人工湿地技术对水源地雨水径流污染阻控的应用研究

设置了不同基质(砾石、加气混凝土)及是否种植美人蕉的不同人工湿地结构,通过小试实验对比各个工况对雨水径流污染的阻控效果.研究发现,加气混凝土与种植美人蕉的人工湿地组合成本略高(4.20元/工况),较其余工况高出1.00~2.90元/工况,但在运行的两个周期(交替运行30 h,落干48 h)内,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TN、PO_(4)^(3-)、TP和COD_(Cr)的平均去除率分别为73.3%、47.0%、85.4%、56.4%、76.0%和65.5%,平均高出其余工况10.9%~18.8%,效果最优,性价比最高,适于推广应用.

城市黑臭河道底泥生态疏浚技术进展

通过调研国内外生态疏浚技术最新的研究成果,从技术特点、技术流程、技术原理、技术参数、技术使用中存在的问题以及技术的应用前景等方面介绍了底泥生态疏浚技术的基本情况和国内外研究进展.开展共性技术集成研究,力求凝炼出适用于我国城市黑臭河道内源(底泥)污染异位处理的共性技术,为我国城市河道污染控制工程提供技术借鉴和参考.

三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析

以2004～2005年的三峡水库3条主要入库河流（长江、嘉陵江、乌江）中的水文、水质的调查参数为依据,研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、磷营养盐的季节性分布规律、形态组成及富营养化状态.结果表明,3条入库河流的流量、悬浮物呈现明显的季节性变化,丰水期的悬浮物含量明显高于枯水期.3条入库河流总磷的平均值在0.12～0.29 mg/L之间,均远远高于20世纪70年代的总磷含量,长江朱沱断面水体的磷含量高于嘉陵江北碚断面和乌江武隆断面的磷含量.总磷含量（TP）中以总颗粒态磷酸盐（TPP）为主,平均占75%以上;3个监测断面中流量、悬浮物与TP、TPP均呈显著正相关性,TPP和TP也呈显著正相关性.结果表明泥沙将颗粒态磷带入河流是主要的磷污染源,总磷的污染受面源污染影响较大.氮和磷都不是三峡水库入库河流中浮游植物的限制因子,3条入库河流中的N/P值较高（〉30）,表明磷有可能被优先消耗到低值.

城市黑臭河道富营养化次生灾害形成机制及其控制对策思考

对城市河道黑臭污染的形成及其治理、富营养化次生灾害表现形式、形成机制以及预防和控制对策等方面进行了总结和研究.结果表明,随着城市黑臭河道相应污染治理工程、措施的实施,河道水体污染负荷得到了大大消减、水质得到了一定的改善、黑臭也逐步好转,但营养盐仍处于相对较高的水平,且可被植物直接利用吸收的营养盐储备充足,同时,黑臭污染的治理使得受损的河道生态系统得到了一定的恢复和重建,当外界环境条件适宜时,极易引起水华暴发、浮萍泛滥、水葫芦"疯"长、水生植物生物量激增等富营养化次生灾害.对于城市黑臭河道治理后富营养化次生灾害的预防和控制必须以城市黑臭河道污染治理为基础,将其纳入到河道污染整治整体规划中.综合运用上/下行效应理论,应从外源控制、内源治理和修复、整体生态系统恢复等角度进行系统预防和控制.同时也应厘清思路,认识到城市黑臭河道富营养化及其次生灾害的形成是城市黑臭河道污染治理过程中的必经阶段,城市河道水环境治理应从当前的"黑臭等重污染治理"向"氮磷营养盐控制"转变.

