基于3DEMMs-PARAFAC技术的运河桐乡水源地夏季低溶解氧成因研究

运河桐乡水源地处长江流域太湖水系,是桐乡市70多万人的集中饮用水水源,近年来连续数年夏季溶解氧(DO)偏低,影响水源地水质稳定达标.基于三维荧光光谱(3DEEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)技术,以及常规水质分析和氮形态解析,研究了上游来水、桐乡自身污染以及运河底泥释放对水源地DO的影响,解析了夏季低DO成因.结果表明,桐乡入境水具有生活污水荧光特征峰,夏季DO浓度低、氨氮浓度高,是造成运河桐乡水源地DO不能稳定达标的首要原因,桐乡入境水和桐乡水源地取水口DO显著正相关(R^(2)=0.76,P<0.01).其次,运河桐乡段水体中DOM主要由3个荧光组分组成,其中C1(230/275,307)和C2(235/295,338)为类蛋白质荧光组分,C3(255/330,297/422)为类腐殖质荧光组分;水源地保护区内类蛋白质物质荧光强度大幅增强,在总荧光强度中占比67.6%—95.9%,显示村镇生活污水排放对水源地水质有所影响.此外,运河干流通航引起底泥悬浮、水体浊度上升从而影响光合作用,以及支流底泥在缺氧条件下的氮磷释放进一步加剧了水源地DO消耗.在此基础上针对性提出对策建议,为运河桐乡水源地水质提升和平原河网地区低氧水体治理提供理论依据.

国家级经济技术开发区绿色发展指数研究

国家级经济技术开发区是改革开放以来中国经济发展的缩影,已成为中国推动开放型经济发展,促进工业化、城镇化进程,实现区域发展战略的重要支撑。处理好经济发展与节约资源、保护环境的关系,实现绿色、低碳、循环发展,提高发展的质量和效益,是国家级经开区在新形势下面临的新挑战。为推进国家级经开区的创新驱动和绿色发展,加强对国家级经开区绿色低碳循环发展的引导,通过建立绿色发展指数方法,对国家级经开区的绿色发展水平进行评价,以期为管理决策提供参考。绿色发展水平定量评价研究运用多准则排序方法构建了绿色发展指数。首先从经济发展、资源能源消耗、生态环境和基础设施4个方面构建了国家级经开区绿色发展评价指标体系,其次对各项指标进行归一化处理,加权后得到绿色发展指数。以2007年52家国家级经开区各项指标(基于不变价格的平均值)为参照,分析了2007—2012年52家国家级经开区绿色发展指数的动态变化,采用动态气泡图直观地表征年际间经开区绩效的横向和纵向变化。比较了东中西部国家级经开区绿色发展水平的差异,及建设国家生态工业示范园区对其绿色发展指数的影响,进而对国家级经开区的绿色发展进行了展望。

臭氧组合技术深度处理湖州松鼠岭应急垃圾填埋场渗滤液可行性研究

"生物处理+超滤+纳滤+反渗透"是中国目前最常用的垃圾渗滤液处理技术,出水水质符合国家排放标准(GB16889-2008),但是会产生原水量30%左右的浓液,且有机物和盐度高,普遍缺乏有效处理措施。臭氧-曝气生物滤池(BAF)代替纳滤和反渗透处理渗滤液,避免了高污染浓液的生成,有望实现废水的全量达标排放,缓解高有机物浓度、高盐度的浓缩液回灌垃圾填埋场带来的环境风险问题。

中国生态工业园区发展模式研究

中国生态工业园区发展已逾10年。本文综述了国家生态工业示范园区的发展概况,总结了其发展特点和实践启示,构建了中国生态工业示范园区发展模式图,以期对1 500余家国家级和省级开发区的生态化发展提供借鉴。中国生态工业园区在发展过程中形成了"有标准可依,依标准建设,据标准考核,示范试点带动,建立长效机制"的发展路线图,由政府、市场和企业三个方面共同推进,从微观、产业集群、园区和社会四个层面建设实践。微观层面,以企业为主体,通过理念革新和技术进步,提高资源生产力和资源能源利用效率,减少废弃物产生量。产业集群层面,引入龙头企业,带动产业集群,构建"园中园"的发展模式,提升竞争力和环境管理。园区层面,完善基础设施,积极发展热电冷多联供,实施清洁能源和可再生能源替代,及再生水回用。宏观层面,实现基础设施和服务在更大区域内的延伸共享,加强社会分工,鼓励公众参与,提高公众的生态环保意识,实现经济、环境和社会和谐发展。

