再生水系统的可靠性:内涵及其保障措施

面对日益增长的社会经济可持续发展需求,污水再生利用已成为缓解水资源短缺和改善水环境质量问题的有效措施。随着集中式再生水系统应用规模的不断扩大和再生水利用途径的逐渐拓展,保障再生水系统的可靠性,即安全稳定高效运行显得越来越重要。目前,针对再生水系统可靠性的研究十分有限,尚未形成统一的认识和评价方法。面对再生水系统水质保障的复杂性和现有评价指标的局限性,提出了再生水系统可靠性的概念,并从冗余度、鲁棒性、弹韧性等多个维度详细阐释了再生水系统可靠性内涵、评价指标体系和保障措施。今后,需进一步深入探讨再生水系统可靠性评价方法,为构建安全可靠经济的再生水系统提供技术支撑。     

根据SSD推导PFOS沉积物质量基准及其在生态风险评估中的应用

沉积物中蓄积的PFOS（perfluorooctane sulfonate,全氟辛烷磺酸）对水体生态环境具有潜在的危害.为了合理评估沉积物中PFOS的危害,探究了沉积物中PFOS对摇蚊（Chironomus kiiensis）、钩虾（Hyalella azteca）、霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）等底栖生物的毒性效应;同时,以毒性试验结果和搜集的PFOS相关毒性数据为基础,利用SSD（species sensitivity distributions,物种敏感度分布法）推导PFOS沉积物质量基准;最后,将基准值与从文献中搜集得到的我国七大水系沉积物中w（PFOS）进行比较,以评估PFOS风险.结果表明:①沉积物中PFOS对摇蚊的毒性效应最为显著,其96 h、10 d、21 d毒性试验中LC₅₀分别为0.894、0.770和0.536 μg/g（以干质量计,下同）;10 d毒性试验中w（PFOS）最高值为156.5 μg/g时,钩虾未出现显著死亡,21 d毒性试验中LC₅₀为70.5 μg/g;在w（PFOS）最高值分别为112.4和76.4 μg/g的10和21 d毒性试验中,霍甫水丝蚓均未出现显著死亡.②沉积物中PFOS的CMC_sed（急性基准值）为28.6 μg/g,CCC_sed（慢性基准值）为0.060 μg/g.③我国七大水系96.0%的沉积物中w（PFOS）低于CCC_sed;其余的沉积物中w（PFOS）高于CCC_sed但低于CMC_sed,这些采样点主要分布在黄河中下游和长江下游.研究显示,我国七大水系沉积物中PFOS总体风险较低,但黄河中下游和长江下游沉积物中蓄积的PFOS可能具有潜在的风险,需要给予更多的关注.      

海岸线塑料垃圾低温热解及其污染物排放特征

在对典型海岸线实地调研的基础上,模拟不同盐度海岸线环境（10mg/g和35mg/gNaCl含量）,并对比现有相关研究（500mg/gNaCl含量）,对海岸线塑料垃圾进行低温热解.通过检测其热解固、液、气产物组成,分析了海岸线环境对塑料垃圾低温热解特性和污染物排放的影响.结果表明,在550℃低温热解过程中,砂质和岩基塑料垃圾热解产生的主要气体为CO和CH₄,NaCl可以增加热解气体的产量,35mg/g时增加程度最明显,其中砂质塑料热解气体产率从18.97%增加到26.07%,岩基塑料从19.27%增加到30.12%,但NaCl同时会降低气体的释放速率;所有样品的NaCl基本留在了固体残渣中,其他产物中几乎没有检测到含氯物质的存在,且发现NaCl可以减少岩基塑料热解颗粒物的产生.该结果说明海岸线塑料垃圾低温热解处置可以有效控制含氯污染物排放.     

微生物污染源解析技术研究进展

针对目前新兴的微生物污染源解析技术（MST）研究进展进行了归纳总结.结果表明,标记物的源强特征显著影响水体微生物污染水平的评估,选用标记物时应同时考虑灵敏度和源强特征;与非目标物种样品产生交叉反应导致标记物特异性降低,可通过稀释样品或DNA纯化等手段降低假阳性信号强度;粪便源解析文库（FTL）中应涵盖的宿主种类,以及每类宿主应纳入的个体数量均会影响建库源解析结果的准确性,可通过权重分析来确定源文库中各宿主应囊括的样本量,提高识别污染源的准确性;FTL中的物种与土著微生物分类较为接近时,SourceTracker难以准确区分微生物污染来源,将土著微生物信息纳入FTL并多次运行程序可提高SourceTracker识别污染源的能力.未来应加强对标记物灵敏度和源强特征之间相关关系的研究,同时探讨标记物源强特征产生差异的成因以及交叉反应产生的机理;另一方面,应深入探究粪源微生物种内变异程度和土著微生物的种类对建库源解析法的影响机制,以期建立准确、完善的微生物污染源解析技术.     

