分流两段式土壤渗滤系统脱氮效果及机理研究

为解决传统土壤渗滤系统占地面积过大的问题,采用多级土壤渗滤系统和地下渗滤系统组合的新型两段式污水处理工艺,研究了在高水力负荷0.3m/d条件下分流比对其脱氮效果的影响,并通过实时定量PCR技术对不同层级的脱氮功能基因数量进行检测,进一步探究该系统中微生物脱氮机理.水质监测结果表明,分流措施可以显著提高两段式土壤渗滤系统在高负荷下的脱氮能力,当分流比为1：2时系统污染物去除能力最佳,对化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）的平均去除率分别达到91.16%、96.91%、72.11%和72.27%.脱氮功能基因丰度分析结果表明,多级土壤渗滤系统中的硝化及厌氧氨氧化和地下渗滤系统中的硝化反硝化的耦合作用是该工艺微生物脱氮的主要途径.     

SnS2/α-Al2O3对酸性废水中汞离子的去除机制

基于硫化物与汞亲和性较强的特性,构建了SnS₂/α-Al₂O₃复合型除汞吸附剂材料.实验结果表明,该复合材料对Hg²⁺的最大吸附容量可达950mg/g,其吸附效果不受pH值（酸性pH=1~6）影响,汞浓度为65mg/L时,均能达到近100%的汞去除效率.同时,吸附过程不会受其他金属离子（Cd²⁺、Cr³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Co²⁺等）的强烈干扰,汞浓度为1mmol/L条件下,汞的去除速率及效率均未有很大差距.吸附过程未有大量Sn²⁺析出,证明了该复合材料的酸性稳定性.通过吸附动力学以及吸附机制研究表明,该吸附过程为单层化学吸附.通过盐酸溶液浸泡洗涤,可以实现SnS₂/α-Al₂O₃复合材料的再生和循环使用.     

表面流人工湿地和复合型生态浮床处理污水厂尾水的脱氮性能分析

采用菖蒲型表面流人工湿地和复合型生态浮床净化模拟污水厂尾水,以探究在不同季节、不同进水氮形态下两者的脱氮性能差异;并结合高通量测序技术分析微生物组成,以考察两系统内微生物群落结构特征及功能特征。研究结果显示:植物和水温对系统TN的去除具有显著影响,在夏季表面流人工湿地组和复合型生态浮床组的处理效果明显优于春、秋季,在系统水力停留时间为3 d、水温为(34±2)℃的条件下,两者对TN的去除率分别达到(84. 97±3. 90)%和(82. 23±4. 83)%;进水氮形态对系统的运行效果有显著影响,当水温为(25±2)℃时,进水中ρ(NH+4-N)/ρ(NO_3~--N)=1∶1时,系统对TN的去除负荷达到最大,湿地组为1333 mg/(m~2·d),浮床组为923 mg/(m~2·d),适当提高进水中氨氮的比例有利于植物生态系统中总氮的去除。菌群分类结果表明,两种处理系统均具有很高的细菌多样性,相较于浮床组,湿地组的反硝化菌相对丰度更高,表现出更强的脱氮性能。     

铁碳填料和硫铁矿填料强化两段式人工湿地处理农村生活污水

以强化用于农村污水处理的两段式人工湿地对氮、磷去除能力为目的,搭建了前段为砾石填料,后段分别投加部分铁碳填料和硫铁矿填料的两段式水平流人工湿地系统,以模拟农村生活污水为处理对象,在水力停留时间为3 d,曝气量为0. 2 L/min的条件下,研究填料在去除污染物中的作用及其机理。结果表明:3种人工湿地中,对模拟农村生活污水处理效果最好的是铁碳人工湿地,中后段处理效果强于其他2种人工湿地,出水TN、TP、NH_4~+-N和COD平均质量浓度分别为2. 75,2. 65,1. 90,20. 33 mg/L。硫铁矿人工湿地处理效果与砾石人工湿地差别不大,铁碳人工湿地在中性条件通过微电解除氮时,未产生中间产物NH_4~+-N与NO_2~--N。     

废电路板热拆解过程中颗粒污染物的排放特征

文章对废旧电路板(WPCBs)加热拆解过程产生的颗粒物、颗粒物所富集的重金属(Sb、Zn、Cr、Pb、Cd、Cu)与多溴联苯醚(PBDEs)进行研究。结果表明,加热拆解过程中排放的PM_(10)颗粒物总浓度、颗粒态重金属总含量、颗粒态∑_(39)PBDEs含量分别为2 243μg/m~3、33.53μg/m~3、9 535 ng/m~3。PM_(2.5)细颗粒占释放颗粒物的63%,其中0.4～0.7μm粒径段的颗粒物浓度最大。PM_(10)中各重金属含量由高到低依次为:SbPbZnCuCrCd,其中Sb和Pb的排放浓度分别为21.86μg/m~3和6.74μg/m~3。Pb、Cd、Cu的质量中值直径(MMAD)2.5μm,主要分布于细颗粒,而Sb、Zn、Cr集中于粗颗粒。PBDEs的排放以四溴联苯醚为主,占78.68%。∑_(39)PBDEs的MMAD值1,低溴代PBDEs主要集中于细颗粒,而高溴代PBDEs主要吸附于粗颗粒。对WPCBs加热拆解过程产生不同粒径颗粒中重金属和PBDEs的分布特征研究,为颗粒物的污染控制和风险评价提供科学依据。     

