浓盐水处理技术研究进展

海水淡化技术是解决中国水资源危机的一种具有根本性的举措之一.然而随着海水淡化产业规模的增大,其产生的浓盐水的排放成了本身面临解决的问题之一.本文阐述了浓盐水的特性及其对环境的各种危害性,并对浓盐水直接排放问题进行了详细分析.介绍了国内外近年来主要处理浓盐水的方法-真空膜蒸馏浓缩技术、正渗透技术、喷雾蒸发技术、冷冻法浓缩技术.对各种处理技术的原理和特点进行了详细综述,并对其研究进展进行了归纳总结.最后对各项处理技术的应用前景提出了展望.     

辽宁营口滨海地区海水入侵特征研究

本文通过18个观测井内主要9种离子浓度,对辽东湾东部营口沿岸海水入侵的分布特征进行了分析,根据海水入侵区地下水中主要离子浓度与地下水的相关关系,总结了随着海水入侵的发展地下水化学类型的变化,地下水化学类型分为3大类型。①Na+—Cl-型:沿海岸呈条带状分布;②Cl-·HCO3-或HCO3-·Cl-型:分布于前者之上的陆域,从北至南连续带状分布,北部较宽,中部较窄;③HCO3-型(阳离子为Na+·Ca2+):分布于远离海岸的陆域松散沉积层中,北部为大面积成片分布,南部缺失。该区地下水水化学类型呈带状分布,类型变化规律明显,反映了海水入侵分布特征,当淡水开采时,水位降深越大,微咸水入侵强度越大,控制淡水开采是防止微咸水入侵的主要措施。     

水体系中氧氟沙星的光化学降解研究

研究了高压汞灯和氙灯照射下氧氟沙星(OFLX)在蒸馏水、人工海水和天然海水中的光降解过程,探讨了光源、起始浓度、丙酮、表面活性剂等因素对OFLX光化学降解速率的影响.结果表明,OFLX在高压汞灯下的光反应速率比在氙灯下快得多,均符合一级反应动力学过程;在相同光源下,OFLX在海水中降解最快,其次是人工海水;当OFLX初始浓度为2、4、6mg.L-1时,其光解速率常数分别为0.163、0.140和0.132 min-1,随着OFLX初始浓度增大,其光解率降低;不同浓度的丙酮均能促进OFLX光降解的反应,其反应速率常数为0.084 2～0.102 min-1,且光敏效率与丙酮浓度呈正相关关系;然而当十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、吐温-20(TW-20)等表面活性剂的浓度为5 mg.L-1,它们均抑制了水体中OFLX光降解反应的进程.另外,利用金藻8701单种培养进行了OFLX光化学降解前后的毒性试验,表明OFLX光解过程产生风险较高的中间产物,随着光解进行,产物毒性降低.     

海水鱼类网箱养殖的环境效应及多营养层次的综合养殖

海水鱼类网箱养殖是世界主要渔业国家(如挪威、日本等)广泛开展的一种高密度、集约化的养鱼方式,这种养殖方式在给广大从业者带来巨大经济、社会效益的同时,对环境也造成了不可忽视的负面影响。开展多营养层次的综合养殖(IMTA)是缓解这一环境压力的有效途径,鱼类养殖过程中释放出的二氧化碳、氮、磷等物质,由无机提取单元(大型藻类)来吸收,粪便和残饵等微小颗粒则成为有机提取单元(滤食性贝类)的饵料,较大的颗粒物质沉到海底后,可以为腐食性单元(海参等)提供食物,通过这种养殖模式,最大限度地实现系统内营养物质的高效利用,在减轻养殖对环境压力的同时,使系统具有较高的容纳量和食物产出能力。     

人工湿地净化海水养殖外排水影响因素与效果实验研究

以海水养殖外排水为处理对象,构建芦苇复合垂直流人工湿地模拟系统进行处理效果的影响因素(盐度,水力负荷,污染负荷)实验。植物选择芦苇,种植密度为48株/m2,基质填料选择细纱、蛭石、高炉矿渣、沸石和砾石。实验结果显示,随着盐度的升高,人工湿地对CODMn和NH4-N的去除率差异不显著(P>0.05),对PO4-P的去除率在逐渐降低,变化显著(P<0.05),但芦苇表现出较强的耐盐性,在盐度20时生长良好。随着水力负荷的增加,人工湿地对CODMn、NH4-N和PO4-P的去除率呈现出降低的趋势,变化显著(P<0.05);而当污染负荷增加时,去除率呈现出先增加后降低的趋势。综合考虑运行合理性及运行效果,得出合理工况为盐度20,水力负荷0.4 m3/(m2.d),污染负荷CODMn 10 mg/L,NH4-N 2 mg/L,PO4-P 0.5 mg/L。在此工况下,系统稳定运行2个月,显示人工湿地对海水养殖外排水中的污染物具有较好的去除效果。     

