石墨烯光催化技术在黑臭水体治理中的应用——以江阴滨江路河为例

以黑臭河道江阴滨江路河的治理为例,介绍了一种黑臭水体原位治理的技术—石墨烯光催技术。根据原位修复原则,经过几个月治理,最终消除黑臭,各项指标好于住建部颁布的黑臭水体判定标准。该技术具有施工方便、无需耗电耗能、无二次污染、绿色环保等优势。该河道的成功治理,为光催化技术在黑臭河道的治理应用提供了工程示范和技术借鉴。     

关于规范黑臭水体治理的全过程管理分析

现有的城市黑臭水体治理技术及应用较为成熟,但要从根本上消除水体黑臭,需注重黑臭水体治理过程管理,从而确保整个治理工程的有序和高效,巩固已有治理效果。本文介绍了城市黑臭水体的治理现状,并根据当前存在的黑臭水体治理成效不稳等问题提出了规范黑臭水体治理全过程管理的建议:确定水质优化管理目标,建立黑臭水体综合管理体系,规范河道管理,规范治理工程的管理以及治理后评估,以加快打好城市黑臭水体治理攻坚战。     

从清水河的治理过程分析北方黑臭水体治理方案

清水河是典型的北方黑臭水体,该河道经过控源截污、清淤疏浚、投加微生物制剂等一系列方法的治理,水质化学需氧量从原来的150mg/L降到了30mg/L左右。通过该水体的治理过程,探讨北方黑臭水体的治理方法。研究和实践表明,单一的工程措施很难从根本上解决黑臭水体的污染问题。在北方黑臭水体的治理过程中,既要考虑从源头上解决污染物的控制,又要考虑水体自净能力的增强和城市景观问题。前期工程截流+人工湿地+生物修复等综合技术运用的工程能够达到很好的治理效果,在北方黑臭水体的治理中有广阔的应用前景。     

城市滞流河道黑臭发生及控制研究

为了研究常州市老城区典型河道—北市河的黑臭现象发生原因,采用自主研发的一套滞流型河道沉积物污染释放与抑制装置,通过综合黑臭指数分析表明黑臭现象的发生耗时很长,由此推断导致水体黑臭发生的主要原因是外源污染物的排入。此外还从曝气深度和净化剂2个方面出发,研究其对黑臭的控制作用。在实验装置中选定距表面50 cm、100 cm、150 cm 3个深度,采用间歇纯氧曝气方式对水体进行处理,水质变化情况表明采用100 cm深度进行曝气对水体黑臭的控制效果最好。在净化剂比选实验中,在实验柱中分别投加商品钝化剂、过氧化氢、过氧化钙,并设置空白对照实验,监测水质参数随时间的变化情况,采用层次分析法进行净化剂的优选,分析结果表明过氧化钙的净化效果最好。     

基于连续监测的城市内河返黑返臭机制初探:以南宁市二坑溪为例

黑臭水体严重危害城市生态功能,"水十条"的颁布为实现城市黑臭水体的污染整治目标制定了时间表.城市黑臭水体治理过程中,大量治理后的水体出现返黑返臭现象.为研究这一现象的原因,采用多参数水质检测仪和化学分析方法,对治理后返黑返臭的南宁市二坑溪水体进行了24 h连续监测和月度动态监测.结果表明,降雨过程与水体氨氮浓度相关性显著(P0.01),气温与水体氨氮浓度变化趋势正相关(r=0.23,P0.05),与水体透明度变化趋势负相关(r=-0.33,P0.01),显示治理后水体返黑返臭与内源污染物的微生物降解和外源污染物的输入有关.综上,为了防止治理后的城市黑臭水体返黑返臭,应当关注河道底泥等内源污染物及其控制技术,综合采取生态治理手段减少外源污染物输入,才能最终实现城市黑臭水体长效治理.     

