北京城市地表河流硝酸盐氮来源的氮氧同位素示踪研究

为了有效防治城市地表河流硝酸盐氮的污染并进行针对性水体治理,利用δ15N和δ18O双同位素示踪技术,对北京城区地表河流硝酸盐污染进行了溯源。选取北京9条河流的10个监测点,分析了硝酸盐氮污染的浓度分布特征,并运用MAT253氮氧双同位素技术解析了硝酸盐的各种来源。研究结果表明,北京城区地表河流硝酸盐氮污染自上游至下游逐渐加重,上游8个监测点的硝酸盐氮平均浓度在0.7～3.4 mg/L之间,下游东护城河和通惠河2处硝酸盐氮的浓度均值分别达7.6 mg/L和7.0 mg/L。利用同位素质谱MAT253分析,得知北京城区地表河流δ15N值总体分布范围为-1.2‰～+28.88‰,δ18O值分布范围为+0.09‰～+6.62‰,依据δ15N和δ18O的特征范围,得出北京城区地表河流硝酸盐来源主要是粪肥和污水。     

基于稳定同位素模型解析农业污染河流氮源

采用水质监测技术和稳定氮同位素示踪技术对社渎港中游地区进行氮污染特征和污染源解析。在定性描述的基础上结合稳定同位素模型(SIAR),对各硝酸盐污染源的贡献率进行定量计算并进行了后验概率分布检验。结果表明:(1)在枯水期TN较高,平均为5.34mg/L,农业生产集中区TN污染最严重。(2)硝酸盐污染主要来源包括生活污水和粪肥、化学肥料及土壤氮。其中,生活污水和粪肥对硝酸盐的贡献率最高,平均为45%;化学肥料次之,贡献率平均为31%;土壤氮的贡献率平均为24%。     

梁滩河沉积物中氮磷垂直分布研究

以梁滩河为研究对象,从上游到下游布置了15个采样点,研究了这些采样点的氮、磷浓度,并以其中几个采样点为主要对象,着重研究了氮、磷在不同深度的垂直分布情况。结果表明,梁滩河的上游左支氮、磷浓度已经较高,而上游右支受污染严重,特别是TN严重超标,说明长期受到生活污水和农业废水的污染。分析其垂直分布规律,TN、TP最高值大多出现在中间层,TP在底层的浓度总体要比表层高,而TN在底层的浓度总体要比表层低。梁滩河沉积物中氮、磷主要集中在中间层,中间层是营养物储存的主要场所。     

氮同位素方法在地下水氮污染源识别中的应用

地下水硝酸盐来源复杂多样.介绍了用15N/14N的方法(N同位素方法)分析辨明污染物来源.氮污染源不同,氮同位素值(δ15N值)也就不同.例如:雨水的δ15N值偏低,为-1.08%～0.21%;生活排水的δ15N值偏高,为1.0%～1.7%.污染源不同,受污染的地下水的δ15N值也不同,据此能有效地判断地下水硝酸盐的来源.     

广西北部湾典型入海河流上中下游城市河段沉积物碳氮磷富集特征

通过对广西北部湾典型入海河流南流江上、中、下游城市河段表层沉积物碳、氮、磷的调查分析,揭示其富集特征,并利用单因子直接评价法、内梅罗综合污染指数法与有机指数法对沉积物污染状况进行了评价。结果表明:(1)上游河段沉积物中总有机碳(TOC)、总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)平均质量浓度分别为9.2、21.4、1.6、0.126g/kg,中游河段分别为13.9、23.8、1.1、0.083g/kg,下游河段分别为9.8、12.6、0.9、0.082g/kg。(2)从Pearson相关分析可知,TP、TN、TC、总无机碳(TIC)两两间均具有显著相关性,表明碳、氮、磷的来源具有一定的同源性。(3)从单因子评价结果看,TN污染最严重;从内梅罗综合污染指数来看,中游河段污染最严重,上游次之,下游最优;从有机指数来看,3个城市河段总体均处于Ⅲ级(高营养)水平。     