温州近海海域海水及滩涂沉积物中PFOS和PFOA污染特征分析

为了解温州近海海域全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的污染状况和特征,采用固相萃取/高效液相串联质谱检测法分析了采自乐清湾、瓯江口、西湾、飞云江口及洞头半屏岛的近海海水和滩涂沉积物中PFOS和PFOA污染水平。结果显示,温州近海海水普遍存在PFOS和PFOA污染,其中,PFOS的浓度范围为<1.0～31.36 ng/L,中位浓度为2.29 ng/L;PFOA的浓度范围为<1.0～23.66 ng/L,中位浓度为5.29 ng/L。滩涂沉积物样品中PFOS和PFOA的浓度范围(干重)分别为(<1.0～11.91)×10-9(中位浓度为3.60×10-9)和(1.84～34.01)×10-9(中位浓度为6.83×10-9)。温州近海海水中PFOS和PFOA的污染水平明显高于香港沿岸、中国南海海水、韩国沿岸海水和近海珠江三角洲,与大连湾的海水相当,海岸滩涂沉积物中的PFOS和PFOA浓度远高于珠江和黄浦江沉积物中的浓度。     

我国海水养殖的生态预警评价指标体系与方法

在界定海水养殖业生态环境预警的概念基础上,初步建立了养殖业生态预警的指标评价体系和评价方法,并使用各个指标的实际观测数据进行初步模拟分析。研究发现,2001～2009年期间,2001年、2003年和2005年我国海水养殖的生态环境影响处于重警状态,2009年的生态效应处于轻警状态,其余年份均为中警状态。说明我国现有的海水养殖生态环境影响已和社会经济可持续发展产生一定程度的不协调,建议调整我国海水养殖的发展规模、降低海水养殖密度、加强海洋生态环境管理。     

海水淡化水在既有管网输配的铁释放控制研究

由于具有强腐蚀性,海水淡化水在既有市政管网输配过程中往往会产生严重的"红水"现象,主要是由于管网中铁的释放.为了研究控制既有管网中铁释放的有效措施,对管龄为30～40 a的钢管和灰口铸铁管内壁的腐蚀瘤进行分析,主要组成物质为Fe3O4和FeOOH;选择腐蚀较严重的钢管进行静态浸泡试验,重点分析了自来水和淡化水的掺混比、pH值、碱度、氯离子和硫酸根离子对铁释放的影响,并以铁浓度为控制量,初步给出了海水淡化水在既有管网中安全输配所需满足的水质条件:自来水和淡化水的掺混比≥2∶1,pH值在7.6以上,碱度>200 mg.L-1.     

海岸带含水层咸淡水界面随潮汐波动的数值模拟

在分析、研究了滨海地带含水层和不透水层的水文地质特性及含水层内的咸淡水渗流运动特征的基础上,运用数学推理的手法,建立了一种较为简单适用的模拟海岸带含水层咸淡水界面和天然地下水面变动规律的二维数学模型,通过该模型的计算值与实验值的比较,证明该模型的计算结果与实验结果有着非常好的拟合度,即该模型能较客观地揭示海水入侵引起的咸淡水界面的变化规律.其后,运用该模型系统的探讨了含水层以下为非平坦的不透水层的滨海地带天然地下水面、咸淡水界面伴随着潮汐的波动而变化的规律.即伴随着潮汐的波动,一方面天然地下水面和咸淡水界面与潮汐具有相似的振动波形,波动的幅度随离海岸距离的增加而减小.在海岸附近咸淡水界面的振幅大于天然地下水面的振幅,而在离开海岸一定距离后天然地下水面的振幅超过咸淡水界面的振幅.总体上天然地下水面的振幅呈负指数衰减,而咸淡水界面的振幅几乎呈直线衰减(其衰减直线的倾角在135～150 °之间变动),且潮汐波动对天然地下水面影响的范围远大于其对咸淡水界面的影响;另一方面天然地下水面和咸淡水界面波动的振幅及它们之间的相位差的大小还与天然地下水面的水力坡度、含水层的渗透系数、有效孔隙率、不透水层形状及其变动的幅度有关,但它们之间的相位差的大小与潮汐波动的幅度无关,其振幅与潮汐的振幅成比例增减.当不透水层的形状一定时,不论天然地下水面的水力坡度、含水层的渗透系数、有效孔隙率及潮汐波动的幅度怎么变动,天然地下水面、咸淡水界面振动的相位差的变化趋势及其峰值出现的位置几乎不变,即不透水层的形状决定着天然地下水面、咸淡水界面振动的相位差的变化趋势,而其大小与含水层的水文地质参数(水力坡度、渗透系数及有效孔隙率)密切相关.此外,当天然地下水面和咸淡水界面的振动存在相位和振幅的较大差异时,可以断定含水层以下存在非平坦的不透水层,且这种差异越大,不透水层凸凹不平的程度越高.     

地下水环境安全不容忽视

地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定、水质好,一直是人类的重要水源之一。进入工业社会,随着人口的增长、工农业的发展和科技的进步,对于水资源的需求不断增加,地下水的开采量和开采深度也进一步加大,洁净而丰富的地下水资源为农业灌溉、工矿生产和城市生活源源不断地注入着活力。数据显示,目前我国地下