中国生态工业园区发展的经济和环境绩效研究

本文研究了国家生态工业示范园区的经济和环境绩效。研究表明,国家生态工业示范园区其土地面积、从业人数、工业增加值、COD和SO2排放量分别占所在地区的1.0%、2.1%、16.8%、1.4%和1.0%。比较验收基准年与规划基准年,14家国家生态工业示范园区COD和SO2排放总量分别下降19%和49%,排放强度下降45%和65%;能耗、新鲜水耗、废水排放量、固废产生量增加了7%、15%、18%和24%,但其强度下降25%、18%、14%和15%。国家生态工业示范园区以较小的资源环境代价对所在地区的经济发展产生了较大的贡献,取得了良好的环境绩效,对中国1500余家国家级和省级开发区的生态化发展和建设生态文明具有重要的示范作用。

臭氧-曝气生物滤池深度处理垃圾焚烧渗滤液可行性研究

研究了臭氧-曝气生物滤池(BAF)代替纳滤和反渗透深度处理垃圾焚烧渗滤液达标排放的技术可行性.半间歇臭氧氧化试验表明,实验用水的可生化性随着氧化时间的增加而增加,色度及UV254,15min内去除率分别达91%和64%;氧化时间为45min时COD去除率59%,45min后COD去除较慢,120min时去除率77%.确定臭氧氧化时间为1h,在同样臭氧浓度与流量下进行了臭氧-BAF处理垃圾焚烧渗滤液的连续实验.结果发现,此工艺对COD、色度和UV254的去除率分别可达75%,95%和90%,其中2/3运行时间里COD低于排放标准100 mg/L.其中出水色度可稳定保持在40度以下达标排放.经过进一步优化,臭氧-BAF有望用于垃圾焚烧渗滤液的达标处理.GC-MS检测表明烷烃,芳香族化合物及含氮杂环化合物是试验用水的主要污染物,臭氧-BAF能够有效去除后两类化合物,但难以去除烷烃.

长江经济带中游典型工业园区污碳协同脱钩发展路径研究

长江经济带作为中国经济实力最强、发展潜力最大的区域之一,是引领区域经济发展的重要增长极。荆州作为长江经济带中游重要节点城市,其制造业为主的产业结构在有力推动区域经济发展的同时,也成为当地环境污染和能源消耗的主要来源之一。以荆州经济技术开发区为对象,首先基于CO_(2)和4种主要污染物(COD、氨氮、SO_(2)、氮氧化物)排放量,定量分析工业园区(简称园区)近年来经济发展绩效及相应的资源环境压力,筛选出园区内基于2位数字代码分类的10类重点排放行业;其次以2019年为基准年,2025年为目标年,建立资源能源环境要素约束下园区产业结构优化调整模型,揭示基准情景、工业结构调整情景、清洁生产情景和可持续发展情景下,园区重点排放行业的发展绩效、主要污染物和CO_(2)排放量,探索开发区经济发展与CO_(2)、主要污染物协同脱钩的绿色发展路径;最后,提出园区重点排放行业综合运用清洁生产技术升级、产业结构优化调整等策略推动绿色发展转型的对策建议。

京杭运河上游河段磷污染时空分布特征及污染源解析

为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分析,以及各主成分因子中强载荷指标与三维荧光组分的相关性分析,对重点河段磷的主要污染源进行解析;并基于绝对主成分—多元线性回归模型,定量评价主要磷污染源的贡献率。结果表明:1)京杭运河上游桐乡段干流入境水总磷浓度为0.14~0.20 mg/L,沿程监测点5~7、9和21~24有明显变差趋势,最高浓度达0.40 mg/L;部分入河支流水质较差,总磷浓度达到0.44 mg/L。2)主成分分析得到3个主因子,因子1以氨氮、溶解态磷为主要载荷,与类蛋白质组分显著相关,代表生产生活污染;因子2以高锰酸盐指数、溶解态磷、颗粒态氮为主要载荷,与类腐殖质组分显著相关,代表农业源;因子3以颗粒态磷、颗粒态氮为主要载荷,与浊度显著相关,代表码头污染与底泥源。3)运河上游河段的磷污染主要发生在干流监测点5~7和9,主要为码头污染与底泥源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为65.9%和31.8%;监测点21~24主要为农业源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为34.0%和32.1%;此外,生产生活污染在丰水期也有较大影响,其对监测点5~7和9、21~24的贡献率分别为42.6%、31.8%。

印染废水深度处理及中水回用技术现状

印染废水中水回用是实现污染总量控制和节能减排的重要抓手。总结了印染行业废水来源及水质特征;归纳了印染废水中水回用的各类实用方案及典型工程案例,突出了膜技术及其组合工艺的优越性并提出以膜技术为核心的深度处理及回用组合工艺。分析了印染废水中水回用率过高对企业经济、产品和污水处理系统的影响,建议在膜技术运行过程中重视浓缩液的有效处理及膜污染防治。

