农业院校环境工程专业的教学改革与实践

结合了湖南农业大学环境工程专业的教学改革与实践,对农业院校环境工程专业的培养目标、教学内容改革和课程体系优化进行了探讨,提出通过设置课程类群,优化课程结构,精选教学内容,实施“三三”实践体系培养复合型环境工程高级专门人才的可行途径。

城市生活垃圾渗滤液处理工程实例

针对城市生活垃圾渗滤液可生化性差、氨氮含量高等特点,采用了吹脱—UBF—SBR的处理工艺。运行结果表明,处理出水的COD、BOD5、NH3-N、SS等指标均能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889—1997)的二级标准。

环境样品中碘甲磺隆钠盐残留量的高效液相色谱分析

采用高效液相色谱仪,研究了环境样品中碘甲磺隆钠盐残留量的分析方法。样品用二氯甲烷提取,液-液分配结合柱层析净化,高效液相色谱法测定。不同浓度水平的添加回收率试验结果表明,当碘甲磺隆钠盐的添加水平在0.01～1.00mg·kg-1时,加标回收率为81.24%～99.77%,变异系数为2.08%～13.41%。给定色谱条件下的线性范围为0.06～6.00μg·mL,对20.00g样品,最小检出浓度为0.003mg·kg-1,且灵敏度、准确度和精密度均符合农药残留分析的要求。

奶牛场污水处理工程

针对奶牛场废水有机物、氨氮和病源微生物含量高等特点,提出两相厌氧-好氧-混凝-消毒的处理工艺。运行结果表明,经处理后的出水COD、NH3-N、SS、总磷等指标均能达到排放要求。

非点源污染在东江河流水环境中的贡献比例估算

在我国,非点源污染已经成为水质恶化的主要原因之一,如何在有限的监测数据的基础上,定量非点源污染对河流水环境的影响对于水资源规划与水环境管理意义重大。文章将水文研究中径流自动分割的技术方法与非点源负荷估算的平均浓度法结合,尝试将一种水文研究中径流分割的新方法—滤波平滑最小值法应用在非点源污染与点源污染对河流水环境的贡献研究中,以期为在有限资料条件下估算河流非点源与点源污染负荷贡献率提供一种可行的技术手段。计算结果表明,2000年至2005年东江流域的CODMn主要来自于非点源污染,CODMn点源负荷呈逐渐下降的趋势,这与参考文献中其他研究结果一致;利用2000年至2005年同步水量水质监测月序列数据,应用滤波平滑最小值法与平均浓度法结合估算非点源与点源对于东江水环境的影响,具有可行性。在连续水量水质同步监测日序列数据缺乏的情况下,应用该方法估算非点源与点源污染的贡献,其方法和估算结果可应用在水资源规划与水环境保护规划中,为水环境管理政策的制定提供技术支持。

玻璃灯饰厂含氟废水循环利用工程

针对玻璃灯饰厂含氟废水F-为3000～3480mg/L,SO24-为800～1000mg/L,SS>1400mg/L的情况,采用中和—混凝—沉淀—过滤工艺对其进行处理。工程实践表明,采用该工艺处理后出水F-为28mg/L,SO24-为148mg/L,SS为9.3mg/L,达到该厂循环利用的要求。

降雨变化对东江流域径流的影响模拟分析

降雨变化对流域水文过程的影响是地理与环境科学领域关注的热点。应用流域水文模型HSPF建立了东江流域的径流模拟模型,并结合日降雨随机模拟模型,分析了降雨的长期变化对流域径流的影响。结果表明,降雨对东江流域的径流影响显著,径流量随降雨量均值与降雨量变差系数的增减而增减;相同的降雨量均值变化幅度条件下,径流增减的变化幅度相近;降雨量变差系数增加对径流的影响大于降雨量变差系数减小的影响,降雨强度的变化是影响径流量的重要因素,降雨量变化剧烈时,产生的径流更多;在同等的变化幅度内,降雨量均值变化对径流量的影响大于降雨量变差系数;由降雨情景变化引起的月径流的变化在6~8月最为明显。

