常州市太湖流域水环境质量目标管理技术研究——控制单元水环境容量分配方法研究

本研究在控制单元划分的基础上,构建了控制单元内水环境容量三层分配体系。逐层建立评价指标体系,运用综合权重法逐层分配水环境容量。实现了不同类型污染源之间、不同点源之间的水环境容量分配,结合污染源排放现状,得出不同类型污染源及不同点源的污染负荷削减量,为水环境管理提供决策支持。

美国污染场地的制度控制分析及对我国的启示

在阐述制度控制涵义的基础上,介绍了美国制度控制的指南体系和实施流程分析了制度控制目前面临的问题:如何保证制度控制长期有效,如何保证制度控制充分的应用、监控,并执行。通过分析制度控制的成功和不足,探讨其对我国污染场地管理的重要借鉴意义。

加工工业城市——常州市城市生态安全评价

针对常州市生态环境现状,利用"压力-状态-响应(P-S-R)"理论,构建基于城市资源环境压力、资源环境状态和人文环境响应3个类别的城市生态安全评价模型,以常州市2000—2007年发展过程中的人口,经济、环境等相关指标建立的城市生态安全评价体系进行评价,结果表明:常州市的城市生态安全总体水平在中等偏下,多数城市生态指标处于较低水平,影响常州城市生态安全整体水平的提高。利用P-S-R模型对于常州市城市生态建设和城市发展规划具有一定的参考价值。

加工工业城市-常州市水环境污染分析

常州是一座以机电、纺织、化工、电镀为主的加工工业城市,城市污水主要来自工业行业的点源排放,水质污染因子行业特征明显。近年来,常州市通过实施的污染物总量减排、小康达标、太湖水污染治理、清水工程、水环境专项整治等行动,取得了阶段性成效,初步实现了"经济增长不增污"。以该市环境监测数据(2001-2007年)为依据,从城市主要河流和湖泊的水质现状、工业废水的治理与达标排放情况和城市生活污水的处理等方面对该市水环境质量进行综合分析、评价。结果表明:城市河流水质局部略显好转,总体状况仍不容乐观;石油类、工业挥发酚的污染问题已逐步上升为主要水污染问题;湖泊水质有好转现象,但富营养化仍在加剧。

MFC处理持久性有毒污染物的研究进展

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC)是利用微生物电化学催化作用,将有机物中的化学能直接转变为电能的一类装置。近年来,利用MFC处理污(废)水中持久性有毒污染物(Persistent Toxic Sub-stances,PTS)的研究表明,在净化废水的同时还可以产生清洁电能,具有良好的研究开发潜力。简要介绍了MFC的基本原理,评述国内外利用MFC技术处理持久性有毒污染物的研究进展,并展望了研究前景。

国内外生态补偿机制的对比分析与研究

建立和完善生态补偿机制,是新时期中国生态环境保护政策创新的重要内容,也是新时期中国推进生态文明建设的必然选择。文章首先介绍了生态补偿的概念和内涵,重点阐述了国外的欧盟、美国、德国-捷克以及国内的浙江省、深圳市和苏州市在生态补偿机制方面的做法和经验,在此基础上提出对常州市的借鉴和启示,主要包括:依靠政府的大力推动、完善生态补偿政策和法律法规的制度,为常州市生态补偿相关管理制度和办法的制定提供理论基础。

常州市大气PM_(2.5)主要排放源的成分谱研究

对常州市城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘、建筑水泥尘、钢铁冶炼尘等主要PM_(2.5)排放源进行采样、分析,建立相应的化学成分谱数据库。分别利用等离子体原子发射光谱法、离子色谱法和光热分析法对其进行其化学组分分析,确定各类PM_(2.5)排放源的化学组分特征和标识元素。研究初步建立了常州市大气PM_(2.5)主要排放源的化学成分谱,结果表明,常州市城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘、建筑水泥尘、钢铁冶炼尘的标识元素分别为Si,Al,OC,Ca,Fe。

水生植物在微生物燃料电池中的应用研究进展

微生物燃料电池在降解污染物的同时能将污染物中的化学能转化为电能。研究微生物燃料电池是对污水处理过程中回收环境友好能源的多学科交叉探索,可以为我国有效解决能源与环境问题提供新的技术途径。水生植物在微生物燃料电池研究中已得到了应用,显示出了良好的污水净化效果和生物产电特性。目前利用水生植物构建的微生物燃料电池,一类是将高等植物根区作为电池的阳极系统,目的是利用根区分泌物解决MFC的燃料问题;另一类是直接将低等水生植物藻类构建生物阴极型微生物燃料电池,其实质是利用藻类光合作用产氧构建好氧型生物阴极微生物燃料电池而还原CO2。文章对水生植物在微生物燃料中的作用机制、调控措施、运行条件、工艺参数等方面的研究现状进行了综合分析,也提出了需要深入研究的方向。

新常态下环境监测的机遇和挑战

阐述了当前环境监测的现状,指出了新常态下环境监测的机遇和挑战,提出了环境监测要抓住机遇,面对挑战,充分发挥职能,保证环境监测数据真实,完善环境监测体系,深度运用环境监测数据,实行信息公开。

