添加给水厂残泥对稻田土壤中毒死蜱环境赋存及厌氧降解的影响

给水厂残泥(WTR)是给水厂混凝过程产生的安全废弃物,是一种高效低廉的毒死蜱吸附材料。为评估将WTR作为吸附材料添加于土壤中缓解毒死蜱危害的可行性,探究了添加WTR对稻田土壤中毒死蜱环境赋存、厌氧降解及其代谢产物TCP形成的影响。实验结果表明:毒死蜱首要厌氧降解途径是快速水解为TCP,添加WTR显著降低了土壤中毒死蜱与TCP的生物有效性(P0.05)。72 d厌氧培养时间内,未添加WTR土壤中高达79%的毒死蜱主要以生物可利用态存在;在WTR添加土壤中,72%~95%的毒死蜱以稳定的残渣态存在,但毒死蜱在土壤中的降解速度因此减慢,TCP生成量随之减少。在未添加WTR土壤中,92%以上的TCP以水溶态为主,添加WTR可有效减少其水溶态所占比例,WTR添加量为10%时,其水溶态含量降至47%。随着WTR添加量增加,毒死蜱与TCP由土壤向上覆水迁移的量显著减少(P0.05)。未添加WTR的土壤水溶液体系上覆水中毒死蜱和TCP浓度分别高达537μg·L~(-1)和1 750μg·L~(-1),添加2%WTR可使其最高浓度分别降低50%。在厌氧滞水的稻田土壤中,WTR主要金属元素(Fe、Al和Mn)稳定性强,二次污染风险较低。综合以上研究结果,WTR适于作为土壤添加物应用于毒死蜱与TCP污染控制。     

给水处理厂铁铝泥对正磷酸盐的吸附效果

通过批量实验和柱状实验并结合磷的分级提取探究了给水处理厂废弃铁铝泥(ferric-alum water treatment re-siduals,FARs)吸附正磷酸盐的效果。批量实验结果表明,Langmuir和Freundlich方程均能较好地描述FARs对磷的等温吸附过程,且当pH从5增至9时,FARs磷的饱和吸附量从41.68 mg/g减小到17.08 mg/g。pH越低,磷与FARs的结合能力越强。柱状实验结果表明,FARs具有显著的磷吸附能力,在运行的89 d里,磷的去除率保持在80%以上。出水pH与进水相比略有增加,但增加量不会对地表水体造成影响。磷的分级提取结果进一步说明,被吸附的磷主要以释磷风险小的铁铝结合态存在。综合实验结果表明,FARs可以作为高效磷吸附剂应用于地表水除磷。     

运用BDD电极优化废水中氨氮的直接电化学检测方法

针对高氨氮条件下离子选择电极稳定性差的问题,筛选了3种市售硼掺杂金刚石(BDD)电极,以探究直接电化学检测氨氮的可行性.采用极化曲线法测试了3种BDD电极的析氧、析氢和析氯电位,以获得最佳电势窗口.采用循环伏安法研究了氨氮在3种BDD电极上的氧化还原行为,在1.6 V处发现了明显的氨氮氧化峰,可为氨氮直接检测提供定性依据.通过控制变量法优化了方波伏安法(SWV)和差分脉冲伏安法两种扫描方式的测试参数.结果表明,SWV响应电流更高.最佳测试参数为:方波频率10 Hz,阶跃电位2 mV,脉冲幅度50mV.在最佳条件下,当氨氮浓度为1～18mmol·L-1时,发现两段线性范围,最低检测限为0.283 mmol·L-1.本研究所建立的测试方法响应时间短、线性范围宽、稳定性强,并成功应用于垃圾渗滤液中氨氮的测定.     

天然类固醇雌激素源解析、环境行为及其污染控制

天然类固醇雌激素是一种在生物体内具有极强雌激素效应的内分泌干扰物,其在环境中的广泛存在严重影响野生动物尤其是鱼类的正常生长和发育,对环境生态系统所产生的破坏也日趋严重,然而其危害依然没有引起足够的重视。文章研究在阐述天然类固醇雌激素基本理化性质和环境存在形态的基础上,解析其在人类和畜禽的环境来源,分析其在地表水和地下水的污染状况以及环境迁移和生物积累等环境行为,并综合探讨了现今较为常见的如活性污泥法、光降解法以及微滤、纳滤和反渗透等与天然类固醇雌激素相关的污染控制技术,以期为天然类固醇雌激素的毒理性质、污染现状及相关控制方法的深入研究提供支撑。在此基础上,提出深入天然类固醇雌激素微量检测技术研究、加强国家行政管理层面上的污染控制等已十分急迫。     

