流速不超过0.1 m·s-1时,对底泥原位覆盖488 h后上覆水满足Ⅳ类水质标准.研究结果表明麦饭石对氮和磷的吸附过程分别符合Langmuir和Freundlich等温模型;吸附类型分别为单分子层化学吸附和多分子层物理吸附.最后根据污染物的扩散迁移规律建立一种流场-浓度场耦合模型,模型预测的氮磷释放量与实验数据的平均相对误差分别为0.235和0.010,表明该模型对氮磷释放的计算与预测是准确可靠的.

黑臭水体沉积物中新型溴代阻燃剂的污染特征

测定了中国74个城市的173条黑臭水体沉积物中6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的污染现状.结果表明,十溴二苯乙烷(DBDPE)是沉积物中主要的NBFRs,其浓度范围为未检出~603.76ng/g干重,平均浓度占比高达(99.49±0.82)%;六溴苯(HBB)和五溴甲苯(PBT)占比较低.NBFRs的组成符合其在中国的生产和使用情况.尽管DBDPE、HBB和PBT均在不同城市间具有显著的浓度差异,但是总体呈现东部高(华南、华东和东北地区)、西部低(西北和西南地区)的分布格局,各地区的产业结构和城市化率是控制其空间分布的重要因素.DBDPE作为多溴联苯醚十溴工业品(BDE209)的替代品,其在沉积物中的浓度仍普遍低于BDE209,且DBDPE/BDE209比值与各城市的生产总值和工业产值呈显著的负相关关系.生态风险评价表明黑臭水体沉积物中DBDPE、HBB和PBT均不足以对水生生物造成暴露风险.

安徽省农村黑臭水体特征分析及识别

黑臭水体治理是农村人居环境整治的重要内容,准确识别农村黑臭水体是治理的重要前提。目前多采用建立光谱反射率阈值等方法来确定农村黑臭水体,但大量农村黑臭水体表面被浮萍覆盖,面临着范围广、识别难、任务重等难点问题。针对安徽省农村黑臭水体,自2023年1-10月对省内的合肥市、芜湖市、马鞍山市、淮南市、铜陵市、亳州市、宣城市、蚌埠市、滁州市和宿州市共10个市黑臭水体进行实地调查,收集和整理18幅高分辨率遥感数据和301个实地采样水体,其中水质检测180个。通过遥感分析、实地调查、相关性和回归分析,探讨农村黑臭水体的水质、表征和环境影响因素以及它们之间的联系。结果表明,1)农村黑臭水体特征有大量浮萍覆盖、溶解氧浓度低、季节性黑臭,以及主要分布在居民区周边。2)农村黑臭水体氨氮浓度、透明度受环境影响难以准确反映水体情况,溶解氧浓度低为浮萍型黑臭水体的明显特征。浮萍覆盖率对溶解氧浓度影响极大,其次是温度和水体流通性,3个因素均为负相关。3)农村地区房前屋后水体在4-8月水面浮萍覆盖率超过80.5%时,预测水体溶解氧浓度低于阈值。将结果在安徽省3个地区共54个验证点进行水质验证,水质验证的总体准确率为81.5%。该研究可以通过遥感识别水体的表面特征,并结合周边环境来反映其水质情况,从而辅助识别黑臭水体,对于农村黑臭水体识别和监测工作有一定的参考意义。

漳州市漳浦县农村黑臭水体现状研究

通过遥感识别、现场检测与取样分析相结合的方法,调查漳浦县38处疑似农村黑臭水体,结果表明:漳浦县现有4处农村黑臭水体,分别为前亭镇洛运村2处、前亭镇过港村1处、旧镇镇郭厝村1处;漳浦县黑臭水体主要污染来源为生活污水,占比33.32%;黑臭水体类型为沟渠和塘,其中黑臭沟渠占75%,黑臭塘占25%。漳浦县农村黑臭水体存在的问题:农村水污染增多;农村环保设施不健全;农村水污染源治理不彻底;基层环保专业力量欠缺。针对漳浦县农村黑臭水体存在的问题提出相应的治理对策。

