大气污染物指纹系统构建及在污染溯源中的应用

基于污染物检测特征信息结合区域产业结构、企业布局等信息构建了大气污染物指纹系统,通过污染物检测特征信息构建的第一级指纹数据库实现了对大气特征污染物的识别和污染物应急处置措施的推送;通过污染源行业及其排放的特征污染物信息构建的第二级指纹数据库实现了产排污行业的溯源;通过企业及其产排污信息,结合气象条件构建的第三级指纹数据库实现了对产排污企业的溯源。基于大气污染物指纹数据库的污染溯源技术为突发环境污染事故中污染物质的识别和污染源的追踪提供了新途径。实际应用验证表明,大气污染物指纹系统污染溯源响应快速、识别精准,实现了大气污染物从监测、溯源到应急处置的全过程无缝衔接。     

基于OP-FTIR的化工区空气特征污染实测方法研究

应用开放式傅里叶变换红外光谱分析仪(OP-FTIR)对华东地区某化工区周边空气特征污染进行了180 d连续在线监测,建立了污染特征分析、预警评估和污染溯源等体系化监测应用方法,匹配形成了近10项日常数据监控指标的质保质控体系和基于最小二乘法人机结合的谱图解析和数据生成体系,数据误差控制在20%以内。结果表明,通过180 d外场稳定监测,实现了超过40种区域特征污染因子库的建立和实时监控,掌握了乙烯和甲醇等10余种特征污染物的排放规律和主要来源。     

区域污染治理能力与排污规模的协调性评价

为分析区域排污规模与污染治理的协调性,构建了排污规模与污染治理协调度模型,并以2006、2013年的数据对模型进行实证分析。结果表明,制约排污规模和污染治理协调性的主要矛盾是污染治理能力的落后,全国70%以上地区污染治理能力均滞后于污染物产生规模;国内治理能力在研究期间不断提高,区域差异在不断缩小,治理能力过度滞后的省份由14个减少到2个;除江苏外2013年其余各地区均有1项或多项污染物的治理能力滞后,其中生活废水治理能力滞后的区域最多;经济发展水平是影响协调性的重要因素,2013年协调度与地区人均GDP基本呈线性关系。模型实证计算结果与主观判断也较为吻合,具有一定的推广应用价值。     

汛期连云港市重点断面污染来源调查研究

长期以来汛期江苏省部分重点断面水质下降明显,是当地水环境质量提升的难点之一。选取连云港市重点断面为研究对象,应用手工监测和卫星遥感监测方法,分析4个典型断面水质变化特点;通过三维荧光溯源分析方法,确定农业源和生活源是主要污染源;结合现场核查,发现秸秆还田沤水和雨污分流不到位是导致典型断面水质下降的主要原因。研究提出,手工监测、卫星遥感监测、三维荧光溯源分析和现场核查相结合,是一种有效的水污染来源调查分析方法。     

环境空气中异味物质的监测、评价与溯源

针对环境空气中异味物质及其特点,从嗅辨法和成分浓度分析法2个方面,介绍了异味物质的监测方法,并比较了各方法的适用性。从臭气浓度、强度、恶臭厌恶度、相对气味活度值以及模型预测等方面,描述了异味物质特有的评价方法;从对照标准限值、臭氧生成潜势以及健康风险评价等方面,描述了异味物质普适性评价方法。指出可通过实地调查与监测、污染谱图和源解析模型等方法识别异味物质的来源。提出了环境空气异味的监测调查建议,包括采用多种技术、提高异味物质的快速初辨能力以及监测水平,研制更多的方法标准和控制标准、科学监管异味污染物等。     

典型铅蓄电池场地土壤污染识别与调查研究

以成都平原某废弃铅蓄电池污染场地为例,调查识别典型工业场地主要污染物空间分布特征和剖面迁移特征。结果表明:场地主要潜在Pb污染源有建筑垃圾、土壤及残留废水,潜在污染途径为大气降尘、含Pb废水排放;建筑垃圾中Pb、Cd、As等污染严重;场地内酸液暂存池和清洗池地表水中Pb、Cd超标严重,均为劣Ⅴ类;场地内及周边环境地下水中Cd、Cr污染较重;区内表层土壤中Pb、Cd污染严重,且呈面源性,距循环水池及酸液暂存池1.2 m处土壤中Pb含量远高于周边区域。     

焦作市某水厂源水中Cr(Ⅵ)来源分析

从焦作市某水厂源水中Cr(Ⅵ)持续上升的实际问题出发,通过区域污染源和野外地质调查、实验室研究等方法追踪Cr(Ⅵ)的污染来源。分析认为,土壤、工矿废水和煤矸山不是该水厂源水中Cr(Ⅵ)的污染源;王掌河粉煤灰堆放场是其污染源,流经王掌河灰厂的河流加快了Cr(Ⅵ)离子迁移速度;岩溶裂隙及北东-南西向的次级张性断层等为Cr(Ⅵ)离子的运移提供了通道。     

