太原市汾河公园再生水补水方案优化模拟

为了解决汾河公园景观水体因缺乏稳定充足的补水水源而导致的水景效果下降、水质逐渐变差的困境，考虑将再生水作为其主要的补水水源。使用EFDC—WASP水动力水质耦合模型对不同的再生水补水方案下汾河公园水质时空变化进行了模拟。结果显示，当公园采用人工湿地深度处理后的再生水联合水库水共同补水时，除TN指标浓度部分时段内出现超过V类标准限值50％的情况，其他TP、COD、NHf—N主要水质指标浓度均能有效地维持在地表水Ⅱ～Ⅲ类标准，并且叶绿色a浓度始终保持在较低水平。该结果表明，再生水经人工湿地深度处理后联合水库共同补水方案可以作为汾河公园景观水系的推荐补水方案。     

城市污泥与促腐剂堆肥中壬基酚类物质的研究

城市污泥中富含具有内分泌干扰活性的壬基酚(NP)和短链壬基酚聚氧乙烯醚(NP2EO、NP1EO)。污泥堆肥土地利用是国内外城市污泥最重要的处置方式。通过在污泥中添加促腐剂后堆肥发酵,进行了壬基酚类物质的变化研究,研究发现:从壬基酚二氧乙烯醚(NP2EO)、壬基酚单氧乙烯醚(NP1EO)和NP这3种物质总量的降解效果来看,好氧发酵优于厌氧发酵;好氧发酵过程中添加促腐剂对消除壬基酚和壬基酚聚氧乙烯醚(长链NPnEO,短链NP2EO、NP1EO)类物质是有利的。对污泥中壬基酚类物质的污染控制具有一定的指导意义。     

再生水补水河道水质的生态修复示范工程及效能分析

再生水作为生态或景观补水的重要来源,受纳水体水质下降是制约再生水回用的瓶颈。以浙江省宁波市受纳再生水的陆家河为研究对象,分析受纳再生水河道在生态集成技术修复后水体水质的变化特征,探讨生态修复工程的效能及其影响因素。结果表明,在生态修复工程运行后,显著改善受纳再生水河道的水质,氨氮、COD、总磷、CODMn、BOD5等污染负荷年平均削减率分别为69.0%、16.7%、34.3%、7.8%和34.3%。通过对再生水回用参数的研究,当再生水日进水量为4 000~6 500 m3,进水的总磷浓度控制在0.6 mg·L~(-1)以下时,能够使研究河段水体具有较好的净化效果。静态经济评价表明,研发的强化消解-生态涵养-生态观测3步生态修复集成技术,工程投资小、运行成本低、处理效果佳,具有较好的环境与经济效益。     

壬基酚聚氧乙烯醚在印染废水处理工艺中的去除研究

为减少印染助剂壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphenol ethoxylates,NPEO)及其降解产物壬基酚(nonylphenol,NP)随印染废水进入水体造成的不利环境影响,对2种常规印染废水处理净水工艺处理含NPEO的模拟印染废水效率开展了研究。研究发现,结合厌氧水解和曝气氧化的生物处理工艺能迅速地将废水中NPEO去除,去除率达到90%以上,但排水中残余一定含量的NP、短链NPEO和短链壬基酚聚氧乙烯醚酸酯(nonylphenol polyethoxycarboxylate,NPEC),在减少排水中NP、短链NPEO和短链NPEC浓度方面,接触氧化法比活性污泥法效果更好。排水中的NP和短链NPEO来自厌氧水解阶段长链NPEO的降解;减少排水中NP、短链NPEO需要减少厌氧水解阶段产生的短链NPEO。     