仅知失效数的指数型元件失效率的估计

目的基于仅知失效元件数而不知其确切寿命的试验数据,对指数型元件的失效率进行估计。方法设在时刻t_0=0以n个指数型元件进行寿命试验,但仅在时刻t_0t_1…t_k记录失效的元件数,即在[t_0,t_1],[t_1,t_2],…,[t_(k-1),t_k]内可以观测到失效的元件数,但失效元件的确切寿命未知,将各时间段内的失效元件数分别记为r_1,r_2,…,r_k,在t_k时刻未失效的元件数记为r_(k+1)。采用改进的条件中数的方法,计算元件在[t_0,t_1],[t_1,t_2],…,[t_(k-1),t_k],[t_k,∞]的条件中位寿命分别为μ_1,μ_2,…,μ_k,μ_(k+1),将[t_(i-1),t_i]内失效的r_i个元件的寿命均近似看作μ_i,未失效的r_(k+1)个元件的寿命近似看作(t_k+μ_(k+1))/2,进而估计元件的失效率,并对此方法进行仿真。结果仿真结果表明,改进后的估计结果得到改善。结论对于此类数据,改进的条件中位数方法可以有效估计元件的失效率,并可应用于实际。     

一种新型表面处理剂提高电气设备外绝缘防污闪性能的应用技术研究

本文介绍一种新型的表面处理剂,主要针对运行多年的电气设备外绝缘进行表面处理,提高其表面性能,以提高其防污闪能力。该表面处理剂能够在清洁表面污秽的同时,提高外绝缘表面的防污闪性能。对于瓷或玻璃绝缘子,本研究通过表面处理以提高其憎水性和自清洁能力。对于硅橡胶材料制品(复合绝缘子、防污闪涂层、硅橡胶套管等),特别是憎水性减弱或丧失的硅橡胶制品,本研究通过表面处理以提高其憎水性和自清洁能力,从而提高其防污闪能力。     

长三角背景大气PM2.5中非极性有机化合物组成特征及来源

为了探究长三角区域大气细颗粒物中非极性有机化合物的组成及来源特征,于2019年12月至2020年11月在临安区域大气本底站采集了129个PM_2.5样品,对其有机碳(OC)、元素碳(EC)和非极性有机化合物(NPOCs,包括多环芳烃、正构烷烃和藿烷类)进行了分析,并用分子示踪物、特征比值和正定矩阵因子分析模型等方法探究了有机气溶胶的主要来源.结果表明,临安ρ(PM_2.5)的年平均值约为(32.36±20.44)μg·m^-3,ρ(NPOCs)年平均值约为(59.05±40.39)ng·m^-3,呈现出冬高夏低的季节变化特征.正构烷烃主要源于化石燃料和生物质(草和木材等)燃烧等人为源,其次为高等植物角质层蜡排放;多环芳烃主要源于燃煤燃烧、机动车排放和生物质燃烧等非化石源的混合贡献;藿烷类物质主要源于机动车排放,其中冬季还受到燃煤源的影响.后向轨迹聚类分析和潜在源区分析表明临安主要受到外来气团输送的影响.结合正定矩阵因子分析模型对采样期间观测到的NPOCs进行源解析,得到了燃煤燃烧源、交通排放源和生物质燃烧等...     

基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径

 综述城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究进展,认为城市湿地对城市可持续发展有重要意义,必须对其进行具有前瞻性的景观生态规划。分析景观过程和景观格局相互关系,结合目前城市湿地景观生态规划多流于现状的局限,提出基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径,将城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究结合起来,使城市湿地景观生态规划包含时、空二维信息。该途径提出的目的是使城市湿地景观生态规划更具前瞻性,对城市可持续发展起到更大作用,并对构建城市湿地景观生态规划研究理论框架有积极意义。     

人类活动强度对锦江浮游细菌群落结构的影响

为分析人类活动强度对锦江浮游细菌群落结构的影响机制,本研究于2021年1月（枯水期）和7月（丰水期）在锦江21个采样点采集表层水样,基于高通量测序技术研究浮游细菌群落特征,运用网络分析等方法阐明浮游细菌群落的交互作用,并探讨人类活动强度对其结构及构建过程的影响.结果表明：①枯/丰水期第一优势浮游细菌门均为变形菌门（Proteobacteria,53.08%/37.84%）,其次是放线菌门（Actinobacteriota,30.89%/32.05%）和拟杆菌门（Bacteroidota,9.41%/13.94%）;②与枯水期相比,丰水期浮游细菌群落的距离衰减效应更强,且其群落结构的季节变化大于人类活动强度影响下的空间变化,平均最近邻体指数（ENN_MN）和农田是影响河流细菌群落的最主要因子,而该群落构建过程主要由不同水化学指标驱动;③Proteobacteria和Patescibacteria是浮游细菌群落交互作用的关键物种,低干扰强度下浮游细菌群落交互网络的稳定性优于其他干扰强度,林地和温度（T）分别是影响枯/丰水期网络稳定性的主要环境因子.④人类活动强度变化可通过调节确定性和随机性过程平衡来影响浮游细菌群落构建,随着强度增加,确定性过程对浮游细菌群落构建的相对重要性不断增强,且人类活动强度每增加10%,将使浮游细菌群落交互网络的稳定性在枯/丰水期分别减少约 6.38%和6.06%.以上结果为研究人类活动影响下河流生态系统监测和保护提供了理论基础.     

次氯酸钙预处理对污泥厌氧发酵合成中链脂肪酸的影响研究

探究了次氯酸钙（Ca（ClO）₂）预处理对活性污泥厌氧发酵合成中链脂肪酸（MCFAs）的影响,结果表明Ca（ClO）₂能显著提高污泥的降解性能,且发酵液中可溶性有机物增量与Ca（ClO）₂浓度梯度呈正相关.当预处理浓度为80 mg?g^-1时,产出MCFAs浓度达到峰值（5691.9 mg?L^-1）,是空白组的2.6倍.然而,更高Ca（ClO）₂（240 mg?g^-1）预处理浓度下其对污泥中的微生物过程（水解、酸化过程）的抑制作用导致MCFAs产出浓度有所降低.本研究为拓展污泥高值化处理技术提供了新思路.