中国生态工业园区发展的环境绩效指数构建方法

运用多目标排序方法构建了中国生态工业园区发展环境绩效指数,以量化比较生态工业园区间的环境绩效。首先基于《综合类生态工业园区标准》筛选构建环境绩效评价指标体系,包括经济发展、资源能源消耗、污染排放3个准则层;其次应用标准化方法和正态分布的累积分布函数NORMDIST依次对各项指标原始数据进行2次数据处理;最后准则层、指标层均等权重进行归一化得到环境绩效指数。应用所构建的环境绩效指数方法以2010年为基准年,分析了24家综合类国家生态工业示范园区的绩效,并将《综合类生态工业园区标准》作为虚拟的"标准园区"进行比较。分析了环境绩效指数的影响因素,并基于环境绩效指数方法对中国生态工业示范园区发展的管理决策提出了建议。

焦化废水A^2/O处理过程中的组成和毒性变化规律

焦化废水中含有大量毒性物质,具有较强的生物毒性。本文以实验室构建的A2/O焦化废水处理系统为研究对象,考察废水处理过程化学成分和急性毒性的变化。采用紫外扫描和三维荧光光谱分析考察了处理系统各阶段出水的物质组分,并采用固相萃取和超滤膜分离等手段对水样各组分的发光细菌急性毒性进行研究。结果表明,伴随着芳香族物质等毒物的去除,焦化废水的急性生物毒性在该处理系统中被逐步削减,最终出水的毒性当量仅为原水的28%;不同组分的生物毒性测试结果显示,废水水样的强极性和中等极性有机组分贡献了绝大部分的毒性当量,而这些物质主要在缺氧段及好氧段被削减;结合三维荧光光谱的分析结果,可推断焦化废水中一类很难在A2/O处理系统中被完全去除的芳香族蛋白质类似物(Ⅱ区)很可能具有较强的生物毒性,是构成出水毒性的主要物质。

间歇曝气序批式活性污泥法处理农村废水及其效果的模拟预测

采用两种不同运行模式的间歇曝气序批式活性污泥反应器(IASBR)处理农村废水,反应器连续稳定运行235d,考察了5个工况下,缺氧/好氧循环次数、进水碳氮比(C/N,质量比)、水力停留时间(HRT)等对总有机碳(TOC)、氨氮、TN、TP去除效果的影响。在进水C/N低时,缺氧/好氧循环次数为4的1~#IASBR的脱氮效率及稳定性明显比缺氧/好氧循环次数为2的2~#IASBR高,而脱碳和除磷效果无显著差异。氨氮去除方面,在进水C/N较低的工况1(C/N平均为2.3)、工况2(C/N平均为2.2)和工况4(C/N平均为2.0)下,1~#IASBR的出水氨氮质量浓度明显比2~#IASBR更低,而在进水C/N相对较高时两者无显著差异。TN去除与氨氮去除有类似规律。构建以进水TOC、氨氮、TN、TP、C/N和HRT、缺氧/好氧循环次数为输入的反向传播人工神经网络(BP-ANN)模型,对TOC、氨氮、TN、TP的去除率进行模拟预测,结果显示以上4个输出参数在训练组中的预测结果和实际检测结果之间绝对平均误差分别为2.65%、5.27%、3.56%、34.56%,在测试组中的预测结果和实际检测结果之间绝对平均误差分别为2.74%、3.40%、5.13%、28.32%。

嘉兴市地表水中兽用抗生素的污染现状调查

建立了适合长三角地区重要生猪养殖基地嘉兴市环境水体中4类(四环素类、磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类)共10种常用兽用抗生素同时检测的固相萃取与液相色谱质谱(LC-MS/MS)联用技术,对该地区10个典型村镇河道断面和21个市区主要河网监控断面开展调查.结果表明,村镇河道中抗生素污染严重,10种抗生素总浓度为65.6～467.0 ng.L-1.其中,四环素类和磺胺类浓度分别为40.8～253.0 ng.L-1和未检出～165.0 ng.L-1;大环内酯类和喹诺酮类浓度分别为3.1～14.68ng.L-1和未检出～14.54 ng.L-1.市区河网污染相对较轻,10种抗生素总浓度为20.1～61.2 ng.L-1,其中四环素类浓度为未检出～44.0 ng.L-1;磺胺类、大环内酯类和喹诺酮类浓度则分别低于2.7、6.3和21.6 ng.L-1.

