黑臭河道生物修复中氧化塘应用研究

氧化塘技术是有机废水、特别是生活污水处理的有效手段,在城市黑臭河道治理中,对于暂时无法截污的城郊河道,利用废弃的鱼塘,将其改造成氧化塘,对上游污水进行预处理。研究表明,生物氧化塘对上游黑臭水体具有较高的处理效率,在污水进水量为4320t/d以内(即污水停留时间为1.4d以上,容积负荷为CODcr:0.11kg/(d·m3)以下),O2:15.6kg/h的增氧曝气条件下,CODcr除去率在50%以上,NH3-N除去率在40%以上,经处理的黑臭水体在氧化塘出水口已形成由藻类、原生动物、浮游动物、鱼类等参与的多级食物链组成的复杂生态系统。在黑臭水体预处理基础上,通过底泥生物氧化、水体增氧、水体生态恢复等技术手段,对河道进行生物修复,能有效地消除水体黑臭、提高河涌水体自净能力,为城市黑臭河涌治理和养护提供了切实可行的方法。     

太湖流域非点源污染负荷估算

在现有技术条件下,运用相对简单可行的方法对太湖流域的非点源污染负荷进行了初步估算.通过实地监测和调查,获得了土地利用、生活污染、畜禽养殖以及水产养殖等不同类型污染源的产污系数,并与遥感、GIS技术相结合,分别计算了太湖流域农田、生活、畜禽养殖、水产养殖等不同类型污染源的污染负荷.计算结果表明,畜禽养殖和生活污染是太湖流域非点源污染的主要来源,畜禽养殖的TN、TP和COD污染负荷分别占流域总污染负荷的34%、58%和61%,农田污染所占比例并不突出.应将畜禽养殖和生活污染作为太湖流域非点源污染控制的重点.     

基于污染物削减效果和成本的农业面源污染控制技术优选——以太湖地区为例

农业面源污染控制既要考虑技术对污染物的削减效果,也要兼顾工程建设-运行成本.以我国近20 a来农业(种植业、畜禽养殖业、水产养殖业)面源污染控制具有代表性的73种技术为对象,根据指标(总氮、总磷、氨氮、COD削减率,建设成本,运行成本)完整性等因素初步选择了12种技术,采用层次-灰色关联度法选择兼顾污染物削减率和成本的最适技术.结果表明:种植业污染控制技术中以农田排水植物-微生物复合处理技术为最好,其次是生态拦截沟渠技术;畜禽养殖业面源污染控制技术中以养殖废水土地渗滤处理系统为最好,其次是人工湿地技术;水产养殖业污染控制技术中以组合填料序批式生物膜法为最好,其次是生物-生态复合处理技术.针对太湖地区实际情况,生态拦截沟渠技术更适合该地区农田排水污染控制,土地渗滤处理系统可用于太湖上游地区畜禽养殖业废水处理,组合填料序批式生物膜法可以用于水产养殖排水处理.所提出的层次-灰色关联度法可满足兼顾污染物削减和工程建设-运行成本的面源污染控制技术比选和决策需求.     