pH和温度对除草剂双草醚钠盐水解的影响

借助高效液相色谱紫外检测器法(HPLC-UV),研究了不同pH和温度条件对双草醚钠盐水解的影响,以期为指导双草醚钠盐的合理使用以及评价其环境特性提供科学依据,并为处理该除草剂废水的进一步研究提供基础参数。结果表明,双草醚钠盐的水解速率和机制受其化合物本身的结构和介质的酸碱度影响很大。双草醚钠盐在酸性条件下易水解,酸能催化双草醚钠盐的水解,且随着pH值的降低水解速度加速,当pH为3和5时,双草醚钠盐的水解半衰期分别为2.61、36.67d。双草醚钠盐在中性和弱碱性条件下水解缓慢,当pH为7和9时,双草醚钠盐表现得相当稳定,25℃下经过30d的水解反应均未超过10%,而强碱性环境下的水解速度明显加快。温度升高有利于双草醚钠盐的水解反应,pH4时水解活化能为58.367kJ·mol-1,温度效应为2.6。

东江流域土地利用变化对径流的影响分析

将流域水文模型HSPF与元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)土地利用预测模型结合,定量评价了东江流域未来土地利用变化的径流响应;并且模拟分析了不同降雨情景下土地利用变化的水文响应。结果表明:HSPF模型可以较好的模拟东江流域的月径流过程,可用于东江流域长期水文变化的评价与研究;未来土地利用变化引起的总径流的改变较小但是地表径流的变化较显著;未来土地利用变化情景下高、低流量值都有所增长,随着城镇建设用地面积比例的进一步增加高流量值随之增长而低流量减少;随着降雨量的增加,径流对于未来土地利用变化的响应程度减弱,降雨量减少,未来土地利用变化的水文效应增强;总的来说,4种降雨情景下未来土地利用变化对总径流的影响都不大,但是对地表径流有较显著的影响。研究过程和结果可为东江流域水资源规划及相关管理决策提供参考。

丙硫克百威在几种土壤中的迁移和降解研究

对丙硫克百威在湖南几种土壤中的迁移和降解进行了研究。结果表明 :丙硫克百威在土壤中能被雨水淋溶迁移 ,在 2 0cm耕作土层中 ,丙硫克百威及其降解产物克百威要分布在 0～ 1 4cm范围内 ,丙硫克百威的使用 ,对地下水污染的可能性比较小。丙硫克百威在第四纪红土红壤、河潮土、河潮泥中半衰期分别为 6.3d、7.3d、8.8d。在施药 3 0d内 ,丙硫克百威在土壤中降解很快 ,化学降解作用要大于生物降解作用 ,其中部分降解产物为克百威、3 -羟基克百威 ,其中 3 -羟基克百威在丙硫克百威降解过程中产生甚微。克百威的继续降解随时间无明显的规律。

东江流域非点源污染模拟及时空分布研究

应用国外较成熟的半分布式水文模型HSPF,建立了东江流域径流与非点源污染模拟模型,在此基础上定量计算与分析了东江流域非点源污染的时空分布特征。结果表明:径流模拟的相对误差在10%以内,纳什效率系数大于0.8,泥沙以及非点源污染氨氮、总磷模拟的相对误差在15%以内,纳什效率系数大于0.6,所建立的基于HSPF的模型可以满足研究东江流域径流与非点源污染长期变化过程与时空分布特征的需要;丰水年是东江流域非点源污染物流失的关键年份,降雨对东江流域非点源污染过程影响很大,汛期是东江流域非点源污染防治的关键时期;东江流域氨氮、总磷非点源污染月负荷与月降雨量存在非线性相关,复合回归曲线可较好地拟合两者的时间变化;东江流域非点源污染的关键区域主要位于流域中下游源城区、博罗县、惠城区中耕地与建设用地集中的地块;各子流域非点源污染产生的氨氮、总磷浓度指标与耕地、园地、林地、建设用地面积比例存在显著的线性相关关系。

果绿废水预处理试验研究

果绿染料废水CODCr的质量浓度为3500mg/L,BOD5与CODCr的质量比为0.036,采用正交试验确定Fenton试剂法预处理该废水的效果。结果表明:当废水的初始pH=5.0,H2O2投量为0.16mol/L,Fe2+投量为4mmol/L,反应时间为90min时,BOD5与CODCr的质量比可由0.036增加到0.3以上,废水的可生化性得到明显改善。

