农业源水污染物削减技术探讨

农业面源污染是水体中COD、氮、磷等指标的主要来源。它包括农药化肥施用、畜禽养殖和农村生活污水排放。对农业源水污染物进行削减是实现污染物总量控制的重要手段。通过详细总结国内外现有农业源水污染物削减技术方法,分析对比其优缺点和实用性,筛选出适用于不同农业污染来源的污水处理技术。结果表明,畜禽养殖废水的适宜处理技术有厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)、序批式活性污泥法(SBR)、膜生物反应器(MBR)、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧沼气池;农地施肥污水的适宜处理技术有SBR、MBR、UASB;农村生活污水的适宜处理技术有厌氧沼气池、生物滴滤池、人工湿地、稳定塘。     

清江流域水环境面源污染源强核算及主要环境问题分析

清江是湖北省境内最大的一条长江支流,为及时掌握和控制流域内日益严重的面源污染问题,对清江流域水环境面源污染进行匡算。通过对计算结果的分析,得出该区域农田径流和畜禽养殖为重要面源污染源,恩施段,建始段、长阳段和宜都段是清江流域面源污染控制重点区域。农田径流污染主要与当地水土流失严重,土地利用方式不合理,及化肥施用量较大有关。畜禽养殖污染主要由分散式养殖、畜禽粪尿无序排放引起。面源污染控制重点区域内的环境问题与当地经济水平、人口密度和国土面积有关。     

芦苇湿地对造纸废水中有机污染物的去除效果及机理

为了对芦苇湿地对造纸废水中有机污染物的去除效果及降解机理进行研究,本文采用GC-MS联用仪对经芦苇湿地处理前后造纸废水中有机污染物的组成和含量进行测定,并通过叠放色谱图的方法对造纸废水中有机污染物的降解效果进行分析。结果表明:(1)经芦苇湿地处理前造纸废水中共测出30种有机污染物,其中8种被列入美国EPA环境优先控制污染物黑名单。(2)纸浆造纸废水生物塘-芦苇湿地复合处理系统对有毒有机污染物基本上达到了较好的去除效果:有机污染物总量减少80%以上,且降解后的产物多为毒性较小的烷烃类。(3)利用质谱手段对有机污染物的降解规律进行了初步研究。该研究为造纸废水处理和资源化利用提供了科学依据,为"造纸废水-芦苇-造纸"生态纸业循环经济模式的进一步推广应用奠定了基础。     

大型循环水池塘养殖系统氮磷污染控制绩效评估

循环水池塘养殖系统现已成为太湖流域水产养殖的重要形式。主要针对某大型循环水池塘养殖系统的水质状况进行了调查,并对氮磷污染控制绩效进行了评估。结果表明:人工湿地、生态沟渠和养殖池塘水体总氮平均浓度分别为0.887、1.263和1.745 mg·L~(-1),人工湿地、生态沟渠和养殖池塘水体总磷的平均浓度分别为0.097、0.081和0.169 mg·L~(-1)。该系统内养殖池塘水体总氮达到《太湖流域池塘养殖水排放标准(DB32/T 1705-2001)》的二级排放标准(TN≤3.0mg·L~(-1)),总磷均达到一级排放标准(TP≤0.3 mg·L~(-1));人工湿地和生态沟渠水体总氮和总磷均达到《太湖流域池塘养殖水排放标准》的一级排放标准(TN≤2.0 mg·L~(-1),TP≤0.3 mg·L~(-1))。分别采用物料平衡法和化学分析法估算出养殖池塘原始氮磷污染负荷和系统最终氮磷污染负荷。养殖池塘原始氮磷污染负荷分别约为152.66 kg·hm~(-2)(20.46 t·a~(-1))和32.52 kg·hm~(-2)(4.36 t·a~(-1)),系统最终氮磷污染负荷分别约为2.72和0.15 t·a~(-1)。该大型循环水池塘养殖系统运行情况良好,循环水池塘养殖系统具有良好的自我氮磷污染削减功能,适合作为以后构建水产养殖系统的模式。     