基于肥水资源化的河网区镇域农业面源污染控制系统的构建:以太湖地区新建镇为例

河网地区农业面源污染控制不仅要考虑去污效果和成本,还应兼顾资源化利用。以太湖西岸宜兴市新建镇种植业、畜禽养殖业和水产养殖业产生的3种污染源为对象,调查获得该镇3种污染源污水负荷、各污染物(总氮、总磷、氨氮、COD)输出负荷及农田灌溉需水量,并估算污水农用灌溉潜力和养殖粪污氮磷农用潜力。结合当地适宜的单项面源污染控制技术,在达到GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》要求的前提下,提出了全部畜禽粪污处理后还田(模式Ⅰ)、全部畜禽粪污处理后还田及部分水产养殖污水处理后农灌(模式Ⅱ)2种农业面源污染控制系统,并估算系统各污染物削减量和成本。结果表明,每年全部畜禽养殖污水(71.96×10~3m~3)和部分水产养殖污水(2 277.11×10~3m~3)经处理达标后用于灌溉,可以满足新建镇农田灌溉需水量(模式Ⅱ);该系统总氮、总磷、氨氮和COD入河削减率分别为84.3%、94.2%、89.6%和94.0%,每年N、P肥施用量可分别减少81.8和39.9 kg·hm~(-2)。为了节约成本,仅考虑畜禽养殖污水处理达标用于农灌(71.96×10~3m~3)(模式Ⅰ)可满足3%农田灌溉需水量,该系统总氮、总磷、氨氮和COD入河削减率分别为83.0%、93.7%、88.7%和93.7%,每年N、P肥施用量可分别减少52.0和34.2 kg·hm~(-2)。所提出的2种肥水资源化农业面源污染控制系统可为新建镇污染控制工程建设提供技术参考。     

畜禽抗生素对植物的生态毒理效应综述

随着畜禽规模化养殖的发展,畜禽抗生素用量不断增加,且随着畜禽粪便扩散到土壤、水体中;植物吸收、积累并转化抗生素,从而对植物生长和生理代谢产生影响。本文综述了畜禽抗生素应用及污染现状,详述了近年来四环素类、磺胺类和喹诺酮类等畜禽抗生素对大田作物、蔬菜果树、湿地植物、农田杂草、水生植物及藻类的种子萌发、根、叶的形态和生理代谢的生态毒理效应的研究进展,着重综述了畜禽抗生素对这些植物光合作用和抗氧化系统的生态毒理效应的研究进展。以期为污水的植物修复、粮食蔬菜的生物安全以及生态环境安全提供科学依据。     

光合细菌和水浮莲在河南农村猪场污水中的应用

利用在信阳农村养猪场中的2个3.3 m深的污水氧化塘进行光合细菌和水浮莲净化污水的研究.1#氧化塘加入8×108mL-1光合细菌50 L,2#氧化塘加入水浮莲(100株·m-2).为期1 a的试验结果表明:经光合细菌和水浮莲的共同作用,总磷下降了41.8%～76.0%,总氮下降了61.8%～81.0%,COD下降了66.8%～79.1%,BOD5下降了64.8%～82.3%.显示光合细菌和水浮莲能够明显改善养猪场污水水质.     

基塘系统中水产养殖对环境的影响

基塘生态系统是珠江三角洲一种特殊的人工生态系统,也是我国很重要的水产养殖基地。它具有水体较小、流速较缓慢、水交换率小的水体特点和养分、水分封闭重复利用等的物质循环特点。该文分析了其水产养殖可能对基塘的水体和生物群落产生的环境影响,为进一步的定量研究提供依据。     

生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用

传统的塘系统由于占地面积大,处理效率低、产生藻类等缺点,限制了塘处理工艺的推广应用,生态塘系统在克服传统塘系统的缺点的基础上引入了生态的概念,通过在塘系统中人为地建立起稳定的食物链网,使塘本身既是污水处理单元又是利用单元,在污水处理的同时实现了污水资源化。     

铅在模拟预处理稳定塘中的归宿

本文较全面地研究了城市污水中的铅在模拟预处理稳定塘中的归宿。不论在哪种预处理稳定塘中,悬浮颗粒态锅的沉降作用是去除污水中铅的主要作用。进入城市污水中的铅,大部分和污水中的悬浮物结合转变成悬浮颗粒态铅,它们输入到模拟预处理预处理稳定塘,这些悬浮颗粒态铅即可在很短的时间内（１ｄ）通过沉降作用得以有效地去除。停留时间分别为１,２,３,５和１０ｄ的实验表明,模拟预处理稳定塘对城市污水中铅的去除率可达５２－     

