污水再生利用微生物控制标准及其制定方法探讨

污水再生利用的关键是水质安全保障和风险控制.微生物风险是再生水安全利用过程中需要优先控制的重要问题.本文系统探讨了我国现行污水再生利用标准中的病原微生物控制要求,分析了基于病原微生物指示指标浓度控制的必要性与不足,提出了引入微生物去除能力保障控制的必要性,并详细介绍了其制定方法与保障措施.今后,需进一步深入探讨基于浓度控制与保障能力控制相结合的污水再生利用微生物控制方法,以期为我国再生水安全利用提供技术支撑.     

西安市再生水利用存在问题及预测分析研究

污水作为一种稳定可靠、再生利用的水资源,经深度处理后可用作工业冷却水、城市杂用水、河流景观补充水及农业灌溉等方面。合理开发和利用再生水是解决水资源缺乏的有效途径。本文通过深入调查、分析西安市再生水利用现状,找出再生水利用率低的原因,提出针对性措施,并对防治对策进行定量分析,预测2015年西安市“污水再生利用率”为30．6％,可达到20％的国家考核要求。     

再生水灌溉利用的生态风险研究进展

污水再生回用因其具有显著的社会、经济及生态效益,已成为缓解水资源危机的一项重要举措.城市绿地和农业灌溉作为再生水的主要利用途径之一,在国内外已经得到广泛推广实践.为了解国内外在再生水灌溉利用风险方面的研究进展,本文围绕再生水典型污染物包括盐、氮、重金属和新型污染物、病原菌等,从对土壤质量、植物生长、地下水质量和公众健康等几方面,对再生水灌溉利用的生态风险进行了系统分析.结果表明,盐分及盐离子是再生水灌溉利用的主要风险,灌溉利用导致疾病传播的风险始终存在,而新型污染物的生态风险是科学研究热点.借鉴国外经验,分别就城市绿地和农业的灌溉提出了风险管理措施.最后,提出了加强长期定位研究和模型研究,建立再生水水质、灌溉管理与生态风险的有机关联,进行再生水灌溉土壤承载力评价和建立风险管理体系等5项建议,以促进再生水安全利用.     

通辽市污水排放现状调研及污灌的可行性分析

利用经过处理的污水进行农田灌溉,是缓解农业灌溉水资源短缺的重要战略之一。通过对通辽地区近年来污水排放情况,再生水灌溉现状以及用于再生水灌溉的水质进行调查和分析,提出了通辽市再生水灌溉农田的可行性,并进行了相关的经济效益和生态环境效益分析。     

不同再生水灌溉方式对土壤-辣椒系统中细菌群落多样性及病原菌丰度的影响

再生水是改善水资源布局和缓解传统水源短缺问题的一种合理且可持续的替代水源,但用于灌溉会引起土壤和作物中微生物群落结构和条件致病菌丰度变化,目前这方面的研究报道较少.本研究以辣椒为对象,设置再生水灌溉(DI)、清水和再生水混灌(MI,清水∶再生水=1∶1)、清水和再生水轮灌(RI)处理,以清水灌溉(PI)为对照,通过温室盆栽试验研究不同灌溉方式对土壤性质的影响,并基于高通量测序技术结合定量PCR方法探讨再生水灌溉下辣椒果实与根际细菌群落组成和病原菌分布丰度特征.结果表明,与清水灌溉相比,再生水直接灌溉增加了土壤EC值,而降低了pH值.16S r DNA高通量测序结果显示,在门分类水平上,Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria和Firmicutes是辣椒果实和根际共有的主要类群,其优势菌属Pantoea、Pseudomonas、Sphingomonas、Sphingopyxis、Luteimonas和Mariniflexile的相对丰度受再生水灌溉方式的影响较大.再生水灌溉分别使辣椒果实和根际中Legionella spp.和Pseudomonas syringae丰度显著增加,并且对病原菌丰度的影响差异较大.综上所述,再生水适宜作为农业灌溉用水,但不同灌溉方式可能不同程度上引入微生物污染问题,其中特定条件致病菌和植物病原菌值得关注.     

