纳米F-PbO2修饰电极测定化学需氧量的应用研究

以制备的纳米F-PbO2修饰电极为工作电极，利用安培检测法测定水体中的COD值。该电极能够催化氧化水体中的有机物，根据氧化电流的大小可以对水样的COD值进行定量，在COD值为20-500mg／L的范围内，电极的氧化电流与水样的COD值成正比。检测限为10mg／L。该电极用于实际水样的检测，耗时短。方法简单，样品无需预处理，环境友好，测定结果与国家标准分析法比对，有较好的相关性。     

基于生物光学模型的巢湖悬浮物浓度反演

根据2009年6月巢湖32个样点实测的遥感反射率、悬浮物浓度、吸收系数及散射系数等数据,分析巢湖水体各组分的吸收、散射等固有光学特性,确定悬浮颗粒物单位散射系数、后向散射概率等固有光学参数,构建基于生物光学模型的悬浮物浓度反演模型,并利用准同步获取的环境1号卫星CCD影像数据反演巢湖悬浮物浓度.结果表明,555 nm处悬浮颗粒物单位散射系数的平均值为0.48 m2/g,以555 nm为参考波长,建立指数衰减模型对悬浮颗粒物单位散射系数进行参数化,模型的决定系数可以达到0.99;此外,在760～900 nm(Band4)范围内,后向散射概率不具有波长依赖,其值稳定在0.051.利用所得到的表观及固有光学量构建巢湖水体遥感反射率模型,反演巢湖悬浮物浓度,得到实测值与反演值之间的相对误差随着浓度的增加而呈现下降的趋势,平均相对误差为17.25%,由此表明该方法适用于反演悬浮物浓度较高的湖泊水体;利用两景环境1号卫星CCD影像数据反演得到的巢湖悬浮物浓度主要在0～100 mg/L之间变化,其中6月13日巢湖悬浮物浓度40 mg/L的水域占到总面积的54.37%,而6月15日巢湖61.62%的水域悬浮物浓度40 mg/L,且这2 d巢湖悬浮物的分布与当时的气候变化一致.     

厦门海域水体悬浮物遥感反演算法研究

通过现场实测厦门海域水体遥感反射率及水体悬浮物浓度,分析了该海域水体的遥感反射光谱特征,选取了特征波段及组合建立了该海域水体悬浮物浓度反演模型。本文经过对比分析水体中呈悬浮态的总颗粒物质量浓度的不同反演方法,最后得出悬浮颗粒物在近红外波段的反射曲线的反射率高值和低值围成的区域面积可较好的反演研究区域的悬浮颗粒物浓度,其统计回归模型的决定系数是0.66,该反演算法的RMSE是10.25mg/L,相对误差是7.79mg/L。     

风浪作用下的底泥悬浮沉降及内源释放量研究

分别于春夏秋冬4个季节对太湖梅梁湾水体开展了5次野外实验,利用沉积物捕获器收集沉积物,采用Gansith公式法计算了沉积物的再悬浮通量,并建立了其与风速的关系;对代表不同风浪作用下的太湖悬浮物进行了7次静沉降实验,计算了悬浮物的静沉降通量,并建立了其与悬浮物浓度关系.以3.7 m/s为界对低泥悬浮沉降过程进行分解和概化,计算了2005年每日的悬浮沉降量,并利用近10年的风速资料估算了太湖年均内源释放量,结果表明,太湖每日的内源释放量受风速影响显著,和风速变化趋势较为接近,然而不同营养盐的释放状况却各不相同.太湖内源年均进人水体的净底泥量有19.03万t,冬季最大.夏季次之;就营养物质释放量而言,COD约4.96万t、总氮约7 773.0 t、总磷约275.5 t.其中秋季营养物质释放量最小,夏季最大.     

活性污泥吸附絮凝中纤板废水的研究

利用实验室培养的活性污泥吸附絮凝预处理中纤板废水中的悬浮物和有机物。研究结果表明,当污泥投加量为6~9 g/L,废水pH值为6,吸附絮凝时间为30 min,沉淀时间为30 min时,处理效果最好,对废水中SS,COD和SCOD的去除率分别为29%,24%和17%左右。该方法为含高悬浮物、高有机物工业废水的预处理开辟了新途径。     

