基于SD模型的城市水环境污染负荷模拟——以德州市为例

随着我国城市化进程的发展，对城市水环境系统的影响越发严重。同时，人们也意识到城市水环境并非单个的自然系统，而是受人类社会经济活动影响的复杂巨系统。文章以山东省德州市为例，基于系统动力学模型对德州市社会-经济-水环境系统进行模拟分析，构建了德州市水环境污染负荷响应模型，同时针对未来发展条件设置3个情景进行COD及氨氮负荷量的模拟。模拟结果表明，在未来情景下，随着城市化经济水平和城镇化率的提高，城镇生活污染负荷占比会逐步加大。同时，模拟结果也表明，在现有基础上需要进一步加强农业面源污染控制，才能使水环境达到减排目标。

城市企业环境风险源分级方法与应用研究

近年来,城市高风险工业行业引发的环境安全问题受到广泛关注。开展城市环境风险源分级是完善城市环境应急管理体系、保障城市环境安全的重要内容。从环境风险系统理论出发,综合考虑风险源固有属性、风险释放与控制水平、环境保护目标,构建了基于环境风险物质数量、生产工艺过程与风险控制技术水平、环境风险受体敏感性的分级评估指标体系,建立了环境风险源分级矩阵表征方法。将城市环境风险源划分为重大风险、一般风险和低风险3个等级。选择上海市开展了案例应用研究,对上海市17个区县的882家重点企业进行了环境风险源识别和分级,共确定重大风险企业151家,占总数的17.1%;一般风险企业161家,占总数的18.3%。对金山区、宝山区、闵行区几个重点区域提出了风险防控对策。

我国城市水环境管理策略建议——对《水污染防治行动计划》的解读

城市化的快速发展导致了一系列水环境问题,文章在深入分析目前我国城市水环境管理现状的基础上,针对目前存在的问题,结合《水污染防治行动计划》关于城市水环境的要求,提出了完善法规标准、加强城市水环境质量目标管理、开展城市水环境系统综合规划、构建城市可持续水循环利用模式、加强监管和信息公开等城市水环境管理策略建议,对于实现我国城市水环境质量全面改善、水生态系统健康发展、促进水环境保护与城市发展共赢的目标具有一定的借鉴意义。

化学工业园区重大环境风险源监控技术研究与应用

基于监控系统综合集成的思想,以重大环境污染事件风险源监控技术规范、重大危险源控制规章、污染源在线监测为基础,从监控指标体系、监控布点范围及监控技术筛选三方面建立化学工业园区中重大环境风险源监控技术体系.结果表明:重大环境风险源监控指标体系主要从企业内部及企业周边敏感受体两方面进行构建;监控范围从重大环境风险源本体、缓冲区及环境敏感受体三方面确定;监控技术筛选时考虑了环境风险源的状态、监控技术方法的实用性和环境风险源受体属性.以上海闵行区化学工业园区为例,经调研统计,该化学工业园区共有重大风险源87个,其中罐区60个、排放口12个,其余分散在库房、生产场所等处.根据化学工业园区企业内部风险设施及周围敏感受体的监控指标、监控范围及常用监控技术,制定了以罐区、排放口的特征风险物质为指标,以储罐的温度、压力、图像视频、液位及排放口特征风险物质浓度的传感器监控技术为主的监控方案.