茶多酚对壬基酚所致斑马鱼急性死亡和遗传损伤的保护作用

为研究壬基酚(NP)对斑马鱼(Danio rerio)的急性毒性和遗传损伤的影响,同时为探讨茶多酚对NP的急性致死和遗传损伤的保护作用,开展了急性毒性实验,分析NP对斑马鱼的半致死浓度,并通过统计斑马鱼外周血细胞中微核率和核异常率来评估NP对斑马鱼的遗传损伤。在NP基础液中加入茶多酚进行斑马鱼的急性毒性保护实验,通过与NP对照组中斑马鱼的死亡情况、微核率和核异常率的对比来评价茶多酚对急性致死和遗传损伤的保护作用。结果显示:高质量浓度的NP(500.00、1 000.00μg/L)对斑马鱼具有较强的致死性,中、低质量浓度的NP(125.00、250.00μg/L)对斑马鱼具有一定的致死能力,此浓度范围内存活的斑马鱼外周血红细胞中存在比清水对照组显著增多的微核和异常核。在NP基础液中加入一定质量浓度(2.50~20.00ng/L)的茶多酚后,与NP对照组相比,斑马鱼的死亡率显著降低,同时,斑马鱼的微核率和核异常率也都显著降低。这表明一定浓度的茶多酚对NP的急性致死和遗传损伤具有明显的保护作用。     

不同再生水补水比例下景观水体的水质变化

缺水地区再生水补充景观水体具有重要的意义,因此考察不同再生水补水比例条件下的水质变化尤为重要。采用修建人工景观水池的方法,模拟不同再生水补水比例条件下景观水体的水质变化规律。将某水厂的再生水和自来水按不同比例配水作为人工水池的进水和补水,水力停留时间固定为5 d。实验结果表明当该再生水所占比例为75%、50%时,水质恶化最快,100%和25%时由于营养比例失衡,水质恶化速度较慢。此外,叶绿素a的增长主要受氮磷营养盐浓度的影响,并影响着水体的浊度、色度和透明度,进而破坏景观水体的感官指标。     

壬基酚对序批式活性污泥法处理氨氮废水系统的影响

采用序批式活性污泥法(SBR)工艺,通过向SBR反应器内投加不同浓度的壬基酚(NP),探讨其对脱氮系统的影响.结果表明,当NP质量浓度为10 mg/L时,对氨氮的去除产生抑制,但并不明显,氨氮去除率仍可达约90％,在反硝化过程中,SBR反应器内会累积大量的NO2--N,对总氮的去除产生较大影响,总氮去除率只有50％,NO3--N的生成量不稳定；随着NP浓度的增加,对氨氮的去除产生抑制作用更为明显,当NP质量浓度达到80 mg/L时,氨氮去除率只有约60％,总氮去除率达到最低,只有23％.     

不同填料对再生水补水型水体物种形成研究

稳定、多样的河湖水系生态系统恢复和维持难度大。针对北京典型再生水补水型河湖水体富营养化现象,选用火山岩、焦炭、沸石、陶粒、人工草等填料考察其对再生水补水型水体净化效果和物种的形成作用。结果表明:填充陶粒的反应器再生水出水各指标变化最为显著,其氮、磷等营养盐得到了较好地去除。火山岩、焦炭、沸石、陶粒和人工草5种填料附着细菌种属差异较小;附着浮游植物大多以硅藻门为主。5种填料反应器水体中的氮循环转化功能菌数量明显高于无填料反应器,其中陶粒反应器中数量最高,与水化学分析结果相吻合。陶粒对生境修复有着一定的促进作用。     

面向城市水系环境需水的再生水空间配置——以深圳市宝安区为例

以深圳市宝安区为例,探讨以再生水满足城市水系环境需水的方法.应用一维恒定与非恒定水质模型计算了4种补水水质方案下该区10条主要河流的环境需水量,从水量平衡角度提出全区再生水BOD5的平均值,并进一步分析了补水水质与河流环境需水量的关系.结合该区水系与污水处理系统空间位置,提出3种再生水的空间配置方法.结果表明:茅洲河和...     

