阳朔典型铅锌矿区流域土壤重金属空间分布特征及来源解析

以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb）含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析（PCA）和正定矩阵因子分解法（PMF）等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.在168个表层土壤样本分析数据中,土壤中Zn、Cd、Hg和Pb的含量平均值高于国家土壤环境质量标准,Sb、Cd、Cu、Pb和Zn的含量平均值分别比当地背景值高出约1.01、5.50、3.29、9.11和10.67倍,表明重金属在表层土壤中已经富集.土壤重金属地累积指数（I_geo）结果显示,研究区污染最严重的是Hg,其次为Pb、Zn和Mn.相关性分析和主成分分析结果表明,区内表层土壤中金属污染来源较为复杂,且明显受到人为活动的影响.Cu、Zn、Cd、Sb、As和Pb主要来源于采矿活动;Hg、Cr和Ni由土壤母质控制;Mn和Cd主要来源于工矿与农业活动.PMF模型分析结果表明,表层土壤中金属来源分为3种,工矿活动源、自然源和工矿及农业活动复合源的综合贡献率分别为58.0%、13.5%和28.6%.Ni、Cu、Zn、As、Sb、Hg和Pb以工矿活动源为主,贡献率分别为46.9%、89.6%、45.5%、67.8%、99.3%、58.3%和96.8%;母岩矿物风化和降雨冲刷等自然源对Cr的相对贡献率达到44.6%,对Ni和Hg也分别有23.2%和21.0%的相对贡献率;工矿及农业活动的复合源对Mn和Cd的相对贡献率分别达到75.4%和70.4%.     

南京市4个污水处理厂的活性污泥中细菌的分离鉴定和抗生素耐药性分析

通过16S rDNA序列分析对南京CN、CE、JN和JM这4个污水处理厂的活性污泥中分离的细菌进行鉴定,采用Kirby-Bauer纸片琼脂扩散法分析细菌的抗生素耐药性,目的是阐明该地区污水处理厂活性污泥中细菌抗生素耐药性现状,探索污水及污泥的潜在环境风险.4个污水处理厂分别分离到7、9、8和11株菌落形态不同的细菌,上述35株细菌分属25个种,17个属.抗生素耐药性分析显示,97.1%的菌株具有抗生素耐药性,80%菌株具有多重耐药性.分离菌株对氨苄西林、卡那霉素、氯霉素、链霉素、庆大霉素、四环素、红霉素和大观霉素的耐药率分别为71.4%、37.1%、37.1%、57.1%、34.3%、68.6%、94.3%和65.7%.结果表明活性污泥中细菌耐药性严重;不同菌株间的耐药性分析显示,危害水产养殖业的病原菌气单胞菌具有严重的多重耐药性,所有芽孢杆菌对氯霉素、链霉素和庆大霉素敏感;污水处理厂应加强出水的消杀工作,避免二次污染.     

微波消解-ICP-OES联合测AZ61镁合金中Zn、Mn、Al的不确定度分析

目的研究AZ61镁合金中合金元素成分分析过程中的不确定度因素,以提高分析结果的准确性。方法采用微波消解仪消解样品,以电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定AZ61镁合金中锌、锰、铝元素的含量。分析测试过程中产生不确定度的因素,并且进行评定和计算。结果采用微波消解-ICP-OES法测定镁合金中锌、锰、铝元素的含量时,测量不确定度主要由样品溶液稀释、移液枪、标准曲线以及测试的重复性引起,AZ61镁合金主要的合金成分为锌(1.1270%±0.0433%)、锰(0.1797%±0.0064%);铝(6.4468%±0.2029%)。结论对分析过程中产生的不确定度因素进行分析及评定,可以确保分析结果的可靠性以及准确性,从而更好地控制镁合金的性能,提高镁合金的装备环境适应性。     

基于产业结构调整情景下的中国钢铁行业大气污染排放预测

以钢铁环境统计数据为基础,分析了2012年钢铁行业二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘、二氧化碳等排放情况;基于发达国家钢铁产业结构现状,建立了未来我国工业化后的钢铁产业结构优化调整情景,分析钢铁行业大气污染物减排情况。经计算,2012年中国钢铁企业排放二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘、二氧化碳分别为191.88万,51.84万,59.14万,15.04亿t,河北省二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘、二氧化碳排放量最大,分别占全国总排放量的22.59%、30.35%、35.54%、25.19%;预测产业结构调整后,中国钢铁行业排放二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘、二氧化碳排放量分别为16.8万,18.9万,13.86万,6.62亿t,与2012年现状情景相比,分别减少91.24%、63.54%、76.56%、55.98%。     

