浑河中游水污染控制与水环境修复技术研发与创新

浑河中游制药、石化工业水污染是最大的工业污染,废水具有有毒有害、难降解等特点;浑河中游支流河水污染严重。为了控制水污染,改善水环境,国家水体污染控制与治理科技重大专项课题开展了区域水污染控制与水环境修复技术研发和创新。针对黄连素废水和磷霉素钠废水,研发了臭氧氧化、脉冲电絮凝、铁碳微电解等物化处理工艺以及物化-生化耦合处理工艺,实现了制药废水的有效处理;针对石化腈纶废水,研发了多格室脱氮反应器、膜生物反应器-臭氧氧化-曝气生物滤池全流程处理工艺,实现了腈纶废水氨氮脱除和达标处理;针对浑河中游支流河污染问题,研发了塘和湿地组合生态净化技术、污染底泥的安全处理处置与资源化利用技术。     

深圳市河流水污染治理与雨洪利用研究

在深圳市水污染治理已有规划研究的基础上,以三条跨界河流为例,根据饮用水源地功能和交接断面水质目标,研究通过流域产业结构调整及控制人口增长,提高污水收集率和处理率,同时采取流域径流调节、污水资源化、枯季补水增容、人工湿地系统净化、干流河道渠化与生物生态技术等一系列措施,治理河流水污染问题。利用河流水质模型QUAL-Ⅱ,对多种措施进行论证和优化,使原规划治理方案进一步得到完善。结果表明,在采取90%以上截污率截污、干流渠化和滞留塘技术、枯季补水、污水处理后不排入河流或经深度处理达GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质后排入河流几项措施的情况下,可同时实现河流水污染治理和雨洪资源利用的目标,彻底改善深圳市水环境质量,缓解水资源难以为继的约束。     

浑河流域底质类型对硅藻群落分布特征的影响

河流底质可以为硅藻提供附着的基质,不同的底质类型对硅藻群落结构有一定的影响.本研究对浑河流域上23个采样点位进行调查研究,并运用多响应置换过程、典范对应性分析、线性回归分析等,分析河流底质类型对硅藻群落的影响.多响应置换过程结果显示,苏子河、红河和英额河、浑河中游及浑河下游水系之间硅藻群落空间差异显著;香农多样性指数、均匀度指数与物种丰富度的平均值分别为2.57、0.69和15;典范对应性分析结果显示,IOS指数、电导率、总氮和总磷是显著影响硅藻群落结构的环境因子;相关分析结果显示,香农多样性指数、均匀度指数和物种丰富度与IOS指数呈正相关.本研究中,河流底质类型为大石块、鹅卵石等类型时,硅藻多样性较高;而底质类型为淤泥和细沙时,硅藻多样性较低.     

辽河流域水污染治理历程与“十四五”控制策略

为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求,进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程,通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料,回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段:第1阶段（1991—1999年）,该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化,环境治理逐渐起步;第2阶段（2000—2006年）,该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制,控源治污初显成效;第3阶段（2007—2019年）,该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升,国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.辽河流域水污染治理颇显成效,但仍存在以下主要问题:①辽河流域水污染治理经历了从单一的控源治污向河流综合治理转变,污染程度由重度转为轻度,但流域水污染控制依然不容乐观;②辽河流域属寒冷地区缺水型河流,生态流量不足;③水质改善及水生态恢复成果不稳定;④流域管理机制体制有待完善.“十四五”应针对性增设分水期考核方式和水生态考核指标,完善水环境标准;坚持水资源、水环境、水生态“三水”统筹科学施治,构建减排和增容相结合的水污染控制模式,推动水量、水质、水功能良性循环发展;建立流域统筹管理、垂直领导的管理体制,制定辽河流域河流空间管控的长效机制,促进环保技术产业化,发展流域循环经济,缓解经济社会发展与水环境保护矛盾,最终实现流域经济社会可持续健康发展.      

基于MIKE11与EFDC模型的突发性水污染事故预测模拟研究

通过对沈阳市浑河流域水环境的调查,基于Mike11与EFDC建立浑河流域沈阳段水动力-水质耦合模型,并对突发污染事故进行模拟研究。结果表明,Mike11与EFDC模型应用于浑河流域的预警模型在率定期和验证期的模拟结果均良好,所确定的参数能准确反映河道特征。因此,此预警模型可应用于浑河流域突发性水环境风险应急预测,并且能够对浑河污染物迁移转化过程进行准确模拟预测,模拟结果能够为区域水资源管理和保护提供技术支持,达到流域应急预警功能需求。     

浑河流域水环境风险预警平台的软件架构设计

在分析了浑河流域水环境监测、监控与管理等方面信息化现状的基础上,提出了构建浑河流域水环境风险评估及预警平台的总体软件架构,并介绍了架构中各部分的构成和具体功能,最后讨论了平台构建的关键技术。     