基于层次分析法的再生水补给型城市河湖水生态修复技术评价指标体系及其应用

由于城市水资源严重紧缺,再生水作为补给城市河湖景观水体的重要水源,用量逐年加大,随之带来的水环境问题也引起关注,往往需要采用适宜的技术和工程改善水质。然而对于现有的生态修复技术和工程,缺少相应的评价方法和指标体系对其修复效果和工程技术进行综合有效的评估。通过大量的文献及实地调研,结合再生水补给型城市河湖的特点,构建了包含环境效益、技术管理与维护及社会经济功能3个系统、7个准则和19个指标的再生水补给型城市河湖水生态修复技术评价指标体系,采用群组决策的层次分析法(AHP)确定各指标的权重,重要性排序前5位的指标依次是:藻类多样性、水生植物覆盖度、DO、TLI、PI(COD)。以北京市陶然亭湖水生态修复工程为例进行综合评价,研究结果表明,现阶段陶然亭湖水生态修复工程综合评分为3.35分,评价结果属于良。陶然亭湖经过水体生态修复后,水生态系统结构较好恢复;所选工程技术适宜;人员及经济投入适中;对周边环境产生较大正面影响;工程可优后进行推广     

铋酸钠基环境复合催化材料的制备及降解壬基酚的研究

高级氧化技术是重要的水处理技术之一。以铁掺杂NaBiO3为基础催化剂,通过和氧化石墨烯负载,制备出一种石墨烯-铁-铋酸钠基复合催化剂(记为G-Fe-NaBiO3)。并选取环境激素壬基酚(NP)为底物,研究了G-Fe-NaBiO3可见光-类Fenton催化氧化降解NP的动力学过程,探究了催化剂用量、过氧化氢浓度、pH等对NP降解效果的影响。结果表示,过氧化氢为15mmol/L,催化剂用量为0.8g/L,pH为6,温度为25℃时,对NP的降解率高达99%。本研究可为水体中痕量有机污染物的降解提供一定的理论参考。     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V-劣V类提高到III-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

城市污水再生处理过程中壬基酚的迁移转化行为研究

采用SPE-GC-MSD-SIM方法,分析了壬基酚在污水再生处理全过程中的迁移转化行为与归宿.研究表明,在污水二级生物处理流程中,壬基酚主要来源为原污水和泥区回流液;壬基酚的去除途径有一沉池生污泥的吸附迁移作用和曝气池单元的生物降解转化作用,其中一沉池生污泥的吸附去除29.8%,曝气池生物降解54.4%,NP总去除率为84.2%.絮凝、过滤和消毒的污水再生深度处理工艺对壬基酚的迁移转化作用不明显.     

深圳河典型内分泌干扰物分布和季节变化规律研究

2011年6月至2012年5月在深圳河沿程采集水样,采用固相萃取一氮吹一衍生化的预处理方法和气相色谱/质谱联用法,对壬基酚(NP)、辛基酚(OP)、双酚A(BPA)、雌酮(E1)、雌二醇(E2)、17α-雌二醇(17α-E2)、雌三醇(E3)、雌炔醇(EE2)等8种内分泌干扰物(EDCs)在深圳河的浓度分布和时空变化规律进行了研究.同时通过主成分分析考察了EDCs与常规水质污染物的关系.结果表明,NP、BPA、E1、E3、EE2在深圳河各河段均有检出,而OP、17α-E2、E2的检出率均低于20％,EDCs主要来源是NP和BPA;深圳河旱季和雨季EDCs的浓度变化大,其中NP浓度表现出旱季高雨季低的规律,旱季浓度是雨季的1.74～5.63倍,但BPA和3种甾醇类雌激素的浓度呈现出了雨季高旱季低的相反变化规律,这应该与污水处理厂雨季污水溢流有关；通过主成分分析发现,BPA与DO存在明显的负相关关系,生物作用可能在BPA去除和甾醇类雌激素转化中起到了重要作用,具体机制还有待进一步研究.     

