生物过滤饮用水深度处理:机遇与挑战

源水水质的恶化给传统的饮用水处理工艺带来了挑战.生物过滤是饮用水消毒输配之前管理、维护及增强颗粒滤料表面生物活性以去除有机和无机物的过程.由于具有高效、低成本等优点，生物过滤在饮用水深度处理工艺中逐渐得到广泛的应用.本文综述了生物过滤在饮用水处理过程中对水中溶解性有机质（消毒副产物前体物）的去除、微量污染物的削减、嗅味化合物及氨氮的去除等.此外，针对生物过滤在水深度处理过程中存在的问题，本文详细讨论了含氮消毒副产物前体物的生成、低温下生物过滤效能下降等挑战，并提出了今后需要研究的问题.     

基于距离协调发展度模型的乌伦古湖健康评价

人类聚居地湖泊生态系统健康面临严重威胁。科学评估湖泊系统健康成为湖泊科学与生态学交叉学科研究热点。以乌伦古湖为评价区域,基于"压力-状态-响应"模型架构,从生态完整性角度和社会服务功能角度,构建3级体系21项指标的乌伦古湖健康评价指标体系。采用层次分析法与熵权法的主客观赋权法确定权重,建立距离协调发展度湖泊健康评价模型,提出基于"协调性最佳状态"的健康评价分级标准。对2017年乌伦古湖健康状况评价,结果表明:乌伦古湖处于"不健康"和"弱度不协调"状态,生态完整性与社会服务功能2个子系统间协调性不高,社会服务功能发展超过生态承载能力。其中,吉力湖健康状况略优于布伦托海。对乌伦古湖进行生态修复,协调生态完整性与社会服务功能是今后湖泊管理面临的重大决策方向。     

海州湾岩芯沉积物稀土元素特征与物源分析

通过对海州湾潮滩HZ02岩芯沉积物中稀土元素的地球化学特征进行分析,以期探讨其物质来源。结果表明:HZ02岩芯中稀土元素平均值为225.36×10-6; 稀土元素类型特征表现为轻稀土富集而重稀土相对亏损、δEu中等程度亏损、δCe为弱的负异常; 岩芯沉积物稀土元素配分模式与陆源沉积物的稀土配分模式十分相似,可能暗示海州湾潮滩沉积物来源主要受陆源影响和控制。而且,1958年以前沉积物主要来源于临洪河,其次为废黄河,1958年以后,由于修建石梁河水库,临洪河物质减少。     

海州湾岩芯沉积物重金属污染评价和来源分析

运用富集系数等多种评价方法和多变量分析方法对海州湾潮滩HZ02岩芯沉积物的7种重金属（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Pb）进行了污染生态风险评估和金属来源识别。结果表明,海州湾潮滩岩芯沉积物重金属平均浓度分别为Cr（92.56×10-6）、Mn（1492.02×10-6）、Ni（48.01×10-6）、Cu（40.24×10-6）、Zn（116.23×10-6）、As（17.98×10-6）和Pb（44.98×10-6）,其平均浓度由大到小的顺序为:Mn > Zn > Cr > Ni > Cu > Pb > As。7种重金属浓度在1980年后开始逐渐上升,1985~1990年为低峰值,1990年后呈快速上升趋势。海州湾潮滩沉积物7种重金属在5种评价方法评估中均表现为轻度至中度污染。多变量分析结果表明重金属分三类:第一类为重金属Cr、Ni、Cu和Zn,可能来自工业和城市污染的排放,第二类为重金属Mn和As,可能来自农业污染,第三类为Pb,可能来源于海港交通。     

河南省畜禽养殖污染调查及时空特征分析研究

根据2003年-2012年河南省统计年鉴相关数据和各种估算参数,对河南省2003年-2012年18个地级市五个畜种——生猪、肉牛、奶牛、蛋鸡、肉鸡的污染物排放总量及其污染物排放负荷进行调查分析,以期为河南省畜禽养殖污染的综合治理工作提供科学依据。研究结果表明:河南省2003年-2012年间污染物排放整体呈现平稳状态,2007年波动较大;五个主要畜种中,肉牛的污染物排放平均负荷最大为48.15%,其次为生猪39.70%,肉鸡8.67%,奶牛2.65%,蛋鸡0.83%;不同地区中以南阳市污染物排放量最大,其次是驻马店市,周口市,商丘市,信阳市,五市的COD、总氮、总磷排放量分别占到了全省相应污染物排放总量的54.49%,52.36%和48.51%。     

新疆阿拉尔市苦咸水水化学特征、分布及成因分析

准确查明苦咸水分布、水化学特征及成因对此类非常规水资源的开发利用及当地水安全保障能力的提高具有重要意义.通过对新疆阿拉尔市地下水进行采样分析,利用水化学图解、描述性统计分析、离子比值法、饱和指数法等方法分析苦咸水的水化学特征及形成机制.结果表明,研究区苦咸水水化学类型以HCO₃·SO₄·Cl-Na·Ca·Mg、SO₄·Cl-Na·Mg和SO₄·Cl-Na型为主,苦咸水分布面积2163.45 km²,占总面积的77.26%,主要分布在平原水库下游及塔里木河在该市范围内的后段,苦咸水的形成主要受蒸发-浓缩作用的影响,其次是岩石风化作用,同时,人类活动对研究区苦咸水的空间分布也施加了一定的积极影响.     

