地表水环境污染物受体模型源解析研究与应用进展

当前地表水体污染问题严重,准确掌握污染物的来源并从源头上对污染物实施总量控制是实现污染源有效监管的技术依据,也是我国流域污染防治工作的重要技术支撑。在对国内外已有的水环境污染源解析技术归纳的基础上,着重对地表水污染物源解析受体模型中的成分/比值法、指纹图谱法、化学质量平衡模型和多元统计法等方法的研究和应用进展进行了详细阐述,并对国内外地表水污染物源解析技术存在的问题和应用前景进行了评述和展望,指出当前水环境源解析技术存在的主要问题为:现有源解析技术的局限性和约束条件难于满足,使得分析结果存在较大误差;污染源指纹谱不完整等现状制约了源解析的研究深度;特定区域污染源指纹谱的修订存在较多困难;现有模型仅反映过去时段对受体的贡献;源解析研究的目标污染物相对有限。对现有技术的完善与优化,各模型间的综合分析、耦合应用为当前研究的热点与发展趋势。

污泥减量化技术研究进展

针对当前日益突出的污泥处理处置难等问题,分别从物理法、化学法和生物法等方面阐述了当前污泥减量化技术的研究发展现状,介绍了各种工艺的基本原理、特点和存在的问题。结合国内外污泥减量化技术的研究进展,提出了未来污泥减量化技术的发展方向。

类芬顿处理技术研究进展综述

随着工业的迅速发展,产生诸多难降解废水,废水进入环境水体,而存在于环境水体的污水具有难降解、危害大等特点,均会对人类的健康产生危害,因此治理难降解工业废水引起了学者们的广泛重视。类芬顿技术是近年来研究较多的一种高级氧化水处理技术,因其反应效率高、反应彻底、无二次污染的特点成为了研究热点。综述了常用的类芬顿方法研究进展。介绍了光-Fenton法、电-Fenton法、超声-Fenton法、微波-Fenton法、零价铁-Fenton法的反应机理,分析了类芬顿技术的优缺点,总结了在工业废水处理上的应用状况。当前应深入研究类芬顿技术对有机物的降解机理,开发出低成本、高效能的水处理技术。

Fenton氧化处理酚类废水及其动力学研究

采用Fenton试剂分别处理含苯酚、间甲酚、邻甲酚废水,研究了COD去除效果、ORP用于反应过程控制的可行性及动力学特性。结果表明,Fenton试剂对3种含酚废水均具有较好的处理效果,较高的Fenton试剂投量会降低H2O2的利用率。在Fenton试剂投加量不足时,反应过程中ORP呈现先快速升高而后趋于平缓的规律,其变化和COD的变化具有相关性,可将ORP作为分批投加Fenton试剂的控制参数。不同废水的COD降解过程均符合二级动力学模式,反应的半衰期长短为邻甲酚>苯酚>间甲酚。

松花江水体中多环芳烃污染源解析因子分析研究

在水体环境中应用污染物源解析模型,从源头上实现对污染物的控制对于遏制水质恶化具有重要意义。该文通过对松花江丰水期18个监测断面和平水期16个监测断的16种EPA优先控制的多环芳烃作为目标污染物,应用因子分析法识别水体中多环芳烃的主要来源,结果显示:松花江流域水体有4个主要的多环芳烃污染源,分别为煤及石油的燃烧源、交通污染源、石油污染物和炼焦污染源。丰水期与平水期多环芳烃污染来源基本一致。根据沿江主要工业分布得出:二松吉林段主要来源于吉林石化等大型石化企业和热电厂的石油燃烧和煤燃烧;二松松原段主要来源于当地的油井石油源和热电厂的燃煤;干流哈尔滨段主要来源于当地热电厂的燃烧和石油燃烧;干流佳木斯段主要源于佳木斯市的焦化厂、热电厂的石油源及煤烧。研究结果可为我国松花江流域水环境中多环芳烃的控制和治理提供参考和科学依据。

