污水中新精神活性物质的分析方法优化及验证

随着对传统毒品打击力度的增大,各种为规避现行法律管制而合成的新精神活性物质(new psychoactive substances,NPS)层出不穷.NPS被滥用后,经人体新陈代谢所生成的代谢产物和未被代谢的原药随尿液进入生活污水,从而汇入污水处理厂,经处理后被排入自然水体.因此在国内外以往相关研究的基础上,应用固相萃取和UPLC-MS/MS技术,建立并优化了污水中11种常见NPS的前处理及检测方法.比较了污水前处理条件(如SPE柱、样品p H值、淋洗和复溶等)对目标物回收率的影响.结果表明最优前处理条件为:选用Oasis MCX柱,在p H=2的条件下加载样品,用2 m L p H=2的超纯水和2m L甲醇淋洗SPE柱,400μL 20%的甲醇水溶液复溶.通过对目标物的保留时间、回收率、基质效应、检出限和定量限、精密度等指标的评价,说明优化后的前处理方法和C18-UPLC-MS/MS检测方法高效可靠.应用优化后的方法对北京市11家污水处理厂的进、出水样进行了分析,验证了方法的可靠性,为进一步开展NPS的污水流行病学研究及健康风险评价提供了参考依据.     

城市污水处理厂污水及污泥中典型药物及其代谢产物的定量检测

基于超声溶剂萃取、固相萃取和超高效液相色谱-质谱联用技术（UPLC-MS/MS）,建立了一种适用于城市污水处理厂污水和污泥中2种典型药物（磺胺甲恶唑和卡马西平）及其5种代谢产物的同步分析方法.污水样品添加硫酸酸化、Na₂EDTA络合金属离子后经固相萃取富集净化;污泥样品通过甲醇/0.2 mol·L^-1柠檬酸溶液（1：1,体积比）超声萃取后经固相萃取富集净化.采用UPLC-MS/MS电喷雾电离源在多反应监测模式下进行目标物的定量分析.结果表明,在优化条件下,7种目标物标准曲线的线性可决系数（R²）均大于0.99,方法回收率为74%~217%,日内与日间相对标准偏差稳定（RSD<20%）,污水定量限为0.17~2.42 ng·L^-1,污泥定量限为0.20~2.85 μg·kg^-1.将该方法成功应用于两家城市污水处理厂样品中,除N-AcSMX外其余6种目标物被检出,其在污水和污泥中的浓度分别为3.92（SMX-DG）~667（LCBZ）ng·L^-1和0.41（2OH-CBZ）~2.74（CBZ）μg·kg^-1.     

松花江哈尔滨段二维水质模型参数敏感性分析

运用灵敏度与线性回归的方法,分析了松花江哈尔滨段二维水质模型中参数的敏感性。结果可知：污水排放量（Qp）=污水排放浓度（Cp）〉河流本底浓度（Ch）〉流速（u）〉横向扩散系数（My）〉降解系数（Kl）;污水流量（Qp）、污水排放浓度（Cp）、河流本底浓度（Cb）与预测断面污染物浓度均呈正向完全线性相关;降解系数（Kl）与预测断面污染物浓度呈负向完全线性相关;流速（u）和横向扩散系数（My）均与预测断面污染物浓度满足幂函数方程,且呈负向完全线性相关;在搜集资料时,要特别注意对流速小数位数的保留。     

