校园室内环境空气中环状挥发性甲基硅氧烷浓度水平及其健康风险评价

利用低流量大气采样器采集了大连某高校家庭、男寝、女寝、办公室、实验室中空气样品,分析了样品中4种环状挥发性甲基硅氧烷(cyclic volatile methyl siloxanes,cVMSs):六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)的浓度水平、组分特征及其来源,并采用美国国家环境保护局(US-EPA)健康风险评价模型对D5人体健康风险进行了评价。结果表明监测期间室内环境空气中D3、D4、D5与D6检出率均为100%,室内环境总硅氧烷(ΣcVMSs)平均浓度为(12.4±20.7)μg·m~(-3),范围为0.29~78.4μg·m~(-3)。办公室与实验室浓度水平最高的为D3,而女寝与家庭为D5,男寝为D6。由于女寝中个人护理品的频繁使用,女寝空气中Σc VMSs浓度水平分别为男寝、家庭、办公室、实验室的46、80、27、55倍。D5对人体的非致癌危险商值范围为2.14E-04~4.31E-02,对暴露人群尚不存在明显的非致癌风险。     

污水处理厂进出水中环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)浓度季节性变化

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)具有高挥发性和高亲脂性,被确认为潜在全球性污染物.本文采用液-液微萃取法,对大连市内8座污水处理厂进出水中3种环状挥发性甲基硅氧烷(D4、D5、D6)浓度水平进行为期一年监测,探究了进出水中cVMS浓度季节性变化规律.污水厂进出水中cVMS年平均浓度分别为830.2 ng·L~(-1)和234.8 ng·L~(-1),进水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为471.9、1.565×10~3、453.6 ng·L~(-1),出水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为249.3、244.1、210.9 ng·L~(-1),cVMS去除率范围为47.2%—84.4%.进水中D4、D5、D6浓度均高于出水,其中D5占比为62.2%.污水厂中进出水中cVMS浓度水平有明显的季节变化规律,冬季较高,春秋较低,冬季进水中cVMS年均浓度是春季的1.57倍,是秋季的2.26倍,冬季出水是春季的1.95倍,是秋季的4.24倍.相比曝气生物滤池(BAF)和循环式活性污泥法(CAST)两种处理工艺,恒水位序批式反应器(CWSBR)工艺对cVMS具有较高的去除率.     

滁河南京段环境介质中环状挥发性甲基硅氧烷的污染水平与生态风险评价

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因进入环境后存在潜在生态风险而受到广泛关注。研究采样测定滁河南京段地表水、沉积物及周边土壤中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)3种cVMSs的浓度水平,并对其生态风险进行了评价。结果表明：地表水中D4、D5、D6的检出率分别为38.1%、95.2%、100%,总含量范围为13.66～77.90 ng·L^-1,平均值为47.82 ng·L^-1;沉积物中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、86.7%、100%,总含量范围为0.56～49.74μg·kg^-1,平均值为13.95μg·kg^-1;土壤中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、20%、100%,总含量范围为1.90～7.05μg·kg^-1,平均值为3.57μg·kg^-1。地表水和土壤中D6的检出浓度最高,沉积物中则为D5,对比国内外其他地区的相关结果,cVMSs处于中低水平。生态风险评价结果显示,滁河南京段水体中cV...     

台州电子垃圾拆解地土壤中甲基硅氧烷的污染特征

本文研究了浙江省台州温桥地区以姆坑为中心的电子垃圾拆解区域55个土壤样品中甲基硅氧烷分布特征和迁移规律.结果表明,该地区土壤中15种目标物(D4—D6、L5—L16)均有检出,浓度范围为0.66—3.01×10~3ng·g~(-1),检出率为1.82%—100%.该区域土壤样品中环形硅氧烷总浓度的中位值(23.1 ng·g~(-1))和线形硅氧烷总浓度的中位值(238 ng·g~(-1))分别比台州非电子垃圾拆解地土壤样品高3.5和16.7倍,说明电子垃圾拆解可能是该区域土壤中甲基硅氧烷的重要来源.结合实际样品监测与室内模拟发现,一方面,由于挥发性较弱,线形甲基硅氧烷由污染源向周围土壤中迁移的能力弱于环形甲基硅氧烷;另一方面,由于较弱的挥发性和降解性,线形硅氧烷在污染源土壤中的持久性要强于环形硅氧烷.     