新型固定化高分子杀生剂的制备及应用研究

研制了一种表面接枝的聚季铵盐型高分子杀生剂,并通过红外光谱和扫描电镜对其制备过程和结构进行了表征。采用直接给药法考察了该杀生剂对水体中一些典型微生物的杀灭效果,确定了相关的应用参数。此外,还通过显微镜观察了其对藻类的杀灭过程。结果表明,该新型固定化高分子杀生剂具有较强的抗细菌和抗真菌的能力,对藻类也具有杀灭作用,是一种高效、低耗、广谱、稳定的水处理杀生剂。

以硅胶为载体制备高分子季铵盐型水处理杀生剂

研制了一种表面接枝的聚季铵盐型高分子杀生材料并考察了其对水溶液中的各种菌体的抑制/杀灭效果,通过对活化剂和硅胶载体的优化选择确定了制备工艺方案。检测表明此材料可以在低浓度、短时间内降低水溶液中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及霉菌的活菌量。红外光谱测试表明材料接枝上高分子季胺盐抗菌剂。

填充新型抗菌PVA小球的固定柱床的应用

通过优化的PVA-H3BO3包埋法制备了抗菌PVA小球,并用新制备的小球填充柱床进行水处理研究.结果表明:抗菌PVA小球具有良好的杀菌性能,在杀生剂添加量为m(杀生剂)∶m(PVA)=3∶2时,杀菌率达到(92±2)%;扫描电子显微镜显示,包埋了杀生剂的抗菌PVA凝胶小球是一种多孔性的球形颗粒,结构较密实,并且包埋效果理想.随着填充高度的升高、处理液与抗菌材料接触时间(停留时间)的延长、处理液出口端流量的减小,填充柱的杀菌性能逐渐升高;对于30 mm×300 mm的填充柱,当填充高度≥20 cm,停留时间≥0.5 h,出口端流量为2.7 mL/s时,杀菌效果较好.对于50 mm×500 mm的填充柱,在填充高度为10 cm,停留时间为0.5 h,出口端流量为2.7 mL/s时,其杀菌率为(93±1)%.

共价接枝聚季铵盐型杀生剂的制备及工艺优化

研制了一种表面接枝的聚季铵盐型高分子杀生剂,并考察了其对水溶液中的各种菌体的杀生效果,通过对活化剂和硅胶载体的优化,确定了最佳制备方案。结果表明,可以使用价格低廉的-γ氯丙基三甲氧基硅烷代替4-溴丁酰氯作为活化剂,载体硅胶的选择范围广泛,可以采用比表面积大、价格低廉的硅胶作为载体。扫描电镜和红外光谱检测表明杀生功能基团已共价接枝到载体硅胶上。杀生性能检测表明该杀生剂可以在低浓度、短时间内降低水溶液中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及真菌的活菌量。显微镜观察发现,杀生剂的灭藻过程是杀生剂表面吸附(藻体)、接触、灭藻。结果表明,新型固定化高分子杀生剂具有较强的抗细菌和抗真菌的能力,对藻类也具有杀灭作用,是一种高效、广普、性质稳定的水处理杀生剂。

杀生剂在工业循环水处理方面的研究与应用

结合当前工业循环水处理方面的研究现状,介绍了杀生剂的品种及各种杀生剂在工业循环水处理方面的研究和应用、存在的一些问题以及今后的发展趋势。并对新型杀生剂的开发提出了建议。

黄孢原毛平革菌处理染料废水过程中细胞结构损伤效应研究

利用透射电子显微镜观察分析白腐真菌(黄孢原毛平革菌)在处理染料废水活性艳红X-3B过程中,染料和盐度对黄孢原毛平革菌的细胞结构产生的毒性作用。结果表明:活性艳红X-3B染料对黄孢原毛平革菌产生生物毒性作用,且随着染料浓度的增加,细胞受损伤程度不断加深。加入100 mg/L的染料活性艳红X-3B后,黄孢原毛平革菌菌丝细胞形态发生变化,出现质壁分离现象;染料浓度进一步加大,菌丝细胞超微结构受到损伤逐渐严重。染料废水中的盐度对黄孢原毛平革菌细胞也会造成损伤,且损伤程度随盐度增大而增大。NaCl浓度为3 g/L时,菌丝细胞发生质壁分离;而当NaCl加入量高于8 g/L时,细胞膜受损,线粒体、细胞核呈现空泡化,表现为受到不可逆的损伤。染料和盐双因子对黄孢原毛平革菌细胞的损伤效应表现为其损伤程度与单因子作用一致,且染料的影响作用占主导。