三维荧光与神经网络研究城市河流沉积物孔隙水有机物组成与结构特征

应用三维荧光技术结合自组织神经网络方法,研究典型城市河流沉积物孔隙水中水溶性有机物（DOM）与颗粒性有机物（POM）组成结构及空间分布特征。自组织神经网络是一种非监督神经网络算法,能够从有机物三维光谱中提取不同的荧光组分,表征各组分的含量。沉积物是重要的有机碳库,而沉积物孔隙水中有机物的多寡可直接反映其环境特征。人们对水体中沉积物孔隙水中的DOM与营养盐特征的研究较多,而对POM的研究较少,尤其对重污染城市支流河的研究更少。因此,选取沈阳市白塔堡河为研究对象,沿河源、农村、城市区域河段采集沉积物孔隙水样品,提取DOM与POM,检测样品的三维荧光光谱。DOM的f450/500值为1.82~1.91,表明DOM主要是微生物源;POM的f450/500值为1.42~1.68,表明POM主要以陆地输入为主。自组织神经网络解析DOM与POM含有类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸与类胡敏酸等物质,类酪氨酸主要源于新鲜的具有高氧化的类蛋白物质,而类色氨酸主要为微生物代谢产物。DOM的各组分丰度之和为POM的2倍,类酪氨酸平均相对丰度在50%以上,类色氨酸的平均相对丰度为18.8%~23.1%,类富里酸相对丰度比类胡敏酸的高,但两者在有机物组分所占比重小。通过主成分分析,DOM与POM特征呈现沿河源、农村、城市区域河段变化,表明白塔堡河深受人类活动的影响。

典型城市地表水质综合评价方法研究

以中国10个典型城市2013年实测地表水水质资料为基础,运用内梅罗指数法、均值法、地表水质指数法(SWQI)3种评价方法对城市地表水质进行综合评价。结果表明:就评价指标而言,3套指标方案评价结果显著相关,最佳指标为DO、COD_(Cr)、NH_3-N、TP;就评价方法而言,内梅罗指数法是3种方法中的首选方法,SWQI法评价结果表现为过保护,均值法不能突出较差水质指标的影响。

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅰ)环境风险源识别技术与应用

环境风险防控与环境风险源管理是我国当前环境管理的重要工作之一。为了防控重大环境污染事件,实现环境风险源有序管理、科学决策,开展了重大环境污染事件风险源识别监控与管理技术的研发创新。借鉴国外环境风险源管理经验,遵循环境风险源"分类、分级、分区"管理原则,研发了环境风险源分类、识别与定量分级方法,实现了典型化工园区、特大城市及全国尺度的环境风险源分级,初步提出了全国石化化工行业重点风险企业名单。开发了环境风险源综合管理系统,以期为重点风险源监管、环境风险防控提供技术支持。

国内外累积性环境风险评估研究进展

随着环境风险评估的重点由单一源、单一传播途径、单受体转向多来源、多传播途径、多受体的评估,累积性环境风险评估逐渐成为当前研究热点。通过概念辨析和文献调研的方法,综述了美国累积性环境风险评估的发展历史、评估流程,并对国内外累积性环境风险评估方法、应用研究进展进行了评述。指出了目前国内开展累积性环境风险评估存在的方法不完善、基础科研工作不足、宏观环境管理政策亟待加强等问题。建议应尽快明确累积性环境风险评估概念与管理要求,制订累积性环境风险评估的流程、框架与技术指南,加强基础数据库建立和实践探索,为长效的环境风险管理提供决策依据。

潮汐流人工湿地净化城市河水中试研究

在沈阳市仙女湖公园内建设人工湿地中试系统净化城市河流卫工河河水,对比了潮汐流和垂直潜流人工湿地中试系统对河水的净化效果,并优化了潮汐流人工湿地的运行条件。结果表明,潮汐流人工湿地对CODCr、NH+4-N、TN和TP浓度分别为60.45～93.73、2.33～4.79、4.61～8.97和0.54～0.80mg/L的河水的净化效率分别为45.96%、35.76%、30.16%、33.80%,比垂直潜流人工湿地的去除率分别提高了10.23%、19.89%、12.76%、22.12%;潮汐流人工湿地中试系统按照"进水-反应5h-排水-闲置3h"运行,其出水水质指标达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水质要求,中试系统上层对TN去除效果最好,中层对CODCr和NH+4-N去除效果最好,下层对TP去除效果最好。