一种可同时检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃的电子鼻的研制

开发了一种可用于快速检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃气体的电子鼻系统.该电子鼻系统的核心检测部件为3个金属氧化锡传感器及一个光离子化传感器(PID)所构成的传感器阵列.基于对9类单一成分标准气体和5类混合标准气体的测试分析建立了气体类型识别模型,然后通过加标实验与气相色谱法比较验证了电子鼻系统检测的有效性.结果表明:①电子鼻中各传感器对氯代烯烃和氯代烷烃的响应有差异.PID对氯代烷烃无响应,对氯代烯烃有线性响应(R2>0.997).传感器TGS2602对四氯化碳(CT)、三氯甲烷(TCM)和1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)较为灵敏,对前两者的定量性较好,但对1,2-DCA的线性响应很差.传感器TGS2600和TGS2620对二氯甲烷(DCM)和1,2-DCA较为灵敏,且线性响应程度好(R2>0.995).②建立了基于传感器阵列信号的气体类型简单识别模型:选用PID计算氯代烯烃浓度,TGS2602计算CT和TCM浓度,TGS2600或TGS2620计算DCM和1,2-DCA浓度.③TGS2602对标准混合气体的响应强度小于单物质响应强度之和,其它传感器对标准混合气体的响应强度接近于单物质响应强度之和.④电子鼻对污染水样中DCM和四氯乙烯(PCE)混合气体的检测结果与气相色谱分析值呈线性相关,相关系数R2>0.96.

AnMBR/A/OMBR处理焦化废水的运行条件优化与运行效果

采用厌氧膜生物反应器/缺氧/好氧膜生物反应器(An MBR/A/OMBR)处理某焦化厂实际焦化废水,通过优化运行参数使该工艺达到最佳运行工况,并考察最佳运行条件下系统长期稳定运行的处理效果。结果表明,向进水添加磷源能满足微生物的生长需求并促进脱氮过程,同时控制OMBR内的pH能较好地保证系统出水NH_3-N的去除率和稳定性。AnMBR/A/OMBR系统的最佳运行条件为:总HRT为61.3 h,进水TP浓度为(2.3±0.3)mg·L^(-1),OMBR内pH为(7.5±0.2)、DO为4~6 mg·L^(-1),回流比为2∶1。当系统进水COD、TOC、NH_3-N和TN的平均浓度分别为(1790±17)mg·L^(-1)、(447.3±9.1)mg·L^(-1)、(107.3±5.2)mg·L^(-1)和(221.9±5.6)mg·L^(-1)时,在最优条件下系统出水的平均浓度分别为(254±76)mg·L^(-1)、(53.8±3.2)mg·L^(-1)、(3.9±1.1)mg·L^(-1)和(70.0±8.8)mg·L^(-1),去除率分别为(85.7±0.9)%、(88.0±0.7)%、(96.4±1.1)%和(68.5±3.7)%。进水中Ⅰ、Ⅱ区芳香族蛋白质类似物和Ⅳ区溶解性微生物副产物的总和所占比例达88.5%,系统出水中Ⅱ区芳香族蛋白质类似物占40%,含量最高。

两座污水处理系统中细胞态和游离态抗生素抗性基因的丰度特征

为探究污水处理系统中抗生素抗性基因(ARGs)、特别是胞外游离态ARGs的赋存特征,本研究选取生活污水处理系统和工业废水处理系统各一座,采用荧光定量PCR对细胞态及游离态ARGs丰度变化开展研究.在生活污水处理系统M中,进水sulⅡ、tet C、bla PSE-1和erm B这4种ARGs细胞态的绝对丰度均大幅高于游离态的绝对丰度,生物处理未对抗生素抗性菌(ARBs)产生富集效应;MBR的超滤膜有效削减了水中细胞态和游离态DNA,最终ARGs的总去除率为2.54~4.95 logs.在焦化废水处理系统C中,生物处理对携带sulⅡ的ARBs产生了富集效应,但游离态sulⅡ的相对丰度和绝对丰度均有所降低;其后混凝-砂滤工艺使水中细胞态和游离态sulⅡ的绝对丰度分别出现了下降和上升,游离态sulⅡ在总sulⅡ中的比例从生物处理出水中的0.05%,上升到混凝-砂滤出水中的1.33%,并在25℃恒温避光静置5d后进一步上升至9.31%.ARBs深度去除及残留细胞裂解,使污水处理系统出水中游离ARGs在总ARGs中的比例有所上升.游离态ARGs介导ARGs在污水处理系统出水受纳环境中的传播扩散风险有待后续研究进行深入评估.

臭氧-曝气生物滤池深度处理印染制革园区废水

针对浙江省某印染制革园区污水处理厂二级生化出水，开展了处理规模36～120t／d的臭氧一曝气生物滤池中试研究，对臭氧预处理进行优化，考察了臭氧预处理优化后与不同填料BAF组合对污染物的去除情况。结果表明，当臭氧预处理条件为投加量25mg／L，三点投加且投加比为6：3：1，臭氧接触时间为42min时，处理效果较好且最经济；在此臭氧预处理条件下，臭氧-活性炭BAF的出水COD能稳定在50mg／L，色度稳定在5度，满足《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B排放要求；臭氧-混合填料BAF的出水COD和色度也能基本达到一级B排放要求；而臭氧-陶粒BAF出水COD和色度都未能达到一级B排放要求。