一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺污泥膨胀发生和恢复过程中微生物群落演替及PICRUSt2功能预测分析

以中试规模的一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(CPNA)工艺为研究对象,通过对其污泥膨胀发生和恢复过程中活性污泥的16S rRNA高通量测序数据进行数据挖掘和分析,结合PISCRUSt2功能预测分析,旨在揭示一体式CPNA工艺污泥膨胀和恢复不同阶段的微生物群落变化及氮、碳代谢特征.结果表明,污泥膨胀和恢复过程中微生物α多样性呈先上升后下降趋势,污泥膨胀阶段氮素转化菌属Nitrosomonas、Candidatus＿Brocadia和Thauera相对丰度分别从12.36%、 11.86%和0.272%下降至5.97%、 8.30%和0.061%,而Candidatus Kuenenia相对丰度保持稳定,丝状菌Levilinea、Longilinea和Turicibacter相对丰度分别从0.031%、 0.018%和0.009%上升至0.055%、 0.025%和0.033%. PICRUSt2功能预测分析结果表明,总共有47个参与氮代谢的功能酶基因,其中硝化、反硝化、异化性硝酸盐还原(DNRA)、同化硝酸盐还原(ANRA)和固氮反应的功能酶基因相对丰度均发生了变化.污泥膨胀阶段,部分亚硝...     

钼酸铵分光光度法准确测定地表水中总磷的研究

钼酸铵分光光度法测定地表水中总磷时,可以在24小时内直接取上清液分析,但当需要及时上报数据时,总磷的测定需要去除浊度干扰.对比研究了加酸自然沉降法(以下称沉降法)、浊度-色度补偿液(以下称补偿法)、过滤法等三种消除浊度干扰的总磷测定方法,准确度及精密度分析结果表明,沉降法、补偿法、过滤法的加标回收率、相对标准偏差分别为97%~101%、1.2%、94%~100%、1.8%,96%~102%、1.8%,均能满足水质监测实验室质量控制指标要求.     

我国企业排污状况自行监测的现状、问题及对策

结合对我国企业排污状况自行监测现状调查,以及国外企业自行监测的发展历程分析,对我国企业当前自行监测工作现状、存在问题及原因进行了深入分析。目前,我国重点企业中约有67%的企业开展了自行监测,尚有33%的企业没有开展自行监测;开展自行监测的企业中,80%的企业采用自动监测方式,20%的采用手工监测方式;不同类别的企业中,污水处理厂自行监测开展率最高,达96%;从区域分布上分析,东、中、西部地区自行监测开展率分别为72%、62%、64%;从行业类别上分析,纺织、化工行业自行监测开展率较高,达到了80%以上。当前,我国企业自行监测工作还存在着企业自身积极性不高、自行监测行为不规范等问题,因此,必须尽快完善相关法律法规、积极培育监测市场、加强对企业自行监测行为的业务指导,以规范自行监测行为,全面推进环境信息公开。     

PCA-APCS-MLR和地统计学的典型农田土壤重金属来源解析

人类活动往往会增加表层土壤重金属含量,进而影响了区域土壤重金属的精确定量与评估.为系统研究浙江省西部石煤矿山周边典型农田土壤重金属污染源的空间分布特征及其贡献率,采集并分析了耕地表层土壤样品和农产品中Cd、 Hg、 As、 Cu、 Zn和Ni等重金属,重点探讨各元素地球化学特征并对农产品进行生态风险评价.采用相关性分析、主成分分析(PCA)和绝对主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR),解析了该地区土壤中重金属污染的来源和源贡献率,并采用地统计学分析法对土壤中Cd、 As的空间分布特点进行了分析.结果表明,研究区内6种土壤重金属(Cd、 Hg、 As、 Cu、 Zn和Ni)含量都超过风险筛选值,其中Cd和As含量超过风险管制值,其超标率分别为36.11%和0.69%,而农产品中Cd也存在严重超标.通过分析认为研究区土壤重金属污染源主要有2个：源1(Cd、 Cu、 Zn和Ni)为矿业活动源和自然源,对Cd、 Cu、 Zn和Ni的贡献率分别为78.53%、 84.41%、 87%和89.13%;源2(Hg和As)以工业源为主,对Hg和As的贡献率分别为83.22%和82.41%...     