山东某污水处理厂中环型和线型甲基硅氧烷的行为归趋

本文研究了山东某污水处理厂污水及污泥中3种环型甲基硅氧烷(D4—D6,CMS)和12种线型甲基硅氧烷(L5—L16,LMS)的行为归趋.进水中总甲基硅氧烷(∑MS)的浓度为15.7—65.7μg·L~(-1)(平均值:39.2μg·L~(-1)),其中∑LMS占比为98. 2%.进水中∑MS浓度夏季最高(65. 7μg·L~(-1)),其次分别是秋季(41.7μg·L~(-1))、冬季(33.7μg·L~(-1))和春季(15.7μg·L~(-1)).出水中∑MS浓度为6.24—14.3μg·L~(-1)(平均值:10.6μg·L~(-1)),平均去除率为73.0%.污泥中∑MS的浓度为14.1—48.4μg·g~(-1)(平均值:20.3μg·g~(-1)),D4—D6的泥水分配系数(lg Kd)为3.84—4.44,L6—L16的lg Kd为2.24—4.30.此外,通过计算甲基硅氧烷的危险商数(hazard quotients,HQ)评估了其对水生生物的危害,发现污水处理厂出水中目标化合物的潜在危害较低.     

焦化废水二级生化出水中有机污染物的氧化特性

考察了O3氧化法与UV/O3氧化法对焦化废水二级生化出水中溶解性有机物的去除效果,以及二级出水中有机污染物的氧化特性.结果表明,O3氧化法对于二级出水的UV254值具有较高的去除效率,30min内即可达75.7%,但对COD和DOC的去除效果很差,150min的去除率仅为37.1%和33.7%.而UV/O3氧化法对二级生化出水UV254,COD和DOC均具有良好的去除效果,150min时的去除率分别为95.3%,90.2%和77.8%.经过O3氧化法处理后,疏水性物质的浓度明显下降,而弱疏水有机物与亲水性有机物浓度有所上升;UV/O3氧化法处理对疏水性有机物和弱疏水有机物均具有良好的去除效果,而亲水性有机物浓度仅得到部分降低.     

微曝气生物滤池-固相碳源反硝化生物滤池强化脱氮处理新运粮河水的示范工程研究

滇池是中国富营养化状态最为严重的湖泊,而入湖河流氮磷元素的输入是其主要原因。河流水质的低C/N特征是限制氮素去除的关键因素,采用固相反硝化技术能够为反硝化过程提供持续的碳源,因而能够强化受污染河流的脱氮效果。以滇池的重点控制入湖河流-新运粮河为研究对象,设计了微曝气生物滤池(Biological aerating filter,BAF)-固相碳源反硝化(Solid-phase denitrification,SPD)组合工艺,在河道旁路展开示范工程研究。组合工艺设计规模为800 m3·d-1,BAF(气水比为3∶1~5∶1)和SPD生物滤池的最大表面水力负荷分别为4.2和1.4 m3·m-2·h-1,其中SPD生物滤池采用新型固相碳源共混可生物降解聚合物与惰性载体共混作为生物膜载体。工艺研究结果表明,在BAF气水比为3∶1~5∶1、HRT为0.5~1 h和SPD滤池HRT为0.5~1 h的运行工况下,BAF对NH4+-N的平均硝化率达到了91.27%,SPD滤池的平均反硝化率93.60%,工艺出水NH4+-N、NO3--N和NO2--N平均浓度分别为0.68、0.70和0.02 mg·L-1。示范工程对各项污染物的去除效果良好,对TN、TP和CODCr的去除率分别达到84.93%、50.15%和31.39%;工艺出水TN、TP和CODCr平均浓度分别为1.75、0.20和22.96 mg·L-1,主要水质指标均达到了地表水V类水质标准。采用新型固相碳源填充的反硝化生物滤池强化了工艺针对低C/N水质特征污染水体的脱氮效果,组合工艺对滇池氮素输入控制具有重要的意义。     