环境分子诊断技术在污染场地环境管理中的应用进展

环境分子诊断技术(EMDSs)是有机单体同位素分析和各种分子生物学技术的总称,将其应用于污染场地特征识别、修复方案可行性评估、监测和修复终止等污染场地环境管理过程中,探明土壤和地下水中污染物生物和非生物降解过程、降解速率及机制,确定不同污染来源,可弥补传统污染场地环境管理方法的不足,具有广阔的发展前景。文章综述了污染场地环境管理过程及传统方法的不足,介绍了有机单体同位素分析和各种分子生物学技术的基本原理和用途,并对各种技术的特点进行阐述和对比;介绍了EMDSs在污染场地环境管理中的实际应用,提出了EMDSs的发展趋势。     

基于环境监测数据的APEC会议空气质量保障环境改善效果评估

在简要回顾APEC期间的空气质量情况的基础上,从多方面较系统的分析了APEC期间北京市空气质量的变化特征,包括各项污染物浓度水平的同比分析、不同区域不同类别站点小时浓度的百分数分布及变化情况分析、污染物日变化规律变化特征分析、空气质量改善效果的空间分布特征分析、颗粒物组分变化特征分析、污染来源解析模型、数值污染模型等方法,力求从多个方面深入了解APEC控制措施对北京市污染水平、污染特征造成的影响,并利用组分、模型等方法定性定量的评估主要空气质量影响因素、不同的污染控制措施对APEC期间空气质量改善的作用及贡献。结果表明,APEC期间,北京市空气质量得到明显改善,空气质量基本处于优良级别,各项污染物浓度大幅下降,APEC污染控制期各项污染物的百分位数浓度与无控制期出现明显分离特征,污染物的日变化低浓度持续时间更长且增长更缓慢。     

土壤污染物源解析技术研究进展

简述了土壤污染物源解析技术的发展历程及土壤污染物的主要类型与来源。指出,定性源识别技术主要包括特征比值法、多元统计法、空间分析法等;定量源解析技术主要包括源清单法、扩散模型法、化学质量平衡模型法、正定矩阵因子分解法、UNMIX模型法、同位素法等。重点总结了这些技术方法的原理及其在应用上的优势与局限。从解析对象、解析方法和软件开发角度,提出了土壤污染物源解析技术的未来发展方向。     

流域水污染监测与溯源技术研究进展

水污染特征识别和溯源是实施水污染精准治污的关键一步,也是流域水污染防治工作的前提。该文概述了不同分析监测技术、传统溯源方法与人工智能在水污染监测与溯源中的应用进展。光谱分析由于灵敏度高、准确度好,在实现水污染快速监测中应用最为广泛。传统溯源方法在复杂多样的水污染事故中不能准确快速地确定其污染源类型,而人工智能技术由于可以解决动态环境问题中的不确定性和复杂性,能够准确、智能地识别水质特征和追踪污染源。将人工智能与传统技术相结合是流域水污染溯源的发展趋势。展望了人工智能在水污染溯源方面的应用前景,为实现流域水污染全面监管提供了新的思路。     

黄河流域水质和工业污染源研究

为科学评价黄河流域的水质状况及工业企业污染源现状,根据黄河流域2018—2019年地表水和饮用水水源地水质监测数据,建立了综合反映流域水环境质量和可定量分析排名的城市水质指数;利用大数据技术分析工业企业水污染物排放数据,研究建立了企业环境信用动态评价体系。研究结果表明:2018—2019年,黄河流域城市水环境质量得到一定程度的改善,城市地表水环境质量优和良等级数量从17个增加到19个,饮用水水源地优等级城市数量从7个增加到11个;但黄河流域中游地区水污染问题较为严重,需要重点加强水污染控制。水质污染主要以点源工业污染为主,COD和氨氮排放量较多,COD和氨氮年日均排放浓度平均值分别为51.1、3.1 mg/L,工业废水处理率偏低;山西、陕西、河南等"高"风险企业数量较多,分别达到3 047、1 630、1 442家。建议加强黄河流域上下游、左右岸、干支流协同配合,加大水污染防治工作的深度和力度。     

基于紫外可见吸收光谱微型污染溯源站的村镇水环境监测技术研究

为实现村镇分散度高、随机性强的水环境污染的高效管控，采用以紫外可见吸收光谱技术为核心的微型污染溯源站，于2022年4月1—14日对某县域村镇的河流水环境开展了在线监测溯源研究。结果表明，监测期间共发生2组污染事件，微型污染溯源站快速响应，氨氮、电导率等常规指标之间具有较强的相关性，各指标中，氨氮受冲击波动最为显著，最适合用于污染事件报警。通过紫外可见吸收光谱可识别污染事件之间的差异，第1组污染事件光谱特征为205 nm波长吸光度下降，疑似为硝态氮浓度下降；第2组污染事件光谱特征为230 nm波长出现显著吸收峰，疑似为水中烯-酮共轭双键类有机污染物含量大幅增加。多元线性回归拟合结果表明，2组污染事件可能分别由污水处理厂工艺波动导致的超标排放和上游化工类企业的偷排造成。研究结果为微型污染溯源站实现对不同污染情景的报警和溯源提供了依据。     