温州市鳌江水系叶绿素a和氮、磷的分布特征与富营养化研究

为探究温州市鳌江水系氮、磷污染特征,选取17个采样断面,于2022年1月、2022年6月进行两次水样采集,并据此对水体理化指标、氮磷浓度与叶绿素a(Chl-a)的时空分布特征进行研究,利用灰色关联度分析方法判别理化指标、氮磷营养盐与Chl-a的相关性。同时运用氮磷比判定鳌江水系的营养限制因子,并初步判定鳌江水系的富营养化程度。结果表明：Chl-a、氮磷营养盐浓度存在时空差异;根据灰色关联度判定总氮、溶解性无机氮、氨氮是鳌江水系枯水期Chl-a的主要影响因子,氨氮、溶解性总磷和可溶性磷酸盐是丰水期Chl-a的主要影响因子;鳌江水系在丰水期主要表现为磷限制状态,枯水期主要表现为氮、磷共同限制状态;鳌江水系富营养化评价结果显示丰水期富营养化较严重,下游河段较上游河段严重。     

拉萨河水体中Cu与Zn含量、分布特征及生态风险评价

采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和健康风险模型评价了拉萨河16个采样点水样中Cu和Zn导致的污染风险和健康风险。结果表明，Cu和Zn平均质量浓度分别为3.95、4.32μg/L,在国内外河流中属于较低水平。除下游3个采样点外，Cu和Zn浓度均符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅰ类水质标准。Cu和Zn变异系数分别为1.26和0.93,表明它们具有明显的空间差异，人为因素影响较大，局部可能受到某些污染源(矿山和冶炼厂产生的选矿废水及工业污水和生活“三废”的排放)的强烈影响。在空间分布上，Cu的高浓度区域分布较集中，而Zn的高浓度区域分布则较分散。内梅罗综合污染指数结果表明，拉萨河各河段为中低污染水平，下游污染情况比中游和堆龙曲支流更严重。拉萨河水体由Cu和Zn引起的健康风险总体处于安全水平，但要对Cu浓度偏高的区域加强监测与管理。     

序批式生物膜反应器和序批式反应器处理硝酸盐氮污染河水

在序批式反应器(SBR)中添加ZH组合填料构成序批式生物膜反应器(SBBR),并以SBR为对比,研究了2种工艺对污染河水中硝酸盐氮的去除效果。结果表明,(1)进水硝酸盐氮浓度分别为15、20和30 mg/L时,2种工艺对COD的去除率均大于90%,对COD的去除能力均较强,进水硝酸盐氮的增加对COD的去除效果影响不大;第1个缺氧段是COD的主要去除段,此阶段COD的去除率达到80%以上。(2)随进水硝酸盐氮浓度的增加,SBBR中NO-3-N和TN的去除率分别从99.73%和99.24%降至79.75%和65.56%;SBR中NO-3-N和TN的去除率分别从99.91%和99.51%降至55.57%和41.73%。(3)随进水硝酸盐氮浓度的提高,两反应器内亚硝酸盐氮的积累量增大;进水硝酸盐氮浓度为15、20和30 mg/L时,SBBR中的亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为2.90、6.82和10.72 mg/L;SBR中亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为4.35、9.47和11.89 mg/L。SBBR中亚硝酸盐氮的积累明显低于SBR。     

基于WASP模型计算尾水回用河道污染负荷

城市景观河道水质恶化,主要是由于河道两岸污染物质排放进入水体,导致水体水质下降。为了计算下游各区段污染物质日负荷排放量,同时甑别重点排污区段,提出采用WASP水质分析模拟软件计算各段氨氮负荷排放量。模拟过程需先定义河道基本参数:河道长宽、水深,入河流量增加量、水体流速、氨氮循环拟合公式中硝化速率、反硝化速率系数等。模拟结果表明,不同氨氮浓度求得的入河负荷值是相对唯一的。1 g/d负荷的增加会导致模拟浓度改变0.01~0.06mg/L。同心河下游生活区(一~三段)的氨氮排放负荷比上游工业区(四~六段)大,生活区氨氮排放负荷达到河道总排放负荷60%~70%。河道氨氮负荷削减模拟的结果表明:上游氨氮污染负荷量越大,下游削减负荷程度越高,从而使得下游氨氮浓度越低。     

上海黄浦江上游典型抗生素来源及分布污染特征研究

利用固相萃取、高效液相色谱/质谱法调查了两类6种典型抗生素(四环素、土霉素、金霉素、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑)在黄浦江上游的含量、来源、空间和时间分布特征。结果显示,在黄浦江上游的两条主要支流的11个采样点中均有抗生素检出,四环素类抗生素(包括四环素、土霉素和金霉素)平均值合计为34.25~211.82 ng/L,磺胺类抗生素(包括磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑)合计为3.11~5.83 ng/L。黄浦江上游支流附近畜牧养殖场及医药厂对附近支流的抗生素浓度影响大。支流中下游磺胺类污染浓度比上游高。四环素类抗生素浓度随黄浦江上游从丰水期到枯水期逐渐变高,而磺胺类抗生素在每个采样时间点较稳定。四环素是黄浦江上游的主要污染抗生素,对上游的水体环境有潜在风险。     

