基于搅拌棒固相萃取-气相色谱-质谱/嗅辨同步分析法的污染河道水异味分析

采用搅拌棒固相萃取-气相色谱-质谱/嗅辨同步分析法分析上海市某污染河道水样,根据NIST谱库对色谱分离出的化合物进行定性,借助峰面积归一化法采用相对含量对这些化合物进行半定量分析,结合嗅辨结果(嗅辨时间、气味类型、气味强度)确定异味来源。结果表明,污染河道水样中化学需氧量较高,说明水样中有机污染物含量较高,但是水样中不含常见的挥发和半挥发性有机污染物,主要源于相对含量较高的醇类、醚类物质,但是这两类物质没有明显臭味。结合气相色谱-质谱结果以及嗅辨结果综合分析得出,水体恶臭是由相对含量低于1.00%的含硫化合物(硫醇、噻吩)、含氮化合物(吲哚、吡啶)、烃类化合物(烷烃、烯烃、芳香烃)以及含氧有机物(醇、酮、醚)等综合作用的结果。

原位砾间净化技术处理微污染河道水工程应用实例

砾间净化系统中的吸磷滤料、微生物、水生植物对河道水中的TP进行了有效的吸收和转化,利用砾间净化技术在河道内构建原位砾间净化系统,对受到污染的厦门汀溪洪坑段河道水进行净化,保障下游隘头潭国控断面水质达到考核要求。运行情况表明,原位砾间净化系统对微污染河道水水质提升效果良好,工艺出水中TP达到了地表水Ⅱ类标准,有效降低污染物处理的投资成本以及运行成本;同时原位砾间净化系统的构建,解决现阶段微污染河道生态治理征占地问题,也提升了河道的生态景观,具有良好的生态效益和经济效益。

农村污染河道生态修复措施

水是生命之源,也是人们生活的重要资源。如果水资源出现污染问题,必然严重影响国家可持续发展。为了解决农村污染河道生态修复问题,分析了农村河道污染现状,了解造成农村河道污染问题的原因。对此,建议从宏观层面、中观层面以及微观层面出发找到相应生态修复措施,以此改善农村河道生态环境,保障农村饮水安全与农民身心健康,促进农村整体发展。

植物法修复污染河道底泥

近年来,污染河道底泥修复越来受到关注。植物法具有其成本低、效果好、不易坏生态环境和不产生二次污染等优点,成为当今污染河道底泥的研究重点和热点。针对不同类型污染底泥,总结和梳理了N、P营养盐污染底泥,有机物污染底泥和重金属污染底泥的修复特点,实际应用中,需因地制宜,兼顾多方面因素,选择合适的植物,并提出今后需要重点研究的方向。

水处理技术在重污染河道治理中的运用分析

随着社会经济的快速发展,城市周边各类工业化产业的数量不断增加,人们产生的生活垃圾总量也在上升,而许多工业污水和生活污水排放到河道等自然水域中,对水资源和周围生态环境造成了恶劣影响。对此,我国重点加强了河道等污水治理力度,力求应用各类水处理技术改善重污染河道的治理问题,恢复河道原有的水质和良好的生态环境。本文重点围绕各类水处理技术在重污染河道中的应用进行分析,以供参考。

潜流人工湿地处理微污染河道水中有机物和氮的净化效率及沿程变化

以野外水平潜流芦苇砾石床人工湿地研究了湿地对微污染河道水的长期动态净化特性.2年多的运行结果表明,潜流湿地对污染物的去除性能存在波动、稳定过程.潜流湿地降解有机物和脱氮性能与植物生长和季节变化相关,其中植物生长和季节变化对湿地脱氮效能的影响大于对湿地去除有机物的影响.潜流湿地降解有机物的主要场所随运行时间沿程推移,启动期主要在湿地前部完成,稳定运行期主要在湿地的前、中部完成.湿地对有机物的去除率,在6.10%-37.83%之间变化.湿地运行期间,沿程水样C/N值基本〉5,碳源供应较充足.潜流湿地启动期TN平均去除率为15.51%,稳定运行期TN平均去除率为8.61%,低于启动期,整个运行期间湿地TN去除率不足40%.潜流湿地中硝化与反硝化反应在中部达到动态平衡,TN去除效率最高.稳定运行期间潜流湿地的前、中部耗氧强度最大,后部下层有明显硝化反应发生.潜流湿地对有机物降解、硝化与反硝化反应、TN去除具有沿程同步性.试验还初步发现,在植物生长旺盛的春夏季根系分泌的低分子有机酸对化能自养型硝化细菌可能有较大抑制作用,可能是影响脱氮效率提高的一个因素.