人工湿地-沉水植物塘组合系统治理村镇污染水体

采用人工湿地-沉水植物塘组合系统在不同水力负荷(200、500、1 000mm/d)条件下对村镇污染水体净化效果进行研究。结果表明:在不同水力负荷和污染负荷下,组合系统整体运行稳定、耐负荷能力强、去除效果良好;出水COD达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅲ类标准,出水总磷达到GB 3838—2002的Ⅴ类标准,出水总氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,出水氨氮达到GB 18918—2002的一级B标准。除溶解性正磷酸盐以外,组合系统对污染物的去除效果均随着水力负荷的增加整体呈现出下降趋势,低水力负荷去除效果最优。沉水植物塘在氮、磷去除效果上优于人工湿地,而人工湿地在COD去除效果上则优于沉水植物塘。     

福创溪-大排沟黑臭水体一河一策治理工程

福创溪-大排沟位于海口市桂林洋经济开发区,受周边农业面源污染、养殖废水、生活污水等影响,河道呈黑臭状态。福创溪下游河段属感潮河段,河水盐度较高,传统的水体修复技术受到限制。根据一河一策治理方案,开展内源清淤-截污纳管-污水处理-曝气增氧-红树林生态系统技术,对福创溪-大排沟黑臭水体进行了治理。现场8个月的检测数据显示,断面DO浓度均大于2 mg·L~(-1),ORP大于50 mV,NH_3-N小于8 mg·L~(-1),河水透明度大于25 cm,实现了消除黑臭的目标。     

基于污水厂尾水的人工湿地系统中水体氮的水流方向分布特征及污染评价

天津临港人工湿地是以污水厂尾水为水源的组合人工湿地,为探究其水体形态氮的分布特征和污染状况,以该湿地系统为研究对象,采集并分析了湿地水样,基于GIS克里格插值法,对湿地水体形态氮和典型理化性质的分布和污染特征进行了研究,结合单因子污染指数法评价了水体污染程度。结果表明:湿地水体TN浓度为0.657～5.576 mg·L~(-1),其中NO_3~--N(0.095～3.920 mg·L~(-1))浓度相对较高,占TN的49.2%;沿水流方向,TN、NO_3~--N和NO_2~--N的分布趋势基本一致,从入水口至景观湖呈逐渐降低趋势;NH_4~+-N的分布相对复杂,在潜流和表流湿地下游与景观湖交汇处浓度最高,表流湿地浓度最低;pH和EC分别对NH_4~+-N和NO_3~--N的分布特征具有较大的影响作用。根据单因子污染指数法,湿地水体TN超标(P_i1),调节塘TN污染最为严重,调节塘可作为TN优控区。以上结果有助于深入认识以污水厂尾水为水源的组合人工湿地中氮污染物的赋存形态及分布特征。     

同步辐射光谱技术在有机固废污染控制与资源化研究中的应用

有机固废中碳、磷、硫及重金属等元素赋存形态是决定其环境行为、反应活性及资源化再利用的关键因素.同步辐射光谱技术可以在分子水平、微纳米尺度原位表征有机固废中碳、磷、硫、重金属等元素赋存形态、结合位点、微观结构,为深入阐明有机固废环境行为、反应机制提供直接的证据.概述了X射线吸收光谱、微束X射线荧光光谱等同步辐射光谱技术在有机固废污染控制与资源化研究的中应用进展,并对同步辐射光谱技术在该领域应用前景和发展趋势进行了展望,以期为有机固废资源化再利用及其污染控制等研究提供参考.     

河南省农业面源污染负荷估算及控制分区

农业面源污染问题是造成水环境污染的重要原因之一,识别农业面源污染空间分布并进行分区控制是农业面源污染防治的前提。运用清单分析法、等标污染负荷法和聚类分析法对河南省2020年农业面源的污染源、污染物及其空间分布特征进行分析。结果如下：1)河南省农业面源主要污染源为化肥施用和畜禽养殖,污染物COD排放量最大,南阳市排放总量最高;河南省农业面源污染呈较强的区域分异特征,化肥施用污染主要集中在周口市,畜禽养殖以南阳市为最严重;总等标污染指数最高为濮阳市。2)通过聚类分析将河南省划分3个一级面源污染控制分区：高度、中度和轻度风险区,并在此基础上细分为7个二级面源污染控制分区,并针对性地给出了河南省农业面源的防治对策,为河南省农业面源污染的分类管控提供参考依据。     

分散式面源生活污水生态处理技术研究进展

分散式面源生活污水是城市水体环境污染的重要来源,概述了国内外对于分散式面源生活污水的处理方法,阐述了人工湿地、氧化塘和土地处理系统等3种生态处理方式,详细介绍了地下渗滤系统的应用与研究进展,指出人工湿地与氧化塘技术的应用受土地类型与土地面积的限制,且处理效果受季节更替影响大,而应用土地渗滤系统存在的主要问题是堵塞以及系统脱氮能力不足。     