以玉米淀粉废水为反硝化碳源的污染物降解特征与微生物群落结构研究

以玉米淀粉废水为反硝化碳源,研究了反硝化过程中硝态氮和有机物的去除效果,利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子方法(PARAFAC)分析了反硝化过程中溶解性有机物的降解特征,利用高通量测序法研究了活性污泥中微生物的群落结构。结果表明:以玉米淀粉废水为反硝化碳源时,NO-x-N(NO-3-N与NO-2-N浓度之和)的去除率可达96.80%;应用三维荧光光谱结合平行因子方法,可以识别出反硝化系统中的2个荧光组分,分别为类络氨酸荧光组分〔组分1(230 nm/310 nm、275nm/310 nm)〕和类色氨酸荧光组分〔组分2(220 nm/350 nm、280 nm/350 nm)〕。组分1荧光峰强度呈下降趋势直至荧光峰完全消失,表明组分1可被微生物完全降解;组分2荧光强度逐渐升高,推测组分2为微生物代谢过程中产生的副产物;经淀粉废水驯化后的污泥中三大优势菌群为未经培养菌种(uncultured bacterium)、伯克氏菌目(Burkholderiales)和红环菌目(Rhodocyclales),其相对丰度分别为18.54%、14.65%和14.13%。

玉米淀粉废水强化混凝与反硝化脱氮除磷技术研究

针对现行玉米淀粉废水处理工艺出水氮、磷易超标的问题,提出2种提高脱氮除磷潜能的解决方案:在预处理阶段设置混凝工艺强化去除部分污染物;在反硝化阶段引入部分竖流沉淀池(初沉池)出水作为补充碳源。通过设计单因素混凝试验,对比氯化铁、硫酸铝、壳聚糖、海藻酸钠4种絮凝剂对污染物的去除效果。结果表明:氯化铁较适合作玉米淀粉废水处理絮凝剂,当氯化铁投加量为0.40 g/L,pH为4,温度为35℃时,TP、SS、TN和CODCr的去除率分别为93.5%、94.8%、10.8%和10.7%。采用序批式反应器,研究了以淀粉废水处理过程中的初沉池出水作为反硝化碳源的污染物降解特性与动力学特性;分别采用基于Monod方程的微分方程模型和分段零级反应动力学模型拟合试验数据。结果表明:反硝化过程中存在NO_2^--N积累现象,NO_2^--N最大积累率为61%;采用基于Monod方程的微分方程模型,能够很好地拟合水解酸化段废水作为碳源的反硝化过程中NO_3^--N、NO_2^--N以及NO_x^--N(NO_3^--N与NO_2^--N当量总和)浓度的变化趋势,NO_3^--N、NO_2^--N以及NO_x^--N的最大降解速率分别为24.21、12.78和15.97 mg/(g·h)(以MLVSS计);分段零级动力学模型能较好拟合NO_x^--N浓度随时间的变化趋势,阶段1和阶段2的反硝化速率分别为16.09和8.71 mg/(g·h)(以MLVSS计)。

ABS树脂生产废水处理技术研究进展

ABS树脂生产废水有机污染物含量高、成分复杂、可生化性差,极难处理。分析了ABS树脂生产废水的水质特征,综述了废水处理技术的研究现状及特点,并提出了ABS树脂生产废水处理技术的发展趋势。

沉积物中邻苯二甲酸酯类物质的分析方法及污染特征研究进展

综述了近年来国内外有关河湖沉积物中邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的分析方法和污染特征研究进展。详细阐述了索氏提取法、超声提取法、微波辅助萃取法、加速溶剂萃取法及被动采样技术等沉积物PAEs前处理方法,柱层析法、固相萃取法2种净化方法和气相色谱、气相色谱-质谱、气相色谱-三重四极杆质谱、高效液相色谱等仪器分析方法,并对比分析了上述方法的优缺点,以期为更高效提取河湖沉积物中PAEs提供参考依据;同时总结了近年来国内外河湖沉积物中PAEs污染特征的研究进展,相比欧美等发达国家,我国沉积物PAEs污染较严重,潜在生态风险较高,主要污染物为DBP和DEHP等。