凤眼莲在城市重污染河道修复中的应用

外港河是秦淮河重要支流,长期以来遭受严重污染。2006年4月份起对外港河进行了综合生态治理。在前期清淤和截污的基础上,7月份开始引种凤眼莲。在上游排污口附近和外港河河口段分别设置的4个生态区以及河面上布设的水面载体内全面放养以凤眼莲为主的浮水植物。经过5个多月的初步治理,外港河水体透明度从40 cm以下提高到120 cm左右,COD下降了70.4%,TSS、TN和NH3-N分别下降了39.6%、49.7%和21.8%。结果证明,凤眼莲在净化严重污染的河道方面起到了良好的效果,引种凤眼莲治理城市重污染河道是切实可行的;此外,用PVC管设计制作的水面载体来放养浮水植物可以点缀水面环境,美化城市河道景观。

水蕹菜对重污染河道净化及克藻功能

研究采用浮床无土栽培种植水蕹菜以控制重污染河道水体水质。不仅进行了静态试验，而且在重污染河道酋家河上加以应用，效果显著。静态试验结果表明，在气温35℃、水温30℃以上的条件下，水蕹菜对重污染水体中的CODMn、TN、NH4^＋-N、TP的去除率分别为37．0％、92．9％、93．9％、93．8％；对藻类的抑制率为88．8％。示范工程水域中水质得到明显改善，透明度达90～130cm。由此证明水蕹菜是对重污染河道净化处理的优良生物材料之一。

污染河道的生态修复机理研究

随着经济的发展 ,含有机物质的生活污水和工业废水排入河道导致河水含氧量下降 ,河道水生态系统变得十分脆弱 .应用生态工程学理论 ,探讨河道生态修复机理 。

生物膜技术原位处理有机污染河道研究

将生物膜技术移植到有机污染河道治理中,采用三种生物填料,与目前最常用的空曝气技术对比净化有机污染河道的效果。结果表明:污染河道底泥具有较强的生物活性,可以用作净化污染河道的作用主体。挂膜过程中四组反应器对有机物、氨氮的降解速率相当;挂膜过程结束后,三组生物膜反应器中的水质净化效率高于空曝气反应器。通过对底泥中有机成分的对比分析,发现经过9 d连续运行后,四组反应器底泥中的有机质含量分别由最初的12.21%降低至9.42%、7.24%、6.97%和7.52%,表明生物膜技术在净化污染水体的同时,对污染底泥中的有机物也具有更为有效的降解效果。

城市污染河道沉积物可提取态氮的提取方式比较

以城市污染河道——南京仙林大学城九乡河表层沉积物为研究对象,探讨沉积物常用提取剂(1 mol/L KCl、2 mol/L KCl、4 mol/L KCl和0.01 mol/L CaCl2)在不同液土比(5∶1、10∶1、50∶1和100∶1)条件下,对城市污染河道沉积物可提取态氮(NH4+-N、NO3--N)测定的影响.结果表明:KCl的提取效果要优于CaCl2,二者NH4+-N提取量分别为312.17～479.23、177.52～339.31 mg/kg,NO3--N提取量分别为4.49～21.56、4.25～8.53 mg/kg;可提取态氮提取量随液土比增高而增大,其中1 mol/L KCl组,液土比100∶1时NH4+-N和NO3--N提取量分别比液土比5∶1时增加41.97%和187.08%;NH4+-N提取量随提取剂浓度增高而增大,NO3--N随提取剂浓度增高而降低;采用1 mol/L KCl提取剂、液土比100∶1的组合联合提取城市污染河道沉积物中的NH4+-N、NO3--N,提取效果较好.

城市污染河道沉积物AVS与重金属生物毒性研究

采集珠江三角洲典型城市污染河道佛山水道表层沉积物和上覆水样品,测定了沉积物AVS,Eh,SEMPb,SEMCd,SEMCu,SEMZn,SEMNi,SEMCr,及上覆水Eh,DO.同步进行了底栖动物调查,结合调查结果分析了城市污染河道沉积物AVS与重金属生物毒性的关系.主要研究SEM-AVS判据在判断城市重污染河道重金属生物有效性方面的作用.所测AVS最大值为69.579μmol/g,最小值为0.339μmol/g,均值为20.283μmol/g;各采样站位∑SEM5(SEMPb,SEMCd,SEMCu,SEMZn,SEMNi之和)最大值为23.067μmol/g,最小值为1.062μmol/g;底栖动物种类和数量均较少,且基本为耐污种,优势种为水丝蚓.13个采样站位中,∑SEM5-AVS<0的有9个,MDS分析结果显示:这9个站位中的7个底栖动物群落结构相似程度高.这表明重污染河道沉积物重金属的生物毒性与SEM-AVS的值关系密切,SEM-AVS判据在判断重污染区域重金属的生物毒性方面具有较大作用;同时说明重污染河流重金属生物毒性比较复杂,不能完全由SEM-AVS解释.