芜湖市龙窝湖湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

分析了不同人类活动方式下芜湖市龙窝湖湿地土壤镍（Ni）、铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）含量差异,采用污染指数法、潜在生态风险指数法和沉积物质量基准（SQG）比较法对湿地土壤重金属污染特征和潜在生态风险进行评价。结果表明：6个样地土壤重金属含量只有Cd含量（0．76—3．67mg／kg）显著超过土壤环境质量二级标准（GB15618—1995）;6个样地土壤Cd和Cu含量与塘式水产养殖湿地、网式水产养殖湿地、垃圾倾倒地下游湿地和垃圾倾倒地土壤Pb和Zn含量超过土壤背景值,而6个样地土壤Ni和Cr含量与湖泊底泥和耕地土壤Ph和Zn含量未超标;土壤6种重金属综合污染指数为垃圾倾倒地下游湿地（25．4）〉网式水产养殖湿地（25．3）〉塘式水产养殖湿地（23．1）〉垃圾倾倒地（19．2）〉耕地（8．2）=湖泊底泥（8．2）;土壤6种重金属综合潜在生态风险指数为网式水产养殖湿地（603．6）〉垃圾倾倒地下游湿地（595．5）〉塘式水产养殖湿地（538．4）〉垃圾倾倒地（439．9）〉耕地（145．6）〉湖泊底泥（136．6）。土壤cd含量高是导致湿地土壤重金属较高污染（Cd单项污染指数占综合污染指数：49％～76％）和存在严重潜在生态风险（Cd单项潜在生态风险指数占综合潜在生态风险指数：88％～96％）的关键元素。基于沉积物质量基准比较法的潜在风险评价结果表明湿地土壤存在M、Cd和Cu污染的中等潜在生态风险。     

《城市废水氧化塘设计手册》简介

氧化塘是适应我国国情的一种重要污水处理工艺,具有构造简单、管理简便、基建投资省、运行费用少、能耗低、能有效地去除多种污染物的特点,且又符合污水资源化的方向。因此,越来越为人们所重视,全国许多地方正在建设和筹建氧化塘。但是目前我国氧化塘技术尚处于初创阶段,缺乏比较成熟的设计规范和设计参数,给我国氧化塘技术的推广和应用带来了极大的困难。我国现有氧化塘约三十余座,日处理污水110万吨。但其中只有少数氧化塘是经过试验后设     

猪场污水还田与化肥配施对农田水土环境和作物产量的影响

畜禽粪污还田利用作为一种具有良好经济性和可操作性的资源化处理方式,近年来逐步成为规模化畜禽养殖场污染减排的方向,但其在还田过程中对水、土壤环境以及作物产量的潜在影响也不容忽视。以规模化养猪场为例,以常规化肥施用农田为对照,研究猪场厌氧污水还田与化肥配施对水环境(地表径流污染物流失负荷、地下水污染物浓度)、土壤环境(养分含量)和作物产量的影响。结果表明,与常规对照农田相比,污水还田农田地表径流化学需氧量(COD)、总磷(TP)和可溶性磷(DP)年流失负荷分别显著增加32.18%、15.46%和28.13%,但氨氮(以NH_4~+-N计)年流失负荷显著减少31.81%;地下水COD、硝态氮(NO_3~--N)、TP和DP等污染物浓度分别显著提高24.69%、17.04%、11.76%和21.05%;与初始土壤相比,污水还田农田不同土层中TN含量显著降低,常规对照农田TP含量显著降低;污水还田农田作物产量与常规对照农田无显著差异。     

