基于非线性规划模型的低污染水湿地净化方案优化技术

为进一步加强太湖流域水环境综合治理,江苏省已在多地推广深度处理低污染水的人工湿地工程。该研究参考国内外各污水处理厂尾水人工湿地的设计参数,以一级动力学去污模型为基础,考虑水质的不确定性,建立了人工湿地的非线性规划模型。针对太湖湾污水处理厂人工湿地的现状,进行不同季节的情景分析并设计了优化方案,结论如下:(1)该技术对太湖流域污水处理厂人工湿地净化方案的优化有很好的适用性;(2)应增加垂直流面积并减小表面流和生态塘面积以保证湿地出水水质达标;(3)为低污染水人工湿地净化方案优化和应用技术推广提供了基础。     

表流人工湿地在污水处理中的应用

系统地分析了人工湿地的类型、处理系统类型与特点、净化功能的特征、净化污染物的影响因素及净化效果，特别是对我国现己建成运行的表面流城市污水人工湿地处理厂污染物的实际处理效率进行了分析评述。     

人工湿地水质净化技术在污水深度处理中的应用

介绍了人工湿地水质净化技术的研究进展和作用机理,总结了国内外人工湿地技术在深度处理城市污水厂二级出水、工业行业废水以及农村污水等方面的应用概况,分析了人工湿地污水深度处理技术存在的问题及推广应用优势,并提出了人工湿地污水深度处理技术推广应用的3个原则:因地制宜、扬长避短、效率与景观结合,最后对人工湿地水质净化技术在污水深度处理中的应用和发展前景作了展望.     

浅析潜流湿地在北方尾水净化中的应用

国内污水处理厂尾水深度净化需求不断加大,而人工湿地因具备运行费用低、维护管理简单方便、生态景观效果好等优点,成为此领域的主流工艺之一。北方地区因冬季天气寒冷,主要采用保温性较好、净化效率高的潜流湿地工艺。文章系统介绍了潜流湿地的定义、结构形式和净化原理,并对北方地区尾水净化潜流人工湿地的设计、施工、运维要点进行了说明,分析了潜流湿地用于北方地区污水处理厂尾水净化存在哪些优势和不足,并对其未来发展方向进行了展望。     

组合人工湿地对城镇污水处理厂尾水中有机物的去除特征研究

采用物理分级和三维荧光光谱法,研究了组合人工湿地对城镇污水处理厂尾水中不同形态有机物的去除特征.结果表明,组合人工湿地对污水处理厂尾水具有较好的深度处理效果,出水水质基本可以达到国家地表水环境质量标准(GB38382-2002)Ⅲ或Ⅳ类水标准.组合人工湿地处理系统对尾水中CODCr和BOD5总体去除率分别达到35.2%和44.3%,对尾水中总有机碳(TOC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的平均去除率分别为46.9%、45.9%、48.3%.组合人工湿地系统不同单元对尾水中有机物的去除贡献率存在差异,其中,潜流湿地单元对尾水中CODCr和BOD5及其不同组分有机碳的去除效率较高.试验期间,由于藻类滋生,表流湿地单元出水中有机物含量波动较大,去除效果明显降低,藻类被打捞后,出水水质明显改善.三维荧光光谱分析结果显示,各个处理单元取样点的水样三维荧光光谱均出现4个明显的荧光峰.人工湿地各单元出水溶解性有机质(DOM)中,类蛋白和类腐殖酸物质含量较高,类富里酸物质含量较低.人工湿地对类蛋白和类腐殖酸物质有较强的去除作用.     

水培技术作为人工湿地预处理工艺可行性研究

以城市污水处理厂初沉池出水为原水,对以美人蕉为栽培植物的水培生态净化槽作为复合人工湿地预处理工艺的可行性进行了现场试验研究.结果表明,水培槽对COD、SS的最大平均去除率分别达到了64.8%和88.7%,有效地削减了人工湿地的COD负荷和降低了湿地介质孔隙堵塞的风险.在0.10,0.30,0.60m三种不同槽深条件下,槽深越浅,出水中的DO浓度越高,越有利于水中污染物的去除,运行水深是决定水培槽对污水净化效率的重要参数,另外,与水培槽相组合的复合潜流人工湿地对水中的污染物去除效率较高且效果稳定,出水COD和SS可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准,氨氮和总磷可达到二级标准.     