三峡水库主要入库河流氮营养盐特征及其来源分析

以2004-2005年的三峡水库3条主要入库河流（长江、嘉陵江、乌江）中的水文、水质的调查数据为依据，研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、氮营养盐的季节性分布规律及其形态组成.结果表明，3条入库河流的流量、流速呈现季节性变化，三峡水库入库河流的主要水文特征值已处于水华暴发的危险范围内，很容易发生水华.3条入库河流中总氮含量年均值都在1.55-2.15 mg/L之间，总体偏高，乌江武隆断面的总氮浓度最高，嘉陵江北碚断面次之，长江朱沱断面最低，并且3条河流丰水期水体中总氮含量均高于枯水期，说明非点源对氮污染影响较大；溶解态无机氮（DIN）是总氮的主要存在形式，而其中又以硝酸盐氮（NO3^--N）为主，平均占到DIN的70%以上.氮素污染多以还原态氨氮（NH4^＋-N）的形式排入水体，经过硝化作用，NH4^＋-N氧化成亚硝酸盐氮（NO2^--N），然后再氧化成稳定的NO3^--N，并且消耗掉水体中大量的氧.入库河流水体中的NO3^--N主要来自农田径流、城市污水、城市径流以及淹没土壤的释放，NH4^＋-N的来源主要是城市污水、工业废水以及少量的生活垃圾和船舶废水.

城市混合截污管网溢流污水防控技术进展

在分析城市合流制排水系统污水溢流污染特点的基础上,系统介绍了合流制排水系统污水溢流污染处理处置过程中带有共性的关键防控技术,并综述了国内外对于该项技术的研究进展,分析了我国目前控制合流制管道溢流污染存在的问题和不足,旨在为我国城市合流制溢流污染控制提供技术借鉴.

底泥疏浚对温州市牛桥底河水环境质量的影响

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后水体中理化指标、重金属含量及生物毒性进行跟踪分析.结果表明,牛桥底河底泥疏浚显著降低了水中的CODCr浓度,提高了DO含量和透明度.疏浚工程实施后,水中NH+4-N、TN、TP及重金属含量呈现"先升高,后降低"的变化趋势.疏浚不同阶段牛桥底河水样对发光细菌和胚胎的生物毒性先增强后逐渐减弱,总体上,疏浚有助于减轻水样的生物毒性.相关性分析表明水样的生物毒性与TN相关性显著,与重金属相关性不大.

人工湿地技术削减雨水初期径流污染负荷研究进展

拟从技术特点、技术流程、技术原理、技术参数、技术使用中存在的问题以及技术的应用前景等方面对雨水初期径流污染人工湿地技术进行分析和描述.介绍了该技术在国内和国外的研究现状,并展望了其未来研究方向.以期为我国城市雨水初期径流污染控制工程提供参考依据.

基于城镇生活污水厂提标改造的新型原位强化脱氮装置试验研究

为了有效强化城镇生活污水厂的脱氮效率,研发了一种新型原位强化脱氮装置——管式生物净水装置(Tubular bio-purification device, TBD),分别以丝瓜络、棕丝、甘蔗渣和化学纤维填料等4种固体材料为TBD的填充基质,通过对比不同基质类型的TBD的强化脱氮性能,得出TBD的最佳填充基质,并结合基质生物膜的高通量测序结果解析其脱氮机理.结果表明,以甘蔗渣为填充基质的TBD对水体中氮素的去除性能明显优于其他基质,其对NH_4^+-N、NO_3^--N、NO_2^--N及TN的平均去除率分别可达72%、64%、97%和82%,经过其净化的水体NH_4^+-N及TN浓度均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)规定的一级A标准,因此甘蔗渣是TBD的最佳填充基质;填充甘蔗渣的TBD的微生物物种丰度和多样性较高,其Chao1指数为9 743.55、Shannon指数为6.37,其微生物群落结构中反硝化相关菌群占绝对优势(23.75%),并含有一定比例的硝化(7.73%)及厌氧氨氧化(2.0%)相关菌群,表明填充甘蔗渣的TBD内部环境有利于脱氮功能菌群的富集和生长.本研究以期为该装置服务于城镇生活污水厂提标改造过程中强化脱氮的工程化应用提供依据和参数.

