富营养化湖泊底泥污染控制技术评估

回顾了我国在富营养化湖泊底泥污染控制技术方面的研究进展 ,并从富营养化湖泊底泥污染控制技术的运用效果、环境影响、社会影响、经济性、适用性以及与其他技术的相关性等六个方面 ,全面评估了破坏分层、人工曝气、化学增氧。

HACCP体系用于给水处理厂浊度控制的研究

介绍了危害分析和关键控制点(HACCP)体系的基本原理及其在城市给水系统中的应用进展,并以我国南方某城市的给水处理厂为例,对HACCP体系用于水厂浊度控制开展了探索性研究。应用故障树分析技术识别了水厂中可能导致浊度超标的潜在危害,应用决策树分析技术确定了水厂浊度控制的关键控制点,建立了关键控制点和质量控制点的关键限值、监控系统以及纠偏措施,并分析了对验证程序以及文件和记录保存系统的要求。

国际气候变化适应政策发展动态及其对中国的启示

回顾《联合国气候变化框架公约》下国际气候变化适应政策以及欧盟及其主要成员国、亚太地区主要发达国家、新兴经济体国家和最不发达国家气候变化适应政策的发展历程,并与我国应对气候变化相关政策的发展动态进行对比分析,总结可供我国借鉴的经验和做法。发现进入21世纪以来适应在国际应对气候变化行动中已经获得了与减缓同等的重要性。《联合国气候变化框架公约》下与气候变化适应相关的谈判议题已经从初期单纯关注资金及技术开发和转让机制发展到实施具体的适应计划和行动,主要发达国家和发展中国家2006年以来密集出台了一系列专门的或与气候变化适应相关的政策,包括法律、框架、战略、规划、行动方案等,最不发达国家也在《联合国气候变化框架公约》资金机制的支持下相继开展了《国家适应行动方案》和《国家适应规划》的编制工作,因此制定国家或区域层面的宏观政策以规划和指导气候变化适应行动已成为必然趋势。从2007年开始,我国陆续在国家、地区和部门层次上制定了与气候变化适应相关的政策,但是这些政策在表现形式、制定依据、战略定位、内容构成以及实施机制等方面还存在不足,包括缺乏专门的战略或规划、相关研究基础相对薄弱、政策的国际视野不足、政策落实的责任不明确、缺乏相应的监控和评估机制等。建议我国进一步加强气候变化预测、影响评估、脆弱性和风险评价技术研发,开展气候变化适应政策制定、影响评估和实施机制的方法学和技术研究,抓紧制定专门的气候变化适应战略或规划,并重视其国际视野和战略定位。

城市给水系统应用HACCP体系的研究与实践进展

介绍了危害分析和关键控制点(HACCP)体系的发展历史、基本原理和应用程序,分析了城市给水系统与食品行业应用HACCP体系的差异,回顾了国内外在城市给水系统应用HAC-CP体系方面的研究与实践进展。HACCP体系提供了识别和预防危害的系统方法,有利于提高城市给水系统的过程控制和风险管理能力,保障饮用水水质安全。

城市排水领域应用HACCP体系的研究与实践进展

介绍了危害分析和关键控制点(HACCP)体系的基本原理,分析了城市排水领域应用HACCP体系的特点,回顾了近年来国内外污水和污泥处理及资源化领域应用HACCP体系的研究与实践进展。HACCP体系提供了识别和预防危害的系统方法,有利于加强污水和污泥处理及资源化过程的质量控制和风险管理,从而保障人体健康安全。

给水处理厂预氯化工艺概率机理模型研究

以建立给水处理过程的风险分析方法为目标,提出了综合考虑余氯、氨氮、溴离子、有机物相互关系的预氯化工艺概率机理模型.以典型给水处理厂的现场监测数据为基础,对模型参数进行了率定,并验证了模型的模拟效果.该模型能够较好地模拟预氯化工艺中高锰酸盐指数、氨氮以及氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿4种消毒副产物的浓度概率分布.

给水处理厂氯消毒模型研究进展

回顾了模拟给水处理厂氯消毒过程的八类余氯模型和三类消毒副产物模型,分别介绍其建模方法、基本方程、主要参数等。近30年来,氯消毒模型在建模方法、计算需求、反应级数、反应组分等方面的复杂性明显上升。今后我国应加强氯消毒技术的基础研究,建立实用的氯消毒模型,同时开展模型的不确定性分析。

传统给水处理厂氯消毒模型的开发与应用

以建立给水处理过程的风险分析方法为目标,提出了适用于传统给水处理工艺的氯消毒概率机理模型.模型既考虑氯消毒过程中有机物、余氯、氨氮、溴离子之间化学反应,又考虑水厂混凝、沉淀和过滤工艺过程中的物理和生物作用.典型水厂的现场监测数据表明,该模型能够较好地模拟水厂中高锰酸盐指数、氨氮以及4种三卤甲烷的浓度概率分布.Monte Carlo模拟的结果表明,与我国城市供水水质标准相比,该水厂高锰酸盐指数和单种三卤甲烷的超标概率极低,但总三卤甲烷的超标概率略高,约为2.3%.