基于海绵铁-斜发沸石组合系统的模拟农村黑臭水体脱氮除磷研究

农村水体黑臭污染现象仍不容忽视。研究以海绵铁及斜发沸石为基质,分别按0/1、1/10、1/5及1/1的填充体积配比构建了四组柱反应器(Device-Ⅰ~Device-Ⅳ),考察了各反应器在连续流及潮汐流进水方式下对低C/N模拟农村黑臭水体中氮磷等污染物的脱除表现,并对作用前后的填料进行表征,分析了反应器内微生物的自然生长情况。结果表明,海绵铁可强化系统NO_(3)^(-)-N及TP的去除效果,并在潮汐流下利于COD的去除。潮汐进水方式下,具海绵铁反应器的NO_(3)^(-)-N及TP去除率均可分别超过98%及95%,Device-Ⅱ平均NO_(3)^(-)-N及TP去除率分别可达99.66%及99.36%,COD最高去除率可达93.38%。系统NH_(4)^(+)-N的脱除依赖于斜发沸石的作用,潮汐进水促进了沸石系统的生物再生,可弥补连续流下氧缺乏及微生物作用低下对系统NH4+-N脱除的限制。

原位优势菌人工浮岛耦合生态基处理炼化黑臭水体中试研究

纳污水体的整治成为炙手课题,但对东北高寒盐的纳污水体净化技术未完善。本研究以生态基为膜载体,利用其与芦苇人工浮岛、原位优势菌形成的耦合修复体系开展东北地区某炼化纳污水体净化效果研究。研究表明,当在温度25℃,溶氧浓度4 mg/L,pH值8.0,以碳素纤维草为材料作为生态基,投放密度2根/浮岛单元的环境下时,该耦合系统对纳污上覆水体COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP平均去除率为最佳,可达到78.40%、79.18%、84.05%和79.76%。实现了炼化纳污水体的原位净化目标,提升了上覆水污染物的去除率,为该技术在炼化纳污上覆水体原位治理工程化应用中系统构建与运行提供理论基础。

城市黑臭水体治理新思路与新模式探究

黑臭水体作为污染最为严重的水体,不但破坏了水体环境,也威胁着人类的生活和健康。在美丽中国建设目标的引领下,我国已经将黑臭水体治理工作作为环境治理的重中之重,但是在具体实施过程中,仍然存在着诸多难题。对此,本文具体分析了城市黑臭水体形成的原因及产生的危害,并在物理法、化学法、生物法的综合应用方面提出了具体的优化策略,综合性地开展治理活动,以期能够提升黑臭水体的治理水平。

NaCl改性沸石充释氧性能及对黑臭水体中氨氮去除效能研究

基于天然沸石的多孔性能和对氨氮具有良好的选择吸附特性,利用NaCl对其进行改性,研究其载氧、锁氧和缓释氧能力,并以模拟黑臭水体为对象,研究初始氨氮浓度、温度、pH等条件对改性沸石吸附氨氮能力的影响。结果表明,1.0 mol/L NaCl改性天然沸石可将模拟黑臭废水中溶解氧浓度从0.2 mg/L提高到7.2 mg/L,并保持数周,说明改性沸石具有锁氧功能,并且氧的缓释效果明显,有利于持续较长时间的水处理过程;在改性沸石材料投加量为10 g/L,pH为7,温度为25℃,初始浓度为30 mg/L的条件下对氨氮的去除率可达91.0%,表明改性沸石对改善高氨氮水质具有显著而高效的作用。

多层面、全流程农村黑臭水体治理体系研究与实践

广东省某农村黑臭水体,成因复杂,位于河网密集区域,一直面临着严重污染。具有建筑分布不规律,排口分散,管道接驳难度高;沿河用地紧张,施工难度高等特点。从四个层面、全流程逐级建立黑臭水体治理系统框架,保证水质长久达标。首先对现状问题调研,定量分析成因;接着制定完整的工程体系;随后以不同典型地层为研究对象采取分段施工,优化具体实施技术方案,对不同施工工艺进行适用范围比选;最后通过微生物测序技术分期评估实施效果,进一步调整技术方案,研究表明工程子项的实施时序及处理好河涌上下游关系对避免河涌底泥淤积和水质变差具有重要意义。

农村黑臭水体污染物削减量分配研究

随着城乡经济的不断发展和人民生活水平的提高,农村地区的污染问题日益凸显,其中黑臭水体问题是一大难题。为改善水环境质量,有序开展农村黑臭水体治理工作,以浠水县农村黑臭水体为例,计算浠水县农村黑臭水体污染负荷情况。基于农村黑臭水体的水环境容量,计算各控制单元的削减量,对污染物的削减量进行分层级分配的研究,建立削减量分配模型,确定不同水体的主要污染源及对应的不同污染源的削减量,提高污染治理的效果和可持续性,从而实现精准治污、科学治污。