污染底泥环保疏浚工程的理念·应用条件·关键问题

污染底泥是水体最主要的内源,存在污染物二次释放的风险,而环保疏浚可以有效地清除污染底泥、降低内源污染负荷及其释放风险,因此近年来该技术在水环境治理中得到广泛的应用.环保疏浚的主要目的是有效清除河流、湖泊（水库）水体污染底泥中累积的污染物,并对浚后污泥进行安全处理处置,为污染河流、湖泊（水库）水质改善与生态修复发挥工程作用.作为湖泊、河流水污染综合治理技术体系的重要组成部分,环保疏浚是生态环境工程技术之一,也是湖泊河流水污染治理的重要手段;但底泥疏浚同时也存在疏浚效果不理想、可能造成原位扰动与异地污染、改变水生态系统的结构与功能等生态风险.研究显示,未来环保疏浚的主要发展方向应包括:① 基于调查评估基础上的污染底泥分区、分类环保疏浚及处理处置研究;② 污染底泥环保疏浚与区域生态修复一体化设计研究;③ 污染底泥环保疏浚-浚后干化-处理处置-资源化集成技术研究;④ 污染底泥环保疏浚、处理和资源化全过程监管评估技术研究.      

浑河底泥产甲烷古菌多样性空间分布特征

为了深入探究影响河流甲烷排放的关键因素,采用PCR-RFLP(限制性片段长度多态性聚合酶链反应)技术及测序分析对浑河底泥产甲烷古菌的多样性及空间分布进行了研究.结果表明,浑河底泥产甲烷古菌划分为4大类群:甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷微菌目(Methanomirobiales)、甲烷胞菌目(Methanocellales)和甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales).从河流上游到下游,产甲烷古菌的群落结构呈现出空间变异的特征.河流上游占优势的产甲烷古菌菌属为Methanosarcina和Methanospirillum,分别约占46.2%和20.8%;中游主要菌属为Methanosarcina、Methanobacterium和Methanomethylovorans,分别约占40.9%、20.7%和15.2%;下游主要菌属为Methanosarcina和Methanobacterium,分别约占46.7%和22.1%.浑河底泥中Methanosarcina为优势菌属.Shannon指数(H')和Simpson多样性指数(D)计算结果表明,河流上游(H'=1.56,D=0.33)和中游(H'=1.79,D=0.26)产甲烷古菌的多样性与下游(H'=1.65,D=0.32)均较为接近.     

浑河沈阳段"十二五"水环境建设技术对策

历经近10年的综合整治,沈阳市的"母亲河"-浑河已发生巨大变化,污水的收集与处理、两岸与河道建设以及河流功能修复等方面取得显著成果和效益,但距生态城市建设和河流水质目标的要求尚存在较大差距和诸多需要进一步解决的问题,本文将据此分析探讨其水环境建设主要任务、技术对策以及主要对策实施途径,为浑河沈阳段水系"十二五"建设提供...     

国外典型水环境综合整治案例分析与启示

针对我国河流湖泊水环境状况不容乐观现状,以日本琵琶湖、欧洲莱茵河、英国泰晤士河流域综合整治为例进行了分析研究,提出我国治理河流湖泊水环境需要5个方面开展工作:建立强有力的流域管理机构;坚决控制污染源;加大对环保事业的资金投入;政府经济政策向环保倾斜;把市场经济引入流域治理等。     

洛阳市水处理发展趋势及对策思考

根据洛阳市水处理发展现状,分析了洛阳市水环境及水处理发展中存在的城市生活污水处理厂运行管理、中水回用规划与政策、水体环境净化及人工湿地污水处理技术的应用以及污水处理厂剩余污泥处理等方面问题;最后指出了洛阳市应积极转变污水处理厂的运营机制,积极引入和采纳BOT模式,大力开展中水回用和人工湿地污水处理技术研究与推广工作,走污泥无害化、资源化发展道路,以期为洛阳市经济社会以及生态环境的良好健康发展提供参考。     

感潮河流环境需水量预测及敏感性分析--以深圳河为例

以深圳河为研究区域,应用～维非恒定水质模型计算了感潮河流的环境需水量,并针对污染负荷、补水水质、潮汐和污水厂尾水处置等因素对环境需水量的影响进行敏感性分析．结果表明,随着污染负荷和补水本底污染物浓度的增加,环境需水量分别成近似线性和指数函数增加;大、小潮时深圳河的环境需水量差别不大,但涨、落潮的影响却不能忽略;将污水厂尾水输送到流域外排放或将尾水资源化后作为河道补水可以大大减少环境需水量因此,掌握环境需水量的变化规律,对于感潮河流水环境综合治理中截污、补水、污水厂尾水处置等方案的决策具有重要的指导意义．     