SBR法处理城市污水脱氮除磷试验

采用SBR工艺对广州地区城市污水进行了生物脱氮除磷实验研究。结果表明:在碳、氮、磷比例不合理的情况下,达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果。总停留时间控制在4.5～5.5h,污泥负荷为0.14～0.26kg BOD5/(kgMLSS·d)时,出水BOD5浓度在5.12～13.62mg/L,去除率达85%～93%;出水COD浓度在10.7～32.2mg/L,去除率达82%～88%;出水NH4—N浓度在2.83～9.83mg/L,去除率达53%～87%;出水TP浓度在0.1～0.45mg/L,去除率达85%～'99%。     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng?g-1),其次为中国(362 ng?g-1);中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g?y-1)低于英国(D4~D6 48.3 g?y-1)和美国(D4~D6 93.5 g?y-1),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05 μg?L-1)普遍低于希腊(5.14 μg?L-1)、西班牙(9.2 μg?L-1)、加拿大(44 μg?L-1)和一些北欧国家(17 μg?L-1);我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~l μg?g-1 dw)比一些北欧国家(26 μg?g-1 dw)、希腊(20 μg?g-1 dw)和加拿大(64 μg?g-1 dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng?d-1)远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5 μg?d-1),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg?d-1)和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg?d-1)。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与?NO3、O3和?OH反应,而与?OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

人工湿地对有机污染物的去除效果与动态特征

通过对荣成人工湿地污水处理系统1999年1月至2004年12月间监测数据进行分析,确定系统的处理效果及有机污染物去除效果的动态特征。结果表明,人工湿地对SS、COD、BOD5均有很好的去除效果,出水质量浓度分别为27.6±6.6、90.0±12.5和22.7±4.3 mg.L-1,去除率分别为73.9%、63.8%和72.5%。大肠菌群、粪大肠菌群去除率分别为99.7%和99.6%。对NH4 -N和TP去除效果较差,出水质量浓度分别为11.2±2.7和2.03±0.29 mg.L-1,去除率分别为45.1%和30.2%。BOD5、COD的去除效果和季节变化有一定关系,每年的4—7月BOD5去除效果最佳,1月和12月去除效果最差。COD的去除效果每年6月和7月最高,1月和12月最低。分析BOD5、COD和SS去除效果的年际变化发现,BOD5和COD年平均去除率从1999年到2004年有增加的趋势。     

去除致嗅物质的不同填料曝气生物滤池的启动特性与去除效果比较

搭建了填料分别为生物陶粒(CPs)和颗粒活性炭(GAC)的2个曝气生物滤池(BAF)反应器,通过考察土嗅素和2-甲基异崁醇(2-MIB)这2种致嗅物质的去除效果和稳定周期,研究不同填料BAF的启动与挂膜特性。结果表明,在相同进水条件下,2种填料BAF去除溶解性总有机碳(DOC)的效率无明显差异,均在24 d时达到稳定,且DOC去除率均基本稳定在70%以上。2种填料BAF去除土嗅素和2-MIB所需的启动时间有较大差异,CPs-BAF启动时间分别为30和26 d,而GAC-BAF启动时间分别为62和43 d。GAC-BAF和CPs-BAF对土嗅素的去除率分别稳定在约95%和69%,前者的去除率和稳定性明显高于后者;GAC-BAF和CPs-BAF对2-MIB的去除率分别稳定在约75%和73%,两者相差不大,但前者的稳定性强于后者。     