水产养殖水、沉积物中抗生素检测方法优化及残留特征研究

抗生素作为疾病预防和促进生长的药物被广泛用于水产养殖业中,不可避免地造成了周围环境抗生素的残留,从而带来各种潜在风险。为了对水产养殖水和沉积物中的抗生素残留特征进行研究,建立了环境样品中抗生素的富集方法。对沉积物中抗生素的提取溶剂、HLB小柱活化溶剂和洗脱溶剂进行了筛选,利用高效液相色谱串联质谱仪对15种抗生素进行检测分析,并检测了上海市某水产养殖区7个养殖塘2018年9、12月抗生素的残留水平。结果表明,选用乙腈/磷酸盐缓冲溶液(V∶V=1∶1)作为提取溶剂,依此用甲基叔丁基醚、甲醇和超纯水作为活化溶剂,甲醇作为洗脱溶剂时目标抗生素的回收率最高;在养殖塘水体中共检测出10种抗生素,检出浓度中间值依次为:磺胺类>甲氧苄啶>阿莫西林>氟喹诺酮类>喹乙醇>四环素类和呋喃唑酮。养殖塘沉积物中共检测出13种抗生素,检出浓度中间值依次为:氟喹诺酮类>四环素类>磺胺类>甲氧苄啶>喹乙醇>阿莫西林和呋喃唑酮;不同品种的养殖塘中抗生素的检出种类均不相同,其中青鱼塘和白水鱼塘10种、虾塘9种、扣蟹塘仅5种。对比抗生素检出浓度发现:氟喹诺酮类抗生素在鱼类养殖塘中检出浓度最高,磺胺甲恶唑仅在蟹塘检出,喹乙醇在虾塘检出浓度达3 612.85 ng·L~(-1)。9月与12月抗生素的残留水平也存在差异,抗生素在9月的平均含量比12月高。     

畜禽环境中抗生素的去除及其风险评估

抗生素作为饲料添加剂广泛应用于畜禽养殖业,造成养殖环境抗生素大量蓄积,尤其是在畜禽粪便中,长期的积累不仅污染养殖场内土壤环境,残留的抗生素还会随畜禽粪便进入周边水体及农田环境,威胁农作物及人体健康。目前,国内相关研究主要集中在抗生素的降解工艺及降解规律方面,而对其去除效率的影响因素及风险评价研究相对较少。笔者综述了国内外抗生素的降解转化及去除方式等的研究进展,并概述了抗生素在畜禽环境中的生态风险评估的研究现状,为抗生素的高效去除、风险预估及畜禽粪便资源化安全利用提供理论基础和技术支撑。     

基于污水处理厂尾水深度净化的漂浮植物生态治理工程模式比较研究

为了减少城镇污水处理厂尾水直接排放后对受纳水体造成的污染负荷和生态毒害,应该进一步的深度处理尾水。利用漂浮植物水葫芦(Eichhornia crassipes)和水浮莲(Pistia stratiotes),构建两种三级串联净化塘生态治理工程模式深度净化城镇污水处理厂尾水,即单一种养水葫芦模式和水葫芦、水浮莲组合种养模式。通过监测净化塘内漂浮植物生物量及水体氮、磷等指标变化,研究两种不同治理模式对尾水的净化效果,以期为漂浮植物深度净化污水处理厂尾水提供合适的生态工程模式与理论依据。结果表明:两种治理模式下,漂浮植物生长迅速,一级净化塘漂浮植物单位面积平均生物量最高,三级净化塘最低;尾水pH和DO浓度小幅度下降;尾水氮、磷浓度沿着水流流程方向逐渐降低,尤其是一级和二级净化塘对尾水中氮、磷的削减效果明显;2015年单一种养水葫芦模式下,尾水TN和TP平均质量浓度分别由10.62 mg·L~(-1)和0.38 mg·L~(-1)降至3.07 mg·L~(-1)和0.12 mg·L~(-1),去除率为71.06%和68.42%;2016年缩小工程规模,采用水葫芦、水浮莲组合种养模式时,尾水TN和TP平均质量浓度分别由13.13 mg·L~(-1)和0.42 mg·L~(-1)降至1.26 mg·L~(-1)和0.12 mg·L~(-1),去除率为90.37%和70.53%。综合分析,水浮莲、水葫芦组合种养模式,不仅节约工程用地面积,同时对尾水的净化效能更佳,每组合种养5-6 m~2即可处理1吨一级A尾水至地表Ⅴ类水标准,适合用于深度净化污水处理厂尾水。     