生物酶强化厌氧消化去除污泥中的PhACs

为降低污水污泥中药理活性化合物（PhACs）产生的环境风险,利用生物方法强化污泥厌氧消化,提高其去除效果.以CFA（氯贝酸）、TCS（三氯生）、DCF（双氯芬酸）、CBZ（卡马西平）4种典型的PhACs为目标污染物,利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）定量分析污泥中的目标物,探究外加生物酶联合污泥厌氧消化法强化对PhACs的作用效果.结果表明,随着SRT（污泥停留时间）的增大,目标物的去除率有一定程度的增大,特别是在高温条件下,当SRT由7 d增至20 d时,CFA的去除率增长了45%;木瓜蛋白酶对中高温系统中CBZ的去除效果最佳,分别为63.8%和67.5%,同时对4种目标物总的去除率最高,分别为57.3%和61.8%;添加溶菌酶试验中,4种目标物去除效果差异较大,中温、高温系统中对TCS的去除效果最佳为81.7%和80.9%,去除效果最差的是CBZ,去除率为40.4%和33.5%;纤维素酶处理中,4种目标物的去除率均小于60%.混合生物酶试验中,高温条件下更易去除PhACs.研究显示,生物酶强化污泥厌氧消化能有效去除污水污泥中的PhACs.      

N_2O微电极法测定污水生物处理系统中的羟胺

羟胺(NH_2OH)是一种重要的硝化中间产物,其与污水生物处理系统氧化亚氮(N_2O)的产生密切相关,但目前仍缺乏一种可以简便、快速测定污水生物处理系统NH_2OH的方法。该研究在酸性条件下,以Fe~(3+)为氧化剂,通过将NH_2OH氧化为N_2O,采用N_2O微电极对N_2O浓度进行测定,进而间接测定污水生物处理系统的NH2OH浓度,并研究了亚硝酸根(NO_2~-)对测定结果的干扰以及干扰的消除方法。研究结果表明:(1)NO_2~-会干扰N_2O微电极法的NH_2OH测定结果。由于NO_2~-在酸性条件下会生成N_2O,将导致测定结果偏大;(2)当样品中NO_2~--N浓度低于10 mg/L时,向样品中加入0.1 m L 40 g/L的磺胺溶液,可以消除NO_2~-对测定结果的干扰。该方法可以快速、准确地测定污水生物处理系统的NH2OH浓度,对揭示污水生物处理系统NH_2OH对N_2O产生过程的作用机制有重要意义。     

高寒高海拔地区农村生活污水治理模式探讨

在对阿坝藏族羌族自治州13个县（市）的农村生活污水治理调查的基础上,分析了治理现状,识别了存在的问题,结合当地民族特色、区域经济发展水平、地形条件、气候条件等,提出了适用于阿坝藏族羌族自治州的农村生活污水治理模式以及对策建议,以期为我国高寒高海拔地区农村生活污水治理提供借鉴。阿坝藏族羌族自治州农村生活污水治理应坚持资源化利用优先,坚持分散为主、集中处理为辅。在工艺选择方面,坚持因地制宜,因人制宜,合理采用资源化利用（自然生态降解法、三格式化粪池+资源化利用）、集中处理（纳管处理、生态处理法、建设集中式一体化设施处理）和收集转运处理工艺。     

垃圾填埋场渗滤液中药物和个人护理品的存在与去除

采用固相萃取–高效液相色谱/串联质谱法,分析上海市某生活垃圾填埋场渗滤液中7种典型药物和个人护理品（PPCPs）的浓度水平,并考察该填埋场的渗滤液处理工艺对目标PPCPs的处理效果.结果表明,所建立的分析方法具备较好的回收率（89%~173%）、相对标准偏差（<20%）和方法检出限（0.025~1.0μg/L）,能满足实际环境样品的分析需要.应用该方法检测到渗滤液中目标PPCPs的含量在低于检出限（90%,总去除率可达到97%以上,出水PPCPs浓度范围为     

环境内分泌干扰物前处理方法研究新进展

环境内分泌干扰物因其能够紊乱生物体正常内分泌功能而引起人们的广泛关注,然而内分泌干扰物在水环境中浓度极低,水体中复杂机质的干扰较大,在分析监测前一般要经过样品前处理过程,以起到富集痕量组分、消除基体干扰、提高方法灵敏度的作用。针对不同环境样品中内分泌干扰物的前处理方法不同,分别介绍了液体、固体或类固体环境样品的前处理技术,提出了各前处理方法的优缺点,总结并展望了环境内分泌干扰物样品前处理方法的发展方向。     