荣成人工湿地净化效果的季节和年际变化

荣成人工湿地污水处理系统占地面积80 hm2,处理规模2.0万m3.d-1,1998年10月开始投入运行。对1999年1月到2004年12月荣成人工湿地污水处理系统净化效果以及净化效果的季节和年际变化进行分析。结果表明,人工湿地对SS、BOD5、CODC r均有很好的去除效果,出水浓度分别为(27.6±6.6)、(22.7±4.3)和(90.0±12.5)mg.L-1,去除率分别为73.9%、72.5%和63.8%。大肠菌群、粪大肠菌群去除率分别为99.7%和99.6%。对NH4 -N和TP去除效果较差,出水浓度分别为(11.2±2.7)和(2.03±0.29)mg.L-1,去除率分别为45.1%和30.2%。BOD5、CODC r、NH4 -N和TP的去除效果与季节变化有一定关系,NH4 -N受季节变化的影响最大,其次是TP,BOD5和CODC r受季节变化的影响相对较小。分析BOD5、CODC r、NH4 -N和TP去除效果的年际变化发现,BOD5、CODC r和NH4 -N去除率有增加的趋势。TP去除率在2001年和2002年基本相同,从2003年开始下降。     

长江重庆段表层水体中多环芳烃的分布及来源分析

采集了长江重庆段干流以及重要支流共7个断面的表层水样,采用液相色谱法分析15种优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,水体中总PAHs浓度范围为6.44—109.39 ng·L-1,平均值为41.83 ng·L-1.在5个断面水体中检出苯并(a)芘,浓度为0.05—1.32 ng·L-1,低于我国地表水标准限值(2.8 ng·L-1).长江重庆段的PAHs浓度水平低于大部分国内其他河流,与国外一些河流的浓度水平相当.PAHs组成以中低环PAHs(3环和4环)为主,平均比例分别为55.7%和38.8%,高环PAHs(5环和6环)含量较低,分别占3.6%和1.9%.示踪PAHs比值法结果显示长江重庆段表层水体PAHs主要来源于石化产品的泄漏污染.     

磷酸铵镁沉淀法去除NH3-N的影响因素及应用研究

针对NH3N浓度为200—1000mg·l-1的废水,以磷酸铵镁沉淀法去除NH3N,通过正交试验确定影响磷酸铵镁沉淀反应的因素依次为:pH值,PO3-4∶NH 4,Mg2 ∶NH 4和反应时间;最优反应条件分别为pH=8,Mg2 ∶PO3-4∶NH 4=1.4∶1.2∶1,反应时间10min,分别考察pH值,PO34投加量,Mg2 投加量和NH3N初始浓度对磷酸铵镁沉淀法去除NH3N的效率及出水NH3N和TP浓度的影响,对养猪场废水和焦化废水中NH3N的处理,最高去除率分别达到81.01%和73.63%,同时,两种废水相应的COD和色度的最大去除率分别达到81.33%、72.97%和50.27%、20.94%.     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng·g~(-1)),其次为中国(362 ng·g~(-1));中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g·y~(-1))低于英国(D4~D6 48.3 g·y~(-1))和美国(D4~D6 93.5 g·y~(-1)),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05μg·L~(-1))普遍低于希腊(5.14μg·L~(-1))、西班牙(9.2μg·L~(-1))、加拿大(44μg·L~(-1))和一些北欧国家(17μg·L~(-1));我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~lμg·g~(-1)dw)比一些北欧国家(26μg·g~(-1)dw)、希腊(20μg·g~(-1)dw)和加拿大(64μg·g~(-1)dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng·d~(-1))远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5μg·d~(-1)),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg·d~(-1))和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg·d~(-1))。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与·NO_3、O_3和·OH反应,而与·OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

水解酸化与序列间歇式活性污泥法(SBR)结合工艺处理餐饮废水

分别研究了SBR法,水解酸化预处理及工艺组合对餐饮油脂废水的处理效果,确定了最佳处理工艺.同时,实验考察了曝气时间、污泥沉降比、溶解氧等因素与处理效果的关系,从而确定最佳的反应条件.结果表明,在曝气时间为2 h、SV为30%、DO为3 mg.L-1的条件下,SBR工艺处理餐饮油脂废水中COD、动植物油脂的平均去除率分别达到91.2%、82.5%;经水解酸化预处理,出水COD、动植物油脂平均浓度分别为1062.90 mg.L-1、50.66 mg.L-1,去除率均值分别为36.9%、83.5%;经水解酸化+SBR组合工艺处理后,废水出水COD平均浓度为93.66 mg.L-1,去除率高达94.8%,出水动植物油脂浓度为4.9 mg.L-1,去除率为98.25%.     