中国适应气候变化政策现状、问题和建议

适应气候变化对于中国来说是更现实而紧迫的任务。适应气候变化政策的制定和实施是适应工作的重要组成部分,是确保国家和地方适应目标得以有效落实的重要保证。自2007年《中国应对气候变化国家方案》发布以来,国家、部门和地方相继发布了一系列适应气候变化政策,推动了我国适应气候变化政策的快速发展。本文首先系统梳理和分析了我国适应政策的现状,发现:我国初步形成了自上而下的适应气候变化政策体系,包含117项国家和部门层面适应相关的政策、31个省级适应行动方案和21个省级适应规划。其中,虽然专门适应政策较少,但与气候密切相关的行业和部门的政策中,越来越多的考虑适应气候变化的需求,适应政策主流化趋势明显;地方适应政策考虑气候变化的影响以及现有的适应能力存在差异,在政策原则、目标和优先领域等方面能够因地制宜。其次,剖析了我国现有适应政策的制定和实施中存在的问题,包括:一是国家和部门适应政策组成要素不够完善,具体的适应政策的目标与对应的适应能力与适应资源不匹配;适应政策决策因素考虑得仍不够完整;适应政策监督不足,适应成效评估较弱。二是随着政策中心下移,地方政府对适应气候变化工作重要性的认知水平以及制定气候变化适应政策的能力存在明显局限。三是适应气候变化政策的科学基础仍相当薄弱。最后,为了进一步完善我国适应气候变化政策体系,提出了从提高适应战略地位到加强适应决策机制,从夯实适应研究基础到完善适应相关治理结构等方面的建议。

污水处理厂减排效率的统计评价及影响因素分析

污染物减排和能源消耗成为衡量污水处理厂环境绩效的重要维度,提升污水处理厂的可持续性需要提高单位能耗的污染物减排效果,即污染物减排效率。采用数据包络分析方法,利用我国5 157座污水处理厂2007年至2017年的长历时运行数据,以电耗作为投入,以化学需氧量(COD)、悬浮颗粒物(SS)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)等污染物指标的去除率作为产出,分析我国污水处理厂污染物减排效率的动态变化特征及其影响因素。结果表明,2007年至2017年我国污水处理厂的吨水处理电耗均值处于0. 33 kW·h和0. 46 k W·h之间,COD、SS、NH3-N和TP的去除率持续上升。污水处理厂减排效率的均值在34. 0%到40. 0%之间,2007年至2013年减排效率呈现上升趋势,2013年至2017年有所下降。从处理规模看,污水处理厂的减排效率总体上与处理规模呈正相关,2007年至2017年之间不同规模污水处理厂减排效率的差距在不断缩小;从处理工艺看,SBR及其改良工艺、氧化沟和A2/O工艺的减排效率相对较高,MBR工艺的减排效率相对较低;从经济地理区域看,珠三角、中部和西南区域污水处理厂的减排效率相对较高,西北区域相对较低;从进水污染物浓度看,进水COD浓度与减排效率呈倒U型曲线关系;从影响因素的交互作用看,处理规模、处理工艺、经济地理区域、进水COD浓度等4个因素之间的交互作用对减排效率具有显著影响。可以通过提升污水处理厂运营管理水平、推动大型污水处理厂技术革新、新建污水处理厂的工艺选择综合考虑减排效率影响因素、加强排水管网系统的规划设计和运行维护等方法,提升我国整个污水处理行业的减排效率。

城市水环境系统规划编制研究

为解决城市涉水规划条块分割、整体性和系统性差的问题,对城市水环境系统规划编制进行了研究。在明确城市水环境系统的定义与系统边界的基础上,给出了城市水环境系统规划的定义与定位,确定了规划编制内容,提出了规划编制流程的建议,并研究开发了若干规划编制的技术,为城市水环境系统规划的编制提供了全面的指导。通过城市水环境系统规划的编制与实施,能够有效指导城市水污染防治工作,有助于城市水环境问题的解决。

国际适应气候变化政策保障体系建设

适应气候变化政策体系由适应气候变化行动方案、保障体制、保障机制和保障法制4个部分组成,是为了提高国家或地区的适应能力以及达成适应目标而形成的政策体系。在对国家气候变化适应政策进行调研的基础上,系统梳理了欧盟、美国、日本、俄罗斯及印度等主要国家和组织所采取的适应气候变化政策保障体系,总结了国际适应气候变化政策保障体系对中国的经验启示。