铁岭莲花湖湿地生态保护对策探讨

铁岭莲花湖湿地对减少铁岭市城市污水对辽河的污染、涵养水源、候乌与生物多样性保护等具有重要作用,随着铁岭市经济的发展和城市建设的加快,湿地保护和恢复的任务非常紧迫。在对该湿地生境概况的描述及其生态环境问题的分析基础上,提出生态保护的对策。     

对北京城市污水处理厂建设与污水综合利用的设想

一、污水排放和水污染的概况近年来,北京市城市污水的排放量日益增加,1984年,北京城近郊区每天排放污水达185万米~3。工业和生活污水约各占一半。郊区各县城和大的集镇每日约排放污水35万米~3。二十多年来城近郊区比解放初期污水量增加了20多倍,但没有新建、扩建一个城市污水处理厂。目前只有十分之一的污水进入城市一级污水处理厂,其余百分之九十直接或间接入河,或用于灌溉。由于供水紧张和工业对污染加强控制,工业废水排放量每年下降1％,十     

人工湿地深度处理工艺及在污水处理厂中的应用

我国大部分污水处理厂都是采用二级处理工艺,处理后的污水只能达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准.随着对污水处理厂的提标建设要求,需要增加深度处理工艺.介绍了人工湿地工艺的内容及特点,人工湿地作为深度处理工艺的优势,以及人工湿地深度处理工艺在污水处理厂中的应用.     

生化生态组合人工湿地系统对城镇污水处理厂尾水的净化效果研究

以江阴市新桥镇人工湿地系统为研究对象,采用生态生化组合湿地工艺处理污水处理厂尾水,研究生物-生态组合湿地的运行状况和小城镇污水处理厂尾水的进一步净化效果。研究结果表明:生物生态组合人工湿地系统对尾水中污染物具有较好的去除效果,对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为29%、31%、18%和8%,平均出水浓度分别为35.54,0.97,10.77,0.11 mg/L,完全符合GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。研究结果能够为城镇污水处理厂尾水生态处理技术和管理的改进提供数据支撑和理论基础,为以后湿地生态系统的推广和示范研究提供直接的理论依据和实践经验。     

鄱阳湖湿地土壤有机碳氮同位素特征及其环境意义

通过对2011年鄱阳湖及其主要入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)15个湿地土壤样品中δ¹³C及δ¹⁵N的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流湿地土壤有机质和氮素来源.结果表明:鄱阳湖湖区湿地土壤中总有机碳(TOC)的含量在0.45%~1.58%之间,总氮(TN)含量变化范围为0.06%~0.17%;各入湖河流TOC含量为0.41%~1.18%, TN含量在0.05%~0.13%之间.鄱阳湖湖区湿地土壤有机质δ¹³C及δ¹⁵N变化范围分别为-28.35‰~-18.58‰和3.27‰~6.84‰;各入湖河流湿地土壤δ¹³C和δ¹⁵N分别为-25.93‰~-22.66‰和2.97‰~5.41‰.有机质来源分析表明:除湖口处主要来源于C4植物外,鄱阳湖区及其入湖河流湿地土壤有机质的主要来源是C3植物.湖区湿地土壤氮素来源分析表明吴城处主要受农业化肥使用的影响,而其他采样点湿地土壤有机质氮素主要来源于生活污水;入湖河流湿地土壤氮素来源较复杂,生活污水、化肥及工业污水是其主要来源.     