河道黑臭污染简易评价方法研究

河道黑臭主因是底泥和水体在缺氧乃至厌氧条件下,污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质.目前,河道黑臭评价主要采用多因子黑臭指数法(NH3-N、COD、DO等),但NH3-N、COD难以在现场快速测定,也无法定量袁征底泥黑臭程度.本文选取能够现场快速监测的氧化还原电位ORP作为独立黑臭评价指标,分析论证了ORP与部分黑臭因子DO、S∞、PH、SO4=的相关性,结果表明,ORP与pH、SO42-、DO、S2-相关性较好,可以单独作为水体和底泥黑臭现场监测评价指标,用于入河污水、河道水体与河道底泥黑臭度的现场快速监测和定量评价.     

苏州河河道曝气复氧工程研究结论

在日前召开的“苏州河河道曝气复氧工程方案研究”课题鉴定会上,通过该课题的实验室试验以及计算、分析和论证,对苏州河充氧的作用、效果和曝气工程的可行性得出了以下结论: 苏州河下游水体接纳了过多的污染物,远远超出其自净能力,致使水体的耗氧量大幅超出河道的复氧量,为严重缺氧水体。消除苏州河下游水体黑臭和改善水质的根本措施是削减华漕以下支流对苏州河的污染负荷量。苏州河下游水体黑臭的主要原因是水体处于缺氧状态和水体中存在大量的还原性物质。这些还原性物质在有氧的情况下将被迅速氧化去除,从而消除水体黑臭。实验室试验证明,人工充氧对消除水体黑臭有良好效果,并能削减污染负荷。 目前苏州河下游表层底泥处于厌氧状态并影响上复     

石墨烯/TiO_2光催化对黑臭水体治理的研究

对黑臭水体成因及治理方法进行了分析,介绍了石墨烯/TiO_2光催化氧化的原理。对江阴南横沟河一个月的治理效果表明,各项黑臭指标都已有了明显的改善,取得了较好的处理效果,反映出石墨烯/TiO_2光催化氧化技术对于改善黑臭河道水质具有实际的作用。     

基流匮乏型城市黑臭河流的治理模式及其主要技术方法——以贾鲁河为例

基流匮乏的重污染城市黑臭河流治理是世界性难题。以郑州市贾鲁河为实例,针对城市黑臭河流天然径流少、河道补给水多为生活及工业废水、河流生态功能基本丧失等污染特征,本文提出了基于废水资源化再生利用与水质目标管理结合的基流匮乏型城市黑臭河流的"三级循环、三级控制、三级标准"治理模式;针对水体黑臭问题成因,研发经济有效的污染控制与治理新技术,实现流域排污总量与环境容量的科学衔接,为解决同类型河流水资源短缺与水质目标的达成提供了切实可行的治理模式与途径,并对我国今后黑臭河流治理提供了建议。     

生物修复技术在白海面黑臭河涌治理中的应用

利用人工曝气、水体生物修复和河道生态恢复等技术,对广州市白海面黑臭水体进行治理。结果表明,在污水进水流量3000～4000m^3／d的条件下,通过生物治理,消除了水体黑臭现象,从上游到下游,水色由暗黄逐步转为黄、黄绿;在上游不断流入污水情况下,CODcr除去率达55％以上,NH3-N除去率为35％,TP除去率达25％以上。本研究为城市黑臭河道,特别是暂时无法截污的城郊河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法。     

水葫芦在污染水体修复中的应用

利用水葫芦分别修复受重金属和有机物污染的水体,结果显示,污水中铅和铜共存时,水葫芦对铅的吸附性较高,平均去除率达到75.53%,而对铜的去除率只有23.44%;在对受有机物污染水体的试验中发现,水葫芦对化学需氧量去除率达到了86.6%。试验结果表明,水葫芦对受重金属和有机物污染的水体都有较好的修复能力。     

Sustainable water environment and water use: A perspective on water resource utilization

正The 6th International Water Association Asia Pacific Regional Grouping(IWA-ASPIRE)Conference and Exhibition was held on September 20–24,2015,in Beijing.The conference was hosted by the Research Center for Eco-Environmental Sciences(RCEES)of Chinese Academy of Sciences(CAS);with     

黑河水资源特征及水环境保护

黑河是我国西北地区较大的内陆河,横跨山地、盆地和沙漠三大地貌类型区,用水矛盾尤其是经济建设与生态环境用水矛盾突出。该文在对黑河流域自然概况及水文特征研究的基础上,重点对黑河的水化学特征进行了较为全面的研究。分析了干流河水的主要离子成分、水化学类型、河水的矿化度、总硬度、总碱度及河水的微量元素组成,并对水质状况进行了评价,提出了水环境保护的意见和建议。     

