水质生物毒性在线监测技术研究进展

从生物分子、细胞、个体、种群和群落水平,系统介绍了国内外研发的水质毒性在线监测技术,归纳分析了各种技术的特点及应用,并提出了其发展前景与趋势。     

硝基苯污染底质的微生物强化修复研究

采用从污染底质中分离出的可降解硝基苯的恶臭假单胞菌,对硝基苯污染底质的微生物强化修复进行了实验室和现场实验研究.该细菌在未灭菌的河水中可以硝基苯为唯一碳源生长,低温条件下(5℃),对于100g的含有11.8mg/kg硝基苯的污染底质,投加2mL(107cells/mL)菌液可以在4d完全降解底质中的硝基苯,实现对污染底质的强化修复.该过程中无须投加额外的氮、磷及其他的营养盐,说明污染底质中含有足够的细菌生长所需的营养物质.在使用河水和底质的现场实验中,当底质和河水中的硝基苯初始浓度在7～8mg/kg,50～61mg/L之间时,投加硝基苯降解菌可使底质和河水中硝基苯的降解时间缩短了40h以上,河水中的硝基苯先于底质中的硝基苯被细菌所降解.     

污水处理厂出水中雌激素活性物质浓度与生态风险水平

再生水在环境和景观水体利用中,由微量有毒有害污染物,特别是内分泌干扰物引起的长期生态风险备受关注. 以再生水生态风险控制为目的,对城市污水处理厂出水(再生水)中雌激素活性物质浓度分布情况进行了研究,归纳了8种雌激素活性物质的出水浓度水平,比较分析了各物质的雌激素活性和生态风险. 结果表明:8种物质的质量浓度分布在ng/L～μg/L,其中ρ(类固醇)最低,为nd～50 ng/L;ρ(酚类)及ρ(酞酸酯类)主要在μg/L水平,个别高达40 μg/L. 雌激素活性分析和生态风险评价结果表明,污水处理厂出水(再生水)中3类雌激素活性物质的雌激素活性和生态风险顺序均为类固醇物质＞酚类物质＞酞酸酯类物质. 城市污水再生处理厂应优先控制乙炔基雌二醇(EE2)、雌酮(E1)和雌三醇(E3)等3种雌激素活性物质.      

MBR-RO组合工艺污水回收中试研究

以A2/O-MBR为预处理工艺,构建了MBR-RO组合系统并用于城市污水的直接处理与回收,考察了MBR工艺作为RO预处理的可行性,评价了RO膜的出水水质,分析了不同操作条件对RO膜的渗透性能及膜污染的影响.研究表明,RO出水平均值为TOC＜1.3 mg/L、NH 4-N＜0.03 mg/L、TN＜0.1 mg/L,TP未检出,电导率和浊度分别小于30μS/cm和0.12 NTU,MBR出水中的无机离子已被RO完全截留,MBR-RO系统具有很高的污染物降解能力和脱盐能力,其出水水质可达饮用水水质标准.MBR作为RO的预处理是完全可行的,连续6个多月的运行中RO膜污染表现不严重.     

两种工艺对污水再生水中微量有机物的去除效果

以20种微量有机污染物为目标物,针对北京市2个再生水厂的不同工艺,系统地考察了污水再生水中目标化合物的去除效果,并采用重组酵母雌激素活性筛检法(YES法)对再生水中雌激素活性进行评价.结果表明,超滤(UF)+臭氧(O3)氧化处理工艺可有效地去除微量有机污染物,出水中雌二醇当量浓度(EEQ)低于YES法检出范围.A2/O+膜生物反应器(MBR)+反渗透(RO)处理工艺对微量有机污染物有很高的去除能力,出水中可检测出的目标化合物较少.2种工艺均可降低再生水的环境风险,保障其使用安全.     