太湖不同湖区冬季沉积物细菌群落多样性

为了探究太湖不同营养水平湖区冬季沉积物细菌群落多样性,利用高通量测序对太湖水草区、湖心区和河口区共9个采样点表层沉积物细菌的16S r RNA基因进行序列测定.结果发现:不同湖区的物种丰富度和均匀度为水草区>湖心区>河口区;不同湖区优势细菌群落组成存在差异.其中,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和酸杆菌门(Acidobacteria)2类门水平优势细菌以及厌氧绳菌纲(Anaerolineae)和硝化螺菌纲(Nitrospira)2类纲水平优势细菌在不同湖区之间差异显著.冬季太湖沉积物细菌优势类群为绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae);在属分类水平上,主要优势类群为unidentified_Chloroplast和微囊藻属(Microcystis).Cyanobacteria和Microcystis在所有采样点均有检出,平均丰度均以湖心区最高.对沉积物细菌群落与环境因子的关系进行冗余分析,结果表明:营养盐水平、水温和pH值均能影响沉积物细菌群落结构,NO_3^--N和水温是Microcystis的主要影响因子.

基于高通量测序的冬季太湖竺山湾浮游细菌和沉积物细菌群落结构和多样性研究

为了探究太湖竺山湾浮游细菌及沉积物细菌群落的结构及多样性变化,考察细菌与环境因子之间的生态耦合关系,基于16S rRNA基因的高通量测序技术,研究冬季太湖竺山湾的浮游细菌和沉积物细菌群落结构和多样性,对相对丰度排名居前10位的优势浮游细菌属与p H值、溶解氧浓度、叶绿素a浓度、藻密度、总氮浓度和总磷浓度等环境因子进行冗余分析。结果表明,从门水平来看,水样和沉积物中蓝藻细菌门(Cyanobacteria)平均相对丰度均较高,分别为46.95%和22.19%;从纲水平来看,水样中的优势细菌主要为未分类的放线菌纲(unidentified Actinobacteria)和未分类的蓝藻细菌纲(unidentified Cyanobacteria),相对丰度分别为31.87%和30.46%,而沉积物中则主要为Chloroplast(14.34%)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,10.97%)和硝化螺旋菌纲(Nitrospira,9.89%);从属水平来看,水样中微囊藻属(Microcystis)占优势,其次为hgc I clade,沉积物中微囊藻属和未分类的硝化螺旋菌属(unidentified Nitrospiraceae)占优势。通过研究发现水体中微囊藻属相对丰度最高,且与藻密度、溶解氧浓度和p H值呈正相关。

常州市裸露地面风蚀扬尘排放清单及分布特征研究

以2014年为基准年,以常州市行政边界为研究区域,利用卫星遥感解译的土地利用类型和裸土面积信息,并通过国土、气象等部门提供的土壤类型、气象因子等相关资料获取本地化因子和参数,估算常州市行政区域内裸露地面土壤扬尘中颗粒物的年排放量。结果表明:常州市裸露地面主要分布在金坛市、溧阳市和武进区,市中心区域最少,裸露土地利用类型主要为农田、滩涂、裸露山体、荒地及未硬化或未绿化的空地等;2014年常州市行政区域内裸露地面风蚀扬尘中TSP、PM 10、PM 2.5的年排放量分别为62.66 t、5.63 t、0.24 t,其中,金坛市土壤起尘量最大,其次为武进区,再次为新北区、溧阳市,市中心区域土壤扬尘最少。

常州市生态补偿机制发展现状、存在问题及原因分析研究

生态补偿机制作为一种新型的资源环境管理模式,是新时期中国生态环境保护政策创新的重要内容。建立和完善生态补偿机制是中国生态环境建设和保护战略的重要内容。介绍了首先生态补偿概念和内涵以及在中国的发展沿革,重点阐述了常州市生态补偿机制发展现状、存在问题,并进行原因分析,为常州市生态补偿相关管理制度和办法的制定提供理论基础。

