清河流域水质目标管理技术应用示范

针对清河流域三级水生态功能分区功能定位和水质保护目标,按照"分类、分区、分级、分期"理念,应用流域水质目标管理技术方法,研究清河流域控制单元污染负荷核定、水环境容量计算与分配、污染负荷削减、污染物总量控制等关键技术应用示范,完善流域水质目标管理技术,为清河流域水环境管理提供科技支撑。     

生物炭负载P掺杂g-C3N4复合光催化剂制备及其对萘光催化降解机制

采用农业资源废弃物玉米秸秆为生物质原材料,双氰胺为前驱物,（NH₄）₂HPO₄为磷源,通过高温煅烧和浸渍法成功制备了可循环使用的生物炭负载P掺杂g-C₃N₄复合光催化剂,并采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射（UV-vis DRS）和光致发光光谱（PL）等手段对所制备样品的化学结构、表观形貌和光学特性进行了表征.结果表明,成功将P元素引入g-C₃N₄结构中,可有效改变其能带结构,降低其光生载流子复合几率;此外,生物炭作为载体,具有较好的稳定性和特殊的光电性能,不仅有利于g-C₃N₄的光电荷分离,还可提高其对可见光的响应能力.选取多环芳烃萘作为研究对象来探究不同种类光催化剂的光催化性能及对萘的去除效率.结果表明,质量比为1：1的生物炭负载P掺杂g-C₃N₄对萘表现出了最优的光催化性能,去除率为76.41%,一级动力学反应速率常数为0.0084 min^-1,是纯g-C₃N₄的3.1倍.此外,通过自由基捕获实验提出了光催化降解萘的可能机理.     

大伙房水库入库河流物理生境评价及其对水质状况的影响

2012年8—9月对大伙房水库入库河流39个河段的物理生境特征和水质状况进行调查,并运用相关分析和冗余分析的方法识别物理生境特征与水质状况的响应关系.研究结果表明,大伙房水库入库河流物理生境质量等级为较好以上的河段占43.6%,一般河段占48.7%,较差河段占5.1%,物理生境质量好的河段主要位于浑河上游地区,质量较差的河段主要位于大伙房水库周边地区.大伙房水库入库河流总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)多符合国家Ⅱ类地表水环境标准,五日生化需氧量(BOD5)和化学耗氧量(CODCr)较高,部分点位超过了国家Ⅲ类地表水环境标准.大伙房水库入库河流物理生境特征与水质状况显著相关,物理生境综合评价指数与水体中TP、NH+4-N、溶解性固体总量(TDS)、电导率和硅酸盐呈显著负相关.物理生境指标中人类活动、土地利用方式、植被多样性和栖境复杂性对水质影响较大,在流域水生态管理中应以减少人为活动干扰、合理配置土地类型、控制农业面源污染和恢复自然植被为主要对策.     

沈阳市新城子铬渣堆存区土壤铬污染分布及形态分析

采用Tessier A连续提取法,研究分析了沈阳市新城子铬渣堆存区土壤中重金属铬的污染分布和迁移转化规律,土壤中重金属铬的5种形态分布,主要以残渣态和碳酸盐结合态为主,分别占总量的49.74%和21.4%,而有机结合态含量最低,占总铬含量的6.25%。不同的功能区域铬的形态分布有所不同。总体的分布特征是残渣态>碳酸盐结合态>交换态>铁猛氧化态>有机态。     

三种吸附剂对饮用水中铝离子去除率的对比试验

传统的净水过程一般包括混凝—沉淀—过滤消毒工艺流程,主要去除水中的浊度和细菌,大部分有机物、有害的重金属仍残留在水体中。对活化沸石、聚苯乙烯树脂、活性炭3种材料的净水能力进行了研究。由于3种材料对饮用水中有害物质的去除主要以吸附作用为主,所以在水处理方法中主要阐述了吸附法,包括吸附的机理、吸附的类型、吸附的影响因素。在实验部分,以自来水出水中的铝离子为参照物,利用《生活饮用水卫生标准》国家标准检测方法分别测算出3种材料对铝离子的去除率,借此来比较3种吸附材料的吸附特性。     

双氰胺甲醛型改性脱色絮凝剂的合成、表征及脱色性能

为提高双氰胺甲醛型脱色絮凝剂的脱色性能,以尿素、三聚氰胺为交联剂,以双氰胺、甲醛为原料制备了改性脱色絮凝剂,并用其处理模拟染料废水.研究了不同染料的初始浓度、p H值、投加量、无机盐以及与聚合氯化铝(PAC)复配使用等条件对脱色率的影响.实验结果证明改性的脱色剂具有较好的脱色性能.相同投加量条件下,未改性脱色剂的最大脱色率为89.7%,而改性脱色剂的脱色率能达到94.6%.红外光谱图表明染料分子和脱色剂发生了相互作用.单因素试验研究表明单独使用改性脱色剂时,最佳投加量为120 mg·L~(-1),单独使用PAC时,最佳投加量为60 mg·L~(-1).正交试验法确定了最优适用条件为:改性脱色剂加入量70 mg·L~(-1),聚铝加入量为50 mg·L~(-1),改性脱色剂和PAC的复配使污水处理成本下降约20%.脱色剂的改性和改性脱色剂与PAC的复配显著提高了脱色剂的耐盐性.     

