山东:建立两级城市水质监测平台

山东省初步建立了省市两级城市供水水质监测预警系统技术平台，在水质信息采集、传输、存储、应用和平台管理机制体制等方面开展了研究探索工作，对城市供水安全保障发挥了重要作用。

济南市城市供水水质监测预警系统技术平台

一、立项背景 随着我国工业化、城镇化进程加快和经济社会快速发展．研究构建国家、省、市三级供水水质监测预警网络系统和应急保障体系，已纳入《全国城镇供水设施改造与建设“十二五”规划及2020年远景目标》，也得到了国家“十一五”水专项饮用水主题的重点支持。

PCR-DGGE技术在城镇供排水系统微生物多样性研究中的应用

聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术已广泛应用于微生物分子生态学领域,成为研究微生物多样性常用的分子检测工具之一。在总结归纳PCR-DGGE技术的原理和特点的基础上,综述了PCR-DGGE技术在城镇供水系统和污水处理系统中微生物多样性分析等方面的研究进展,并展望了该技术今后的发展方向。

基于支持向量机的山东省水资源承载力评价

选取人均水资源可利用量、水资源利用率、耕地灌溉率、人口密度、生态环境用水率等15个指标构建水资源承载力评价指标体系,并以水资源承载能力指数为评价标准,使用支持向量机方法对2001—2018年山东省及2016年17地市水资源承载力状况进行系统评价。结果表明:1)2001—2018年山东省水资源承载力指数在0.520~0.627范围内,除2017和2018年处于Ⅱ级外,其余年份均处于Ⅲ级,水资源承载能力较弱;2)工业产值占工农业产值的百分比、人均GDP、农民年均收入和万元工业增加值耗水量为影响山东省水资源承载力的有利因子,人均水资源量、水资源利用率、水功能区水质达标率、供水量模数、森林覆盖率和人口密度则为不利因子;3)2001—2018年山东省水资源承载力指数呈现上升态势,主要因为水功能区水质达标率、恩格尔系数、人均GDP、农民年均收入、万元工业增加值耗水量以及生态环境用水率的向好发展。总体上看,水资源短缺的形势依然不容乐观,今后应在非常规水源利用、水资源利用率提升、生态环境保护等方面采取更加有效的措施予以应对。

斑马鱼对水源特定污染物的水质监测预警

选取浑浊度、石油类、亚硝酸盐、苯、砷化物、锰等不同类型的环境污染物,研究了斑马鱼在不同污染物压力下行为强度变化规律,分析了不同条件下斑马鱼的活性及在线系统报警特征。结果表明:斑马鱼的行为生态学变化与环境污染物压力存在显著的相关性。在不同类型的环境污染物下,斑马鱼行为变化存在明显差异,对砷和锰等剧毒物质更加敏感;在高浓度环境污染物压力下,斑马鱼的行为生态学特征出现剧烈变化;随着暴露时间的增加,斑马鱼的行为生态学变化会逐渐降低。斑马鱼的行为强度变化可以快速评判水质污染程度,但应结合当地的水质特征设定具体的报警阈值。

在新型冠状病毒疫情背景下排水监测应关注的重点

近日,随着新型冠状病毒感染肺炎疫情的愈演愈烈,一篇发表于《新英格兰医学杂志》(NEJM)的论文[1]引起了广泛关注。该论文完整叙述了美国第一例新冠确诊病例的诊疗过程以及临床表现,对指导患者的治疗有着重要的意义。但是,文中有一处报道引发了水务行业的重点反响:研究指出,该患者在住院后的第2 d出现了腹泻和腹部不适,在腹泻的粪便样本中,医生们检测出了新冠病毒的存在(rRT-PCR结果为阳性)[1]。