改性天然磷灰石促进Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复

采用草酸和柠檬酸分别与天然磷灰石共培养以对其改性,并将改性磷灰石用于Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复,借助XRD、FTIR等仪器方法表征改性磷灰石的物相组成及其P结合形态的转变,采用TCLP方法评价改性天然磷灰石对土壤重金属的修复效果.研究表明,草酸改性磷灰石诱导了草酸钙生成,并且32.4%的P由稳定形态转化为水溶态,而柠檬酸改性未能使磷灰石主要成分发生显著变化,仅有0.28%的P转化为水溶态P.与天然磷灰石相比,改性磷灰石提高了对Pb和Zn的稳定性.草酸改性磷灰石可同时有效地稳定土壤中的Pb和Zn,稳定化效率分别为68%—100%和64%—73%,其固定机制主要是形成难溶的磷酸盐沉淀;柠檬酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化效率分别为20%和62%—69%,对Pb和Zn的稳定性主要是通过吸附作用.总之,草酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化优于柠檬酸改性磷灰石,是一种高效经济的土壤重金属稳定化修复材料.     

基于Meta分析的全氟化合物对鱼类生态毒性效应

全氟及多氟化合物（PFAS）是难降解的有机污染物,具有普遍存在、生物蓄积和生物学毒性效应等特点.为探讨PFAS对鱼类的生物毒性效应,综述了64篇文献,通过Meta分析合并效应值探讨鱼类暴露于PFAS对其功能性状的毒性,为PFAS的毒性评估提供参考,有利于PFAS污染的优先控制管理.结果表明：①在研究的12种功能性状中,鱼类的7类功能性状易感,毒性响应顺序为畸形（lnRR=-2.5599）、发育（lnRR=-0.4103）、细胞损伤（lnRR=-0.3962）、生殖（lnRR=-0.3724）、甲状腺水平（lnRR=-0.2492）、生长（lnRR=-0.2194）和生存（lnRR=-0.2192）;②鱼类性别和所处发育阶段显著影响PFAS的水生毒性,PFAS易对雌鱼产生不良影响（lnRR=-0.1628）,且胚胎期鱼类的生理功能受PFAS影响最显著（lnRR=-0.3553）;③研究涉及的PFAS共13种,其中具有磺酸盐基团的PFAS和长链PFAS更易对鱼类的功能性状产生不良影响（P<0.05）;④现有数据揭示PFAS在中低浓度（0.01~10 mg ·L^-1）下易对鱼类产生急性毒性（P<0.05）.     

共存阳离子对砷、硒和钒毒性效应的影响及预测模型研究

为探明并量化共存阳离子存在下含氧阴离子型金属在生物体中的毒性效应,以模式植物小麦(Triticum aestivumL.)为研究对象,通过单一变量控制实验,探究了4种阳离子(Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Na(2+)、Na⁺和K+和K⁺)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4+)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4^(3-)、SeO_3(3-)、SeO_3^(2-)和VO_4(2-)和VO_4^(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca⁽²⁺⁾对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca(2+)对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca⁽²⁺⁾的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R(2+)的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R²=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R2=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R²=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg2=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg⁽²⁺⁾从0.20 mmol·L(2+)从0.20 mmol·L^(-1)增加到2.73 mmol·L(-1)增加到2.73 mmol·L^(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3^-})从40.40 μmol·L-})从40.40 μmol·L^(-1)显著下降为27.98 μmol·L(-1)显著下降为27.98 μmol·L^(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R²=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca2=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca⁽²⁺⁾(或Mg(2+)(或Mg⁽²⁺⁾)在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R(2+))在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R²=0.88)和Se(Adj.R2=0.88)和Se(Adj.R²=0.95)毒性的静电作用模型。研究结果弥补了目前含氧阴离子型金属生态毒性研究的不足,为含氧阴离子型金属的土壤污染生态风险评估提供了指导与参考。     

基于泰森多边形的事故多发点识别方法*

为解决传统的热点分析方法无法识别相对独立的事故多发点,且识别结果受极值影响较大的问题,提出1种基于泰森多边形的事故多发点识别方法,基于2018年江苏省盐城市交通事故数据,用泰森多边形划分空间统计单元,依据单元面积和其内部事故数量的比值识别事故多发点,补充相对独立的事故多发区域,并用缓冲区修正多边形的形状。研究结果表明:此方法识别结果能有效避免极值的影响,能更准确地识别出事故多发点,更有效地为道路交通安全管理提供依据。     

新型PDMS相转化膜在萃取膜生物反应器中的应用

萃取膜生物反应器（EMBR）可将难降解的苯酚高盐废水分离为易降解的低浓度苯酚废水,从而实现苯酚高盐废水的高效降解。针对EMBR中传统硅橡胶管式膜苯酚跨膜传质速率较慢的问题,研究采用相转化法直接制备聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜,可同时实现苯酚高渗透性与无机盐高截留率。探究了萃取膜生物反应器中废水、微生物单元的流量、pH、温度等参数对苯酚跨膜传质与无机盐截留的影响,优化了EMBR运行条件,并探究了EMBR内微生物的苯酚降解能力及对苯酚跨膜传质的影响。研究发现EMBR最优运行条件:废水单元流量为0.17 L/h、pH值=5.1、温度为34℃;微生物单元流量为0.17 L/h、pH值=5.75、温度为30℃。投加微生物后,该EMBR的苯酚跨膜传质系数最高可达到（4.0~4.3）×10-7 m/s,苯酚去除率始终维持在100%,NaCl截留率高于99.9%。研究成果有助于解决EMBR应用推广的瓶颈,对我国水环境污染治理和水资源安全保障有积极意义。