水厂快滤过程动态模型的建立与识别

作为构建国家饮用水安全风险评估框架的一部分 ,开发了一种用于风险评估的水厂快滤过程动态模型。该模型通过对扩散、生物降解、吸附、脱附和反冲洗等过程的概化 ,建立了可模拟不同污染物的普适性水厂快滤动态模型。本模型以实际水厂的现场监测数据为依托 ,以CODMn、氨氮、浊度和微生物为例对模型进行了率定。结果表明模型较好地吻合了实际快滤过程。该模型将可有效地应用于评估不同过滤过程去除各种污染物的风险 ,以及识别饮用水安全风险关键控制点的工作。

北京市污水处理厂出水中雌二醇的概率生态风险评价

随着北京市再生水补给河湖规模扩大,污水处理厂出水中雌激素活性物质引起的受纳水体生态风险日益受到关注。以雌二醇为例,利用物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(joint probability curve,JPC)方法开展北京市污水处理厂出水的概率生态风险评价研究。通过文献调研整理了北京市约430个物种,利用美国环境保护署ECOTOX数据库获取了其中7个物种的雌二醇毒性数据,构建了正态分布、对数正态分布、Logistic分布、对数Logistic分布、Weibull分布、Burr III型分布和Gumbel分布等7个SSD模型,评价了北京市污水处理厂二沉池出水以及"混凝-沉淀-过滤-臭氧"、"超滤-臭氧"和"超滤-活性炭-臭氧"3种深度处理工艺组合出水的生态风险。结果表明,利用北京市7个物种雌二醇毒性数据构建的SSD模型具有合理性,SSD模型选择对生态风险评价结果的影响较大,对数正态分布、对数Logistic分布、Weibull分布和Burr III型均是可接受的SSD模型,其中拟合效果最佳的Burr III型分布模型给出了最保守的风险估计。Burr III型分布模型的模拟结果显示,北京市污水处理厂二沉池出水以及3种深度处理工艺组合出水的总体风险期望值分别为0.070、0.040、0.036和0.026,该结果可以为北京市未来水生态保护目标的设定以及污水处理工艺的升级改造提供决策参考。

污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型

基于浓差极化现象和膜孔堵塞效应,建立了污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型.利用中试试验数据率定模型参数并验证模型的模拟效果.模型验证结果表明,该模型能够较好地模拟超滤工艺出水UV254值随时间的变化特征,基于最优参数得到的模拟值与相应实测值相对误差的绝对值均低于10%.并且模型参数区域灵敏度分析和不确定性分析结果表明,该模型的结构具有较高的可靠性.应用该模型研究了过滤时间、通量和进水浓度变化对出水水质的影响.结果表明,在过滤初期膜孔堵塞效应占主导地位并增加超滤膜对有机物的截留效果,在过滤后期浓差极化现象占主导地位并降低超滤膜对有机物的截留效果;当进水UV254浓度恒为0.1cm-1时,通量从5×10-5m/s增至1×10-4m/s,导致UV254截留率降低13%;当通量恒为5×10-5m/s时,进水UV254浓度从0.2cm-1降至0.1cm-1,使得出水浓度降低50%.因此,模型可应用于模拟进水水质和操作条件对污水深度处理中超滤工艺出水水质的影响,为从预处理、过滤周期和通量等方面改进和优化超滤工艺提供基础.

SWAT模型在我国流域水环境模拟应用中的评估验证过程评价

模型评估验证是模型开发和应用过程中的重要环节,是管控模型应用于管理决策风险的重要手段.近年来,以SWAT模型为代表的流域水环境模型在我国流域水环境管理中得到广泛应用,但模型评估验证过程尚缺乏规范性指导.结合SWAT模型建模过程和模型评估验证的基本步骤,梳理总结SWAT模型评估验证过程的评价方法,针对确定研究或决策目标、获取输入数据、构建模型、模型率定验证、展示模型结果等5个阶段分别设计评价指标.筛选中国知网收录的2015—2017年发表的以SWAT模型为主题的428篇学术论文作为研究对象,评价现有研究的模型评估验证过程,分析我国SWAT模型评估验证的现状以及存在的问题和不足.评价结果表明,我国现有的SWAT模型应用研究总体比较重视模型评估验证过程,能够清晰定义研究区域、建模目标和期望产出,说明输入数据来源和质量以及模型概化、参数灵敏度分析、参数识别、不确定性分析的方法和结果,模型模拟效果较好.但是,针对SWAT模型评估验证方法的研究较少,在模型参数识别方面还存在参数选取未考虑研究区域特征、参数识别结果不合理等问题.建议在SWAT模型应用研究中关注参数灵敏度分析和参数识别,结合研究区域特征建立本地化应用数据库,加强模型评估验证方法研究.当模型应用于流域水环境管理决策时,应完整地开展模型评估验证,并分析模型不确定性对决策的影响.