典型水处理氧化过程中微塑料老化及有机物释放特征研究

地表水所含微塑料(MPs)的老化破碎过程可导致溶解性有机物(DOM)释放,进而对水环境及水处理过程造成潜在风险.为探索MPs在典型水处理氧化过程中的老化和有机物释放特性,本研究选取聚酰胺66(PA66)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为研究对象,探究了典型工业级MPs在模拟水处理氧化(UV、UV/H_(2)O_(2)、O_(3))过程中的DOM析出规律.结果表明:①3种典型氧化过程均加速了MPs-DOM的溶出,PA66的DOM生成量[以溶解性有机碳(DOC)计]相对于PET更高.②在对照组、UV氧化、O_(3)氧化下,PA66-DOM和PET-DOM的DOC值均随反应时间及氧化剂浓度的增加呈上涨趋势,而在UV/H_(2)O_(2)氧化下呈先增加后减小的规律,且3类氧化中O_(3)技术对2类MPs的氧化效果相对更好.③MPs表层的官能团在氧化处理前后未有较大差异,其羰基指数(CI)均有一定程度的升高.④PA66与PET所产生的DOM在官能团构成及荧光组分上较为相似,主要由类色氨酸、类络氨酸、可溶性微生物代谢产物组成.研究显示,以PA66和PET为代表的工业级MPs在高级氧化水处理过程中会析出DOM,对后端消毒等工艺产生潜在影响.

纳滤膜对不同水源中无机物处理效果及膜污染特性分析

针对不同水源地(引黄水库、微污染湖泊、河流)水质差异问题,分别选取了不同典型水体(鹊山水库、南阳湖和沂河)开展纳滤实验,探究了NF1、NF2两种纳滤膜对不同水源中无机污染物的去除效能与膜污染情况。结果表明,3种原水经过预处理和纳滤处理后pH值略有下降,浊度均在0.186 NTU之下,总硬度、溶解性总固体(TDS)的含量均较低。NF1和NF2对一价离子平均去除率分别达到92.35%,42.35%以上,对二价离子的平均去除率分别可达97.87%,85.67%以上;NF2在处理南阳湖原水后,无机污染情况较为严重;酸碱联合冲洗对污染膜的修复效果更好。

纳滤膜对不同水源水中有机物处理效果

为探究纳滤(NF)在实际水体中去除有机物的特性,以水质常规指标、三卤甲烷生成势(THMFP)、亲水性有机碳及三维荧光为主要指标,综合研究了两种NF膜(NF1和NF2)对不同水体中有机污染的处理效果,并探索了膜污染机制。结果表明,NF1、NF2均能有效改善饮用水水质,对总有机碳的去除率分别可达到94%、72%以上;对高锰酸盐指数的去除率分别可达到80%、66%以上。NF1对进水THMFP的去除率均在90%左右。无机和有机污染的协同作用是造成NF膜污染的主要原因。

北方某省会城市主要水库富营养化程度、特征和防治对策

2014—2018年,对北方某省会城市卧虎山、锦绣川、鹊山和玉清湖水库水进行采样分析,分析研究水质的时空分布特征.采用综合营养状态指数法评价叶绿素a、总氮、总磷和高锰酸钾指数等参数的年均和月均变化,反映4个水库的富营养化程度.此外,通过SPSS的双变量分析方法,用等级相关系数来探讨富营养化因子间的相关关系.结果表明,4座水库的总氮均值超过了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅴ类水体限值.4座水库中卧虎山水库的水质状况最差,富营养化程度最高,尤其是藻类计数值和叶绿素a的浓度显著高于其它水库,卧虎山水库多处于轻-中富营养化状态,其它3座水库大多为中营养状态.同一座水库不同年份间的综合营养状态指数季节变化大多一致,呈现较为显著的季节特征,4座水库一般来说夏、秋季营养状态高于冬季和春季.4座水库的富营养化因子所占权重不同,结合富营养化因子间的相关关系分析结果,玉清湖水库和鹊山水库中总氮和叶绿素a对营养状态指数的贡献最大,卧虎山水库和锦绣川水库中叶绿素a和高锰酸钾对营养状态指数的贡献最大.对已经存在富营养化问题的卧虎山水库,应采取综合治理措施,包括出台饮用水水源地保护法规,完善水库周边的截污治污设施,鼓励发展生态农业以及生态旅游业,削减污染;采用建立生态浮床、人工湿地系统等生态修复的方法,控制藻类生长,不断改善水库水质.对尚未形成富营养化的锦绣川、鹊山和玉清湖水库,应以预防和管控为主,建立水库水环境保护长效机制,确保研究区域的供水水源安全.