北京市再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险

如何准确、客观表征再生水长期灌溉的重金属污染风险是人们关注的主要问题之一。研究通过调查不同水源灌溉条件下土壤、小麦重金属含量,结合不同输入途径对再生水灌区土壤重金属的贡献,评估再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险。结果表明,污灌区、再生水灌区土壤均呈现不同程度的重金属累积,但不同灌区小麦籽粒的重金属含量之间没有差异。北京市再生水重金属浓度远远低于农田灌溉水质标准,再生水灌渠中采集的水样重金属浓度与地下水重金属浓度之间的差异并不显著。通过再生水灌溉途径带入的重金属与地下水灌溉相当,低于大气沉降和有机肥施用等输入途径带入的重金属。当前再生水灌溉导致土壤重金属污染的风险较小,并不会导致农作物重金属超标。再生水灌区土壤重金属污染并不一定是由于再生水灌溉导致,更大程度是早期的污水灌溉或有机肥施用造成的。     

促进邯郸市再生水开发利用的对策

邯郸是资源型缺水城市,属全国100多座重点缺水城市之一.水利工程建设和从外部调水是邯郸市目前主要的节水措施,但是,其环境效益将在长期凸显出来.而对于全市持续面临的需水量大于水资源量的矛盾,近中期来看,城镇生活污水再生利用不失为一条可取的途径,同时可解决过度依赖地下水资源的问题.邯郸市早在2007年就已经开始利用再生水,以东污水处理厂和邯郸市热电站建立的长期再生水供应体系为主,邯郸市已经初步形成了再生水使用系统.     

模型模拟再生水灌溉对土壤水盐运动的影响

随着水资源供需矛盾日益尖锐,污水再生利用成为了缓解北京水资源紧缺的重要举措.为推动北京再生水安全灌溉,本研究运用ENVIRO-GRO模型模拟缺水城市北京再生水灌溉土壤水盐运动规律,并对土壤盐分累积进行预测,探讨了不同灌溉措施对土壤水盐运动规律和盐分累积的影响.结果表明,高水量、常规、低水量灌溉,平衡时土壤含盐量（ECe）年均值分别增加了29.5%、97.2%、197.8%;灌溉频率对土壤水盐运动规律影响不大,但低频灌溉下土壤中盐分的累积有减少的趋势;灌溉水含盐量（ECw）为0.6、1.2、2.4 dS.m-1灌溉条件下,平衡时ECe的年均值分别增加了23.7%、97.2%、208.5%,自来水灌溉下土壤盐分虽有增加,但土壤未出现盐渍化.总的来说,目前北京常规再生水灌溉,平衡时土壤盐分累积不会影响早熟禾的生长,但土壤会出现轻度盐渍化.     

澳大利亚污水处理与再生水利用现状分析及经验

对澳大利亚水资源赋存现状、污水处理和再生水利用的历史与现状进行了详细整理与分析,梳理了澳大利亚污水处理与再生水利用发展历程、相关标准、政策和法律法规以及再生水利用典型案例。该经验可为我国开展再生水循环利用研究和工程实践提供重要指导和技术支撑。借鉴澳大利亚水回用技术与管理方法,我国可进一步发展污水再生深度处理技术与工艺,提高再生水生产品质,拓展再生水利用途径,通过浓度控制与处理工艺要求相结合提升再生水水质安全保障能力,建立健全污水资源化利用技术和管理标准体系。     

污水再生新工艺NPR及其中试研究

随着经济的发展,我国面临水资源短缺的威胁日益严重。污水资源化利用对社会发展具有重要的战略性意义。文章介绍了一种污水资源化再生利用的新技术NPR工艺,该工艺基于传统活性污泥法及生物膜法的原理,通过技术集成创新开发而成。工艺克服了传统污水深度处理工艺流程长、投资运行成本高的缺点。中试实验研究表明,该系统出水水质可达到再生水回用标准,可以用作工业生产中非高品质用水、城市杂用水、农业灌溉等方面。     