制备高通量、抗污染PDA/PEI纳米颗粒膜用于农村含油生活污水处理

水处理分离膜具有纳米尺度筛分孔道,虽适合分散式处理农村生活污水中油水乳化液,但膜污染严重,导致膜通量较低.因此,设计抗污染、高通量水处理分离膜可实现农村含油生活污水高效处理.本文采用真空辅助自组装技术,在高分子膜表面及内部负载聚多巴胺（PDA）/聚乙烯亚胺（PEI）纳米颗粒,制备了PDA-NP膜.由于纳米颗粒含有丰富的亲水基团,改性后膜纯水通量及农村含油生活污水通量恢复率分别高达（741.23±17） L/（m²·h）及99.4%,实现了高通量、抗污染目标;另外,对农村含油生活污水TOC的去除率达45.12%,具有较强的实际意义.     

填埋场好氧稳定化非甲烷有机物排放特征及臭氧生成潜势

非甲烷有机物（NMOCs）是生活垃圾填埋场释放的重要恶臭物质及臭氧前体物,好氧快速稳定化可有效缩短垃圾稳定化周期.为了解该过程中NMOCs的组分浓度变化特征及潜在环境影响,在河北省某生活垃圾腾退填埋场采集曝气和非曝气阶段场地表面、堆体内部及覆膜破损处的10个气体样品,以气相色谱-质谱法定性、定量分析其中NMOCs的组分和浓度.结果表明:①共检出57种NMOCs物质,曝气阶段NMOCs总浓度（10 555.88 μg/m3）比非曝气阶段（32 358.81 μg/m3）低67%,曝气有效降低了NMOCs的释放浓度.②所有样品的烯烃平均浓度在NMOCs总平均浓度中占比（42.6%）最高,其中丙烯（1 007.28 μg/m3）和正丁烯（822.77 μg/m3）的平均浓度最高.③相关性分析和主成分分析表明,曝气阶段各类物质来源相似或受同一环境因素影响,非曝气阶段卤代烃与其他NMOCs来源有显著差异.④分别以等效丙烯浓度法和最大增量反应活性法计算,曝气阶段臭氧生成潜势较非曝气阶段分别降低了71%和73%,快速稳定化可有效控制臭氧前体物的释放浓度.烯烃是好氧快速稳定化中臭氧生成潜势贡献最大的物质,占臭氧生成总潜势的86%.但所采集10个样品中有9个样品的臭氧生成潜势可能诱发空气质量问题,是GB 3095-2012《环境空气质量标准》中O₃二级浓度限值（200 μg/m3）的1~525倍.研究显示,烯烃是好氧快速稳定化过程释放的主要非甲烷有机物类物质.      

伊春河河水水溶性腐殖酸内源释放模型

以水溶性腐殖酸含量很高的伊春河为例，利用冬季冰封无外源输入的条件，在有产室内模拟研究的基础上，通过现场采样及测定，建立了伊春河河水水溶性腐殖酸的内源释放模型，根据同期采集样品进行的验证表明，该模型能够准确地反映河流沉积物中水溶性瘁殖酸向河水中释放的速率以及速率与流速等条件的定量关系。     

土壤阴离子表面活性剂总量亚甲基蓝法研究

文章通过设计正交试验,针对提取的主要因素提取液配比、提取时间、提取温度和提取剂用量确定最优的前处理方法,建立与国标《水质阴离子表面活性剂亚甲基蓝分光光度法》(GB7494-87)对应的土壤阴离子表而活性剂(LAS)的亚甲基蓝分光光度法.土壤样品烘干后经20 mL乙醇水溶液(70％)提取,水浴恒温振荡仪45℃下振荡2h,...     