低浓度氨氮废水在ABR中的厌氧氨氧化研究

在低浓度氨氮条件下利用厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor,ABR)以厌氧污泥混合河涌底泥为接种源启动厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)反应。系统连续运行4个月后出水趋于稳定,当NH3-N和NO2--N容积负荷分别为3.91 g/(m3.d)和3.21 g/(m3.d)时,平均去除率分别为85.7%和98.8%。利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术对ABR厌氧污泥进行了分析。随后,以缩短HRT或增加进水NH3-N和NO2?-N浓度的方式来逐步提高反应器运行负荷,最后当NH3-N和NO2--N容积负荷分别达到65.53 g/(m3.d)和68.46 g/(m3.d)时,平均去除率为76.3%和91.3%,并培育出粒径为1.7～2.5 mm的颗粒污泥。利用扫描电镜(SEM)观察培育得到颗粒污泥与接种颗粒污泥,发现经驯化的ABR系统内微生物种类已变得较为单一,优势菌群发生明显变化。     

电化学法去除水中的硝酸根

以钛基氧化物涂层材料（Ti／SnO2-Sb2O5-IrO2）为阳极，碳纳米管修饰的石墨（GE—CNT）为阴极构建电化学系统进行硝酸根（NO3-）去除研究，考察了阴极材料、阴极电位和pH值对电化学法去除水中NO[的影响，同时检测了铵离子（NH4＋）和亚硝酸根（NO2-）的生成量。结果表明，利用碳纳米管修饰的石墨阴极可获得较好的硝态氮去除效果；随着阴极电位负移，NO3-去除率随之升高；酸性条件下NO3-去除率最高，NH；生成量也更多。对于由NO3-转化产生的NH4＋，在氯离子存在条件下再次进行电化学处理120min，其去除率可达97．1％。     

Deposition of reactive nitrogen during the Rocky Mountain Airborne Nitrogen and Sulfur (RoMANS) study

Increases in reactive nitrogen deposition are a growing concern in the U.S. Rocky Mountain west. The Rocky Mountain Airborne Nitrogen and Sulfur (RoMANS) study was designed to improve understanding of the species and pathways that contribute to nitrogen deposition in Rocky Mountain National Park (RMNP). During two 5-week field campaigns in spring and summer of 2006, the largest contributor to reactive nitrogen deposition in RMNP was found to be wet deposition of ammonium (34% spring and summer), followed by wet deposition of nitrate (24% spring, 28% summer). The third and fourth most important reactive nitrogen deposition pathways were found to be wet deposition of organic nitrogen (17%, 12%) and dry deposition of ammonia (14%, 16%), neither of which is routinely measured by air quality/deposition networks operating in the region. Total reactive nitrogen deposition during the spring campaign was determined to be 0.45 kg ha⁻¹ and more than doubled to 0.95 kg ha⁻¹ during the summer campaign.     

汪洋沟表层沉积物中总氮含量和氨氮释放特征

对汪洋沟6个样点沉积物样品的总氮含量以及沉积物中NH4+-N的释放动力学特征、释放潜能进行了研究.结果表明,汪洋沟沉积物中总氮含量在0.368 ～ 2.036 g/kg之间,平均值为1.037 g/kg.NH4+-N最大释放量在0.258～0.705 g/kg之间,释放主要集中在0～5 min内,约占最大释放量的79％ ～ 84％;随后释放速率逐渐放缓,到120 min后基本达到释放平衡.运用无限稀释法对沉积物NH4+-N释放潜能进行测定表明,汪洋沟沉积物NH4+-N释放潜能在0.351～0.706g/kg之间,在水土质量比约为2 500时,NH4+-N释放量达到最大,随后释放逐渐趋于平衡.汪洋沟沉积物NH4+-N释放潜能及最大释放量与总氮含量呈正相关.汪洋沟沉积物中总氮含量与NH;-N释放潜能低于洱海,与长江中下游湖泊相近,汪洋沟沉积物氨氮释放存在一定的风险.     