1990~2020年阿克苏河流域土地利用碳排放时空轨迹与影响因素

土地利用变化会导致不同类型碳源和碳汇功能变化,是碳排放的关键来源.从土地利用变化的角度开展阿克苏河流域碳排放及其影响因素研究,对于促进流域山水林田湖草沙冰一体化保护修复、助力碳达峰与碳中和目标实现具有重要意义.基于1990~2020年的4期土地利用数据与同期社会经济数据,测算土地利用碳排放总量,探究土地利用碳排放时空轨迹及其影响因素.结果表明:①1990~2020年,耕地、林地、建设用地和未利用地整体呈增加趋势,草地和水域呈减少态势.土地利用类型空间变化特征主要表现为草地、未利用地转换为耕地;②1990~2020年流域净碳总排放量呈现持续上升趋势,累计增加了14.78×10⁴ t,耕地面积增加是引起流域净碳排放量增长的关键因素;③流域土地利用碳排放量空间上呈中间高四周低的分布格局,净碳排放量显著变化区域主要分布在温宿县南部、阿克苏市、阿瓦提县及阿拉尔市;④人类活动对土地利用碳排放驱动作用最强且其影响由东部向西部逐渐增大,年均气温对土地利用碳排放影响贡献主要集中在阿克苏市东部和阿瓦提县北部,年均降雨量对温宿县北部和阿合奇县西部的抑制作用较强.     

渭河关中段生态基流保障的水质水量响应关系研究

以渭河关中段为研究对象,结合渭河关中段的水文和水质特征,建立了渭河关中段水质水量响应关系计算程序.设置现状年(2007年)生态基流调控方案,通过渭河关中段生态基流保障调控模型计算渭河关中段各断面调控后的流量.将调控后的各断面流量输入渭河关中段水量水质响应关系的Visual Basic程序中,计算得到各断面水质与枯水期平均流量、最小流量及90％基流保证率流量的响应关系.结果表明,林家村断面至常兴桥断面水质相对较好,且优于地表水环境质量标准(GB 3838-2002)V类水标准,兴平断面至新丰镇桥断面之间水质相对较差.本文可为渭河关中段枯水期生态基流保障及水质改善提供技术支持.     

超采背景下地下水化学特征演变及机制分析——以新疆昌吉州东部奇台县为例

地下水超采不仅引发生态与地质环境问题,而且对水质产生影响.探究超采背景下地下水化学演变特征,对区域地下水资源开发利用与保护具有重要意义.本文基于2001―2020年16眼原位井长系列监测数据及2020年30组地下水水质数据,采用Piper三线图、Spearman秩相关系数法、Gibbs图、离子比值法等方法对奇台县近20年地下水化学变化特征进行了分析.结果表明：(1)超采背景下,近20年奇台县平原区矿化度(TDS)呈下降趋势,水质趋于淡化.地下水化学类型主要由SO₄·HCO₃-Ca·Mg型过渡到SO₄·HCO₃-Ca·Na和SO₄-Ca型.(2)2001年和2020年地下水水位与水化学特征空间变化规律具有一致性,地下水位降幅较大区域对应的Mg²⁺、Na⁺、Cl^-含量变幅也相对较大,地下水化学组分受地下水超采影响较大.(3)超采背景下,地下水埋深增大,蒸发浓缩作用减弱甚至消失.地下水化学组分受岩石风化溶滤作用和矿物的...     

零价铁填充柱对水中多环芳烃的吸附性能

采用还原性零价铁设计了一种填充柱,研究了填充材料配比、填充高度、水样停留时间、p H值和多种PAHs混合对填充柱吸附水中PAHs性能的影响,以及填充柱的PAHs饱和吸附量、铁溶出量及循环使用.结果表明,普通还原性零价铁与石英砂质量比为9∶1的零价铁填充柱对水中PAHs有优异的吸附性能,并且材料填充高度越高,填充柱对PAHs的吸附量越大,已吸附的PAHs解吸难度也越大.柱流速越低,停留时间越长,填充柱的吸附率越高;且随着柱流速的增大,停留时间减少,填充柱的吸附率也在不断下降.填充柱在中性或者碱性条件下PAHs的吸附效果较好,而酸性体系下吸附效果较差.多种PAHs相互两两混合或同时混合后,低浓度PAHs之间的竞争吸附现象不明显,而高浓度PAHs之间存在明显的竞争吸附现象,并且零价铁填充柱对高环PAHs的吸附率更高.零价铁填充柱对PAHs的饱和吸附量可达0.015 g·g~(-1),当水样中PAHs质量含量为25μg时,填充柱穿透的水样体积可达4 L.材料钝化后选用0.1%的H_2O_2酸性体系活化后可以重复使用,其吸附率变化小于3%.由此,零价铁填充柱对水中PAHs具有优异的吸附性能,是水中PAHs去除的有效方法和途径,具有大规模推广应用前景.