天山北坡经济带经济发展与污染减排潜力以及工业绿色发展策略

天山北坡经济带是"一带一路"倡议中最大的综合经济带之一,其经济与环境协调发展模式可为"一带一路"沿线国家实现区域绿色发展提供借鉴.通过引入区位熵的概念,从空间维度对天山北坡经济带各经济区主导行业进行分析,并采用情景分析方法从时间维度对天山北坡经济带不同经济发展情景下的污染物减排潜力进行分析.结果表明:①区位熵分析结果显示,石化、冶金、食品饮料、纺织服装、煤炭、能源供应等行业是天山北坡经济带的主导行业,占天山北坡经济带工业总产值的84%.②情景分析结果显示,与2014年相比,情景1（现状情景）下天山北坡经济带2020年COD_Cr和SO₂排放量将会增加90.86%和194.26%,情景2（产业结构调整情景）下将分别增加66.48%和84.97%,情景3（科技创新情景）下将分别增加42.34%和113.77%,情景4（生态工业园情景）下则分别降低8.39%和8.77%.③在污染物减排方面,情景4下COD_Cr和SO₂排放量分别较情景1降低52.00%和69.00%.④根据情景分析结果,特别是生态工业园情景下的减排潜力,结合目前天山北坡经济带6个经济区主导行业发展现状,从空间维度、时间维度和产业维度提出天山北坡经济带的工业绿色发展策略,主要包括积极创建生态工业示范园区、发展循环经济、调整产业结构、开展技术创新等.      

近30年余干县耕地土壤碳氮比时空变异特征及其影响因素

基于1982年余干县第二次土壤普查200个样点数据和2012年测土配方施肥项目423个样点数据,运用方差分析、相关性分析、回归分析和普通克里格法,结合成土母质、土壤类型、耕地利用方式、地形因子、pH、秸秆还田和氮肥施用量,探讨近30年来余干县耕地表层(0~20 cm)土壤碳氮比(C/N)时空变异特征及其影响因素.结果表明余干县1982年和2012年土壤C/N均值依次为10.05和11.18,变异系数分别为19.40%和25.04%,均呈中等程度的变异性.经半变异函数分析,块金效应值分别为15.91%和71.25%,表明土壤C/N由结构性因素和随机性因素共同作用变为更倾向于受随机性因素的主导作用.近30年来大部分区域土壤C/N增加明显,以东部区域增加最为显著.1982年土壤C/N空间变异主要受成土母质、土壤类型、地形因子和pH的影响,其影响程度依次为17.3%、14.2%、7.4%和2.3%.2012年土壤C/N空间变异受成土母质、土壤类型、耕地利用方式、地形因子、秸秆还田和氮肥施用量共同作用,其影响程度依次为8.7%、23.5%、28.2%、12.2%、12.6%和42.3%.     

基于水质超标率改进算法的巢湖引水方案优化

巢湖作为引江济淮工程的调蓄场所,从流域整体考虑,对巢湖引水方案进行优化具有重要意义。基于近10年巢湖地区实测水文、水质和气象资料,借助二维非稳态水环境模型对外部影响因素组合方案进行模拟,并对模拟结果进行不确定性分析、K-mediods聚类和SRRC敏感性分析,得到各外部影响因素定性和定量的权重,白石天河口NH₄+-N外部影响因素影响权重的排序为引水水质(56%)>引水流量(26%)>风速(18%),TP为引水水质(57%)>风速(29%)>引水流量(14%);杭埠河口NH₄+-N权重排序为风速(71%)>引水流量(16%)>引水水质(13%),TP为风速(73%)>引水水质(18%)>引水流量(9%)。根据外部影响因素权重改进超标率算法,白石天河口门(11.6%)引水水质超标率远低于杭埠河口门(28.4%)引水,白石天河口为最佳引水方案,为大型浅水湖泊引调水方案的比选提供参考。     