生物法处理NOx废气的研究进展

氮氧化物 (NOx)是主要的大气污染物之一 ,是治理大气污染的一大难题。对当前国内外生物处理NOx 的研究现状进行了系统的论述 ,介绍了生物过滤法处理氮氧化物的基本原理 ,分析了生物过滤法处理氮氧化物存在的问题 ,并预测该技术的未来发展趋势     

污泥用量对生活垃圾堆肥氮素转化与损失的影响

为了探讨生活垃圾堆肥的氮素损失问题,对生活垃圾（A组）、污泥和生活垃圾混合B组（w/w=1∶6）、C组（w/w=1∶4）组等3组物料进行高温好氧堆肥,研究污泥用量对生活垃圾堆肥化过程中温度、pH值、各氮素转化与损失的影响。结果表明：投加污泥会影响生活垃圾的通风性能,减慢物料的升温速率,延长堆肥周期。污泥用量对生活垃圾堆...     

低C/N比条件下曝气生物滤池深度脱氮

为实现低C/N比条件下曝气生物滤池的深度脱氮目的,同时为低碳源、低能耗、高效率的污水氮素去除提供技术理论参考,实验研究了低C/N比人工模拟污水曝气生物滤池中各种形式氮素的动态变化和去除效果。结果表明,在整个运行期间当曝气量调节为2 m L/min时,此时系统中溶解氧变化范围为0.49~1.02 mg/L,亚硝酸浓度在2.89~7.48 mg/L之间,该C/N比污水中亚硝酸盐的积累率可达50%以上。并且在该运行条件下氮素去除率保持在60%以上,可以实现较低C/N比条件下污染水体中氮素的去除。因此,该研究可为低C/N比污水短程深度脱氮创造条件,为C/N比较低的城市尾水深度脱氮提供依据。     

5种植物材料的水解释碳性能及反硝化效率

碳源在硝酸盐去除过程中起电子供体的作用,是生物反硝化反应的关键物质之一。为解决污水处理脱氮时碳源不足抑制反硝化反应造成脱氮效率低的问题,本研究选取风车草、甘蔗渣、芦竹、美人蕉和稻草秆5种植物材料作为反硝化碳源,探讨不同植物材料的水解释碳能力和释放规律;并进一步以其水解液作为外加碳源,探讨其对反硝化脱氮效率的影响。研究结果表明,植物材料水解释碳过程符合二级动力学反应规律,不同植物材料的释碳能力具有显著性差异,以甘蔗渣在固液比1∶80时COD释放当量最大,为45.45 mg/L;添加植物水解液可显著提高反硝化脱氮效率,以芦竹水解液脱氮效果最好,达到71.9%。此外,碳氮比是影响脱氮效率的重要因素之一,以碳氮比为9时反硝化脱氮效果最佳。     

南京北郊春季地面臭氧与氮氧化物浓度特征

2009年3—5月,采用NO-NO2-NH3分析仪和O3分析仪对南京市北郊大气O3、NO、NO2和NOx浓度进行连续观测,研究南京北郊春季大气臭氧与氮氧化物浓度变化特征。结果表明:O3浓度的日变化呈单峰型结构,白天较高,夜晚较低,在06:00左右出现最低值,14:00左右出现峰值,且工作日的O3浓度值明显高于周末的O3浓度值。NOx的日变化呈现双峰型变化规律,早上07:00左右出现第1个峰值,下午14:00—15:00左右达到最低值,午夜23:00左右出现第2个峰值。从3—5月份,NO浓度明显下降,3月份的变化幅度比较大;NO2浓度则明显上升,5月份变化幅度较大。3—5月NO与O3之间呈显著的负相关关系,4—5月NO2、NOx与O3呈显著的负相关关系。     

硫/石灰石自养反硝化处理低碳高氮城市污水的工艺

利用水泥+沙子的胶凝骨架材料作为生物反应器填料骨架,通过胶凝粘附1∶1配比的硫粉和石灰石粉的方法制备自养反硝化填料,在自行设计的自制硫/石灰石填料自养反硝化系统中,考察了该工艺对以低C/N为特性且含低氨氮高总氮的城市污水处理厂二级处理出水的脱氮性能,并优化了主要工艺参数。结果表明,在进水总氮为40.92 mg/L,COD为38.92 mg/L,C∶TN∶NH+4-N=8.6∶9∶1的条件下,系统最优水力停留时间为3.2 h,系统最优初始pH值为7,最适反硝化温度为32.8℃,TN去除率为90%~92%。比传统按1∶1体积比例投加硫磺与石灰的反应器在处理时间方面缩短60%以上,去除效率也大有提高。