鄱阳湖丰水期水体后向散射特性研究

后向散射是获取湖泊水体光学活性物质遥感信息的关键,针对无机悬浮物为主的浑浊二类水体,其对水体表观光学性质有着决定性的影响,研究表层水体后向散射特性在提高湖泊光学活性物质遥感反演精度方面具有重要的意义.该文通过2017年6月在鄱阳湖丰水期36个站点的巡航监测,分析了水体后向散射特征及其与光学活性物质的关系,并利用指数模型对后向散射系数进行参数化.研究结果表明:在420～700nm波段范围内,水体后向散射系数、后向散射概率随波长的变动趋势较为一致,均随着波长的增大呈指数函数减小;空间上水体后向散射系数的均值和变幅为南湖区>主湖区>北湖区;总悬浮颗粒物浓度与后向散射系数之间的相关性随波长增大而增大,其中700nm波段的相关性最好,R2达到0.760;随着波长的增加后向散射系数与叶绿素a含量的相关性减少;同时建立了后向散射系数光谱模型,斜率指数为1.229,470～700nm波段平均绝对百分比误差均小于8%,具有较好的反演精度.

基于后向散射系数的鄱阳湖悬浮物浓度反演与垂直分布特征

水体悬浮物浓度垂直分布监测对掌握湖泊水环境空间变化具有重要作用,但目前传统的采样方法获取的悬浮物浓度存在垂直观测不同步、连续剖面快速监测难度大等问题。以鄱阳湖为例,通过对湖泊水体后向散射系数和悬浮物浓度的垂直监测,构建并应用了基于水体后向散射系数的悬浮物浓度垂直分布反演模型,实现了水体悬浮物浓度垂直分布快速监测的目的。结果表明,鄱阳湖水体700 nm波段的后向散射系数与总悬浮物浓度和无机悬浮物浓度具有较好的相关性,构建的指数函数关系效果最佳,决定系数(r^2)分别为0.849、0.811,模拟值与实测值的均方根误差(RMSE)分别为8.56、8.70;鄱阳湖水体分为4种垂直分布类型:混合均匀型(A型)、增大型(B型)、中层增大或减小型(C型)、上部增大下部混合型(D型),近70%的监测站点为垂直非均匀水体;鄱阳湖水体总悬浮物浓度垂直剖面层化现象和沿程纵向变化明显,主要受水位变化、水体流速和流态的改变、采砂活动等湖区自然条件和人类活动,以及河流来水的浑浊程度等多因素影响。研究结果可为摸清湖泊水体悬浮物浓度的空间分布规律提供数据支持,为解决湖泊高动态水体悬浮物浓度垂直监测的问题提供测量技术和方法支持。

基于生态系统完整性的水生态环境项目综合评价研究

水生态环境项目往往涉及厂、网、河、湖等工程要素和自然生态要素。如果割裂这些要素之间的有机关联,则容易忽视生态系统服务功能及其效益,从而导致评价结果具有片面性。论文基于生态系统完整性概念,提出了包括技术、效果、结构、功能、稳定性、综合效益和可持续竞争等7个维度的综合评价框架,构建了包括工程与自然生态两大系统,厂、网、河、湖4个要素,共21个因子和54项指标的综合评价指标体系。岳阳市某水综合环境整治项目案例研究表明:该指标体系纳入了生态效益并充分考虑了厂网河湖要素的关联,使其评价能够更好地服务于生态环境保护目标。

鄱阳湖生态经济区主要城区土壤重金属污染及风险评价

为了解鄱阳湖生态经济区主要人口集中区土壤中重金属污染分布,对南昌、鹰潭、景德镇、九江市的主城区土壤样品中8种重金属Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,Ni,Hg,As进行分析测定,采用Nemerow综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法探讨重金属污染特征和生态风险。研究结果表明:①土壤中八种重金属均受到不同程度的人为影响,鹰潭市土壤重金属受人为影响相对较大,九江市相对较小;②Nemerow综合污染指数结果显示,鄱阳湖生态经济区的污染指数P综为1.673,表明区域内存在轻度重金属污染,污染程度较低,环境质量较好;③Hakanson潜在生态危害指数法结果表明该区域除Cd的环境风险指数为中等外,其余元素均为轻微,综合潜在生态风险评价结果为轻微,几乎不存在生态风险。研究区域的土壤重金属污染程度整体较轻,生态风险低,生态环境较好,可较好地容纳人类的发展活动。

序批式生物膜反应器处理养猪废水降解细菌特性

从某猪场废水处理系统序批式生物膜反应器（sequencing batch biofilmreactor,简称SBBR）中分离纯化得到菌株A和菌株B,经形态学鉴定菌株A为乳白色、革兰氏阳性长杆菌;菌株B为灰白色、革兰氏阳性短杆菌.菌株A最佳生长条件为温度30～50℃、盐度1%～2%、pH值6～8;菌株B最佳生长条件为温度20～40℃、盐度1%～2%、pH值6～8.在不同因素组合下,将菌株A、B分别接种于供试废水中,对废水化学需氧量（chemicaloxygendemand,简称COD）去除率最高分别为64.11%、54.74%;NH3-N最佳降解率分别为54.57%、55.54%.