甲醛污染水的生物学效应

本实验研究甲醛污染的淡水和海水对细菌、植物和动物的生物学效应。甲醛的毒害作用是显著的。含0.036—0.36%甲醛的纯水能引起鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型菌株TA100的回复突变,含0.036%、0.0036%、0.00036%甲醛的水溶液行短期(6h)处理紫露草花枝基部,24h休复后发现四分体细胞中微核率显著增高。含0.0018%、0.0036%、0.018%甲醛的水处理蚕豆根,引起根尖细胞中微核率明显增高。0.00018%甲醛的海水使马粪海胆幼虫在45min内死亡。0.0072%甲醛的海水使该幼虫在2min内死亡。0.0072%甲醛的海水能使贻贝担轮幼虫在5min内死亡。0.00018%甲醛的海水使贻贝幼虫在48h内死亡。0.000108%甲醛的海水使马粪海胆幼虫在72h内死亡。实验证明蚕豆根尖细胞和海胆幼虫是良好的监测淡水与海水污染的材料,甲醛能引起DNA中碱基对置换突变。甲醛在海水中产生增效效应。     

污水直接膜过滤用于农灌可行性试验

本试验尝试用膜直接截留污水中对人体健康有害的细菌病毒,而保留水中对作物有益的氮、磷等营养元素,以期实现水、肥双成分资源化。试验结果表明,无论是微滤膜还是超滤膜均对细菌及粪大肠菌有很高的截留率(99.9%～99.999%),污水中有机物、氮与磷的保留率分别为32%～67%、72%～78%和60%～62%。用渗滤液灌溉的小麦较之清水灌溉和常规灌溉的小麦,麦穗单重分别提高13%和7.5%。     

多孔生物质基材用于城镇污水处理厂尾水深度净化的试验研究

为探讨城镇污水处理厂尾水的深度净化技术,以农林秸秆生物质发电后的废料制成的生物质基材为填料,考察填料对城镇污水处理厂尾水的处理效果,并借助Miseq高通量测序技术对移动床生物膜反应器（MBRR）中的悬浮填料,多孔生物质基材中生物膜的微生物群落组成和结构进行了解析。结果表明:多孔生物质基材能够深度净化市政污水处理厂尾水,对MBBR出水NH₄+-N、TN、COD和TP的平均去除率分别提高了0.9%、19.0%、7.1%和10.5%。此外,由于多孔生物质基材的微生物物种丰度和多样性高于MBBR,其微生物群落结构中反硝化相关菌属占优势（24.2%）,并含有一定比例的聚磷菌（4.6%）和自养硝化菌（1.3%）,因此多孔生物质基材更利于脱氮除磷等功能菌群的富集和生长,可对污水的强化处理起关键作用。该结果可为城镇生活污水处理厂尾水深度净化过程中强化脱氮除磷的工程化应用提供依据和参数。     

西北干旱区水资源开发的水文效应及其利用模式的变化

我国西北干旱区主要分布在新疆、青海和甘肃及内蒙西部。这里气候干旱,水资源对干旱区的经济发展有着决定性意义,在干旱区“没有灌溉就没有农业”。水资源不仅影响到农牧业发展,同时也影响到工矿资源开发和城市的发展。水资源既是宝贵的自然资源,也是干旱区自然环境综合体中最活跃的因素之一。水资源开发利用已引起一系列水文效应和生态环境的变化,尤其是干旱区水资源开发中水循环各要素变化是很强烈的,因此研究干旱区的水资源开发的水文效应不仅具有理论意义,也有重要的实践意义。     

陶瓷膜组合工艺对自来水厂排泥水的处理效果

研究了陶瓷膜组合工艺对南方某自来水厂排泥水的净化处理效果,主要工艺单元包括混凝、臭氧氧化、超滤陶瓷膜与活性炭过滤,实现排泥水资源回收利用。采用规模为10 m3/d中试装置,陶瓷膜通量为100 L/（m2·h）,跨膜压差TMP<30 kPa。考察了组合工艺对浊度、色度、有机物（COD_Mn）、氨氮、土臭素（GSM）、二甲基三硫醚（DMTS）、2-甲基异莰醇（2-MIB）、药物和个人护理产品（PPCPs）和内分泌干扰物（EDCs）等污染物的去除效果。结果表明:经中试工艺处理后,出水指标均达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》。中试工艺对浊度、色度、COD_Mn和氨氮的平均去除率分别为99%、100%、75.9%和72.3%,对PPCPs、EDCs、DMTS和2-MIB的平均去除率分别为95.4%、78.3%、90.3%和100%,处理效果显著优于该自来水厂现有排泥水处理工艺。原位臭氧氧化还能够有效缓解膜污染。中试结果表明,臭氧/陶瓷膜和活性炭过滤组合工艺回收处理自来水厂排泥水在技术上稳定可行。     