辽河铁岭段砷的人体健康水质基准研究

砷(As)是一种持久性、毒性强的致癌污染物。近年来我国As污染事件频发,故制定As的人体健康水质基准具有重要意义。以辽河铁岭段为研究对象,采集并分析水样和不同营养级的鱼样中As含量。结合文献调研,确定As的污染物毒性参数与辽河铁岭段饮水相关的部分人群暴露参数;基于线上问卷调查,计算本地居民人均第2、3、4营养级鱼类摄入量分别为0.0268,0.0323,0.0027 kg/d,进而推导出当地代表性鱼类As的第2、3、4营养级国家生物累积因子为8.256,9.281,10.197 L/kg。根据以上参数计算出辽河铁岭段As的人体健康水质基准值为1.976×10-5 mg/L,研究结果可为辽河流域制定水质标准提供参考,为更加科学有效地管控污染物排放和保护人体健康提供依据。     

辽河铁岭段3条支流底栖动物调查及水质评价

对辽河铁岭段3条支流清河、柴河和混河入水库前的河段,利用底栖动物需氧特性,以需氧有机体百分率指标,对3条支流的水环境质量状况进行了监测调查和评价。     

基于遥感的辽河三角洲湿地生态系统服务价值评估

利用中巴资源卫星对辽河三角洲盘锦湿地类型进行调查的基础上,综合应用环境经济学、资源经济学等方法对辽河三角洲湿地生态系统的服务功能价值进行了评估,得出该区域湿地生态系统的服务功能总价值为90.243×108元RMB.休闲娱乐、大气组分调节、物质生产和水文调节是该区域湿地生态系统服务功能价值的主要贡献者,分别占到系统总服务功能价值的25.93%、25.03%、22.35%和20.44%.     

流域污染负荷解析与环境容量研究

以安徽省太平湖流域为例,运用监测、统计数据以及排污系数法对流域内8种污染源的污染排放情况进行全面解析,结合一维水质模型、沃伦威得尔模型以及狄龙模型等水质模型的应用,在流域水质监测的基础上核算了太平湖及主要入湖河流的水环境容量.结果表明, 2011年,太平湖流域污染物入湖量为:COD 3863.75t/a, NH3-N 410.24t/a, TP 51.63t/a;城镇和农村生活污染为太平湖流域的主要污染源,约占流域入湖污染物总量的60%;麻川河和浦溪河流域的污染最严重;流域污染物的排放在空间上呈现较为明显的区域分布,经济发达区域污染相对较严重.在当前水质目标下,太平湖仍有相当大的可用容量;浦溪河、秧溪河和舒溪河流域的氨氮和总磷排放量接近环境容量,需进行总量控制及削减.     

辽河流域与英国中部河湖水体中溶解有机质的荧光特性

运用三维荧光光谱技术对辽河流域和英国中部水体中溶解有机质(DOM)的荧光光谱特性进行了分析.结果表明,辽河流域各研究水体中DOM包含4种荧光组分,即类色氨酸、类酪氨酸、可见光区和紫外光区类腐殖质,通过对荧光特性定量指标的分析可知,辽河流域各研究断面水体中类腐殖质物质内源作用大于陆源,DOM具有较强的新近自生源,各河流水体中DOM腐殖化程度顺序为:浑河中游海城河中游蒲河下游太子河下游.相比之下,英国河湖中,除了River Tame含有以上4种荧光组分外,其它水体中均没有发现类酪氨酸荧光物质,甚至在River Tern中仅含有类腐殖质荧光物质,河湖中DOM含有较少的新近自生源组分,以陆源影响为主.另外,辽河流域水体中类蛋白与类腐殖质荧光峰强度比值大于英国各河流水体的平均值.由此可以推断,辽河流域各研究断面大量污染物的输入,是造成其严重内源污染的主要原因,从而使水体中DOM含量增加,英国各河流断面其DOM主要来自于水体本身存在的大量微生物和浮游植物的代谢活动以及土壤有机质经雨水的冲刷流入水体的贡献.     