基于系统治水的"污水零直排区"建设——以浙江省治水实践为例

为解决污水无序排放问题,浙江全面推进“污水零直排区”建设,建立排水户—预处理系统—输送管网—污水处理厂—排污(水)口及再生水回用全过程系统治水的“污水零直排区”建设理论体系。该理论将不同尺度的排水单元作为一个系统,按照全面排查、规划设计、建设改造、动态管理、系统评估的步骤开展污水源头分类和系统治理,构建污水产生—预处理—输送—处理—排放—回用的优化方法,实现污水排放、收集、输送、处理、再生等环节的系统重塑,推动浙江省水环境质量改善。本文建议进一步建立完善“污水零直排区”建设理论体系、行业体系和制度体系,为深入打好水污染防治攻坚战积蓄力量。     

再生水系统的可靠性:内涵及其保障措施

面对日益增长的社会经济可持续发展需求,污水再生利用已成为缓解水资源短缺和改善水环境质量问题的有效措施。随着集中式再生水系统应用规模的不断扩大和再生水利用途径的逐渐拓展,保障再生水系统的可靠性,即安全稳定高效运行显得越来越重要。目前,针对再生水系统可靠性的研究十分有限,尚未形成统一的认识和评价方法。面对再生水系统水质保障的复杂性和现有评价指标的局限性,提出了再生水系统可靠性的概念,并从冗余度、鲁棒性、弹韧性等多个维度详细阐释了再生水系统可靠性内涵、评价指标体系和保障措施。今后,需进一步深入探讨再生水系统可靠性评价方法,为构建安全可靠经济的再生水系统提供技术支撑。     

ICP-MS对再生水灌溉区土壤重金属含量的测定

采用ICP-MS(电感耦合等离子光谱)对北京市3个再生水灌溉区8种土壤重金属含量进行分析测定,并将其分别与当地井灌区土壤重金属含量作对比,探究再生水灌溉对土壤重金属含量的影响。结果表明:3个再生水灌区均存在不同程度的汞污染,土壤中的Cd、Ni、Cu和As含量均符合国家土壤环境质量一级标准,而Pb、Zn和Cr含量的最大值(39.90、103.1和120.3 mg/kg)未超过国家土壤环境质量二级标准;Ni和Hg在多数采样点出现重金属向土壤深层移动的趋势;与对照区(井灌区)相比,Cd在3个再生水灌区的土壤中含量均无显著变化,Hg含量仅在通州区大北关井灌区超过再生水灌区,其余6种重金属则呈现不同程度的重金属累积现象。再生水灌溉区土壤重金属污染并非一定由再生水灌溉所致,早期的污水灌溉和有机肥施用等也是不可忽视的因素。     

再生水回用于景观水体的初步探讨

从国内外再生水回用于景观水体的现状以及城市生活污水再生利用发展规模上的变化,阐述了生活污水回用于景观水体的必要性,介绍了再生水处理工艺,通过实验结果论述了生活污水回用于景观水体的可行性,并分析了它的环境效益和经济效益。     

再生水消毒副产物的检测、生成与控制

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在再生消毒过程中所产生的消毒副产物,针对其检测识别方法、生成条件（前体物、消毒工艺及水质条件对消毒副产物生成的影响）以及控制方法（源头控制、过程控制及末端控制）进行综述.在此基础上,对再生水消毒副产物的未来研究动态进行了探讨,可为保障再生水的安全利用提供依据.     

基于伤残调整寿命年的健康风险定量分析方法

污水回用是缓解水资源短缺与水污染的有效途径,而再生水中残留病原体所导致的健康风险是推动污水回用的重要限制因素。该研究引入伤残调整寿命年(DALY),将其作为衡量健康风险水平的新指标,建立了基于伤残调整寿命年计算的污水回用风险评价新方法。在此基础上,将该方法应用于西安思源学院污水回用系统的健康影响评价,结果显示,大肠杆菌是造成潜在健康危害的最主要病原体,其疾病负担为2.46×10~(-13)DALYs;另外,人体在再生水喷灌过程中的暴露是风险传播的重要途径,其疾病负担为3.31×10~(-13)DALYs。基于DALY的污水回用风险评价新方法将风险水平量化为寿命损失,其计算结果是对健康伤害程度的直观表达,该方法及其应用将有利于精准评价污水回用的健康风险。     