温州灵昆岛围垦区土壤重金属污染特征及生态风险评价

以温州灵昆岛围垦区土壤为研究对象,进行了Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg和As的测定及风险评价,为合理规划围垦区土壤提供理论依据.结果表明,灵昆岛围垦区土壤均受Cd和Hg污染最为严重,其地累积指数高于其他重金属元素,且对土壤重金属的潜在生态风险贡献最大.在围垦区内,底泥吹填区土壤中重金属含量最高,其次为农业生产用地.底泥吹填区土壤浸出液具有中等毒性,使热带爪蟾胚胎无法存活,建议在吹填区土壤开发利用之前采取一定的修复.

底泥疏浚对温州市牛桥底河底泥性质的影响分析

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后底泥中理化指标、重金属含量进行跟踪分析,并应用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属元素Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg、As进行污染评价.结果表明,牛桥底河底泥疏浚工程实施后,表层底泥的TP、TOC和重金属含量呈现＂先降低、后升高＂的变化趋势,疏浚后1到3个月内底泥重金属含量最低.虽然疏浚工程可以暂时地显著削减河道中污染物的总量,但其对河道水质和底泥的改善效果仅能维持3~9个月.两种评价方法均表明疏浚工程的实施在一定程度上减轻了牛桥底河底泥的污染水平和生态风险.

新型生物填料槽预处理黑臭河水的研究

本试验的目的是为了强化后续人工湿地处理黑臭河水的效能.试验结果显示,新型软性填料槽对于CODCr,NH3-N和TP的平均去除率分别为36.63%,29.41%和29.22%,均高于空白对照槽.扫描电镜分析表明,新型软性填料具有纤维状、比表面积大且易于挂膜的特点,可用于黑臭水体生态系统的修复,且可作为人工湿地技术一种很好的补充.

垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

以"陶粒"单一填料和"陶粒+沸石"组合填料的两种垂直流人工湿地试验装置为研究对象,评价两种试验装置用于农村生活污水的脱氮性能,并结合湿地植物对TN去除的贡献率及微生物群落多样性解析其脱氮机理,以期为该湿地系统服务于农村生活污水强化脱氮的工程化应用提供理论依据.结果表明:采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地对污水中NH_4^+-N及TN的平均去除率高于采用"陶粒"单一填料的垂直流人工湿地的23%和25%,且其出水的NH_4^+-N及TN浓度均满足一级B标准(GB 18918-2002)的要求;两种垂直流人工湿地中植物吸收对污水中TN去除的贡献率均低于0.5%,因此填料吸附和微生物净化是该湿地系统脱氮的主要途径;采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地中的微生物群落结构具有更高的多样性;组合填料式人工湿地的植物根系及填料中具备丰富的硝化和反硝化功能菌群,从而为该湿地系统应用于农村生活污水的强化脱氮提供了有力保障.

太浦河金泽水源地岸带结构及其环境资源状况调查研究

以“十三五”国家重大水专项上海市青浦区金泽水源地雨水径流污染防控技术示范区——大莲湖为研究区域,针对示范区内岸带的类型及坡度、岸带土壤的性质和土著植物的种类进行系统的调研分析,为后续河岸带地表径流污染阻控技术研发提供基础数据资料支撑.分析结果表明:示范区周边主要护岸类型为近自然和硬质护岸,以缓坡为主;水生植物和陆生植物分别以荷花、芦苇和草本植物居多.此外,研究区采样点中,临近农田土壤全氮含量平均值在0.95 g/kg上下波动,高于进水闸附近土壤的0.42 g/kg;临近居民生活区、鱼塘养殖和农田区的土壤全磷含量多在1.58 g/kg以上,高于湖岸护坡土壤的1.10 g/kg;有机质平均含量为11.30 g/kg,其中植物密布区有机质含量较高,表明当地的鱼塘养殖业以及农业对土壤环境造成了一定污染.