大孔网状树脂在富集水体中有机物的应用

介绍了ＸＡＤ及ＧＤＸ型大孔网状树脂富集水体中痕量有机物的方法。讨论了上述树脂对某些有机物的富集率；影响树脂对有机污染物富集率的因素，如洗脱剂的种类，水样流速，水样和洗脱液保存时间及有机物性质等因素的影响。提出了富集过程中应注意的问题。     

黄河泥沙中的腐殖质对高锰酸盐指数测定的影响

通过模拟试验研究了黄河泥沙对高锰酸盐指数的影响,结果表明:①浑水高锰酸盐指数(COD_Mn)和水样加酸处理后水相COD_Mn随着泥沙含量的增加而显著增长;但水样未加酸处理水相的COD_Mn随着泥沙含量的增加只呈微上升趋势;②随着泥沙含量的增加,浑水生化需氧量(BOD₅)的增长率显著低于浑水COD_Mn和加酸处理条件下的水相COD_Mn的增长率;③黄土中含量仅为0.76%的腐殖质对含泥沙浑水COD_Mn的贡献较大,当泥沙含量为7.5g/L和15g/L时,腐殖质对浑水COD_Mn的贡献分别为15.9%和 21.7%;④泥沙中腐殖质的主要组成之一富里酸溶于酸,当泥沙含量为7.5g/L和15g/L时,富里酸对水样加酸处理后水相COD_Mn的贡献分别为23.6%和50.6%.由于富里酸在自然条件下不容易发生生物降解,因此,目前黄河水质监测中的COD_Mn夸大了黄河耗氧性有机物的污染.     

稻田表面流去除鱼塘养殖水中的氮、磷效果试验研究

池塘水质对水产养殖非常重要,本研究的目的在于探索稻田面流净化池塘养殖水质的技术途径。在养殖池塘旁稻田内布置9个小区,进行田间面流试验,取水样进行分析。结果表明：在1．5—6．0m^3／h（相应的平均流速为7．5～30m／h）的水力负荷下,鱼池水经稻田表面流处理后可得到一定净化;N、P的去除率与稻田表面流的流量（流速）有关,随流量增大呈减小趋势;在抽穗一扬花期稻田可有效减少养殖水的氮磷含量,在拔节期一孕穗期可显著减少NOf—N含量,有利改善池塘养殖环境。     

长江南京段水体中7种苯胺类化合物的检测方法及生态风险评价

应用固相萃取结合高效液相色谱-串联质谱法,建立了同时测定环境水样中7种苯胺类化合物的检测方法.实验表明,以ZORBAX Eclipse Plus C18 (3.5μm,2.1×150mm)色谱柱为分离柱,乙腈-水(2mmol/L甲酸铵)为梯度洗脱的流动相,在电喷雾质谱正离子模式下,7min内可以分离目标化合物;在1~200μg/L浓度范围内,7种苯胺类化合物的峰面积与质量浓度的线性关系良好;添加水平分别为0.8、4.0、20.0mg/L时,目标化合物的平均回收率分别为68.5%~102.2%、71.4%~89.4%、62.0%~78.3%,相对标准偏差均小于6.9%;利用本方法对长江南京段平水期(2014.4)、丰水期(2014.8)和枯水期(2014.12)的14个采样点的环境水样进行检测,检出4-硝基苯胺、2,6-二乙基苯胺、3,4-二氯苯胺和4-异丙基苯胺4种苯胺类化合物,且4-硝基苯胺在3个时期14个采样点均能检出;风险商值法评估长江南京段水体中4-硝基苯胺的生态风险为低生态风险.     