常州市冬季大气污染特征及潜在源区分析

为了解常州市冬季大气污染特征,对2013—2015年常州市冬季PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO数据进行分析,并结合HYSPLIT 4.9模式研究不同气团来源对常州市各污染物浓度的影响及潜在污染源区分布特征.结果表明,常州市冬季以PM_(2.5)污染为主,其占冬季首要污染物的90%以上,冬季PM_(2.5)小时浓度对应的空气质量级别以良和轻度污染出现频次最多,冬季的ρ(PM_(2.5))对ρ(PM_(2.5))年均值的贡献率高达37.4%,不完全燃烧是颗粒物的一个重要来源.冬季ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))、ρ(SO_2)、ρ(NO_2)和ρ(CO)的日变化均呈双峰分布,两个峰值分别出现在交通的早高峰和晚高峰附近.ρ(NO_2)在晚高峰明显大于早高峰,而ρ(SO_2)和ρ(CO)表现为早高峰大于晚高峰.常州市CO/NO_x和SO_2/NO_x的分析结果表明,常州市交通源的贡献明显,点源对常州市的空气质量的影响也较大.1和6 h的ρ(PM_(2.5))梯度变化可判识细颗粒物的爆发性增长.冬季常州市受到西北、西和西南等地区的大陆性气流影响较大,其对应的ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))、ρ(SO_2)、ρ(NO_2)和ρ(CO)平均值相对较高,且对应的污染轨迹出现概率较大.偏东方向的气流由于移动速度慢,不利于污染物扩散易造成污染累积,导致ρ(PM_(2.5))、ρ(SO_2)和ρ(NO_2)相对较高.WPSCF(源区分布概率)高值区(>0.5)集中于从芜湖至上海的长江中下游区域和杭州湾区域.PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO潜在源区存在较大差异性,NO_2、SO_2和CO本地化的潜在贡献较PM_(2.5)和PM_(10)更明显.此外,受船舶等影响海洋源区对NO_2、SO_2和CO的潜在贡献较大.研究显示,长三角区域的大气污染物以本地污染为主,但远距离污染输送贡献也不容忽视.

常州市秋季大气PM_(2.5)中多环芳烃污染水平及来源

为了研究常州市秋季大气PM2.5中多环芳烃的污染水平及其来源,在常州市布设了6个采样点,分别代表交通干道区、商业混合区、居民文教区、远郊区、工业区和对照点,于2013年10月进行大气PM2.5的采样,采用微波萃取-高效液相色谱法测定其中16种USEPA优控多环芳烃的浓度值,并分别通过比值法和因子分析法判断其主要来源。结果表明,常州市秋季大气PM2.5中多环芳烃的主要来源为煤燃烧和机动车排放。

有机氯农药污染场地地下水抽水试验

伴随城市化进程和产业结构调整,我国出现许多污染场地亟待修复。通过某典型有机氯农药污染场地抽水试验论证抽出-处理修复方案应用于该污染场地地下水修复的可行性及获取抽出-处理工程设计所需要的参数,同时监测了特征污染物的浓度变化特征。该污染场地的地下水渗透系数为8.03m·d-1,抽水井影响半径为117.1m,长期抽水试验获得的单口井抽水量不低于170m3·d-1,回灌速度达到7m3·h-1。结果表明:该污染场地实施抽水是可行的,地下水量满足后续抽出-处理修复工程,可通过自来水回灌减缓修复过程抽水量下降趋势,但此过程也影响地下水的流动方向。同时,抽水过程可抽出大量的污染物,越靠近污染区域,抽提污染物的效果越明显;随着抽水的进行,污染物的浓度总体显现降低的趋势。此外,自来水回灌可稀释地下水中的污染物。

基于底栖生物完整性指数的水生态健康研究

水生态系统健康是水生态环境管理的重要基础和依据,底栖生物完整性指数(B-IBI)是常用的评价指标。对太湖流域40个采样点的61个候选生物参数进行了筛选,最终构成了以软体动物分类单元、优势分类单元个体相对丰度、BMWP3个指标为基础的大型底栖无脊椎动物生物完整性评价体系。对北塘河、三井河、澡港河、柴支浜河、通济河的水生态健康评价结果表明,5条河流的水生态健康均为差,北塘河相对最好,在时间分布上,2012～2014年间,除澡港河外,其余4条河流的水生态健康均有不同程度的提升,其中北塘河提升程度最大。B-IBI指标值与总氮、总磷、氨氮和综合污染指数均存在负相关性,但相关系数绝对值均低于0.5,相关程度较弱。

污染物月最大允许排放负荷分配应用研究

借鉴美国最大日负荷总量(Total Maximum Daily Load,简称TMDL)水质管理理念,结合研究区域实际情况,提出了最大月负荷总量(Total Maximum Monthly Load,简称TMML)水质管理理念;构架了污染负荷三层分配体系,针对不同层建立了相应的评价指标体系;运用综合权重法分配从不同类型污染源到逐个污染源(或逐片区污染源)的月最大污染物允许排放负荷,最终实现了方法在控制单元的实例应用。

SBSE-TDU-GC/MS法同步测定饮用水源水中16种多溴联苯化合物

通过对萃取和解吸条件进行优化,实现搅拌棒吸收萃取（SBSE）-热脱附-气相色谱/质谱联用以同时测定饮用水源水中16种多溴联苯单体。此法在2-50 ng/L范围内线性良好,取10 m L水样,搅拌棒吸收萃取1 h后,16种多溴联苯单体的检出限为0.5-1.1 ng/L。对实际水样进行2个质量浓度的加标回收,平均回收率为89.2%-102%。

挥发性有机物在线监测系统在饮用水源地水体监测中的应用

水中挥发性有机物(VOCs)在线监测系统,实现了超声雾化法气液分离,并结合冷阱捕集解析技术,利用气相色谱质谱法监测水中VOCs。该法在25种VOCs质量浓度0.5~20μg/L范围内线性良好,线性相关系数均>0.990,检出限为0.10~0.51μg/L,测定下限为0.40~2.04μg/L。通过与实验室法的比对,说明该法可达实验室监测仪器同等水平。