全氟和多氟烷基化合物对环境微生物群落的影响

全氟和多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)作为一种环境新污染物被广泛关注。PFASs的生物毒性及生态健康风险成为生态毒理领域研究的一个热点。PFASs不仅对环境中的微生物个体产生毒性效应,长期暴露可以对环境微生物群落的组成、结构和酶活性产生影响,从而干扰生态系统中正常的物质循环和能量流动。本文阐述了PFASs对不同环境介质(淡水环境、海洋环境、污泥和土壤)中微生物群落结构和多样性的影响,总结了PFASs存在条件下酶活性和功能的响应,在此基础上对PFASs生态风险评价的研究方向进行展望,以期为客观评价PFASs的环境生态风险提供理论依据和支撑。

费氏弧菌综合毒性法对不同种类污染物的应急监测试验研究

以突发水环境污染事件中常见的重金属、农药和工业有机物三大类污染物为研究对象,利用海洋发光菌费氏弧菌进行发光菌综合毒性法试验研究。结果表明:采用冻干菌粉快速复苏技术对重金属、农药和工业有机污染物进行应急监测时,与发光菌的接触时间可用10min代替传统的推荐接触时间15min;重金属、农药以及工业有机污染物对费氏弧菌的发光抑制率随特定污染物浓度增加而增大,不同特定污染物对费氏弧菌的影响程度不同,可实现发光菌综合毒性法进行水质应急监测。

视野计数法检测水源水中藻类不确定度系统评定

针对藻类计数实验室质量控制难度大、检测人员专业技术水平要求较高等问题,文章开展该项目检测结果不确定度系统评定方法研究。通过显微镜计数固定浓缩后样品中藻类数量,系统分析视野计数法检测水源水中藻类测定结果不确定度来源,计算6个重点影响因素引入的不确定度分量,综合不确定度传播规律,构建藻类计数测定结果不确定度评定模型,建立水源水中藻类计数结果不确定度的评定方法。藻类计数检测过程中由取样、固定、定容、制片、显微镜、重复性测量引入的不确定度分别为0.00408、0.00245、0.00408、0.0000819、0.007、0.0198,重复性测量是藻类计数检测结果不确定度的主要来源。样品中藻类浓度对计数结果的不确定度影响较大,检测结果<100万个/L时,检测结果的扩展不确定度明显增大。选用准确度、精密度高的仪器设备,规范的操作,以及对仪器设备定期进行检定校准是控制检测结果不确定度、提高试验可信度的有效手段。对藻类计数方法关键环节进行优化,是提高检测结果使用价值的重要途径。

超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定环境水相和沉积物中19种全/多氟烷基化合物

全/多氟烷基化合物(perfluoro and polyfluoroalkyl substances,PFASs)在水环境中具有生态毒性、长距离迁移性、能随食物链富集等特点。随着水环境中PFASs的暴露风险不断增加,PFASs检测技术逐渐成为研究人员关注的热点。文章改进了固相萃取法富集水样、超声振荡-提取法提取沉积物样品的前处理条件,优化了液相色谱和三重四极杆质谱分离检定条件,整合建立了适用于测定环境水相与沉积物中19种PFASs的超高效液相色谱-三重四极杆质谱检测方法。试验结果表明,水相中19种PFASs在低、中、高浓度下加标回收率分别为60.2%~120.0%、74.3%~114.2%、65.4%~107.2%,相对标准偏差(RSD)分别为2.1%~12.1%、4.5%~11.7%、4.3%~9.8%。沉积物中19种PFASs低、中、高3个浓度的加标回收率分别为80.3%~124.1%、89.9%~104.3%、95.1%~105.7%,RSD分别为5.0%~14.3%、3.1%~10.9%、2.6%~9.9%。水相和沉积物中PFASs在一定线性范围内具有良好线性,方法检出限为0.2~0.5 ng/L和0.1~0.6 ng/g,方法定量限为0.8~2.0 ng/L和0.4~2.5 ng/g。该方法前处理简单,方法学指标好,适用于各类型水质和沉积物中PFASs的高通量检测。