硝态氮为惟一氮源时异养微生物增长特性

采用SBR研究了缺氧条件下硝态氮为惟一氮源时异养微生物的增长特性。结果表明,异养微生物能利用硝态氮作为氮源进行增殖。当进水COD浓度为1 400 mg/L,硝态氮浓度为280 mg/L时,COD和硝态氮的去除率分别达到97%和99%;污泥中微生物的含氮量为8.8%,低于常规利用氨氮作为氮源的微生物;在实验条件下活性污泥的产率系数为0.30 g VSS/g COD。反硝化菌可利用硝态氮作为氮源进行细胞合成对含硝氮的废水处理具有重要意义。一方面由于无需投加氨氮降低了废水处理成本,另一方面由于污泥产率低,降低了污泥处理成本。     

The effective source area of 90Sr for a stream near Chernobyl, Ukraine

Remediation of streams impacted by non-point source contaminants requires an understanding of both the areas within a watershed that are contributing contamination to streams and the pathways of contaminant migration to streams. From 1998 to 2002, we studied the migration of 90Sr in the Borschi watershed, a small (8.5 km2) catchment three km south of the Chernobyl Nuclear Power Plant, Ukraine. Fuel particles, distributed in a heterogeneous pattern across the watershed, are weathering and releasing 90Sr from the fuel matrix. Depletion of (90)Sr, evaluated in comparison to the immobile fission product europium-154, is occurring in the channel and wetland sediment. Channel sediments are uniformly depleted in 90Sr with depth. In wetland sediments, there is a zone of depletion in the top 10 cm and a zone of accumulation at depths from 10 to 25 cm. Estimates of 90Sr depletion are used to map the effective source area that has contributed (90)Sr loading to the main channel. The effective source area includes channel bottom sediments, a wetland in the central region of the watershed, and periodically flooded soils surrounding the wetland. The total depletion from the effective source area is estimated to be 36 +/- 7 x 10(10) Bq. Based on observations of stream flow rate and water quality in 1999-2001, the annual 90Sr removal rate from the watershed is estimated to be 1.4 +/-0.2 x 10(10) or 1.5% of the inventory per year. When extrapolated over a 15-year period following the Chernobyl accident, the last value is in reasonable agreement with the estimated depletion of the source area based on 90Sr/154Eu ratios. The 90Sr yearly leaching rate considering the whole watershed is 0.2% while the 90Sr leaching rate considering the effective source area is an order of magnitude higher. Most of the 90Sr release in the watershed has originated from an effective source area of 0.62 km2, or 7% of the watershed area.     

江苏省沛县农业面源污染现状及对策

通过对江苏省沛县农业面源污染的现状进行全面的分析,指出现阶段县域经济转型发展过程中农村环境污染的主要来源及产生原因,并提出了相应的治理对策,对其他地区促进农业产业发展,改善农村环境质量,建设社会主义新农村都有一定借鉴作用。     

Pesticide removal from cotton farm tailwater by a pilot-scale ponded wetland

A pilot-scale, ponded wetland consisting of an open pond and a vegetated pond in series was constructed on a cotton farm in northern New South Wales, Australia, and assessed for its potential to remove pesticides from irrigation tailwater. Ten incubation periods ranging from 7 to 13 days each were conducted over two cotton growing seasons to monitor removal of residues of four pesticides applied to the crop. Residue reductions ranging 22–53% and 32–90% were observed in the first and second seasons respectively. Average half-lives during this first season were calculated as 21.3 days for diuron, 25.4 days for fluometuron and 26.4 days for aldicarb over the entire wetland. During the second season of monitoring, pesticide half-lives were significantly reduced, with fluometuron exhibiting a half-life of 13.8 days, aldicarb 6.2 days and endosulfan 7.5 days in the open pond. Further significant reductions were observed in the vegetated pond and also following an algal bloom in the open pond, as a result of which aldicarb and endosulfan were no longer quantifiable. Partitioning onto sediment was found to be a considerable sink for the insecticide endosulfan. These results demonstrate that macrophytes and algae can reduce the persistence of pesticides in on-farm water and provide some data for modelling.     