环氧氯丙烷胺型阳离子絮凝剂的改性及其絮凝性能

为提高环氧氯丙烷胺型絮凝剂的絮凝性能,以三乙烯四胺为交联剂,以环氧氯丙烷、二甲胺为原料,制备了季铵盐阳离子絮凝剂(记为TER),并对其进行了红外、核磁表征;同时分别以六次甲基四胺、二乙烯三胺、乙二胺为交联剂制备絮凝剂HMTA、DET、ED,采用4种絮凝剂对莫言湖水进行絮凝沉降试验,并与未改性絮凝剂进行对比;研究了絮凝剂投加量、温度及与PFC(聚合氯化铁)复配等因素对TER絮凝剂除浊效果的影响.结果表明:TER的阳离子度的测定结果为57.3%,在相同条件下,TER对莫言湖水样的除浊率能达到93.7%,优于HMTA、DET、ED及未改性絮凝剂(分别为7.4%、70.9%、8.1%、7.0%).单因素试验确定其最佳絮凝除浊温度为55 ℃,最佳投加量为30 mg/L.研究显示,TER与PFC的复配比单独使用PFC的除浊率提高了5%～25%不等,并能大幅减少TER投加量,降低处理成本.      

沈阳城市热岛变化趋势及其与TSP相关关系的初步分析

利用 1970～ 1999年 30a的沈阳市和其周边的几个观测站的年均地面温度资料、1987～ 1996年沈阳市TSP浓度的观测资料、2 0 0 2年 11月的沈阳市地面逐时温度观测资料以及 2 0 0 2年 11月的TSP浓度的观测资料 ,对沈阳市的城市热岛年际、日变化情况统计分析研究 ,找出了城市热岛的一些变化规律 ,并对这些规律与TSP浓度关系进行分析研究。结果表明 ,沈阳的热岛强度有逐年增强的趋势 ,冬季夜间增强尤为明显。TSP的浓度与热岛的增强呈正相关。     

基于硅藻完整性指数的辽河上游水质生物学评价

年9月对辽河上游12个采样点的着生硅藻进行了生物调查,同时测定了ρ(DO)、pH、ρ(TP)、ρ(TN)、ρ(NH₃-N)、ρ(COD_Cr)和ρ(BOD₅)等水质参数. 共检测到硅藻16属,以针杆藻属(Synedrasp.)、舟形藻属(Naviculasp.)、异极藻属(Gomphonema sp.)、桥弯藻属(Cymbella sp.)为优势种. 根据硅藻香农多样性指数确定了5个相对清洁采样点和7个受污染采样点,对10个硅藻生物指数进行了辨别力分析和Pearson相关分析. 结果表明,硅藻香农多样性指数、敏感性硅藻百分比和IDP硅藻指数最适合辽河上游的水质生物学评价. 采用5、3、1生物指数记分法统一量纲后,获得变化范围在3～15的D-IBI(硅藻完整性指数). 利用四分法划分辽河流域水质级别的标准,13～15为较好,10～12为一般,7～9为较差,3～6为差,并对12个采样点进行了重新评价,评价结果与水质参数的评价结果一致. 总体看来,该D-IBI基本适宜于评价辽河上游的水质状况. 收稿日期:┣┣(中)收稿日期┫┫2011-12-08修订日期:2012-03-08┣┣(中)修回日期┫┫基金项目:┣┣(中)基金项目┫┫国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07528-002)作者简介:┣┣(中)作者简介┫┫李国忱(1985-),男,辽宁阜新人,liguochen1001@126.com.*责任作者,┣┣(中)通信作者┫┫ 刘录三(1975-),男,山东莒县人,副研究员,博士,主要从事水生生物多样性、生态系统健康评价方面研究,liuls@craes.org.cn      

溶解性有机物在土壤含水层处理系统中的变化

通过实验室模拟土壤含水层处理(SAT)的土壤柱系统研究了二级处理出水中溶解性有机物(DOM)的荧光特性在SAT系统中的变化.利用XAD树脂将二级处理出水中的DOM分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A),疏水性中性有机物(HPO-N),过渡亲水性有机酸(TPI-A),过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).结果表明,TPI-N中的类芳香族蛋白质荧光物质在SAT系统中优先去除.经过SAT系统处理后,类芳香族蛋白质荧光物质和类溶解性微生物代谢产物荧光物质在HPO-A,HPO-N,TPI-A和HPI中的相对含量升高.各组分中带有3~5个稠合苯环的荧光物质,以及激发波长/发射波长(λex/λem)=390~410nm/456~476nm的类腐殖酸荧光物质在SAT系统中的去除率低于相应组分中以溶解性有机碳(DOC)表征的整体有机物的去除率.不同组分中的其他荧光物质在SAT系统中去除行为不同.