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.     

内分泌干扰物双酚A在黏土防渗层中的吸附作用研究

双酚A(BPA)是典型的内分泌干扰物,其在水体中广泛存在,可通过多种途径使人类遭受直接或潜在的暴露风险。研究了黏土对垃圾渗滤液中BPA的吸附机制规律及其吸附模型,讨论了溶液pH、土水比等影响因素对吸附效果的作用机制。结果表明,黏土对BPA的吸附过程遵循准二级动力学方程,黏土对BPA的最大吸附量可达到0.571mg/g,吸附等温线符合Langmuir模型。在吸附开始阶段,不同水土比的黏土吸附速率均较大,约90min达到吸附平衡,平衡吸附量为0.133mg/g;当pH≥8.39时,吸附量随着BPA的电离而减小。通过与其他各类物质进行比较时发现,黏土对氨氮的吸附性能较强,对BPA等内分泌干扰物的平衡吸附量很小,因此有必要对黏土层进行改性,以保障地下水的安全。     

水体中抗生素污染现状及其对氮转化过程的影响研究进展

近年来，抗生素引起的环境污染和生态风险备受关注.作为抗生素最重要的归宿地之一，自然水体中的抗生素污染日益加剧.逐渐累积的抗生素给水生生态系统带来风险，并会改变微生物群落的结构和功能，已成为水体中物质循环过程的重要影响因子.该文总结了我国河流和湖泊中抗生素的污染现状及其对水生生态系统产生的风险，综述了抗生素对水体中微生物群落以及硝化、反硝化和厌氧氨氧化等氮转化过程的影响.我国主要河流和湖泊中均有抗生素检出，类型包括磺胺类、四环素类、喹诺酮类和大环内酯类等，不同水体中抗生素的污染类型及浓度差异显著.目前，有关抗生素给水生生态系统造成的生态风险和对微生物群落的影响研究较多，而抗生素抗性基因在水环境中的传播扩散机制还需要更全面和深入的探索.抗生素可以通过改变氮循环功能微生物、酶活性和功能基因等影响水体中氮转化过程.对反硝化过程主要表现为抑制作用，对硝化过程的影响与其浓度和类型有关，而对厌氧氨氧化和硝酸盐异化还原为铵过程的影响研究相对匮乏.后续研究中还应探索水动力，盐度，水深和氧化还原梯度等典型水环境条件下，氮转化过程对抗生素的响应，为全面揭示抗生素对水体氮转化过程的影响提供依据.     

不同回用用途下典型城市污水再生处理工艺的生命周期评价分析

对3种典型城市污水再生处理工艺(微絮凝+砂滤+消毒(MSD)、混凝+转盘过滤+消毒(CRD)和混凝沉淀+超滤+消毒(CUD))进行生命周期环境影响定量评价,探讨了不同工艺在不同回用用途下的环境表现。结果表明:MSD工艺在富营养化(EP)方面的影响略高,归一化结果为9.32E-15,其他方面环境影响均小于CRD和CUD工艺;不同回用用途的污水再生可在某些方面抵消原需水产生的环境影响,有一定环境效益,不同出水用途的替代抵消作用可影响环境表现。以砂滤为主的典型城市污水再生处理工艺在出水用于工业冷却水时,归一化加权结果为其他两种工艺的25%和7.5%,具有较好的应用前景。     

酪氨酸氯化过程中光谱变化特征及消毒副产物的生成规律

考察酪氨酸在不同投氯量条件下氯化后的余氯,紫外吸光度值和荧光光谱,以及消毒副产物对羟基苯乙腈(4-HBC)的生成特性。结果表明,随着投氯量的增加,余氯呈现先增加再减小再增加的趋势。在投氯量为0～0.5 mmolCl2/L时,增加投氯量可提高氯化后溶液的UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明低投氯量时氯化可提高溶液中不饱和键的含量;而投氯量为0.5～1 mmol Cl2/L时,增加投氯量降低UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明过量的氯亦可破坏溶液中的不饱和键。荧光光谱测试实验亦发现:在投氯量为0.05 mmol Cl2/L时,酪氨酸溶液氯化后的荧光峰强度明显增加,表明氯化可生成荧光强度较高的产物。过量的氯(0.5～1 mmol Cl2/L)则可破坏溶液中的荧光结构,降低荧光峰强度直至未检出。     