基于最佳管理实践的中新生态城面源污染控制措施优选研究

基于最佳管理实践（BMP）理念和方法，以中新生态城为例，采用多属性决策分析方法的ELECTRE-Ⅲ方法和模型，采用VisualBasic语言自行编制辅助计算机程序，对该地区8种雨水控制管理措施进行了优化比选。优选结果表明，对于中新生态城，8种雨水控制管理措施的优选排序为：湿地〉地下蓄水库〉人渗沟〉可渗透路面砖〉道路边沟〉绿色屋顶〉下凹绿地〉绿化缓冲带。     

复合型人工湿地脱氮效能及其水力负荷影响规律

复合型人工湿地越来越多地被应用在面源污染管理中。不同类型的人工湿地对氮素的去除机理和去除性能是不同的。氮素在湿地生态系统中的去除受多种因素的影响和制约,不同的研究中氮素的去除效率变化较大。通过对韩国西部一复合型人工湿地中氮素的去除能力研究,分析了氮素的去除效率以及水力负荷对去除性能的影响,进而分析了人工湿地去除氮素的主要机理。结果表明,氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）、凯式氮（TKN）和总氮（TN）的平均去除效率分别为13%、29%、35.3和26%。其中有机氮的去除是该复合型人工湿地中氮素去除的主要原因。水力负荷和先行干期天数对氮素的去除能力有一定影响。较长的先行干期天数和较低水力负荷可以提高氮素的去除效率。     

人工河岸湿地对面源污染的处理效果研究

针对城市河道污染治理存在的主要问题,并考虑到华南地区河流水量、水质、水温季节性变化大的特点,构筑了人工河岸湿地试验系统,对该系统约13个月连续性运行进行了观测和研究。结果表明,平均水力负荷为15cm/d工况下,试验系统对高锰酸盐指数、SS、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为50%、60%、50%、35%和45%;系统对高锰酸盐指数、NH3-N和TN的去除效果随季节变化明显,夏季处理效果好于冬季;SS处理效果受季节影响不明显;TP初期处理效果好于末期。该人工河岸湿地既能较好地改善水质,又能改善生态环境、美化城市景观,是一项适合城市河道污染治理的技术。     

Current status of agricultural and rural non-point source Pollution assessment in China

Estimates of non-point source (NPS) contribution to total water pollution in China range up to 81% for nitrogen and to 93% for phosphorus. We believe these values are too high, reflecting (a) misuse of estimation techniques that were developed in America under very different conditions and (b) lack of specificity on what is included as NPS. We compare primary methods used for NPS estimation in China with their use in America. Two observations are especially notable: empirical research is limited and does not provide an adequate basis for calibrating models nor for deriving export coefficients; the Chinese agricultural situation is so different than that of the United States that empirical data produced in America, as a basis for applying estimation techniques to rural NPS in China, often do not apply. We propose a set of national research and policy initiatives for future NPS research in China.     

用于地表水反硝化的纤维素碳源选择研究

为了选取合适的天然有机物作为反硝化细菌碳源用于解决地表水中NO3--N污染问题,以江南大学校内湖水为接种物,选取8种天然纤维素碳源在缺氧状态不同的处理方式下对60 mg/L NO3--N的降解特性进行研究。结果表明,以碱处理作为预处理可明显提高反硝化速率,碳源脱氮率均在96%以上（树皮除外）。2种处理方式中均有NO2--N累积,部分碳源释放NH4＋-N并发生DNRA反应,树叶在2种处理中脱氮效果均较好。结合各碳源脱氮率、耗碳源量以及处理成本,选取基本处理的香樟叶作为最佳纤维素碳源。     

固态碳源去除地下水硝酸盐的模拟实验

选取了5种研究较少的固体材料,棉花、丝瓜络、甘蔗渣、可降解餐盒、木屑作为去除地下水硝酸盐的外加碳源。在锥形瓶中进行反硝化对比实验,研究了不同固态碳源下NO3--N、NO2--N、NH4+-N及pH的变化情况,分析了NO3--N及总氮的去除率。研究结果表明,反硝化过程中pH呈升高趋势,在6.9～8.5范围内浮动。可降解餐盒和丝瓜络相对于其他的固态碳源来说,对NO3--N和总氮有较高的去除率,但丝瓜络的总氮去除率明显低于可降解餐盒。可降解餐盒的硝酸盐去除率达到98.28%,总氮去除率达到93.48%。可降解餐盒能够有效地去除地下水硝酸盐,达到以废治废的效果,是经济有效的最佳固态碳源。