中国适应气候变化政策评价

自2007年国务院发布《国家应对气候变化方案》以来,我国政府制定并实施了一系列适应气候变化政策,有力推动了我国适应气候变化工作的快速发展。本文通过对我国已经发布的适应政策进行梳理,采用适应政策组成要素评估方法,对适应政策的目标设定、适应能力与资源评估、决策、实施与评估等4个阶段进行系统评估,结果表明:根据适应政策要素组成评估框架,单个适应政策可获得的最高综合评分为38分,我国发布的8项针对性的适应气候变化政策平均得分为15.8分,约为总分的41.6%,与美国、英国和澳大利亚的57项适应政策平均评分为总分的37%相当,整体处于相近水平。从适应政策制定的四个阶段来看,适应政策的目标设定平均为11.5分,适应能力与资源评估平均为2.6分,决策平均为6.6分,实施与评估平均为9.2分。适应政策的目标设定较清晰,适应能力与资源评估是主要的短板。同时,提出我国适应政策仍存在的问题包括:我国适应政策的目标与对应的适应能力与适应资源不匹配,需要加强适应气候变化人力资源、资金、社会资本、自然资源和实物资本等方面的投入。我国适应政策决策重视利益相关方和影响评估基础,但适应政策中忽视了对非气候因素的评估,对当前气候变化领域的科学假设和不确定性考虑不足,对适应决策很关键的未来风险评估仍欠缺。适应政策推广部署较好,我国部门适应政策向下传达渠道明确,政策主要由省级政府和相关机构负责实施,实施机制相对较完善,但监督与评估不足,适应政策多数对监督机制、成效评估没有明确的表述。

某湿地生态保护区水体中铜的生态风险评价及管理限值研究

铜是生物必需的微量元素,但过量暴露会对生物产生毒害效应。针对我国南方城市某湿地生态保护区水体重金属污染问题,参照《澳大利亚和新西兰淡水和海水水质指南》,应用物种敏感度分布(speeies sensitivity distribution,SSD)方法和联合概率曲线(joint probability curve,JPC)方法评价水体中铜的生态风险评价,在此基础上提出水体中铜浓度的管理限值。根据该湿地生态保护区生物调查历史数据以及其他文献数据,整理了415个本地物种的清单,通过美国环境保护署ECOTOX数据库以及其他文献共获取了13个物种的毒性数据,构建了Weibull分布、对数正态分布、正态分布、对数Logistic分布、Logistic分布、BurrⅢ型分布和Gumbel分布等7个SSD模型。结果表明,利用13个本地物种铜毒性数据构建的SSD模型具有合理性,不同模型计算得到的湿地生态保护区水体中铜的总体风险期望值为0.054~0.121。其中,BurrⅢ型分布模型的拟合效果最好,据此推导得到以保护水生生态系统为目标的铜的高可靠性与中等可靠性触发值分别为2.55μg·L^(-1)和1.41μg·L^(-1)。考虑到管理目标的可达性和现状的生态风险水平,提出该湿地生态保护区水体中铜浓度的管理限值为3μg·L^(-1)。

极端高温事件对城市用水量和供水管网系统的影响

频发的极端高温事件将导致城市用水量增长,增加城市供水设施的运行风险。综合采用气候相似性、终端用水模拟、供水管网系统水力学模拟等方法,构建了极端高温事件对城市用水量及供水管网系统影响的定量评估方法。以北京某新城区为研究案例,模拟结果表明极端高温事件将使日用水量较夏季常态增加5.7%,人均日用水量增加19.83 L,其中早晚用水高峰时段增幅较大,导致供水管网系统中不能满足28 m水头要求的节点比例增加了约13个百分点。

标准化水厂建设工程造价模型

基于回归分析法构建标准化的自来水厂工程造价模型,包括单元构筑物建筑工程费用模型和自来水厂设备购置费用模型。同时结合自来水厂取水头部、其他类型建筑物及总平面布置费用造价分析,工程建设其他费用及预备费估算水厂造价。根据实际工程,对获得的模型进行校验。单元构筑物各自的建筑工程费用估算误差均控制在30%以内,符合项目建议书阶段的精度控制要求;自来水厂工程部分,实际设备购置费用估算误差为-11.30%;自来水厂造价整体造价估算误差率为4.03%。基于回归分析构建的自来水厂造价模型,能够应用于自来水厂的快速造价估算,并保证较好的估算精度。