珠江口水体TOC与COD关系研究

基于2012年5月珠江口八大口门(崖门,虎跳门,鸡啼门,磨刀门,横门,洪奇门,蕉门,虎门)TOC与COD监测数据,浅析了两者间可能存在的相关关系。结果表明:调查期间水体TOC浓度范围为1.15~2.30 mg/L,COD浓度范围为1.19~2.99 mg/L,平均浓度分别为1.53 mg/L和1.84 mg/L,两者浓度均为崖门最高;利用葡萄糖溶液初探TOC与COD的关系,结果显示两者显著正相关;对本次调查结果进行相关性分析,结果显示TOC与COD显著正相关,两者可线性拟合为:cTOC=0.677cCOD+0.278,=0.956。水体有机污染物组成、悬浮物含量和无机还原性物质等均有可能影响TOC与COD的相关关系。在本研究基础上尝试提出了TOC海水水质标准,以期为珠江口海洋环境质量评价和环境管理提供新思路。     

悬浮泥沙对酚类化合物的吸附特性研究

研究了4种分别取自长江口和杭州湾的悬浮泥沙样品对苯酚、邻氯酚和2,4-二氯酚的吸附特性.结果表明,在12 h内可以达到对酚类化合物的吸附平衡,对苯酚的吸附量小,且不同样品间无显著差别,样品对酚类化合物吸附量随着酚类化合物氯化程度的提高而增大,与样品粒径分布、比表面积、有机物含量有关.在酚类化合物初始浓度＜2.0 mg/L时,样品对酚类化合物的等温吸附可以用Freundlich吸附等温式来表征,计算得到吸附常数Koc分别为622～1 410、3 287～3 707、6 444～8 787.挥发酚国家二级排放标准限定浓度为0.5 mg/L以下,此浓度下水体中悬浮泥沙能够有效吸附挥发酚,但高盐度不利于酚类化合物的吸附.     

胜利油田区水体中环境雌激素生态风险评估

为了评价胜利油田石油开采对水体中雌激素生态风险。首先,检测胜利油田区26个样品中盐度、总氮、总磷、余氯、COD、石油烃类物质含量6个常规水质指标,结果发现水体中总氮及COD的含量均值达到5.2mg/L及64mg/L,这表明该区域有机污染物及富营养化程度比较严重。其次,利用人雌激素受体基因酵母干粉法检测了样品中环境雌激素含量,结果分析发现不同采样点间的雌激素污染水平不同,雌激素含量与水质指标间无显著相关性。样品中雌激素含量范围0.046-0.072ng/L,均值为0.062ng/L,雌激素水平相对较低,这证实胜利油田水体存在环境雌激素生态风险值也较低。     

太湖北部湖区COD浓度空间分布及与其它要素的相关性研究

利用2004年夏季在太湖北部湖区的采样数据,分析了化学需氧量(COD)浓度的空间分布,建立了COD浓度与有色可溶性有机物(CDOM)吸收、荧光、溶解性有机碳(DOC)浓度之间的定量关系.并以2004-01、2005-01、2007-06的数据探讨了COD的来源.结果表明,夏季COD浓度的变化范围为3.77～7.96 mg·L-1,均值为(5.90±1.54)mg·L-1. COD浓度从梅梁湾内往湾口再往大太湖呈现逐渐降低趋势,梅梁湾和大太湖的均值分别为(6.93±0.89)ms·L-1、(4.21±0.49)mg·L-1,梅梁湾的值显著要高于大太湖开阔水域. COD浓度与CDOM吸收、荧光、DOC浓度存在显著的正相关.通过对光学活性物质CDOM浓度的反演,可以外推水体有机物污染程度,为日后利用遥感影像反演和评估太湖水体有机物污染状况奠定基础.夏季COD浓度与叶绿素a浓度存在极显著正相关,而冬季没有相关或这种相关性很弱,并且夏季的值明显要高于冬季的值,反映了除入湖河流带来外源COD的输入外,夏季浮游植物大量生长死亡腐烂后的降解产物也是水体中COD的重要来源.     

聚合氯化铝混凝预处理高浓度涤纶废水

以聚合氯化铝(PACl)作为混凝剂,采用混凝法处理高浓度(COD>50 000 mg/L)涤纶工业长丝生产废水,以降低废水的悬浮物、有机物含量和生物毒性,提高废水可生化性,以便后续采用生物法进一步处理。实验结果表明:PACl能够有效降低废水的浊度、COD、BOD5及生物毒性,其对浊度、COD、BOD5和生物毒性的最高去除率分别为99.9%、92.8%、91.2%和99.2%。此外,PACl可在一定程度上提高废水的可生化性,在其投加量为1 200 mg/L时,BOD5/COD值(0.13)可达到原水的1.75倍。综合考虑废水处理成本及污染物去除情况,PACl最佳投加量为1 000~1 500 mg/L。     

泥沙对黄河水质参数COD、高锰酸钾指数和BOD5的影响——三论黄河的COD值与高锰酸钾指数不能真实反映其污染状况

研究了黄河泥沙含量与COD、高锰酸盐指数和BOD5等水质参数间的关系,揭示了当前黄河COD和高锰酸盐指数监测与评价中存在的问题.结果表明,在上述3个描述耗氧有机物污染程度的参数中,BOD5能真实地反映黄河的有机污染状况,而COD和高锰酸盐指数,不论是用含泥沙的浑水样品测得的数值,还是用滤除掉泥沙的清水样品测得的数值,均在相当程度上夸大了黄河的水污染程度.这种夸大作用在未污染和轻污染河段尤为显著.作者认为,在使用COD和高锰酸盐指数等参数对黄河水质进行评价时,不宜使用直接测得的数值,而应使用经"泥沙有机质本底量"校正的数值.     

