非点源污染最佳管理措施之研究热点综述

最佳管理措施(BMPs)被证明是最有效的非点源污染治理方法之一,迄今为止已有广泛的研究与应用。目前,BMPs研究热点主要集中于成本—效益分析与优化配置等。BMPs也可依靠模型测算来进行成本—效益分析,目前评价BMPs环境效益的常用模型包括水土评估模型(SWAT模型)、暴雨洪水管理模型(SWMM模型)等。在实际应用中,特别是在社区、城区甚至整个城市尺度下,非点源污染控制需要进行多种BMPs的优化组合。BMPs的优化配置可基于经验和模型计算进行。近年来,优化算法被引入到BMPs优化配置中,其中遗传算法(GA)的应用广泛,可通过目标函数的引导,进化出最优的BMPs规划方案。但是,中国BMPs成本—效益分析及优化配置中仍存在问题,如模型研究领域缺少与实际监测数据的结合、国内BMPs数据库建设发展缓慢等。     

哌拉西林的水解机理研究

水解是哌拉西林（piperacillin,PIP）在环境中迁移转化的主要途径之一.本文测定了PIP在不同温度、pH条件下的水解速率常数、半衰期及活化能.在pH为3、5、5.6（无缓冲盐）、7的条件下，每增加10℃，PIP的平均水解速率因子增加0.497 h-1. pH为9时的PIP水解速率大于pH为3、5、5.6（无缓冲盐）、7时的水解速率. PIP的水解反应途径受pH影响，在酸性条件下，PIP的主要水解产物含有哌嗪结构，质荷比为143与492；在弱酸性和中性条件下，PIP会与其水解产物形成较为稳定的二聚体，抑制PIP的进一步水解；在碱性条件下，PIP的水解产物中哌嗪结构不稳定，会进一步水解，质荷比为143的产物进一步水解为质荷比为100的水解产物，质荷比为536的产物进一步水解为质荷比为554的产物.     

北京市北运河水体中抗生素污染特征及风险评估

为评价北京市北运河水体中抗生素的污染特征和风险水平,采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱联用技术(SPE-HPLC-MS/MS),对北运河流域水体中的抗生素浓度进行了分析.结果表明,12个采样点总浓度为59.19～703.44 ng·L^-1,共检出4类7种抗生素,包括磺胺吡啶、克拉霉素、阿奇霉素、罗红霉素、红霉素、氧氟沙星和林可霉素.其中,克拉霉素、阿奇霉素、罗红霉素、氧氟沙星和林可霉素的检出率为100%,红霉素的检出率为41.67%,磺胺吡啶的检出率为33.33%.与国内部分流域相比,北运河流域水体中阿奇霉素、红霉素和克拉霉素处于较高水平.生态风险评估结果表明,抗生素对藻类的风险为高风险.健康风险评估结果表明,磺胺吡啶、林可霉素、罗红霉素、阿奇霉素和红霉素无潜在健康风险,克拉霉素的人体健康风险为低风险.     

饮用水源中有机磷农药的应急预处理技术研究

有机磷农药的大量生产和使用对饮用水安全造成了潜在的巨大威胁。为了在饮用水源突发有机磷农药污染时保证饮用水安全，在水源水中进行了高锰酸钾氧化、粉末活性炭（PAC）吸附、臭氧氧化、O3／PAC和O3／H2O2 5种预处理技术对4种有机磷农药（乐果、敌敌畏、马拉硫磷和甲基对硫磷）的去除效果对比研究。实验结果表明，当水中乐果、敌敌畏浓度为266肛g／L、3．6μg／L时，0．5mg／L的高锰酸钾不能将其去除达标（国家生活饮用水卫生标准，GB5749—2006）；PAC对乐果和敌敌畏的吸附效果良好，20mg／L的PAC能将低浓度的乐果（241μg／L）和中低浓度的敌敌畏（3．0～9．3μg／L）去除达标；臭氧对4种农药均有较好的去除效果，当CT（浓度×时间）值为17mg·min／L时，除高浓度的乐果（729μg／L）和甲基对硫磷（276μg／L）外，其余农药均可以去除达标；采用O3／PAC和O3／H2O2高级氧化预处理，高浓度的乐果（629～710μg／L）和甲基对硫磷（364～428μg／L）均可迅速去除达标。     

醋酸盐类城市道路抑尘剂的生态毒性及生物降解特性

醋酸盐类抑尘剂因其具有良好的抑尘效果和生态友好性,被越来越多地用于城市道路抑尘.为了揭示醋酸盐类抑尘剂的水生态效应,选取水环境中占据不同生态位的4种水生生物(发光细菌、羊角月牙藻、大型溞和青鳉鱼)进行急性毒性测试.结果表明:4种水生生物对醋酸盐类抑尘剂的敏感程度依次为羊角月牙藻>大型溞>青鳉鱼>发光细菌.确定了抑尘剂与大型溞、发光细菌、青鳉鱼的剂量-效应关系,抑尘剂对三者的EC₅₀/LC₅₀(半数效应浓度/半致死浓度)分别为1.29、37.6、32.7 g/L.抑尘剂对羊角月牙藻的急性毒性及其质量浓度之间没有呈现出明确的数量关系,但是可推断EC₅₀为mg/L量级.以此为基础,推断醋酸盐类抑尘剂的预测无效应浓度范围为21.8～177 μg/L.不同温度下抑尘剂在水中的生物降解速率结果显示,在5和25 ℃时,醋酸盐类抑尘剂均易被降解,主要是微生物和藻类的共同降解作用所致.研究显示,醋酸盐类抑尘剂易于生物降解且生态毒性较低,但在使用时应注意区域总量控制,以防止对水生生物造成潜在威胁.      

磁性纳米复合材料CoFeM48对水中磺胺类抗生素的吸附去除研究

通过自组装技术在CoFe2O4表面包裹分子筛MCM-48,合成了一种新型的“核/壳”结构磁性纳米复合材料CoFeM48.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、BET比表面积仪、振荡样品磁强计(VSM)等分别对CoFeM48的晶型、形貌、比表面积及磁性能等进行了系统表征分析.该复合材料对水中5种常见磺胺类抗生素表现出了良好的吸附性能,15℃时的平衡吸附量在68.9 μg·g-1(磺胺二甲嘧啶)至99.6μg·g-1(磺胺甲二唑)之间.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线能用Freundlich模型拟合.热力学计算结果表明CoFeM48对磺胺类抗生素的吸附是以物理吸附为主的自发放热过程.红外结果表明氢键是CoFeM48表面官能团和磺胺之间的一个主要作用力.此外,分子筛外壳有序的二氧化硅结构和磺胺之间的π-π电子共轭作用也可能促进两者之间的吸附.