强化启动对内循环生物流化床硝化效果的影响

通过改变内循环生物流化床的启动水质,提高N/C组成以强化流化床后期的硝化作用.结果表明,高N/C和低进水COD强化启动后处理生活污水,在HRT为2h时,可以同时高效去除COD和氨氮,氨氮的平均去除率为74%.耗氧速率试验表明,强化启动后,流化床中生物膜的异养菌活性大幅度降低,氨氧化细菌活性明显提高,硝化细菌活性变化不大.对反应系统微生物醌进行的跟踪分析表明,强化启动后,生物膜中的硝化细菌数量明显增加,微生物种群的分布均匀性变化较小,以革兰氏阴性菌为主.扫描电镜观察显示,低N/C启动条件下,生物膜厚且致密,异养菌所占比例高;高N/C启动条件有利于硝化细菌的生长,生物膜相对稀薄.     

环境因子对红斑顠体虫生长的影响

讨论了环境中氨氮的浓度、pH值、盐度、温度对红斑顠体虫生长的影响.结果表明,在pH值为7时,氨氮对红斑顠体虫的急性毒性半致死浓度为264mg/L;红斑顠体虫对氨氮长期接触时的最大可接受浓度在20～50mg/L;氨氮对红斑顠体虫的毒性随pH值的增加而增加;盐度在1000mg/L以下,对红斑顠体虫的死亡没有影响;温度在15～30℃,红斑顠体虫的表观增长速率满足Arrhenius拟合,其表观增长率随温度增加而增大,但35℃时红斑顠体虫的生长减缓.     

土壤无机离子在非均匀电场作用下的迁移

研究了非均匀电场对不饱和沙壤土中的NO₃^-和SO₄^2-的迁移特征,揭示利用非均匀电场向土壤中注入营养物和电子受体的特性.结果表明,非均匀电场能有效地增强土壤中NO₃^-和SO₄^2-的移动性,在1.0V/cm电压梯度下不饱和沙壤土中NO₃^-和SO₄^2-的电迁移速率分别高达22.0,16.5cm/d;在非均匀电场中无机离子主要通过场强较大的区域迁移;切换电场极性可以方便地控制土壤中NO₃^-和SO₄^2-的运移,同时能促使NO3-转化为NO₂^-.利用非均匀电场的迁移和富集效应,可以有效地向土壤中注入无机离子或者将污染离子从土壤中分离出来.     

壬基酚聚氧乙烯醚在MBR 与CASR 中的行为

对比研究了壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO, n 为1~4)在膜-生物反应器(MBR)和传统活性污泥反应器(CASR)中的去除效果和迁移行为.结果表明,在相同NPnEO 污泥负荷的条件下,采用不主动排泥的运行模式,2 种反应器均能有效去除NPnEO,去除率分别为99.2%和97.1%,MBR 的去除效果更稳定.前21d 中,2 种反应器中混合液NPnEO 浓度均呈现先增大后减小的趋势,但MBR 出水NPnEO 浓度小于其混合液浓度,而CASR 出水浓度则高于其混合液浓度;21d 后,2 种反应器混合液与出水浓度均趋于一致.活性污泥对NPnEO 具有吸附作用,但对去除NPnEO 的贡献很小;推测生物降解是去除NPnEO 的主导作用.     

难降解有机物污染底质原位修复技术研究进展

随着水环境外污染源得到有效控制,底质污染逐渐成为人们关注的焦点.底质中的污染物尤其是难降解有机物可通过生物富集和生物放大等过程,进一步影响陆生生物和人类的健康.因此,对底质中难降解有机物的修复是目前所迫切需要解决的环境问题之一.基于异位修复成本较高易造成二次污染等缺点,文章针对难降解有机物污染底质,探讨了原位修复技术的研究进展,自然修复成本较低,对生态环境不产生干扰,但不适用于高浓度污染底质;植物修复操作简单,能有效防止污染底质再悬浮,但对高浓度难降解有机物耐受性较低;微生物修复适用范围广,修复效果较为显著,但菌体易流失,对环境的适应性较差.于是,固定化修复技术应运而生,固定化技术能解决传统的微生物修复存在的很多问题,但固定化载体的重复可利用性和再生性问题仍有待解决.文章最后对今后难降解有机物污染底质的研究方向进行了展望,由于污染底质多为复合污染,各取所长的联合修复技术将成为未来的研究热点.