不同水域凤眼莲厌氧发酵产甲烷研究

采集滇池白山湾、滇池草海、太湖(武进段水域)以及江苏省农科院2号塘生长的凤眼莲,进行了批式厌氧发酵对比试验研究.结果发现,凤眼莲的产气潜力和水体氮磷水平有关系.水体氮磷浓度最高的滇池草海凤眼莲产气量最高,为390mL/gTS(498mL/gVS);水质最好的滇池白山湾的凤眼莲产气量最低,为289mL/gTS(334mL/gVS).白山湾凤眼莲的纤维素、半纤维素和粗蛋白等组分的降解率均最低.4个水体凤眼莲产生的有机酸均以乙酸和丙酸为主,草海凤眼莲发酵产生的有机酸浓度最高,可达2466mg/L,白山湾凤眼莲最低,仅为915mg/L.研究发现水体氮、磷浓度影响凤眼莲化学组分含量的差异及结构组成(根冠比),可能是影响凤眼莲厌氧生物降解性能及产气量差异的主要因素.     

水源切换对水厂出水细菌群落的影响

针对水源切换可能造成水厂出水微生物风险的问题,以北京某水厂由本地水源切换为河北水源期间原水和出厂水为研究对象,采用焦磷酸测序技术对水中的微生物种群结构和潜在致病菌进行分析.结果显示,出厂水的细菌多样性显著低于原水,原水和出厂水中的优势菌均为变形菌门(Proteobacteria),所占比例为11.99%~95.48%,其中包括α,β和γ变形菌纲(α, β, γ-Proteobacteria),但相对丰度有较大差异.水源切换后的原水中优势菌为蓝藻门(Cyanobacteria),且该菌在切换后的出厂水中也存在.出厂水中检测到部分潜在致病菌,优势菌包括不动杆菌(Acinetobacter)和代尔夫特菌(Delftia),增加了饮用水的微生物安全风险.PCoA结果显示,水源切换前后原水中细菌群落结构变化较大,但改变水源对出厂水的微生物群落影响较小,水厂能够维持稳定的运行.     

Assessing water ecosystem services for water resource management

Ecosystem service concepts can offer a valuable approach for linking human and nature, and arguments for the conservation and restoration of natural ecosystems. Despite an increasing interest in the topic, the application of these concepts for water resource management has been hampered by the lack of practical definitions and methodologies. In this study we review and analyse the current literature and propose an approach for assessing and valuing ecosystem services in the context of water management. In particular, to study the link between multiple pressures, ecological status and delivery of ecosystem services in aquatic ecosystems under different scenarios of measures or future changes. This is of interest for the development of River Basin Management Plans under the EU Water Framework Directive. We provide a list of proxies/indicators of natural capacity, actual flow and social benefit for the biophysical assessment of the ecosystem services. We advocate the use of indicators of sustainability, combining information on capacity and flow of services. We also suggest methods for economic valuation of aquatic ecosystem for each service and spatial scale of application. We argue that biophysical assessment and economic valuation should be conducted jointly to account for the different values of ecosystem services (ecologic, social and economic) and to strengthen the recognition of human dependency on nature. The proposed approach can be used for assessing the benefits of conservation and restoration of aquatic ecosystems in the implementation of the EU water policy.     

雨水资源、土壤水资源与土壤水分植被承载力

在我国北方少雨地区开展雨水资源、土壤水资源与土壤水分植被承载力研究对于防治林草地土壤旱化和林草植被经营具有重要意义。2002年4月以来,在上黄生态实验站对多年生人工林林外和林内降水、地表径流、植物生长和土壤水分动态进行了定位观测,结果表明:次降雨林冠层截留量为0.2～6.47mm,为降水量的3.1%～53.3%,截留总量占降水量的16.9%;地表径流量为0.24～1.5mm,是降雨量的1.6%～6.8%;柠条林地土壤剖面水分垂直变化可分为活跃层、次活跃层和相对稳定层;年内土壤水分胁迫时,植物通过改变叶的颜色,降低自身的含水率、落叶或产生大量落叶来适应干旱的土壤水环境,但不会死亡。土壤水分植被承载力为土壤水分承载植物的最大负荷,是指在较长时期内,当根层土壤水分消耗量等于或小于降雨补给量时,所能维持特定植物群落健康生长的最大密度。     