以Pt/Ti为阳极电化学处理黄连素制药废水动力学研究

采用电化学氧化法处理黄连素制药废水,探讨了过程中黄连素的去除动力学,考察了阳极材料、偏压、初始pH及Cl-浓度等因素对废水中黄连素去除的影响。结果表明,黄连素在Pt/Ti等四种阳极上的电化学降解均符合假一级动力学;电化学生成的活性氯对黄连素的降解起重要作用,阳极偏压和初始Cl-浓度是影响黄连素降解速率的控制因素;在以Pt/Ti为阳极,阳极偏压为2.0～2.5V,废水初始pH为5.0～9.0,Cl-浓度为0.10mol/L条件下,电化学过程对黄连素降解动力学速率常数较高;黄连素易降解而生成有机酸等小分子化合物,其去除率达到90%以上。

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅱ)环境风险源监控技术与案例

总结了国内外环境风险源监控技术方面的先进经验,分析了当前我国环境风险源监控技术体系的特点,指出与发达国家相比,我国在环境风险源监控技术上存在的问题,包括环境风险源基本信息底数不清、监控指标不能满足环境管理的需求以及环境风险源监控管理方式相对落后。在调研用户需求的基础上,提出了我国环境风险源监控技术体系的设计原则为先进性、可靠性、整体性和经济性原则。按照"数据采集—传输—处理—应用"的信息处理思路,分别从监控方案设计、监控技术与设备、监控数据采集传输、监控网络架构、监控管理系统等5个方面构建了环境风险源监控技术体系。并将环境风险源监控技术在上海市闵行区、高桥石化地区及张家口市进行了应用示范。

基于案例推理的突发环境事件应急管理案例库构建技术研究

近年来,我国突发环境污染事件事故频发,给经济社会发展造成巨大危害。通过基于案例推理的结构化层次存储和搜索技术,构建应用管理案例库,通过快速搜索查找匹配历史案例,可为决策者提供相对优化的解决方案工具。探讨了基于案例推理检索技术的信息数据库的实现途径,研究了案例库内容,进行了结构设计和系统开发,建立了基于Web技术的环境污染事故案例检索查询系统,收集整理500余件事故案例系统采用最近相邻法在案例库中检索相似案例,具有检索、修正和学习,以及统计分析等功能,可为新的突发事件应急响应提供参考。

辽河流域有毒有害物的水环境污染及来源分析

有毒有害物包括无机污染物和有机污染物,这些污染物将会对人类健康造成短期或长期的危害,同时对水环境造成严重污染。介绍了水体中污染物的种类,详述了辽河流域受到的多环芳烃类、有机氯农药、多氯联苯及其他有毒有害物的污染情况。通过典型有毒有害物来源的初步分析,进一步明确了辽河流域具有工业源、城镇市政污水排放及农业面源混合型污染特征。为了进一步制定有效的有毒有害物污染防治决策,依据辽河流域有毒有害物的污染和研究现状,提出了目前存在的问题及进一步的研究建议。

重点环境风险源监控技术库设计研究

基于我国重大环境污染事故频繁发生,环境风险防范管理需求日益迫切,针对风险源的环境监测监控技术缺乏系统的梳理和分类的现状,开展了重点环境风险源监控技术库设计研究。通过资料收集和对现有污染物监测技术、原理等的分析,借鉴成熟的仪器设备信息,从监控技术的指标、参数、原理、技术方法、设备优选等方面对重点环境风险源监控技术库进行了设计,以期为我国环境风险管理提供技术支持。

典型内分泌干扰物在天然水环境中的污染水平

选取7种典型内分泌干扰物双酚A、壬基酚、辛基酚、雌酮、雌二醇、雌三醇、17α-乙炔基雌二醇,检索全球范围水环境中的污染水平,按地区、季节(水期)具体分析其在水相和悬浮颗粒物中的浓度分布特征。结果表明,外源性内分泌干扰物的污染水平明显高于内源性内分泌干扰物;在全球范围内,发展中国家的污染程度普遍高于发达国家;具体流域中EDCs的浓度分布则取决于当地温度、人类活动、径流变化等多因素。