荧光光谱法鉴别江面及船舶舱底水中的污油

叙述了用荧光光谱法鉴别污油油种的实验条件和方法，根据可疑船舶舱底水污油和江面溢油的“油指纹”荧光光谱图，提供确定排污油船只的依据。     

流域重点工业污染源识别特征成分谱建立技术

研究了基于生产排放全过程、多相、多类污染物并举的污染源识别特征成分谱建立技术。首先建立污染源排放完整图谱,包括原辅料、中间物质、产品、各工艺废水污染物、水处理设施进口和出口污染物等。然后从排放完整图谱中解析出特征污染物。对于废水中的常规污染物和金属污染物,采用与受纳水体浓度相比较的方式得到污染源识别特征污染物,建议将浓度超过受纳水体1倍的污染物定为特征污染物。对于有机污染物,将质量分数之和大于90%的污染物集定为特征有机污染物,并按照有机物类别进行分类。最后开发建立动态的水污染源排放数据库。应用该技术建立了石化行业典型企业的排放特征成分谱,发现这些特征组分具有很好的代表性,为水污染源的识别提供了基础数据。     

Occurrence of pharmaceuticals in urban wastewater of north Indian cities and risk assessment

Six pharmaceuticals of different categories, such as nonsteroidal anti-inflammatory drugs (ibuprofen, ketoprofen, naproxen, diclofenac), anti-epileptic (carbamazepine), and anti-microbial (trimethoprim), were investigated in wastewater of the urban areas of Ghaziabad and Lucknow, India. Samples were concentrated by solid phase extraction (SPE) and determined by high-performance liquid chromatography (HPLC) methods. The SPE-HPLC method was validated according to the International Conference on Harmonization guidelines. All the six drugs were detected in wastewater of Ghaziabad, whereas naproxen was not detected in Lucknow wastewater. Results suggest that levels of these detected drugs were relatively higher in Ghaziabad as compared to those in Lucknow, and diclofenac was the most frequently detected drug in both the study areas. Detection of these drugs in wastewater reflects the importance of wastewater inputs as a source of pharmaceuticals. In terms of the regional distribution of compounds in wastewater of two cities, higher spatial variations (coefficient of variation 112.90–459.44 %) were found in the Lucknow wastewater due to poor water exchange ability. In contrast, lower spatial variation (162.38–303.77 %) was observed in Ghaziabad. Statistical analysis results suggest that both data were highly skewed, and populations in two study areas were significantly different (p?NSAIDs) posed high (RQ >1) risk to all the test species. The present study would contribute to the formulation of guidelines for regulation of such emerging pharmaceutical contaminants in the environment.     

畜禽养殖废水的三维荧光特征

对某畜禽养殖废水连续采样，利用荧光光谱法研究畜禽养殖废水的三维荧光特性。结果表明：该废水的三维荧光光谱有两个荧光峰，分别为270 nm/297 nm和315 nm/410 nm，两峰的强度之比为3.45~4.94；该畜禽养殖废水由蛋白质、腐酸、尿液及阴离子表面活性剂组成；各峰的峰位置及峰强度比值都可作为判断废水是否为该畜禽养殖场废水的依据。该方法可用来鉴别污水种类，追溯污染来源。     

Monitoring and measurement of microalgae using the first derivative of absorbance and comparison with chlorophyll extraction method

Monitoring of microalgae in water supplies and industrial applications are becoming increasingly important, yet there are few options available that are simple and accurate, and can provide real-time information. The present work illustrates a new method to determine the concentration of microalgae in water and wastewater using spectrophotometry and the first derivative of absorbance. Chlorella vulgaris was used as an indicator microalga, spiked in water samples representing a range of water qualities (distilled water, surface water, and wastewater), and correlations among C. vulgaris concentrations, absorbance, and the first derivative of absorbance measurements were investigated. In addition, detection limits were established and sensitivity analyses were carried out to determine the lowest C. vulgaris concentrations that can be confidently measured in different water matrices. Finally, the study compared the performance and detection limits of the spectrophotometry-based methods with the well-accepted chlorophyll extraction method. A strong linear relationship (R²?>?0.97) was found between C. vulgaris concentration and absorbance at 695 nm. Using the first derivative of absorbance improved C. vulgaris detection limits by reducing the effects of the background noise and interferences from other substances. The detection limits established using the first derivative method were 0.47, 0.56, and 1.96 mg TVS/L in distilled water, surface water, and wastewater, respectively. In comparison, the detection limits of the chlorophyll extraction method were found to be 19.6, 38.6, and 48.3 mg TVS/L in the same water matrices. These results indicate that first derivative of absorbance can be successfully used for monitoring of microalgae in surface waters and environmental samples as well as in bioreactors used for microalgae cultivation in industrial applications.