人工湿地对规模化养猪废水处理效果评价

为了提高人工湿地对养猪废水中污染物去除效果,针对复合人工湿地存在的地下水污染问题,建立与防渗膜连为一体的复合型人工湿地畜禽养殖废水系统,湿地底层铺设PE防渗膜,选用煤渣、砾石、粗砂作为湿地填料,种植美人蕉(Canna indica)、水芹菜(Oenanthe javanica)、菖蒲(Acorus calamus)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、水葫芦(Eichhornia crassipes)湿地植物,考察复合人工湿地运行期间对养猪废水污染物的去除效率,并对温度和系统处理污染物效率的变化进行分析。结果表明:湿地植物在启动初期,对污染物的去除效率较低(NH4+-N、TP和CODCr的去除效率分别为53.6%、61.4%和41.7%),需经过一段时间形成良好的根系结构后,NH4+-N、TP和CODCr的去除能力才会稳定提高;地表流人工湿地植物在气温较高时容易枯死,在高温情况下应设置防晒措施;本研究复合人工湿地处理养猪废水污染物效率在10月达到最高,NH4+-N、TP和CODCr的去除效率分别为98.8%、62.1%和87.1%,湿地后续单元增加曝气能有效处理养猪废水中的NH4+-N;气温变化会影响人工湿地处理NH4+-N、TP和CODCr的效率,气温对NH4+-N和TP去除效果影响明显大于对CODCr去除的影响。该处理系统对养猪废水中的污染物去除效果较好,能够将废水水质提高到理想的水平,可为中小型养猪场构建人工湿地提供理论依据和技术参考。

凹凸棒土负载壳聚糖对Cu2+吸附性能影响

利用凹凸棒土为载体,将壳聚糖负载在凹凸棒土上,用于吸附水中Cu^2+。结果表明凹凸棒土负载壳聚糖吸附容量大于壳聚糖及凹凸棒土,并且从水中回收方便,在重复使用5次后对Cu^2+吸附率仍达到90.3%。单因素实验确定条件表明:Cu^2+初始浓度为20mg·L^-1,pH值为5,温度为20℃,吸附时间30min,吸附剂投加量为5g·L^-1时凹凸棒土负载壳聚糖对Cu^2+吸附量达到最大约为18.5mg·g^-1。整个吸附过程是放热反应,以化学吸附为主,符合Langmuir模型和准二级吸附动力学模型。

某污水处理厂回转式氧化沟水质处理效果评价

本文探讨了某回转氧化沟式污水处理厂水质处理情况,对工艺流程进行了现场调研;并对2013年以来的进出水水质主要参数及出水中重金属进行了检测,分析比较了主要水质指标的月平均浓度变化、去除率。结果表明,该污水厂对COD、BOD5、SS、TP、NH3-N等有较好地去除效果。

Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)对SBBR处理猪场废水效果和微生物活性影响及相互关系

为减轻重金属对猪场废水生物处理效果的影响,从影响程度和毒性机制的角度,分析养猪场废水的有机物降解效果和微生物活性的相互关系。以模拟猪场废水为研究对象,分析在废水中加入不同浓度Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)对序批式生物膜反应器(sequencing biofilm batch reactor,简称SBBR)系统的影响,包括化学需氧量(chemical oxygen demand,简称COD)、微生物呼吸、微生物代谢及相关性。结果表明:(1)在SBBR系统中,Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)对废水处理效果的影响和对微生物呼吸作用的影响均在2~4 mg/L之间,为促进和抑制的分界,且Cu(Ⅱ)对微生物的毒性大于Zn(Ⅱ)。(2)在SBBR系统中,Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)对废水处理效果的影响与其对微生物呼吸的影响有一定的相互关系,且Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)不仅能影响微生物自身活性,还可阻碍微生物吸收营养物质,从而抑制COD降解。(3)溶解性微生物产物(soluble microbial products,简称SMP)因其来源和自身化学特性,在Cu(Ⅱ)的存在下,不能反映微生物代谢活性。

毛宅水库水质提升工程措施与实施效果

农村饮用水水源水质防护技术研究与应用是农村饮水安全工程实施的重要保证。研究了江西省农村集中饮用水水源水质现状,梳理了农村饮用水水源污染物的主要来源,针对饮用水水源水质保护存在的典型问题,提出了农村饮用水水源水质防护关键技术。结合江西省上饶市玉山县毛宅水库水质提升示范工程,重点探讨了由养殖废水过量排放后引起氮磷超标的水库性水源所采取的措施,工程改造后,水质总氮平均值由1.31±0.1 mg/L下降至0.19±0.07 mg/L,去除率为85.50%;水质总磷平均值由1.23±0.01 mg/L下降至0.19±0.01 mg/L,去除率为84.55%,治理后总氮、总磷均达到地表III类水标准。