寒旱区湖泊冰封期有机碳氮同位素研究

为了探究寒旱区湖泊悬浮物和沉积物中颗粒有机碳氮稳定同位素来源与环境相关性,于2019年1月对南海湖冰封期悬浮物和表层沉积物有机δ¹³C、δ¹⁵N及C/N值进行了测定.结果表明：南海湖冰封期悬浮有机质δ¹³C的变化范围为-31.94‰~-27.87‰,δ¹⁵N变化范围为15.16‰~18.66‰,C/N变化范围为3.90~5.13.沉积物δ¹³C值变化范围为-25.39‰~-18.83‰,δ¹⁵N值变化范围为7.04‰~13.66‰,C/N值变化范围为7.66~12.23.悬浮有机质δ¹³C和δ¹⁵N最高值分别出现在进水口区和湖心岛区,沉积物则都为湖心岛区表层沉积物.端元混合模型分析表明,冰封期悬浮有机质主要由内源水生藻类主导,水质保护区藻类贡献率达到82.33%,与该区域浮游植物丰度最高相符.表层沉积物有机质的主要来源为内源水生植物,在水质保护区贡献率高达89.7%.相关性分析表明,在冰封期内悬浮有机质与表层沉积物δ¹³C、δ¹⁵N并没有明显的相关性,在低温情况下悬浮物δ¹⁵N与温度（P<0.025）、硝态氮（P<0.019）呈显著负相关,与亚硝态氮呈显著正相关（P<0.034）.原因主要与外源贡献率和生物作用的同位素效应有关.悬浮物δ¹³C和COD呈极显著正相关（P<0.008）,与盐度呈显著正相关（P<0.046）,COD和悬浮物δ¹³C很可能具有同源性,在湖泊冰封期具有一定的环境指示意义.     

富营养化东湖水中COD与TOC的相关性研究

为了快速综合的监测有机污染物,及时全面地掌握环境水样中有机污染量,探索性地研究了富营养化湖泊中COD与TOC的相关性。根据东湖水样的有机质谱分析结果,重铬酸钾法测定富营养化水体的适用性在文中得到论证。以大量实验数据为依据,推导出了富营养化湖泊水体中TOC和COD的相关方程。该方程的相关系数r=0.9585,|r|>r0.01,38说明线形相关关系高度显著。实验所得线性回归方程的正确性在理论上得到支持,其较好的精确性通过COD实测值与COD计算值最大相对误差为13.72%得到了证实。对于富营养化东湖水,TOC比COD更能直接合理地表征水体受到有机物质污染的程度。     

气浮-A/O-SBR法处理肉类集中加工综合废水

南方某城镇集中了较大规模的肉类农产品加工企业。这些企业排放废水量大,有机物浓度高。该城镇采用经企业预处理后集中处理方式,以降低运行成本。采用A/O-SBR的二级强化生物处理工艺,经近2年的运行表明:COD、BOD、动植物油类及悬浮物的去除率高,出水达到GB13457-92《肉类加工工业污染物排放标准》,为当地肉类联合加工企业废水治理解决了一大难题。     

圆筒形电化学反应器中有机物电催化的传递特性研究

研究了圆筒形电化学反应器内有机物在电化学降解过程中的传递特性.假设废水以平推流方式通过圆筒形反应器,由电催化过程的质量守恒和法拉第定律导出浓度、电流强度随废水停留时间的变化规律.根据废水中有机物的电化学降解和有机物氧化分解的关系将浓度分布转换成COD分布,并考察了扩散对COD、电流强度分布的影响理论模型和实验数据表明,在传质控制条件下忽略与不忽略扩散的影响,COD、电流强度的分布遵循不同的指数关系.理论模型与实验数据的平均误差为8.6%;极限电流随电解质流量的变化而改变.     