浑河上游(清原段)水环境中重金属时空分布及污染评价

为了解浑河上游(清原段)水环境中重金属污染水平及其污染程度,对浑河上游(清原段)表层水体和表层沉积物中6种重金属(Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、As)的含量及时空分布分别进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法和地累积指数评价法对表层水体和表层沉积物中4种重金属(Cu、Zn、Cd、As)的污染程度进行了评价.结果表明,浑河上游表层水体Mn、Cu、Zn、Cd、As的季节变化均表现为丰水期含量高于平水期和枯水期.表层水体Fe、Mn、Cu、Zn、Cd的沿程变化趋势基本相似,均在H7站出现最高值.不同水文时期的水体pH值、硬度和DO值对水体重金属含量分布产生的影响各不相同,水体重金属相互之间存在一定的显著性相关关系,说明它们之间可能具有一定的同源性.浑河上游表层沉积物中Cu、Zn、Cd、Fe这4种重金属的季节变化规律均为:枯水期>丰水期>平水期.表层沉积物中Mn、Cu、Zn、As、Cd这5种重金属的沿程变化相似,均在中间出现一个最高值.采用综合污染指数评价法表明,浑河上游水体大部分水质良好,个别站位重金属污染比较突出.采用地累积指数法评价表明,浑河上游表层沉积物主要以Cu、Cd、As污染为主.     

浑河沈阳段“十一五”期间水体构成及污染来源分析

介绍了浑河沈阳段"十一五"期间水体的构成,分析了其支流水质状况以及浑河沈阳段主要污染来源。结果表明,支流河是浑河补水的主要来源,污水处理厂尾水已成为支流河和浑河干流的主要补水来源,其中上游径流38%,污水厂排水8%及细河、蒲河、满堂河和白塔保河等5条支流河补水54%;浑河沈阳段污染源数量最多的是农业源,占浑河流域沈阳段污染源的55.33%;其次是生活源,占浑河流域沈阳段污染源的26.19%;再次是工业源,占浑河流域沈阳段污染源的18.43%;最少的是集中式污染治理设施,占浑河流域沈阳段污染源的0.05%。     

人工湿地在汾河中下游生态修复工程设计中的应用

针对汾河中下游河水污染以及物种多样性减少等生态问题,采用人工湿地技术对流域内水质及生态系统进行修复。以小店区工程为重点段,结合人工湿地在该区域内工程设计中的应用,提出设计中的注意事项,为其他地区河道生态修复工程设计提供参考。     

浑河中游1,2-DCA在地下水中运移规律的模拟分析

为研究有机组分在地下水中的运移规律及影响因素,并预测水质的破坏程度,利用数值模拟方法建立浑河中游区域特征有机污染组分1,2-DCA(1,2-二氯乙烷)的溶质运移模型,分析1,2-DCA在浑河中游地下水中的运移规律,并预测了其对地下水水质的影响. 细河与浑河中1,2-DCA的补给浓度(以ρ计)分别为4.50和6.40μg/L,预测期为10a,在运移模型中考虑弥散、吸附、降解作用的影响. 模拟结果显示,预测期内1,2-DCA在细河污染区的最大影响面积为1.80km2,峰值浓度(以ρ计)为3.50μg/L,污染物向北西方向运移;在浑河污染区的最大影响面积为3.78km2,峰值浓度为5.00μg/L,污染物向西南方向运移,表明污染物对地下水水质影响程度较低. 预测初期的200d内,吸附及生物降解的共同作用使细河、浑河污染晕中心的ρ(1,2-DCA)分别下降了0.12、0.10μg/L;随后,对流-弥散作用成为溶质运移的主要驱动力,并且使1,2-DCA的污染程度持续增强;黏土对1,2-DCA的运移具有阻滞作用,1,2-DCA在细河污染晕的扩散幅度略低于浑河.      

工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

根据工业废水的特点,构建科学合理的废水处理模式,不断完善和发展废水处理技术及水质安全评价与管理技术是水环境污染防治领域的重要课题. 在分析工业废水特点和阐述废水污染治理基本策略与途径的基础上,重点介绍了工业废水处理特性评价、工艺优选方法、水质安全管理等方面的研究进展,并探讨了废水污染治理思路和技术的发展方向. 指出工业废水污染治理应实现以下5个方面的转变和发展,即处理模式从不同种类废水混合收集集中处理向分类收集分别处理优先转变;研究开发从重视废水处理单一技术研发向同时重视废水处理技术集成与处理工艺优化方法研究转变;水质有机污染评价从重视综合浓度指标向同时关注和重视“有机物特征指标”转变;废水排放控制指标从重视常规指标向同时关注和重视水质安全和综合生物毒性指标转变;工艺设计理念从“处理工艺”向“生产工艺”转变.