丘陵山区水库沉积物-水界面磷源汇转换机制

以东南丘陵山区典型深水水库对河口水库为研究对象,开展了1a的原位调研,在主要水域内采集原位柱状沉积物样品,分析了沉积物磷的含量、赋存形态、间隙水剖面特征以及沉积物-水界面交换通量的时空变化特征.结果表明:对河口水库表层沉积物总磷(TP)含量变化范围为(470.8~1012.3)mg/kg,平均值达到(688.4±186.48)mg/kg,呈现从上游至下游逐渐增加的趋势,下游坝前区域磷污染最为严重;沉积物中各形态磷含量大小顺序依次为:铝结合态磷(352.61mg/kg)>铁结合态磷(Fe-P)(98.10mg/kg)>闭蓄态磷(88.77mg/kg)>钙结合态磷(72.42mg/kg)>有机磷(33.38mg/kg)>可交换态磷(1.64mg/kg).全库沉积物总体表现为磷的释放源,其中,秋季释放风险最高,冬季大部分区域沉积物从磷释放的源转变为汇;全年平均静态释放通量和扩散通量分别为(0.81±2.34)mg/(m^(2)·d)和(2.15±3.47)mg/(m^(2)·d),2种方法所得全年磷释放量分别为1.92和3.67t,秋季释放量最大.铁结合态磷(Fe-P)的转化可能是控制沉积物-水界面磷源-汇转换的重要原因,由氧分层导致的沉积物厌氧及铁结合态磷(Fe-P)溶解释放将增加下层水体磷浓度,并在水体逆温后增加水柱总体磷浓度.在秋季大量磷释放之后,应更加关注随后的逆温对整个水体磷浓度的影响.

浸泡淋滤作用下煤矸石重金属元素的释放规律及特征研究

为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征,通过扫描电镜(SEM)对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌,借助X射线衍射(XRD)技术测定煤矸石淋滤前后的矿物成分组成及变化情况.结合模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤试验,考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性.结果表明:(1)淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多,淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小.(2)As、Mn的浸出浓度均较高,最大释放率大小表现为As>Cd>Cu≈Ni>Mn>Cr>Zn>Pb. As的累积释放对周边土壤环境以及地下水产生不利影响的风险较高.(3)连续动态淋滤试验在pH为3时,Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高,As、Cr在中性条件下的累积释放量高于在酸性条件下.引入土壤介质这一因素后,Cr、As的累积释放量均明显减少,这两种重金属元素均呈现出在土壤中积累的状态.研究显示:对于相同煤矸石堆存量,降雨量越大,重金属的释放总量越高,固液比为1∶20时,As释放量最高可达2.822μg/L;Cr、As呈现出在土壤中积累的状态,煤矸石淋滤后Cr、As对土壤存在潜在污染风险,同时也需考虑其对周边地下水的影响.

暴雨洪水管理模型(SWMM)研究应用及发展趋势

暴雨洪水管理模型(SWMM)具有通用性、灵活性、高效性和高拟合度的特点,其广泛应用于国内外城市排水系统管网的模拟和评估。文中介绍SWMM模型的基本构成及其同类型的软件,提出构造SWMM模型的数据要求和基本步骤,总结了近五年国内外SWMM模型的研究和应用进展情况,从SWMM模型与GIS软件耦合、模型参数敏感性研究和模型对水文水质和LID措施的模拟3个方面对国内应用进行重点介绍。最后指明了增加模型功能和结合中国国情发展的趋势。

微生物淋滤技术在去除城市污泥重金属中的应用

重金属是目前污泥土地利用的最大障碍,有效去除污泥中的重金属成为污泥再次利用的关键。微生物淋滤法作为一种高效、低成本、绿色的污泥重金属的处理方法,展现出广阔的应用前景。综述了污泥重金属去除技术的优缺点,分析了微生物淋滤技术的优越性及去除效果,展望了微生物淋滤技术的前景与方向。

生物淋滤对城市污水处理厂污泥重金属的去除

以福州市大学城污水处理厂沉淀池污泥为培养基质,用单质硫粉作底物培养以氧化硫硫杆菌为优势菌种的接种液,采用生物淋滤法去除污泥中的重金属,研究底物投加量及驯化污泥接种量对污泥重金属去除效果的影响,并分析淋滤过程中重金属的形态变化。结果表明,当接种量为5%、硫粉投加量为5 g/L时,生物淋滤可使污泥中重金属元素Zn、Cu和Cr的去除率分别达到91.9%、62.1%、32.0%,大大降低了污泥中的重金属含量。生物淋滤后污泥中的重金属Zn、Cu和Cr主要以残渣态的形态存在,生物可利用性和迁移性降低。