水节霉发生地河水中主要有机污染物种类研究

采用液液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)2种前处理方法联合提取某河流水节霉高发期发生地断面河水中有机物,并用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行定性和半定量分析。结果表明,水节霉高发期发生地水样主要有机物种类为92种(峰面积比大于0.07%),主要为有机酸类、酞酸酯类、烃类、有机酸酯类、杂环类、多环芳烃类、酮类、酚类、醇类及未知化合物;峰面积比较高(大于1%)的主要有机物为26种,主要为有机酸类、烃类、酞酸酯类、其他酯类等无毒有机物及未知化合物。说明在水节霉爆发的2月,未造成有毒有机物污染。

养猪废水处理技术研究进展

在概述农村分散养猪废水的特征及危害的前提下,分析了养猪废水的处理技术,包括固液分离、厌氧处理、好氧处理以及各种组合工艺,并提出了源分离-多级厌氧-人工湿地组合工艺处理农村分散养猪废水的方法。

水节霉共生体的化学控制小试研究

采用高锰酸钾、二氧化氯、硫酸铜、生石灰4种化学药剂对水节霉(Leptomitus lacteus)共生体控制效果进行研究,以投加化学药剂前后水节霉共生体生长的生物量变化来反映控制效果,并对投加化学药剂前后水节霉共生体水溶液的水质变化及4种化学药剂的经济性进行了分析。结果表明,投加高锰酸钾、二氧化氯、硫酸铜、生石灰4种化学药剂均对水节霉共生体有一定的控制效果,当投加量分别为1.5,1.5,2.0和40mg/L时,水节霉共生体生物量降低率均达到最大值,分别为68.0%,63.1%,67.0%和76.8%。综合水节霉共生体的控制效果、经济性以及投加化学药剂前后水节霉共生体水溶液的水质变化得出,应急投加时4种化学药剂从优到劣排序为二氧化氯>高锰酸钾>硫酸铜>生石灰;收集后岸上处置时4种化学药剂从优到劣排序为生石灰>高锰酸钾>硫酸铜>二氧化氯。

典型除草剂生产废水的有机污染特性研究

除草剂废水作为难处理的工业废水之一,具有含盐量高、可生化性差、难生物降解等特点。该废水含有的溶解性有机物与难溶解性有机物均以含氮有机物为主,BOD∶COD=0.045,C∶N∶P=692∶426∶1。实验采用吹扫捕集、静态顶空、固相微萃取、固相萃取、液液萃取与气相色谱/质谱联用,定性分析了莠去津、乙草胺除草剂生产废水中主要有机污染物,并研究了废水及主要污染物的紫外吸收光谱、三维荧光光谱。定性结果显示,废水中含有氯代烃、苯系物和均三嗪类、酰胺类除草剂等38种挥发性、半挥发性有机物,其中莠去津、乙草胺等除草剂占87.99%。受单环或杂环类物质的影响,废水在波长210-230和250-270nm范围内有紫外吸收,且氨基基团导致其紫外吸收红移20nm。废水在λex/λem=200-280/300-400nm产生了5个荧光峰a（225/305nm）,b（265/365nm）,c（275/305nm）,d（285/390nm）,e（320/375nm）。不同官能团特征有机物三维荧光结果显示,λex/λem=215-230/290-340nm附近区域为不饱和键荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为烯烃、苯环、杂环;λex/λem=270/300nm附近区域为酚羟基、羰基荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为苯酚类、酮类。

低温等离子体协同催化氧化水处理技术的研究进展

为了提高去除水中有机物的去除率和能量利用效率,低温等离子体协同催化氧化水处理技术近年来成为研究的热点。针对低温等离子体非均相协同催化氧化体系和均相协同催化氧化体系,综述了近年来低温等离子体协同催化氧化水处理技术的研究成果,分析了低温等离子体协同催化氧化机理,讨论了存在的问题并提出了以后的研究方向。