附加气IC反应器启动研究

针对IC(Internal Circulation)反应器启动过程中循环量小,污泥颗粒化困难的缺点,采用强制气体循环的试验性附加气IC反应器处理高浓度有机废水,并与普通IC反应器进行对比试验。结果表明,附加气IC反应器比普通IC反应器在启动时间上缩短20%,最大有机负荷提高25%。

水解酸化-接触氧化-混凝沉淀法处理漂染废水

针对漂染废水色度高、可生化性差的特点,工程上采用水解酸化—接触氧化—混凝沉淀的处理工艺。运行结果表明,经上述工艺处理后的出水CODCr、BOD5、色度、SS、pH等指标均能达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。

利用污泥消化过程处理油墨废水试验

利用UASB反应器处理葡萄糖模拟废水中混入油墨废水和活性污泥中混入油墨废水,试验结果表明:油墨废水对产酸相细菌影响较小,对产甲烷相细菌影响较大,在污泥消化过程中降解油墨废水是可行的,污泥与油墨废水的混合比例为10∶1时,其色度去除率达80%,并提出了处理该类废水的工艺流程和运行参数。

利用污泥消化过程同时处理油墨废水

利用两相厌氧UASB反应器在中温条件下消化剩余活性污泥的同时处理油墨废水,重点介绍了该工程的设计特点、调试过程和运行效果。结果表明:当污泥与油墨废水以5∶1(体积比)的比例进入反应器时,出水的色度去除率达到98%,出水水质完全达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的新扩改一级标准,基本达到了设计要求。

内循环(IC)厌氧反应器的发展与应用

主要介绍了IC反应器的特性和研究进展。IC反应器是UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器,它特有的内循环结构这一技术优势使其具有效率高、能耗低、投资少、占地省等优点。分析了IC反应器的缺陷,并展望了IC反应器的发展前景。

双草醚钠盐水解的影响因素研究

采用室内实验方法,研究了农药的初始浓度以及水中存在的腐植酸、盐类物质对双草醚钠盐水解作用的影响。结果表明,相同介质中,不同初始浓度双草醚钠盐的水解速率有差异,在实验浓度范围内,随着双草醚钠盐初始浓度的增加水解越明显。在pH值为3时,棕色和白色容量瓶中1 mg.L-1的半衰期为693 h;10 mg.L-1时分别为60.3和83.5 h;20 mg.L-1时则分别为55.5和74.5h。还可以看出,双草醚钠盐在水环境中的水解速率除受农药初始浓度的制约外,还受到反应容器的材料性质的影响。腐植酸可以加快双草醚钠盐的水解反应速率,并且腐植酸浓度越大,越能促进水解。腐植酸浓度从0到1 000 mg.L-1,双草醚钠盐的水解速率增加了110%。NaCl浓度由0增至1 mol.L-1,双草醚钠盐的水解速率常数K值下降了61%。可见水体中溶解盐的存在在一定的程度上抑制了双草醚钠盐的水解,而且随其浓度越大,水解速率越小。研究结果对受农药污染水体的治理有一定的指导意义。

克螨特和霸螨灵及其混剂在水中的光降解

研究了克螨特、霸螨灵在几种水体中的光降解以及 2种农药之间的光敏化或光猝灭效应。结果表明 ,在 3 0 0W高压汞灯光照处理时 (试验试管距光源 8cm) ,克螨特和霸螨灵都极易降解 ,克螨特的光解半衰期为 9.0 6min ,霸螨灵的光解半衰期仅为 1 .4 8min。克螨特在不同水体中的光解率为 :重蒸馏水 >鱼塘水 >河水 >井水 ,霸螨灵的光解率为 :井水 >重蒸馏水 >鱼塘水 >河水 ;2种农药在现采水、过滤水、灭菌水中的光解率依次降低。克螨特和霸螨灵混剂在重蒸馏水中互为光猝灭剂 ,在井水、河水和塘水中霸螨灵对克螨特有极显著的光敏化作用 ,而克螨特对霸螨灵有极显著的光猝灭效应。克螨特、霸螨灵在pH 5和 pH 9缓冲液中光解率比之在 pH 7缓冲液中稍快 ,光猝灭效应也较强烈。在重蒸馏水中太阳光照处理时 ,克螨特和霸螨灵互为光敏剂 ,而高压汞灯下则互为光猝灭剂。