农村地区固体燃料使用导致的多环芳烃污染和健康风险

为了考察固体燃料使用导致的农村地区多环芳烃污染现状,并评估其对居民造成的健康风险,在北方(山西太谷)和南方(四川南充)选取典型农村家庭,配对测定了农户室内外空气中28种多环芳烃浓度,分析了不同地区多环芳烃污染特征,并评估了居民的呼吸暴露风险。山西室内外多环芳烃浓度分别为(283.7±256.0) ng·m-3和(135.2±50.4) ng·m-3,四川室内外多环芳烃浓度分别为(163.4±132.8) ng·m-3和(87.6±46.2) ng·m-3,室内浓度显著高于室外浓度,室内外比值(I/O)分别为2.3和1.8,室内源是影响多环芳烃污染的主要因素。虽然,高环多环芳烃的质量浓度只占总浓度的13%～25%,但其毒性却占到总毒性的70%～89%,说明对高环多环芳烃应予以更多关注。使用蜂窝煤的家庭,其室内多环芳烃浓度要比用薪柴的低74%。通过对2个地区居民进行风险估算发现,山西和四川居民因为多环芳烃暴露的终身致癌风险分别为1.1×10-4和4.8×10-5,都高于可接受水平10-6,说明这2个地区具有较高的暴露风险,亟待关注。     

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺除磷特性

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺是由连续运行的生物选择器和数个并联的SBR主反应器构成的,通过污泥回流的方式提高了SBR反应阶段的活性污泥量并削减了沉淀阶段的污泥总量,从而强化其除污能力,并提高其容积利用率.新工艺处理城市生活污水的试验结果表明,污泥转移量对系统除磷影响显著;当污泥转移量为0、15%和30%时系统出水总磷的平均去除率分别为16.5%、74%和93%;生物选择器中厌氧释磷量与污泥中PHB(聚-β-羟基丁酸)含量呈现良好的正相关性.在适宜的运行模式下,SBR充水比45%、污泥龄10 d、污泥转移量30%,系统对总磷的平均去除率能达到93%以上,出水总磷浓度可控制在0.30 mg.L-1以下,且其它出水各项水质指标均能达到国家排放标准的要求.     

淮南燃煤电厂烟气中颗粒相和气相中多环芳烃的赋存特征

采集安徽省淮南市3个燃煤发电锅炉排放的气态和颗粒态样品,通过GC-MS测定美国环保局优控的16种多环芳烃(PAHs),并对其残留、赋存和分配特征进行了分析研究.结果表明,PM_(10)相和气相中PAHs的质量浓度范围分别为2.9—7.5μg·m~(-3)和6.0—15.1μg·m~(-3),PAHs的质量浓度明显受到锅炉类型、装机容量与燃烧条件的影响,静电除尘器(ESP)对气相PAHs清除效率较低;PM_(10)相中PAHs主要为中分子量4环和高分子量5环,分别占总PAHs的35.8%—49.3%和16.2%—27.3%,与PM_(10)相相比,气相PAHs主要分布为2—3环,而4—6环PAHs含量较少.脱硫装置有效地提高了高分子PAHs的去除率;PM_(10)相及气相中PAHs分布不均衡,吸收作用主导了PM_(10)相与气相之间的PAHs分配;PAHs单体显示出不同的主导分配机制,主要由于它们之间不同的化学亲和力和蒸气压所导致的.     

投加填料强化A/O系统脱氮性能研究

介绍了投加填料法对A/O(厌氧—好氧)工艺生物脱氮的影响。在填料投加率50%(φ(填料)=50%)、好氧段HRT 4.4 h和缺氧段HRT 2.2 h的情况下,进水CODC r为300~800 mg/L、NH4+-N为30~70 mg/L,TN为30~90 mg/L,出水CODC r小于48 mg/L,NH4+-N小于5 mg/L,TN小于15 mg/L,去除效率可分别达到90%、91%和60%以上,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准,明显优于常规A/O系统。