基于生态安全分析的城市黑臭水体原位治理技术应用研究

原位治理技术在黑臭水体治理工程中应用广泛,但存在治理效果维持时间短,甚至引发二次黑臭的问题。为深入打好黑臭水体治理攻坚战,维护来之不易的治理成效,本研究深入分析几种常见的原位治理技术,归纳总结原位治理技术在应用中存在的局限性或应用误区,点明实施原位修复技术的前提和基础是彻底的控源截污和内源治理,明确各原位治理技术的适用条件,并有针对性地给出对策建议。研究成果可为县级、农村黑臭水体治理工作提供借鉴,推动黑臭水体治理工作向生态、安全、高质量方向发展。

硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复城市黑臭水体

固定化微生物技术可促进城市黑臭水体中氮磷污染物去除,但硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复黑臭水体研究较少。通过向改性载镧膨润土基复合微生物菌剂(La-Bt基复合菌剂)中添加经S_(2)O_(3)^(2-)驯化培养的硫自养反硝化菌(NR-SOB),试图引入硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复黑臭水体。在La-Bt基复合菌剂投加量为1.5 g/L时,向黑臭水体中分梯度投加不同浓度NR-SOB,研究NR-SOB协同La-Bt基复合菌剂去除黑臭水体污染物效果,并通过高通量测序分析底泥微生物群落结构变化。结果表明,当NR-SOB投加量为0.3 g/L时,对黑臭水体和底泥处理效果较好:上覆水氨氮、TN和TP去除率分别为87.42%、69.85%和71.11%;底泥酸可挥发性硫(AVS)去除率为34.76%,底泥TN和TP去除率分别为45.22%、45.04%;实验结束时底泥中厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度从11.76%降至9.84%,硫杆菌属(Thiobacillus)相对丰度达2.82%,氮硫去除相关微生物菌属比例提升约0.95%。

重庆市农村黑臭水体特征、问题及对策建议

农村黑臭水体治理是农村人居环境改善的重要民生事项。本文通过对重庆市农村黑臭水体分布情况、水体类型、污染成因等现状分析,发现重庆农村黑臭水体治理仍存在治理任务重、联动机制不健全、长制久清难等问题,并提出了针对性对策建议。

基于地面实测光谱的城市黑臭水体关键水质指标反演研究

城市黑臭水体污染严重影响城市形象与居民生产生活,如何对城市黑臭水体进行有效的监测与治理是目前亟待解决的问题。选取广州市车陂涌与永和河为实验区,通过分析城市黑臭水体光学特性,揭示城市黑臭水体的遥感响应机理并建立了城市黑臭水体关键水质指标反演模型。结果表明:(1)城市黑臭水体在550~580 nm处遥感反射率和其斜率与正常水体、高度混浊的水体有明显的区别;(2)当总悬浮物(TSS)浓度高于100 mg/L时,TSS起主导光学作用,抑制了黑臭水质指标光学特性;(3)此研究构建的黑臭关键水质指标反演模型具有较高的精度,并且适用于Landsat8 OLI影像,对从时空连续的角度监测黑臭水体具有重要意义,可为黑臭水体的防止与治理提供重要参考。

响应曲面优化混凝法处理黑臭水体的研究

以实际黑臭水体为样本,通过响应曲面(RSM)优化混凝法处理黑臭水体的操作参数,利用BBD设计原理,设计响应曲面17组实验方案,结果表明:三因素对COD去除率作用效果先后顺序为:PAC>PAM>pH,PAC投加量为109.85 mg/L,PAM投加量为1.17 mg/L,pH值为6.84时,此时最大的COD去除率预测值为60.30%。随后在此优化工艺参数条件下,进行5组平行实验,得到COD去除率的平均值为57.14%,与预测值的相对偏差为3.16%,模型得到验证。

农村黑臭水体污染成因及治理现状

为解决我国农村黑臭水体污染问题,增强黑臭水体污染治理效果,以我国若干农村地区黑臭水体防治情况为例,对黑臭水体特征及分类、黑臭水体污染现状及成因进行研究,分析我国农村在黑臭水体污染治理上的整体情况及存在的不足,提出制定黑臭水体污染治理方案、部署黑臭水体污染治理工作、严抓农业生产环节、优化内源水体治理体系、强化宣传教育等若干优化农村黑臭水体污染治理效果的策略,以期为相关人员提供参考。