光谱表征评价2种不同预处理工程对DOM去除特征

为探究不同类型微污染水源预处理工程对水中溶解性有机物的去除特征,采用光谱表征结合多元统计方法,对盐龙湖预处理工程和通榆河预处理工程夏季各处理单元进出水水质进行研究。结果表明:夏季蟒蛇河及通榆河原水DO含量低于Ⅲ类水标准,蟒蛇河原水中a(254)较高,而通榆河原水中COD_Mn、BOD₅较高。盐龙湖预处理工程与通榆河预处理工程对COD_Mn、BOD₅、a(254)的去除率分别为4.19%、37.50%、1.55%和10.31%、23.49%、24.88%;从分子结构来看,盐龙湖预处理工程的预处理单元与通榆河预处理工程的高密度沉淀单元对DOM的改变最为明显,使DOM的浓度下降、分子量变小、苯环C的聚合程度增加。差异性分析表明:S_R与E₄₆₅/E₆₆₅、A₂/A₁、A₃/A₁呈显著正相关,a(355)与E₂₅₀/E₃₆₅呈显著负相关。该研究结果可为微污染水源预处理工程的优化运行及保障城市饮用水安全提供数据参考。     

通风对餐厨垃圾快速高温堆肥腐熟与氮素转化的影响

针对传统堆肥周期长、脱水效率低、保温效果差等问题,以餐厨垃圾和锯末作为原料,基于外加热源的堆肥反应器,研究不同通风方式(自然通风和外加热源的高温通风)和通风速率对餐厨垃圾高温堆肥过程中温度、含水率、氧气含量、腐熟指标(pH、电导率、发芽指数)以及氮素形态转化的影响。结果表明:1)高温通风有助于堆体维持较高温度,显著延长高温期,提升水分去除率和堆体腐熟度。与自然通风相比,高温通风处理下的高温期(≥50 ℃)延长了6 d,累计温度增加51.77%,水分去除率相对提高了62.37%,种子发芽率相对提高了14.75%;2)高温通风方式会延长高温期进而促进氨排放并抑制硝化作用,造成更多的氮素损失,与自然通风相比,高温通风处理下的氨挥发量相对提高了131.46%,氮素损失相对提高了74.87%;3)通气速率增加可提高堆体的水分去除率,在通气速率达到0.75 L/(kg DM·min)时,水分去除率达到80.31%,除水效果最好;4)高温通风方式下,氨挥发量和氮素损失随着通风速率的增加而增加,其中氨挥发占氮损失的比例为55.48%~70.73%,是氮素损失的主要途径。     

UF-RO处理煤层气田产出水的工程应用

煤层气开采过程会排出大量的伴生水,其出水具有盐度高、水量大的特点。采用UF-RO工艺对产出水进行规模化处理,运行结果表明:处理系统稳定,COD去除率达81.58%、NH3-N、Cl-和TDS的去除率分别为85.44%、96.99%和97.61%,Fe和Mn基本去除,SS未检出。处理后出水水质达《煤炭工业污染物排放标准》和《生活杂用水水质标准》,可作为当地居民生活杂用水。     

城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及提升措施

城镇污水处理厂进水浓度偏低是污水治理提质增效的难题之一。以无锡市某污水处理厂为例,基于水质分析和调研资料,采用水量平衡三角法分析了进水浓度偏低的原因分析,提出了整治措施。分析结果表明:该厂进水中地下水或河水渗入量和雨水混入量比例分别为28.9%和9.8%;晴天时进水浓度偏低的原因为污水管网渗漏和低浓度工业废水纳管,雨天时进水浓度偏低的主要原因是小区管网雨水混入,COD和BOD₅降幅分别可达到65.4%和52.9%。针对上述问题,提出了完善排水管理体制、工业企业排水实行三管分设整改、细化管网渗漏的检测排查和有效修复、加强管网验收和质量监管、尽量降低管网水位4项整治措施。