Effects of benthic hydraulics on sediment oxygen demand in a canyon-shaped deep drinking water reservoir: Experimental and modeling study

Sediment oxygen demand (SOD) is a major contributor to hypolimnetic oxygen depletion and the release of internal nutrient loading. By measuring the SOD in experimental chambers using in both dissolved oxygen (DO) depletion and diffusional oxygen transfer methods, a model of SOD for a sediment bed with water current-induced turbulence was presented. An experimental study was also performed using near-sediment vertical DO profiles and correlated hydraulic parameters stimulated using a computational fluid dynamics model to determine how turbulences and DO concentrations in the overlying water affects SOD and diffusive boundary layer thickness. The dependence of the oxygen transfer coefficient and diffusive boundary layer on hydraulic parameters was quantified, and the SOD was expressed as a function of the shear velocity and the bulk DO concentrations. Theoretical predictions were validated using microelectrode measurements in a series of laboratory experiments. This study found that flow over the sediment surface caused an increase in SOD, attributed to enhanced sediment oxygen uptake and reduced substances fluxes, i.e., for a constant maximum biological oxygen consumption rate, an increased current over the sediment could increase the SOD by 4.5 times compared to stagnant water. These results highlight the importance of considering current-induced SOD increases when designing and implementing aeration/artificial mixing strategies.     

液相色谱质谱法测定水体及土壤中的类固醇激素

建立了水体和土壤中类固醇激素的液相色谱质谱分析方法。水样采用固相萃取方法富集,土壤样经加速溶剂萃取后由固相萃取净化和富集。处理好的样品经丹磺酰衍生化后上仪器分析。结果表明,类固醇激素在水体和土壤中的检出限分别为0.01~0.6ng/L和0.01~0.19ng/g,回收率分别为77%~97%和62%~119%,RSD小于6.04%和15.5%。该方法具有较高的准确度和精密度,适用于环境水体及土壤中类固醇激素残留的分析。     

Groundwater pollution due to discharge of tannery effluents in Upper Palar basin, Tamilnadu, India: an assessment through mass transport modeling

The groundwater regime in Upper Palar basin, Tamilnadu has been highly contaminated in several locations due to discharge of effluents from a large number of tanneries. At some places total dissolved solids (TDS) concentration in groundwater was found as high as 8000 mg/l. Transmissivity and storativity of the regional aquifer were estimated at a few locations. The porosity and dispersivity values were not determined in the field. These parameters were assumed based on data available for similar geological formations elsewhere. The aquifer conceptualization thus arrived at formed the basis of a numerical groundwater flow model which was constructed using the finite difference method. The flow model was calibrated for steady state and then for transient condition for the period of 1984-92. The computed heads and calibrated parameters of the flow model were used to compute groundwater velocities. The migration of contaminants for a 20 year period was computed using the hydraulic heads and effective porosity value in a pathline model using FLOWPATH software. Mass transport model was constructed using Method of Characteristics (MOC) computer code in a separate model. The seepage rate of effluent is assumed at a rate of 30% of that discharged on the surface. The mass concentration of solute in the effluent reaching the water table was assumed as 40%, the same as in the surface effluent. The mass transport model was calibrated for a 20 year period. Prediction of contaminant migration from different clusters in the basin was analyzed. The prediction results indicated elevated TDS concentration of more than 4000 mg/l from most clusters. Also the area of the contaminated zone is likely to double in 20 years from contaminated zone of 1992.     

水力旋流分离器在水处理领域的应用研究进展

水力旋流分离器具有分离效率高、简单可靠、绿色经济等优点,被广泛应用于各种分离场景,特别是近年来在水处理领域得到诸多关注。概述了运行操作参数（进料流速、进料浓度、进料压力）、结构设计参数（溢流管插入深度、底流管直径、回流角）、旋流器构型种类（W型、抛物线型、圆柱形）对水力旋流器分离性能的影响。优化操作参数可增强水力旋流器分离效率;溢流管插入深度与圆柱体横截面直径比值（L₀/D）为1.0时产生的流场更有利于分离;底流管直径存在最佳设计范围;旋流分离器与水源热泵联用吸入角为90°时效果最好。水力旋流器的分离作用在水处理过程中可以起到改善微生物聚集体性能（如提高污泥水解速率、提升沉降性能）、分离特定颗粒态微生物（如厌氧氨氧化菌颗粒污泥）、去除或回收特定密度物质（如悬浮有机物、泥砂、金属颗粒）等诸多作用,为水力旋流器在水处理领域的应用拓展了新的前景。