曝气充氧条件下污染河道氨挥发特性模拟

以污染河道为研究对象,模拟研究污染河道在曝气充氧(底泥曝气,ES组;水曝气,EW组)条件下氨挥发的特性,探讨主要影响因素及其作用过程。研究表明,污染河道水体具有一定氨挥发潜力,在实验室模拟条件下,氨挥发速率平均为2.51mg.m-2.h-1,相当于0.50 kgN.hm-.2d-1;曝气污染河道水体的氨挥发有一定的促进作用,与对照相比(EC组)氨挥发速率和累积氨挥发量存在显著差异(P<0.05);不同曝气方式对氨挥发过程影响不同,氨挥发速率存在显著差异(P<0.05);至实验结束,EW组的累积挥发量为2809.76 mg/m2,分别是ES组和EC组的1.17和2.25倍;各实验组的氨挥发累积量用一级动力学方程能很好地拟合,根据模型可以预测氨挥发量;同一温度条件下,pH值、铵氮浓度和通气频率是影响氨挥发的主要因素;曝气可以通过增加通气频率和提高水体pH值来促进氨挥发进行;在曝气作用下随着硝化过程的进行对氨挥发有一定的限制作用;曝气条件下,氨挥发作用在硝化过程启动阶段最为明显。

微孔曝气与覆盖对城市重污染河道底泥磷形态分布及释放过程的影响

采用自行研发的泥-水界面微孔曝气系统,开展了底泥表面曝气和覆盖对城市重污染河道底泥磷释放及形态分布规律的影响研究.结果表明,微孔曝气能够有效提高上覆水的溶解氧(DO)和沉积物的氧化还原电位(Eh),能够将泥-水界面Eh维持在-100 m V左右,DO提高到6 mg·L-1以上.与对照比较,原位覆盖处理的上覆水DO和Eh有一定提高,但仍明显低于微孔曝气处理.与对照相比较,微孔曝气处理均有效降低上覆水中总磷(TP)和溶解性正磷酸盐(PO3-4)的含量.试验结束时,微孔曝气(A)和微孔曝气+原位覆盖处理(A+C)上覆水中TP含量由初始的0.201 mg·L-1分别降至0.062 mg·L-1和0.050 mg·L-1;上覆水中PO3-4含量由0.086 mg·L-1和0.078 mg·L-1分别降至0.026 mg·L-1和0.023 mg·L-1.与对照相比,微孔曝气处理明显降低了底泥间隙水中TP的浓度,在整个培养期间,其TP含量平均下降38.8%(A)和47.9%(A+C).底泥原位覆盖处理对抑制泥-水界面磷释放能力要弱于微孔曝气处理,而且在试验后期(50 d),上覆水中TP和PO3-4的含量均有所反弹.不管有无覆盖,泥-水界面微孔曝气处理均显著改变了表层底泥磷形态分布特征,显著降低了底泥中铁铝结合态磷(Fe/Al-P)组分比例,而钙结合态磷(Ca-P)含量比例却出现明显增加.单一的表面覆盖处理对底泥磷形态分布特征没有显著影响(P>0.05).研究表明,与单一的处理效果相比较,泥-水界面纳米微孔曝气处理,并结合底泥原位覆盖,更有利于抑制城市重污染河道泥-水界面中磷的释放风险.

城市污染河道沉积物有机质的氧化稳定性

为了研究城市河道沉积物有机质的氧化稳定性,以氧化稳定系数(Kos)和腐殖化程度(HA/FA)作为评价指标,在用H2O2处理沉积物的基础上,探讨城市污染河道有机质含量、有机质组成等对氧化稳定性的影响.结果显示,污染河道沉积物有机质含量明显高于自然水生态系统沉积物有机质含量;富里酸(FA)、胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)是污染河道沉积物有机质主要赋存形式,其中胡敏素是主体,占全部有机质的65%以上;易氧化有机质(OMr)和难氧化有机质(OMd)与总有机质含量均显著正相关(P<0.05);OMd的含量可以更直观地反映河道污染程度;重污染河道沉积物有机质去除量较高;随着有机质的去除,沉积物Kos在总体上有上升的趋势;不同形态有机组分其Kos差异性明显(P<0.05),以HM为主的紧结态腐殖质的Kos值最高;用HA/FA和OMr可从大体上表征沉积物的氧化稳定性;HA、FA是影响城市河道沉积物氧化稳定性的主要因素.