海绵状零价铁修复硝酸盐污染地下水试验研究

研究以50-100目的海绵状铁粉为还原剂,采用静态试验方法,研究了铁对硝酸盐氮的还原作用及其影响因素,分析了铁粉用量、铁炭比、pH值、硝酸盐氮初始浓度、温度以及铁粉表面预处理对硝酸盐去除率的影响。试验结果表明,最佳铁氮质量比为400∶1,铁粉投入过多对硝酸盐的去除率没有进一步促进;活性炭的加入有助于零价铁（Fe0）还原硝酸盐,降低反应后溶液中的NH＋4-N浓度,试验最佳的铁炭比为1∶2;溶液的初始pH值降低有利于硝酸盐氮的去除;硝酸盐氮初始浓度越大,反应的平均速率越高;升高温度和酸洗预处理,有利于提高硝酸盐的去除率;产物分析表明,试验过程中,去除的NO-3-N含量中约60%以上转化为NH＋4-N,NO-2-N浓度很低。

石化污水厂二级出水溶解性有机物分级解析研究

以某石化污水处理厂二级出水为研究对象,采用大孔吸附树脂将污水中溶解性有机物分离成亲水性物质、疏水酸性物质、疏水中性物质和疏水碱性物质4个组分,分析了各组分的有机物的组成特征、三维荧光光谱特征及红外光谱特征.结果表明,亲水性物质和疏水酸性物质分别占水样中溶解性有机碳的49%和29%,是该石化污水厂二级出水中的主要物质类别.亲水性物质中含有较多的生物源腐殖质类物质,疏水中性物质含有较多的芳香族蛋白质和溶解性微生物代谢产物类物质.4种组分的红外光谱图中600~1200cm-1波数的指纹区波峰数量最多,多为芳香类同分异构体化合物.

国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望

综述了国内外土壤砷污染现状,总结了固化稳定化修复、土壤淋洗修复、电动修复、微生物修复、植物修复和农业生态修复技术在土壤砷污染修复中的研究进展及各自优缺点,指出土壤砷污染修复未来研究的发展方向为:进一步研究修复过程中的影响因素及作用机理;开发新技术;注重多项技术联合修复土壤砷污染的研究。

工业废水有毒有机物全过程控制技术策略与实践

工业废水有毒有机物削减,是构建我国以人体健康和水生态系统安全为水环境目标的流域水质目标管理体系的重要环节之一。笔者归纳国外成功经验,结合我国国情,提出立足"生产—污染控制"系统的整体优化,对工业废水有毒有机物进行全过程控制的综合防治技术策略:以废水有机物排放源解析为基础,通过生产工艺改进和管理减排等措施减少进入废水处理系统的污染物量;选择废水分质处理策略,根据废水水质特性,通过有机物回收及强化降解技术实现有毒有机废水的预处理,通过高效生物处理技术实现有毒有机物的生物降解,最后通过深度处理进一步削减有毒有机物的排放量。对于大型工业联合体,通过生产装置内部、生产装置之间、生产装置与综合污水处理厂之间的协同优化,实现资源节约和有毒有机物的高效减排。通过减排技术体系的构建和污染物排放标准的制订推动新型适用废水有毒有机物控制技术的研发和应用。

离子色谱法测定河流中乙酸、丙酸和丁酸含量的研究

建立一种用离子色谱法同时分离测定被污染河流水中微量乙酸、丙酸和丁酸的方法。采用IonPac AS11-HC阴离子分离柱,5mM NaOH淋洗液,流速1.0ml/min。结果表明,乙酸、丙酸、丁酸的检出限按峰高计分别为0.258、0.294、0.374mg/L;按峰面积计分别为0.350、0.421、0.588mg/L。乙酸、丙酸、丁酸的保留时间、峰高、峰面积的变异系数RSD在0.03%～3.92%之间。对某河流水样分析,乙酸、丙酸、丁酸的回收率在99.6%～107.6%间。

多元统计模型在水环境污染物源解析中的应用

源解析是指对污染物的来源进行定性或定量研究的技术,查明水环境中污染物来源是有效治理污染的前提。介绍了多元统计模型在水环境中污染物源解析方面的几种常用方法及其在国内外的研究、应用案例,分析了各模型的优缺点及其适用条件,指出了近年来对多元统计模型的优化研究情况。最后针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出今后水环境污染物源解析研究的新思路:多元复合模型的应用,利用统计学知识对现有模型的优化改建,GIS与源解析统计模型的有效结合。