闽江流域畜禽粪便的污染负荷及其环境风险评价

从闽江流域畜禽养殖业现状分析入手,根据作物所需畜禽粪尿肥的最大量,估算流域各县市的畜禽污染物产生量和农田畜禽粪便负荷量,对各县市畜禽养殖粪便污染进行潜在的环境风险评价.结果表明:闽江流域大多数集约化养殖场集中分布于中上游,并有向下游扩散的趋势;流域农田畜禽粪便负荷量平均达22.95 t·hm-2·a-1;整个流域的畜禽污染已对环境产生风险,尤其是富屯溪、沙溪流域更为突出.     

江苏盐城滨海湿地越冬丹顶鹤种群动态变化与生境选择

对2006—2014年江苏盐城滨海湿地越冬丹顶鹤(Grus japonensis)种群进行同步调查,分析其中4个年度的种群分布和2个年度的生境利用、选择情况。结果表明,2006—2010年在盐城滨海湿地越冬的丹顶鹤数量呈下降趋势;2010—2014年丹顶鹤种群数量稳定,且略有增长。丹顶鹤分布区域有向核心区集中的趋势。丹顶鹤对苇滩和盐蒿滩表现出正选择,对农田、盐田、水产养殖塘表现出负选择。丹顶鹤种群动态变化及生境选择与保护区内土地利用形式、人类活动和生境变化等因素有关。     

两种氧化塘数学模式的研究

本文对完全混合流模式的修正式和类Michaelis-Menton方程模式两种氧化塘数学模式进行了研究。研究结果表明,这两种模式在模型好氧塘中有很好的适用性;这两种模式中的参数的讨论对于认识有机污染物在氧化塘中的降解及其微生物与污染物的相互作用有一定意义。     

农业源氨排放影响因素研究进展

氨(NH_3)作为大气中碱性气体,在雾霾形成中起着关键性作用,从源头上控制NH_3排放,对降低大气二次无机盐及PM2.5浓度水平,控制雾霾污染,大幅提升空气环境质量尤为重要。农业源NH_3排放是大气中人为源NH_3的主体,其主要来源于农田施肥和畜禽养殖。因此,总结农业源NH_3排放国内外研究进展,分析NH_3排放影响因素,对于了解其NH_3排放过程与特征,进而针对性提出控制措施具有重要意义。为此,就农田施肥和畜禽养殖NH_3排放影响因素的国内外研究现状进行了系统总结,结果发现,肥料类型、土壤理化性质、田间气象要素和施肥方式是影响农田施肥NH_3排放的主要因素;畜禽饲料性质、禽舍环境和清粪模式是影响畜禽养殖NH_3排放的主要因素。目前,农田施肥NH_3排放研究主要是从农田氮地球化学循环过程和粮食增产需求角度开展,而畜禽养殖NH_3排放研究主要从职业卫生健康角度开展,上述研究缺乏以NH_3排放环境暴露风险为目的的考量。因此,开展以环境空气为排放界面的农业源NH_3排污系数研究,制定农业源NH_3排放清单,并基于环境暴露风险,明确农业源NH_3排放优先控制区域,最终可为环境管理部门制定农业源NH_3排放分区控制技术体系、策略与路线图以及标准与政策法规提供理论依据。     

污水中氮在生态工程中的变迁和归宿

污水中氮在氧化塘、土地处理的生态工程中变迁和归宿相当复杂,易于混淆与误解。本文参照国外近年来的研究成果就此专题作了综述,分别阐明了氧化塘、水葫芦塘和土地系统的除氮机理,澄清了是非,以期使读者正确地理解和掌握生态工程的除氮规律。