胶州湾河口沉积物中耗氧有机物的释放研究

以COD为耗氧有机物指标,通过对胶州湾海泊河河口沉积物引起的上覆海水COD变化的模拟实验,估算了耗氧有机物的释放量和释放速率,并对河口沉积物中耗氧有机物释放的影响因素和释放规律进行了研究。结果表明,胶州湾海泊河河口沉积物中耗氧有机物的释放对上覆水污染较重,泥水比、温度和溶解氧都对上覆水COD有明显影响,pH值的影响仅表现在前2 d。从总体变化趋势来看,静态海水中耗氧有机物的长期释放规律与悬浮态下的短期释放规律一致,而风干沉积物中耗氧有机物的短期释放规律用零级动力学方程拟合较好。     

生活污水典型有机污染物与ASMs模型水质特性参数相关性研究

研究了生活污水中典型有机污染物糖类、蛋白质、油脂以及直链烷基苯磺酸钠（LAS）对生活污水中COD的贡献率,采用硝酸盐利用速率法（NUR）测定了活性污泥数学模型（ASMs）中的有机水质特性参数,分析了单一糖类、蛋白质、油脂、LAS对有机水质特性参数的影响,并给出了生活污水中这4种有机污染物与ASMs有机水质特性参数S_S、X_S、S_I、X_I的相关关系.结果表明,反硝化条件下异养菌产率系数为0.683;蛋白质、糖类、油脂和LAS分别占COD的24%～35%、 17%～35%、 5.78%～10.56%和 3.77%～7.23%,是污水中COD的主要化学组成成分;该污水中的快速生物降解物质占总COD的22%～29%,慢速可生物降解物质占29%～38%;生活污水中糖类、蛋白质、油脂、LAS这4种典型有机物的浓度与ASMs的水质特性参数S_S、X_S、S_I、X_I的相关性较好,相关系数>0.9.     

2015年秋季长江口有机碳的分布特征及其影响因素

依据2015年11月对长江口及其邻近海域的综合调查,分析了秋季长江口颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）的分布特征及其与环境因子的关系。结果表明:2015年秋季长江口POC的质量浓度为0.65~8.25 mg/L,均值为1.34 mg/L,整体呈现近岸高、远岸低,表层低、底层高的分布趋势;DOC的质量浓度为0.77~2.69 mg/L,均值为1.49 mg/L,整体表现为近岸高、远岸低,表层高、底层低的变化特征。有机碳与总悬浮颗粒物（TSM）的线性回归关系表明,陆源输入对POC含量分布贡献很大;有机碳和盐度（S）的极显著相关性说明,S对有机碳的影响主要体现在海水对有机碳的稀释作用及促进POC向DOC转化两个方面;DOC与COD的显著相关性,揭示了DOC的来源与长江径流和河口沿岸工农业排污输入密切相关。     

多环芳烃在长江口滨岸颗粒物-水相间的分配

利用长江口滨岸水环境中颗粒相与溶解相多环芳烃的实测浓度,获取了多环芳烃化合物在颗粒物-水相间的分配系数K_p.结果表明,分配系数K_p值在507～10 179 L/kg之间,枯季高于洪季,随多环芳烃环数的增加而增大;K_oc值与辛醇-水分配系数K_ow之间存在较好的线性自由能关系（枯季R²＝0.82,洪季R²＝0.68）,推断出长江口滨岸颗粒物亲脂性较差,对多环芳烃的吸收能力相对较弱.长江口滨岸各采样点多环芳烃化合物的lgK_oc值均超过了经典平衡分配模型的预测值上限,多环芳烃两相分配行为不受颗粒物浓度、粒径及上覆水盐度、溶解态有机碳的控制（R²<0.1）,表现出主要受POC及非均一性混合物PSC共同影响的特点;扩展后的含PSC相的颗粒物-水相分配模型较为准确地模拟了lgK_ow<6的多环芳烃化合物野外原位分配过程.     

酸碱性调节对初沉污泥氮磷和有机质释放的影响

在调节pH值分别为3.0和10.0的条件下,与pH值保持原状相对比,研究了15～20℃下初沉污泥水解酸化过程中氨氮、磷酸盐和溶解性COD(SCOD)、碳水化合物、蛋白质和挥发性脂肪酸(VFAs)等有机质组分的释放。结果表明,强酸条件,特别是强碱会抑制氨氮的释放,试验周期结束时,碱性条件氨氮的释放量为1.28 mg/g TS,远小于对比试验(6.97 mg/g TS);磷酸盐的释放量表现为酸性>碱性>对比试验,反应至第4天时各条件下的释放量即趋于稳定,分别为2.47 mg/g TS、1.23 mg/g TS和1.18 mg/g TS;碱性条件下,各有机质组分的释放量大于其他条件,其中总VFAs波动较大,在第8天左右的产生量接近最大值,为201.59 mg COD/g VS,且以乙酸为主,其余组分在较短的时间里接近或达到最大值后保持相对稳定。