三维荧光光谱解析城市污水有机物的去除特征

利用荧光区域积分结合物料平衡计算及多元直接梯度分析,考察强化除磷-硫自养系统对低COD/TN比市政污水中有机物、氮和磷污染物的去除特性.结果表明,在进水COD/TN比为4.5~6.0的条件下,强化除磷-硫自养系统出水中的TN、NH4＋-N和TP浓度分别降至1.31、1.11和0.23mg/L,其去除率分别达到了96.3%、96.0%和86.9%.强化除磷-硫自养系统对荧光区域Ⅰ~Ⅴ标准积分体积的去除率分别为73.7%、64.3%、50.6%、61.3%和28.1%.物料平衡计算表明,非曝气区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的物质有明显的去除效果;好氧区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的物质有明显的去除效果.多元直接梯度分析表明,磷的释放过程可能与溶解性微生物代谢产物荧光区中的有机物相关,而自养的硝化反应、吸磷过程和有机物的去除可在好氧区达到统一.

含铜黄连素制药废水预处理与资源化技术研究

针对化学合成制药含铜黄连素废水特点,设计了铁碳微电解和离子交换组合工艺为预处理工艺,开展了小试与中试试验研究。结果表明,采用铁碳微电解池-离子交换柱组合工艺连续处理初始CODCr浓度为60 000-80 000 mg/L、黄连素浓度为1 700-1 900 mg/L、Cu2+浓度为12 000-18 000 mg/L的含铜黄连素制药废水,小试试验对黄连素和Cu2+的去除率都在99.0%以上,出水黄连素和Cu2+在1.0 mg/L和0.5 mg/L以下。中试试验对CODCr的去除率在44.0%以上,Cu2+的去除率超过79.0%。处理每吨水可回收12～13 kg铜。该工艺有较好的废水预处理效果,实现了金属铜资源化回收,可有效减少对后续废水生化处理工艺的压力。

流化床工艺在水处理中的应用研究进展

流化床工艺是一种工程应用前景广阔的处理技术,近年来该技术备受水处理研究者的青睐。已经研究出了多种反应器结构和工艺组合,如鸟粪石结晶流化反应器、三相生物流化床,具有结构紧凑、反应速度快,易于操作的优点。根据废水中污染物的去除机理将流化床归为流化床结晶反应器和流化床生物反应器两大类,论述该工艺在含磷、含氟、含硫废水,印染废水,农药废水及其他工业废水中的应用研究现状,展望了流化床反应器的发展趋势。

沈阳细河与白塔堡河水质空间分布特征研究

为了解辽河流域水污染防治重点区域浑河沈阳段支流河污染特征,采用2012年细河与白塔堡河枯水期18个采样点10个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于GIS平台的克里格插值(Kriging)法,对细河与白塔堡河水质空间分布特征进行研究。主成分分析结果表明,白塔堡河前3个主成分对应的特征值的累积方差贡献率达到85.10%,主要污染物为NH4+-N浓度、Chl-a浓度、pH等;细河前4个主成分对应的特征值的累积方差贡献率达到91.24%,主要污染物为NH4+-N浓度、TN浓度、pH、EC等。空间差异性分析表明,白塔堡河中下游采样点周边区域水质指标数值高于上游采样点周边区域,有机污染突出,重污染区域位于白塔堡河汇入浑河段;细河上游采样点周边区域水质指标数值高于下游采样点周边区域,氨氮污染严重,重污染区域位于细河源头段。

铁碳微电解法预处理湿法腈纶废水试验研究

采用铁碳微电解工艺对湿法腈纶废水进行预处理试验。通过单因素试验确定了铁屑、活性炭投加量及反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明,采用铁碳微电解工艺处理初始CODCr为1 076 mgL,CN-浓度为5.50mgL的湿法腈纶废水,当铁碳微电解反应中铁屑和活性炭投加量均为35 gL,反应时间为90 min,初始pH为4.50时,废水中CODCr的去除率在36.0%以上,CN-的去除率超过90%;废水BOD5CODCr由0.39提高到0.56,废水可生化性显著提高。