沈阳地区水环境和生物样品中全氟化合物的污染分布特征

采用高效液相色谱/电喷雾负电离源串联质谱法对沈阳市各类水环境和生物样品中全氟化合物(PFCs)进行测定,研究了PFCs的河流分布及季节分布特征.同时,对通过饮用水及家禽和鱼摄入全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的人体健康风险进行了评价.结果表明,沈阳市各类水环境样品中总PFCs浓度范围为nd～6.01ng·L-1,平均浓度为5.23ng·L-1.PFOS和PFOA是沈阳地区所有水环境样品中最主要的PFCs污染物,浓度范围分别为nd～2.83ng·L-1和nd～5.71ng·L-1,平均浓度分别为1.11和2.13ng·L-1.细河的PFOS含量最高,约为浑河PFOS含量的2倍,蒲河PFOS含量的3倍.一些PFCs化合物之间呈正相关关系,说明其可能具有相同的来源.PFOS与PFOA之间无相关关系,由此推断沈阳水体中二者具有不同来源.浑河流经沈阳市时,PFOS和PFOA浓度升高.流经沈阳市区后,PFOS和全氟己烷磺酸钾(PFHxS)浓度明显升高.细河中PFHxS也有检出,表明沈阳市是周边水体中PFOS及PFHxS的主要污染来源.丰水期地表水中PFOS和PFOA浓度与枯水期相比没有明显差异,但丰水期水中PFCs组成更为丰富,出现了大量全氟庚酸(PFHpA).沈阳地区自来水中PFOS和PFOA浓度平均值分别为0.39和0.85ng·L-1,最高浓度分别为1.16和2.55ng·L-1,均低于美国饮用水健康参考值.沈阳生物样品中PFOS和全氟十一酸(PFUnDA)是最普遍的化合物.总PFCs平均含量在鱼样品中为6.59ng.g-1(以干重计),鸡和鸭血清样品中分别为1.65和0.69ng·mL-1,鸡和鸭肝脏样品中分别为0.41和1.68ng.g-1(以干重计),与文献报道相比处于较低水平.     

长江中下游城市水生态环境综合整治对策与路线图

为提升我国长江中下游城市水生态环境质量,以该地区65个地级市为研究对象,总结城市水资源、水环境、水生态现状,并进行相应的问题解析。结果表明：长江中下游地区城市用水量大、再生水利用率低导致水资源压力较大;污水排放量大、工业污染严重、管网及污水处理厂效能较差、地表径流污染负荷大、水动力不足、水体连通性受阻、湖泊面积萎缩等原因导致城市水体水质较差、水生态功能退化、湖泊富营养化。基于城市水生态环境问题解析的结果,确定地区城市水生态环境近期(2021—2025年)、中期(2026—2030年)和远期(2031—2035年)3个阶段的目标,提出各阶段对应的水资源、水环境、水生态等方面的水生态环境综合整治对策和路线图。     

不同类型城市人工湿地水体汞的分布特征

为了解城市人工湿地水体中汞的时空分布及甲基化特征,以便探究其潜在的汞暴露生态风险,在重庆市选择4个不同类型的人工湿地,于2017年3月～2018年3月,按季度采集垂直剖面水样,分析总汞(THg)和甲基汞(MeHg)的分布.结果表明:城市人工湿地由于景观布局、功能设置不同,其汞分布特征有一定差异. 4个湿地水体THg均高于背景水域,但远低于有污染历史的水体;湿地中部水体THg均略高于进、出水口,表明城市湿地对水体THg有截留作用.除彩云湖湿地出水口MeHg浓度高于入水口外,其余3个湿地出水口MeHg均低于入水口;湿地中水体MeHg呈随水深增加而升高的趋势,且MeHg占THg的比例(MeHg/THg)均高于其他水域,说明城市湿地具有净汞甲基化的作用. 4个城市湿地水体THg春秋两季高,夏季略有降低,冬季最低;水体MeHg冬季最低,而其他三季差异不大但远高于冬季,约为冬季的3倍.本研究明晰了城市湿地中汞的时空分布和甲基化规律,探究了人类活动对湿地的干扰程度和湿地的响应特征以及湿地汞对下游流域的影响,从控制潜在汞暴露风险的角度,为人工湿地建设提供建议.