不同河道型微污染水源预处理工程水质净化效能及水质稳定性评价

为探究兼备水质净化及应急蓄水功能的两种不同微污染饮用水源预处理工程夏季高温期水质净化效果及浮游植物水华爆发风险,于2019年高温期（7—8月）对盐龙湖工程（由预处理单元、人工湿地净化单元及深度净化单元构成）和通榆河工程（由生物接触氧化池,高密度沉淀池及蓄水库构成）各处理单元出水水质及浮游植物群落进行监测分析.结果表明：①夏季蟒蛇河及通榆河水质较差,主要表现为浊度、营养盐和有机物浓度高,DO含量低.两种预处理工程都具有较高的除浊、降低营养盐和提升DO效率,其中,通榆河工程中分别高达89.01%、95.13%和227.00%,净化效能优于盐龙湖工程（分别高达50.55%、38.33%和144.00%）;②夏季高温期间,盐龙湖工程及通榆河工程蓄水单元总浮游植物及蓝藻细胞密度分别为1.71×10⁶ ind·L^-1和1.28×10⁶ ind·L^-1,2.23×10⁶ ind·L^-1和0.96×10⁶ cells·L^-1.两预处理工程蓄水单元藻类构成都以蓝藻为主,其中通榆河蓄水单元藻细胞密度较高,盐龙湖蓄水单元蓝藻细胞密度所占比例较高,结合蓄水单元水质变化（浊度降低,水下光照强度的增加）,两预处理工程蓄水单元仍都具有蓝藻水华的风险;③两种预处理工程中都划分出17个FG和6个MBFG.盐龙湖工程中优势FG为：B、D、P、TC、J、Lo、W1和W2;优势MBFG为：GroupⅢ、GroupⅣ、GroupⅤ、GroupⅥ和GroupⅦ;通榆河工程中优势FG为：B、D、P、Lo、M和W1;优势MBFG为：GroupⅣ、GroupⅤ、GroupⅥ和GroupⅦ.两种功能群都能很好地响应预处理工程中水环境的变化,而MBFG的生境响应性更强,影响优势MBFG的主要环境因子为浊度、电导率、营养盐和COD_Mn.因此,在夏季高温期,需优化预处理工程的工艺与运行,调控关键环境因子,以期能够控制浮游植物大量繁殖和维持水质稳定.     

大型再生水厂不同工艺的COD、TN和TP去除效果及其影响因素分析

以北京某大型再生水厂为研究对象,通过统计分析历史数据,系统研究了2008和2013年不同工艺(倒置A2/O工艺、A2/O工艺、A2/OMBR工艺)中主要污染物COD、TN和TP去除效果的年际、年内汛期、寒冷季和温暖季的变化特征,并分析了2013年这3种污染物去除效果变化的影响因素.结果表明,同2008年相比,2013年不仅进水的COD浓度升高,TN浓度和TP浓度降低,导致进水的碳/氮/磷比值从2008年的100∶14.5∶1.4升高到2013年的100∶10.1∶0.9,而且主要污染物去除效果均有明显改善,改善幅度依次为TPCODTN.年内变化特征表现为:汛期进水COD、TN和TP的浓度降低但波动加剧,它们的去除率降低,因此汛期出水COD稳定、TN浓度降低而TP浓度波动;温暖季进水COD、TN和TP的浓度高,它们的去除率有不同程度提高,因此温暖季出水的TN浓度波动较大、COD和TP浓度稳定.冗余分析(RDA)结果表明,一期倒置A2/O工艺的出水TN和TP浓度同步波动,主要受工况变化影响,脱氮除磷的碳源竞争是导致出水TN浓度降低、TP浓度升高的重要原因.二期A2/O工艺的出水COD浓度和TN浓度主要受进水水质波动影响.三期A2/O-MBR工艺的出水水质最稳定,膜运行性能至关重要.