我国高原污水处理厂现存问题及其展望

近年来,我国西部高原地区的污水处理厂数量呈现"井喷式"增长现象,但由于高原独特的气候特征以及社会特点,污水处理厂在运行和管理过程中存在诸多问题,正得到越来越多研究者的关注。针对高原地区独有的低温、低氧、低压等自然条件,对高原地区污水处理厂运行、管理方面产生的问题和原因展开分析,结合我国高原污水处理厂实际情况提出了切实可行的建议,并且对我国高原污水处理厂未来的发展方向提出展望。     

不同水动力条件下间歇微孔曝气对河道底质微生物群落的影响

微孔曝气技术被广泛运用于城市河道治理中,在间歇曝气过程中和曝气停止后微生物群落结构和功能的变化仍不明晰。采用室内模拟试验探究了曝气5 d再静置10 d后,不同水动力条件下水体污染物浓度变化过程以及底质微生物群落结构和功能的响应规律。结果表明:不同水动力条件下间歇曝气过程中和曝气停止后DO均能维持较高水平,但水体污染物浓度在曝气停止后短期内均出现显著性增加,但低流速(v=0.24 m/s)条件下污染物浓度上升最为缓慢。从微生物群落组成方面来看,该现象是由于曝气停止静置10 d后,与有机物代谢相关的氢噬菌属等菌属仅在低流速条件下可成为优势菌属,使得该流速水体中有机物更易降解,污染物浓度上升更为缓慢。从微生物群落功能方面来看,在曝气停止静置10 d后,富营养化水体中的能量代谢、辅酶和维生素代谢等代谢通路更多存在于静止和高流速(v=0.93 m/s)条件下的水体中,解释了这2种流速条件下污染物浓度更高的现象。该研究结果可为通过曝气手段持久性改善河道水质提供理论依据。     

固定在活性炭聚砜中空纤维膜中的Pseudomonas putida菌对四氯苯酚的共代谢降解

以苯酚-四氯苯酚共代谢体系为对象,研究了中空纤维聚砜膜作为细菌固定化材料对该共代谢过程的强化作用.结果表明,该膜具有内、中、外3层的结构,Pseudomonas putida菌可被固定在膜的表面和中间层;固定化后,细菌对高浓度有毒底物的忍受限度增强,从而得以持续生长,并在29 h内将600 mg/L和120 mg/L的苯酚和四氯苯酚完全降解.在膜的制作过程中添加了一定量的活性炭后,发现膜对苯酚和四氯苯酚的吸附能力增强,同时结构上更疏松,对四氯苯酚的降解效率得到了提高.固定在活性碳中空纤维膜中的Pseudomonas putida可以将1 000 mg/L和200 mg/L的苯酚和四氯苯酚在51 h内完全降解,比不加活性炭的情况缩短了37 h,中空纤维膜可以连续多次使用,对相同浓度的四氯苯酚的降解速度保持稳定.     

公交车基于不同燃油的实际道路排放性与燃油经济性

使用便携式车载排放测试系统测试了2辆国VI公交车和2辆国III公交车燃用不同燃料的实际道路排放特性和经济性.结果表明,相比于燃用京VI车用柴油,国VI公交车燃用B5生物柴油(柴油中掺混5%生物柴油)的CO比排放降低了33.1%,NO_x比排放增加了15.6%,颗粒物数量(PN)比排放降低了13.1%.4辆公交车燃用B5生物柴油的CO排放因子较京VI车用柴油平均降低了29.5%,NO_x排放因子增加了12.7%,PN排放因子降低了9.1%.通过对CO_2的分析发现,燃用B5生物柴油的排放因子较燃用京VI车用柴油增加了11.3%,运用碳平衡计算方法计算油耗,并考虑燃油密度的影响,结果发现,燃用B5生物柴油的百公里油耗较燃用京VI车用柴油增加了11.51%,相差较大,后续需深入研究油品热值等其他理化指标对燃油经济性的影响.     

乐清湾盐度环境梯度下浮游植物生态阈值研究

本文根据2004年5月乐清湾海域的调查数据,通过研究乐清湾海域浮游植物细胞密度与环境因子的响应关系,利用高斯模型分析研究了在盐度环境梯度下浮游植物细胞密度的生态阈值。结果表明,浮游植物生长的最适盐度值是26.12,盐度的生态阈值区间为[24.36,27.88],最适生态阈值为[25.24,27.00],实测数据中浮游植物细胞密度出现最大值时所对应的盐度为26.48,该盐度在所得最适生态阈值范围内。此研究结果可为该海域资源环境承载能力的监测与预警提供基准值及预警阈值,可用于乐清湾海洋资源环境承载能力预警模型的构建。