城市重污染河道治理不同阶段中浮游动物群落的变化

为研究城市重污染河道不同治理阶段中水质变化和浮游动物群落变化特征,于2016—2017年对江苏省宜兴市临溪河进行了工程改善和水生植物恢复两个阶段的治理,并对各阶段治理后河流中的水质及浮游动物进行了调查研究。结果表明,不同阶段水体中高锰酸盐指数、氨氮、TN和TP等基本显著降低。浮游动物的密度和种类、多样性显著提高,轮虫的变化最明显。水生植物恢复后,轮虫优势种由工程治理阶段的角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus)等耐污种转变为了寡污的针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla),同时出现了腔轮虫(Lecane spp.)和鞍甲轮虫(Lepadella spp.)等清洁水体指示种。根据Margalef指数进行评价,水生植物修复后水体更接近寡污水体,这与水生植物能极大提升水体透明度和DO,为浮游动物提供更多生态位有关。因此,虽然重污染河道治理不同阶段均可显著改善水质,但水生植物恢复对提高浮游动物群落的多样性和稳定性,构建水生生态系统有不可或缺的作用。

水芹浮床对重污染河道净化作用研究

针对城市河道污染的现状,采用水芹生态浮床对污染河水的净化效果进行了研究,结果表明:水芹浮床在重污染河道中能保持较强生命力,试验结束时,株高、根长以及生物量均显著增加;水芹浮床对水体TN、NH4+-N、TP、COD均有一定的去除效果,浮床系统内的水体污染物浓度均小于浮床系统外的,TN、NH4+-N、TP、COD的平均去除率分别为10.63%、13.35%、8.46%、12.84%。

污染河道沉积物的植物修复

针对城市排污河道沉积物中的重金属污染问题,采用温室盆栽玉米对其进行了修复。结果表明,玉米累积重金属的数量相差较大,地下部分累积Zn1876.62(mg·kg-1),比地上部分少108.98(mg·kg-1),Cd地下部分累积量为2.78(mg·kg-1),占沉积物中总Cd的63.3%,Cd和Pb的累积量均为地下部分大于地上部分;玉米累积的重金属数量与离子交换态重金属量相关。玉米根际作用促进了有机物形态的转变,有效增加了对有机污染物的吸收。种植玉米对污染河道污染沉积物有较好的修复效果。

受污染河道疏浚泥浆离心脱水上清液净化工艺

受污染河道吸入式水力疏浚泥浆经离心脱水可减量为易于运输与消纳的泥饼 ,但离心上清液含有以颗粒物为主的高质量分数的污染物 .为提供对上清液的有效净化工艺 ,通过实验研究 ,探索了最适混凝参数、旋流接触澄清过程的操作参数以及澄清—砂滤—超滤组合工艺的澄清效果 .实验结果显示 :依次加入聚合氯化铝(PAC) 10 0mg·L-1,聚丙烯酰胺 (PAM ) 30mg·L-1,双调理混凝能有效澄清颗粒物 ;双调理混凝旋流接触澄清在水力停留时间 2 5min时能有效去除离心上清液中的颗粒物 ;旋流澄清尾水经砂滤可达污水排放二级标准 ,再经超滤可达作生活杂用水的回用水质要求 .

城市污染河道浮游生物和底栖动物变异多元分析

采集珠江三角洲典型城市污染河道—佛山水道浮游植物、浮游动物,采用Shannon-Wiener多样性指数、多元分析中的聚类分析法和非度量多维标度排序(Non-matric Multi-dimentional Scaling,MDS)分析法对生物数据进行分析,同步采集底泥样品,测定了Pb、Cd、Hg、Cr、As、Cu、Ni、Zn和间隙水CODCr、NH3-N,在此基础上,运用Hakanson潜在生态危害指数法对生态危害进行评价;并以底泥理化监测数据和潜在生态危害指数法评价结果为评判标准,将Shannon-Wiener多样性指数分析结果与多元分析结果进行比较,探讨适用于重污染区域生物监测数据分析的方法。结果表明,Shannon-Wiener多样性指数分析结果不能有效地反映重污染区域污染状况差异,其分析结果与实际污染状况有较大差距;尽管存在一些问题,在城市重污染河道生物监测结果分析方面,多元分析方法优于Shannon-Wiener多样性指数法。