微生物胞外聚合物在水环境中的应用研究

介绍了微生物胞外聚合物(EPS)组成、EPS的絮凝性能、吸附性能及生物降解性,简述了EPS的提取及制备过程。结合EPS在给水处理、污水处理及污泥处理中的潜在应用,分析了使用EPS的优越性和局限性。最后展望了EPS作为生物絮凝剂、吸附剂在水处理领域里的应用前景和发展方向。

给水管网中铁释放现象及控制方法分析

我国给水管网中铁质管材使用占比较高,然而铁质管材均存在不同程度的腐蚀问题。管网腐蚀垢中铁稳定性遭到破坏会引起铁的释放,研究给水管网腐蚀垢的铁稳定性问题对于控制"红水"问题,保障城镇居民的正常用水至关重要。控制给水管网铁释放现象可以采用以下方式:①管材控制:管道内衬水泥砂浆、环氧树脂材料或者采用电化学保护方法,选择合适管材或减少铁质管材的使用;②水质调控:消毒剂的选用如氯气、氯胺等;消毒方式联用如臭氧-生物活性炭-氯气、臭氧-氯气、氯气以及UV-氯气等;pH、碱度、钙硬度及硫酸根浓度的调节;③管垢控制措施:管垢控制一般采用投加缓蚀剂,缓蚀剂如正磷酸盐、多磷酸盐、硅酸盐、新型缓蚀剂木质素及缓蚀剂的组合都对管道腐蚀垢产生不同影响,应该合理选用,根据季节及温度变化合理选择缓蚀剂的投加量、投加浓度和投加速度。

零价铁联用技术处理废水的研究进展

零价铁联用技术结合零价铁和其他技术优点去除水中难降解有机污染物、重金属、放射性物质等多种污染物,克服了零价铁单独使用易被氧化、去除效率低等缺点,提高了废水处理效果。主要介绍了当前常见的几种零价铁联用技术:零价铁-PRB技术、零价铁-过硫酸盐技术、零价铁-微生物技术、零价铁-Fenton技术,分析零价铁联用技术当前研究进展、作用机理、应用中存在问题,指出如何将纳米零价铁与相关技术联用进行常规水处理,或针对处理某种难降解污染物,将是未来零价铁体系新的研究方向。

自动气相分子吸收光谱法测定水体中高锰酸盐指数

采用亚硝酸盐作为还原剂,以间接测定亚硝酸盐含量的方式,建立了以气相分子吸收光谱法来快速定量测定水中高锰酸盐指数的方法。试验结果表明,标准曲线相关系数大于0.9995,该方法的检出限为0.066mg/L,检出范围为0.4~5.00mg/L,相对标准偏差为1.56%~1.67%。此外,本文还研究了气相分子吸收光谱法与国际法采用酸式或碱式消解不同水样的试验,进一步证明该法具有准确度高、精密度高和测定速度快的特点,适合分析大批量水样、样品消解和数据分析,可实现全自动化,提高工作效率。

排水工程导流与拆除施工的案例分析——以Y污水泵站进水主干管翻建工程为例

市政排水工程新建、翻建污水管道,有关导流与拆除施工问题往往被忽视。以实际工程案例,从设计与施工角度,分析大口径污水管道导流设计与拆除设计的必要性。导流与拆除施工是工程顺利实施的前提条件。施工阶段,导流与拆除的作业应纳入排水工程设计范围,其工程量需要单独计量,实施过程应十分注意安全生产;导流与拆除过程全员全过程参与质量控制;运行阶段关键节点维修维护需要专门导流与拆除的工程设计。

纳米材料技术的负面影响

纳米技术越来越受到人们的重视,但由研究和报道发现,纳米材料的前景不容乐观.1985年发现巴克球,近来研究人员发现它对鱼的大脑可以产生大范围的破坏,这也是首次找到纳米微粒可能给水生物种造成毒副作用的证据.介绍了纳米微粒对生物及人类健康、环境和军事的影响,以及其他方面的危害,建议及早关注纳米技术的负面影响,并采取四个方面的措施,从源头上控制、阻止不适当的使用,以免引起灾难性的负效应.