高铁酸盐及其联用工艺在水处理中应用综述

综述了高铁酸钾的相关特性以及其在水处理应用中的研究现状,并对其在应用中所展现的优缺点进行解析,重点介绍为克服高铁酸钾单独应用中所出现的缺陷,高铁酸钾与其他技术联用的研究进展。分析了各种高铁酸钾联用技术对于水中污染物的降解原理,并对于国内外水中污染物的研究报道进行了系统的梳理,最后对高铁酸钾联用技术在未来水环境治理中的发展进行展望。

全氟和多氟化合物在水中赋存特征与去除技术研究进展

针对水环境中全氟和多氟化合物污染日益严峻且难以去除的现状,对水环境中全氟和多氟化合物的赋存特征与去除技术进行综述,包括全氟和多氟化合物在水环境中的污染现状、环境行为、生态风险及污染物去除技术等,总结吸附法、超声降解法、光化学法、电化学氧化法、微生物降解法等去除水环境中全氟和多氟化合物的优缺点,指出未来研究重点是结合全氟和多氟化合物的环境行为特点将去除技术进行联合应用。

水中磺胺类抗生素污染特性和去除技术研究进展

磺胺类抗生素是典型的新污染物,在我国流域水环境中被广泛检出,存在于水体中的磺胺类抗生素会对水生态环境以及人体健康造成潜在影响。本文综述了目前水中磺胺类抗生素的污染来源、赋存特征,对比总结了主流去除技术的原理与技术优缺点,并对水中磺胺类抗生素的管控策略以及去除技术在水厂实际应用的发展趋势进行了展望。

基于斑马鱼行为变化的苯酚监测研究

[目的]探究一种可行的水体苯酚监测预警技术。[方法]以斑马鱼作为模式生物,采用半静态试验法,考察了苯酚对斑马鱼的急性毒性及行为强度影响。[结果]苯酚对斑马鱼毒性为中毒物质;与对照组相比,苯酚试验组斑马鱼行为强度变化极显著,苯酚对斑马鱼的毒性呈明显的时间-效应和剂量-效应关系。苯酚胁迫下,斑马鱼行为变化符合环境压力模型。苯酚浓度越高,斑马鱼行为强度变化越显著。[结论]基于斑马鱼行为变化的生物在线监测技术是实现水体苯酚预警的有效手段。

大数据时代下的城市供水监管探索与实践

近年来,水环境综合治理工作在全国各地陆续推进。对相关行业规划及业务监管平台的数据分析结果显示,水环境综合治理项目主要集中在重点河流水环境综合治理和城市黑臭水体治理上,市场规模逾万亿。通过梳理各地水环境综合治理经验,发现当前仍存在难以形成多部门协同的工作机制、对城市建成区外的面源污染控制难度较大等问题。多方利益联合、多个企业合作成为水环境综合治理行业的主流项目模式。随着国家支持力度的加大和水环境改善需求的增强,预测水环境综合治理具有较大的市场空间,相关技术工具将得到进一步完善。

某市城区污水管网水质变化规律

选取某市一段长为10.3 km的污水管线,分析研究了城市污水管网水质的变化规律。结果表明,生活污水流经城市生活污水管网后,水质发生了变化,其中SS、BOD_5、COD_(Cr)、NH_3-N、TN和TP的去除率分别为17.3%～62.3%、8.2%～42.7%、26.4%～67.2%、8.3%～28.2%、10.6%～20.5%和6.1%～13.7%。另外,沉积作用和生物降解作用对TCOD的去除贡献分别为55.19%和44.81%,对TN的去除贡献分别为43.57%和56.43%。