氨氮在大厚度包气带土层中迁移转化的数学模拟

嘉峪关市土地自然处理系统是以亚砂土为主要介质的自然处理系统，生活污水垂直渗流为100m厚的包气带，通过吸附和生物降解作用，去除污水中的污染物质，因主要的净化及反应机理均发生在包气中，因而对包气带水流和传质过程进行了模拟，以确定污水土地处理对地下水的污染程度，在包气带模拟中，水流模拟采用二维不饱和水流模型，水质模拟采用一维不饱和水质模型，在对包气带水流进行模拟时采用了二维模型，较好地反映出了包气带水流的状态，采用ADI交替方向隐式差分，保证了计算的稳定和收敛，对包气逞溶质迁移采用隐式差分方法，获得了NH4^ -N在包气带土层中的迁移规律和污染预测数据。     

环境科学专业培养模式与特色课程体系建设研究

本文以北京师范大学环境学院环境科学、政策与管理系的发展实践为例，探讨新时期环境科学教育培养模式和课程体系建设的发展方向。     

给水处理厂废弃铁铝泥对正磷酸盐的吸附特征

以给水处理厂废弃铁铝泥（ferric-alum residuals,FARs）为载体,探究了FARs对正磷酸盐的吸附特征.ICP、SEM和XRD测试结果表明,FARs富含铁铝元素且为无定形结构.批量平衡实验法证实,FARs对正磷酸盐的吸附较符合伪二级动力学模型.在酸性环境条件下,磷的吸附效果最好,当pH值从4.6升至7...     

2种不同生物接触氧化工艺性能差异的微生态研究

研究了单级好氧生物接触氧化和缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺对高氨氮河流模拟废水的处理效果,并针对二者工艺性能差异,采用PCR-DGGE、FISH/CLSM及FISH/FCM等分子生物学手段对生物膜进行了微生态分析,以考察不同工艺菌群结构的演替以及主要功能菌的空间分布和丰度变化规律,并探讨不同生物接触氧化工艺性能差异的微观影响因素和机制.两级生物接触氧化获得了优于单级生物接触氧化的污染物去除效果,COD平均去除率高约10%,氨氮平均去除率高32%～59%.单级接触氧化工艺的生物膜厚度大于两级工艺好氧区生物膜,硝化细菌分布在距生物膜表层180～200μm的深度,而两级接触氧化工艺硝化细菌分布在距好氧生物膜表层105～125μm的深度.PCR-DGGE结果表明单级接触氧化工艺微生物丰富度指数显著高于两级工艺,FISH/FCM实验结果表明两级系统中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的相对丰度随运行时间显著增加,而单级系统则逐渐下降.结果证明两级生物接触氧化工艺的分区结构有利于硝化细菌等功能菌群的富集,能够有效提高工艺对有机物和氨氮的去除效率.     

给水厂废弃铁铝泥对镉的吸附特征及影响因素

通过批量实验探讨了给水厂废弃铁铝泥(Ferric and Alum Water Treatment Residuals,FARs)对Cd2+的吸附特征及影响因素.实验结果表明,在最初的6 h内,FARs对Cd2+的吸附量已经达到其平衡吸附量的90%,吸附较符合伪二级动力学模型(R2=0.99),并且Langmuir(R2=0.99)和Freundlich(R2=0.90)方程均能较好地描述FARs对Cd2+的等温吸附过程,其Cd2+的饱和吸附量达35.39 mg·g-1.初始溶液p H由3.0增加到8.0时,FARs对Cd2+的吸附量缓慢增加,当p H升为9.0时,其对Cd2+去除率可达97%.FARs对Cd2+的吸附量随溶液体系离子强度的增加而减小.随着柠檬酸浓度的升高,FARs对Cd2+的吸附量显著降低,而水杨酸和酒石酸则微弱促进了对Cd2+的吸附.解吸实验证明,在p H为3.0时Cd2+的解吸率最高,但仅为11%左右.分级提取结果进一步表明,被吸附的Cd2+主要以酸溶态和残渣态存在.综合实验结果表明,FARs可以作为一种高效的吸附剂用于水体除镉.     

营养盐对白洋淀草型富营养化的驱动与限制

对流入白洋淀的府河水体及沉积物中氮、磷营养元素进行了测试,并结合1991~2007年的历史数据,研究了白洋淀富营养化的基本特征及营养盐驱动机制.结果表明,府河氮、磷浓度严重超标,属于劣Ⅴ类水体.草型湖泊水生植物的生长与水体中营养盐限制类型密切相关.在高营养盐浓度下,水体氮、磷相对比(N/P)为14~16时,有利于水生高等植物生长,促使芦苇成为白洋淀优势物种.草型富营养化是白洋淀的基本特征,氮是湖泊草型富营养化的限制因子.通过降低府河输入白洋淀的含氮污染物总量,可有效缓解白洋淀草型富营养化状况.