丘陵地区雨洪管理建设研究

海绵城市实现了雨洪管理从传统工程排水到综合排水、生态排水的转变。以湖北省某市海绵城市规划为例,确定雨洪管理目标为将75%的降雨就地消纳和利用,探讨山地丘陵地区海绵城市的规划思路、建设策略,利用GIS以及单因子指标评价法、多因子复合评价法确定适宜的海绵城市开发区域,针对各个开发区的特征,提出对应建设指引;同时参考行政区间进行二级分区,将管控指标分解到各级区域,最后的校核结果表明该次规划符合该地区海绵城市建设的设定目标。

超滤及其组合工艺在饮用水处理中的应用

综述了饮用水处理的现状,介绍了超滤工艺的优势,总结了超滤组合工艺的研究现状和对污染物的去除效果,分析了当前超滤及其组合工艺存在的问题,同时提出该工艺在今后饮用水处理领域的主要研究方向。

城市污泥重金属去除研究进展

目前,重金属是污泥农用的主要障碍之一。综述了当前我国城市污泥中重金属的分布及形态,分析了化学法、生物淋滤法、植物修复技术、电动修复技术等几种主要的重金属去除技术的优缺点,并介绍了重金属联合处理技术的效能,展望了今后的研究方向。

超滤及其组合工艺在污水深度处理中的应用

介绍了我国污水处理的现状以及超滤及其组合工艺的优势,归纳了常见的超滤组合工艺用于污水处理的效果以及研究现状,分析了超滤及其组合工艺存在的问题,并展望了今后的重点研究方向。

基于SWMM的感潮地区雨洪模型建立及内涝治理模拟分析

随着城市不透水面积的增加,积水内涝情况不断加剧,而感潮地区的管网同时还会受到潮水顶托的影响,导致排水能力受到限制。基于ArcGIS对SWMM进行辅助建模,利用ArcGIS对研究区域的管网和下垫面进行概化,提出一种面向感潮河网城区潮水顶托下排水系统的高效建模解决方案,并利用该方法以东南沿海某感潮地区临近河道的老城区为研究区域,建立该地区的雨洪模型。采用历史实测降雨数据和多年平均潮水水位曲线进行雨洪模拟,对比自由出流与潮水顶托2种情况下的城市积水内涝情况,针对潮水顶托下的积水内涝特点,进一步提出增设LID设施、增设防潮阀、增设雨水调蓄泵站的综合防洪排涝手段,分析城市管网在不同手段下的积水内涝改善情况。该研究为典型感潮地区提供了针对潮水顶托的内涝治理方案,为城市排水系统的规划建设、运行优化提供了理论基础和数据支持。

“双一流”背景下给排水科学与工程专业发展的探索与思考

给排水科学与工程专业是土木工程类的四大本科专业之一,如何让该专业在“一流学科”背景下得到更好的发展显得迫在眉睫。本文以福州大学为例,结合“双一流”建设任务,分析“双一流”背景下给排水科学与工程专业建设发展面临的问题,从师资队伍建设、科研成果提高和学科平台建设三个方面提出思路和对策,以期对促进给排水科学与工程专业的发展提供参考。

城市污水处理中典型重金属离子去除与迁移规律研究

为了揭示典型重金属离子在污水处理过程中的去除与迁移规律,以某城市污水厂二级处理流程为对象,进行了各处理单元出水和沉泥的定期采样,分析了水相和泥相中6种重金属离子的含量。结果表明,以生活污水为主的城市污水受重金属离子污染不严重,且二级处理工艺能很好地去除水中的Cu、Hg和As,去除率分别为77.1%、85.8%和97.0%,而对Mn、Zn和Cr的去除率相对偏低,分别为40.0%、33.3%和30.8%。在污水处理过程中,多数金属离子有逐渐从水相迁移到泥相的趋势。通过离心分离法对水中的金属离子按溶解态和颗粒态进行了分类,发现各种金属离子在生物处理单元中有从溶解态转化为颗粒态的趋势,但在二沉池中某些金属离子又有从颗粒态转化为溶解态的现象。污水处理厂出水中Cu、Hg、As主要以颗粒态为主,而Mn、Zn、Cr主要以溶解态为主。颗粒态金属的溶出可能是这3种金属离子去除率较低的原因。

活性污泥吸附重金属离子的影响因素

重金属离子的毒害性大使得解决重金属离子污染问题迫在眉睫。而活性污泥是一种良好的生物吸附剂,能够去除水中的重金属离子。通过对活性污泥吸附重金属离子的影响因素进行综合评述,在p H值、温度、吸附时间、活性污泥浓度、重金属离子浓度、共存离子影响、活性污泥表面离子形式等方面进行分析,重点讨论了吸附影响规律及其内在的吸附作用机理,展望了活性污泥吸附重金属离子的应用前景和研究方向。

胞外聚合物提取方法的研究进展

胞外聚合物(EPS)的提取方法有很多种,主要总结了物理方法中的高速离心法、热提取法、超声波法以及化学方法中的阳离子交换树脂法、NaOH提取法、H2SO_4提取法、EDTA提取法的原理和特点。归纳了部分实验中EPS的提取量和细胞破坏程度,分析了各提取方法对EPS的提取效果。通过比较不同提取方法对EPS的提取量,对各提取方法的综合性能进行了排序,并分析了以后的重点研究方向。