城市污水再生处理过程中壬基酚的迁移转化行为研究

采用SPE—GC—MSD-SIM方法，分析了壬基酚在污水再生处理全过程中的迁移转化行为与归宿。研究表明，在污水二级生物处理流程中，壬基酚主要来源为原污水和泥区回流液；壬基酚的去除途径有一沉池生污泥的吸附迁移作用和曝气池单元的生物降解转化作用，其中一沉池生污泥的吸附去除29．8％，曝气池生物降解54．4％，NP总去除率为84．2％。絮凝、过滤和消毒的污水再生深度处理工艺对壬基酚的迁移转化作用不明显。     

再生水中消毒副产物——卤乙酸的测定方法研究

参照美国国家环保局(USEPA)推荐的饮用水卤乙酸类消毒副产物测定方法(Method 552.3),通过优化该方法的预处理条件和改变检测方法,提出了酸化萃取-衍生化-中和萃取-GC-MS测定再生水中卤乙酸含量的分析方法,并分析了北方某市再生水中4种卤乙酸类消毒副产物含量。结果表明,该方法适用于我国再生水水质,能够有效地消除再生水中共存污染物的干扰;其相对标准偏差(n=7)小于10%,方法的精密度较好;检出限与USEPA方法基本一致;样品加标回收率满足USEPA 6251B标准方法中(100±30)%要求;再生水中的卤乙酸比自来水高出几十倍,对环境和人类存在一定的潜在危害。     

再生水中溶解性有机质和双酚A对浮水植物的复合胁迫效应

以景观水体中常见的莲属水生植物作为受试生物,通过静态水培实验考察了不同浓度溶解性有机质(DOM,以溶解性有机碳(DOC)浓度表征)的再生水中双酚A(BPA)污染对植物叶片中丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,再生水中有16.5mg/L DOM时,其与不同浓度BPA的混合溶液暴露均使植物叶片MDA含量急剧上升,同时POD活性受到显著抑制,植物组织表现出强烈的抗逆性。推测再生水中较高浓度DOM和BPA在联合作用下对浮水植物表现为复合胁迫效应。     

城市半封闭河道水体生态恢复试验

利用复合生态滤床、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术,对上海漕溪河富营养水体进行治理.结果表明,在每隔7～10 d间歇性流量300～400 m3/次的污水补水进量下,通过生物治理,消除了水体富营养和黑臭现象,从每个污水补给周期开始,3～4 d后COD、NH3-N、TP除去率分别达到50%、40%和55%以上,水体清澈见底.从2005年3～5月,河道生物多样性逐步增加,先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类.表明对于已截污的城市半封闭河道,利用浸没式复合生态滤床对污水进行预处理,在此基础上,通过底泥生物氧化、水体增氧、河道生态恢复等措施,进行生物治理,可取得良好治理效果.本研究为城市半封闭河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法.     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行，其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟，为水质管理提供决策支持。在此基础上，对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比，结果表明，作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性，夏季由于温度升高，叶绿素a浓度较高，说明藻类等浮游植物迅速增殖，是水质恶化水华暴发的高发期，而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案，可使水质得到良好保障。     

Rhodobacter sp. NP25b菌株缺氧降解壬基酚聚氧乙烯醚的研究

从城市污水处理厂活性污泥中分离得到一株能够在缺氧条件下以壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)为惟一碳源和能源生长的菌株NP25b.经生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析,该菌株属于红细菌属(Rhodobacter sp.),对该菌株降解NPEOs的特性进行了研究.结果表明,在缺氧条件下,菌株NP25b在7 d内对初始底物浓度为400 mg/L NPEOs的降解率可达84%.利用液相色谱-质谱(LC-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)对NPEOs降解中间产物进行了分析,结果表明,主要降解产物为短链NPEOs和壬基酚聚氧乙烯醚乙酸(NPECs),其中包括具有较强内分泌干扰效应的NP1EO.该菌株能够代谢含有疏水基团的聚氧乙烯醚类表面活性剂,例如辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚.推测菌株NP25b降解NPEOs是通过乙氧基(EO)链末端氧化后逐步切割完成的.