污水再生与增值利用的碳排放研究进展

资源紧缺与气候变化已成为制约人类繁荣发展的巨大挑战。如何对污水资源进行再生利用是循环经济发展的重要议题之一,也是污水治理低碳转型的潜在路径。以再生水、能源、微生物蛋白和鸟粪石等污水资源化产品为研究对象,分析总结了不同污水资源化技术与工艺的生命周期碳排放研究现状。分析指出,污水再生与增值利用具有可观的减碳效益,但应结合利用场景在系统水平开展量化评估。此外,数据来源、系统边界和功能单位等是碳排放评估的关键影响因素。未来,揭示污水再生与增值利用全生命周期过程的碳减排效益,提出污水资源化利用的零(负)碳技术路径,发展污水治理协同资源化的低碳模式,也应是亟待解决的科技难题。     

污水处理厂再生水灌溉对蔬菜中重金属污染的试验研究及风险性评价

再生水灌溉是解决水资源短缺的潜在途径之一,关于再生水灌溉条件下蔬菜中重金属的富集情况及污染风险至今仍缺乏研究。本文通过不同水体浇灌蔬菜的试验研究,比较污水浇灌和自来水浇灌,再生水灌溉对蔬菜中重金属的污染相对较小,极大的节约了水资源成本,并为蔬菜提供了大量的生长元素。结果表明,浇灌60 d后,再生水中的重金属在土壤中有一定的富集,但随着淋溶时间的延长,重金属浓度保持不变;在垂直迁移上重金属的浓度变化也不大,基本呈水平趋势;相比土壤环境质量标准(GB 15618—1995),再生水浇灌后的土壤没有额外超标,优于蔬菜种植的土壤标准要求。然而再生水浇灌的蔬菜,重金属有一定的富集,不同的蔬菜品种,重金属富集的情况不同,果实类苦瓜基本处于相对可食用的范围,而茎叶类菜心超出了食品中污染物限量国家标准(GB 2762—2005)。     

土壤微生物群落结构对生活源和工业源再生水灌溉的差异化响应

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落结构的影响.结果表明,与地下水灌溉相比,长期生活源再生水灌溉可显著提高土壤中TOC、 DOC、 Eh、 NH~+_4-N和TP的含量,长期工业源再生水灌溉导致Cd、 Cr、 Cu、 Pb和Zn在表层土壤大量累积.再生水灌溉显著增加了土壤中Acidobacteria和Planctomycetes的相对丰度,降低了Firmicutes和Tectomicrobia的相对丰度,且不同来源再生水对土壤中功能微生物的影响不同,生活源再生水灌溉可显著增加Chloroflexi和Nitrospirae的相对丰度,而工业源再生水灌溉对Actinobacteria具有显著的抑制作用.db-RDA分析结果表明,生活源再生水灌溉土壤菌群主要受TN、 TP、 DOC和Eh影响(P0.05),工业源再生水灌溉土壤菌群主要受重金属影响(P0.05).长期再生水灌溉可改变土壤环境因子间的相互作用,进而影响微生物群落结构,生活源再生水灌溉土壤中微生物主要受DOC、 TN和TP等营养物质含量的增加和氧化还原条件的改变控制,工业源再生水灌溉土壤中微生物与重金属的积累显著相关.     

利用化学分析和生物测试方法比较研究污染土壤中芳烃受体效应物质的积累

长期使用污水或再生水灌溉的潜在生态风险已经引起普遍关注,但是少有研究持久性有机有毒物质在土壤中积累所产生的慢性毒性.采用7-乙氧基-异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)方法测试了北京郊区某再生水灌溉土壤中的芳烃受体效应物质,并用2,3,7,8-TCDD标定出相应的二英毒性当量(TEQ_bio).同时利用化学分析得到的土壤中16种多环芳烃(PAHs)的含量,根据文献报道毒性当量因子(TEF)换算成二英的毒性当量(TEQ_PAHs).分析生物测试的结果,发现灌溉土壤中芳烃受体