臭氧化-生物活性炭净化水厂的运行效能

吉林省前郭炼油厂生产区及其居民区的优质饮用水净化水厂采用臭氧化 生物活性炭工艺处理传统水处理厂的滤后水。传统水处理厂由混凝、絮凝、沉淀和快速过滤组成。该饮用水深度净化厂运行性能稳定,最后出水完全达到国家饮用水水质标准。GC/MS分析结果表明,最后出水中含有5种微量有机污染物,不含重点及潜在的有害的微量有机污染物,而传统水处理厂的滤后水含有115种微量有机污染物,5种重点有害污染物和23种潜在的有害有机污染物     

基于人体健康风险的水污染事件污染物安全阈值研究

水污染事件急性人体健康风险评估是环境科学的一个新兴研究领域.在简要介绍污染物急性风险评估方法的基础上,建立了水污染事件特征污染物安全阈值的计算模型.根据水污染事件特征污染物安全阈值计算方法,对我国2000～2010年间发生的主要水污染事件特征污染物的急性暴露安全阈值进行研究.结果表明不同水污染事件特征污染物的急性暴露安全阈值:氰化钠、镉、甲醛、氨氮、甲苯、硝基苯、微囊藻毒素-LR分别为0.1、0.6、8、20、6、0.07、0.004 mg.L-1.比较了急慢性安全阈值计算方法,其差异性在于污染物毒理学范围不同、饮用水暴露比例不同、暴露敏感人群不同.     

城市饮用水源水质健康风险评价

应用健康风险评价模型对广东省某河段饮用水源地水质进行健康风险评价。结果表明,化学致癌物是该饮用水源地的主要污染物;化学致癌物的健康风险大小顺序为Cr6+>As>Cd,优先控制污染物为Cr6+;化学致癌物的健康风险超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受限值,并且远远超过非致癌物所致的风险;非致癌物的健康风险大小顺序为Pb>F>NH3-N>CN>酚。研究结果确定了该水源地水质健康风险值、污染物的优先控制顺序。     

基于改进CRITIC法与云模型相结合的高速公路路堑高边坡工程施工安全总体风险评估模型研究

针对高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估过程中存在模糊性与随机性的特点,基于处理不确定信息的云模型理论,提出一种基于改进CRITIC法与云模型相结合的高速公路路堑高边坡工程施工安全总体风险评估模型。该模型依据边坡工程施工安全总体风险评估指标体系及风险分级标准,计算各评估指标隶属于不同风险等级的云模型特征参数;考虑评估指标的信息量和指标之间的相关性,采用改进CRITIC法确定各评估指标的权重,代入边坡工程各评估指标的评分分值,得到待评边坡工程隶属于各风险等级的综合确定度,并依据最大确定度原则判定边坡工程的风险等级;最后将模型应用于《指南》中3个边坡工程案例的施工安全总体风险评估中,并将模型评估结果与《指南》中方法评估结果进行对比分析,结果表明该模型运用于边坡工程施工安全总体风险评估是有效、可行的,且模型评估结果更贴近边坡工程实际的风险状况,为边坡工程施工安全总体风险评估提供了一条新途径。     

基于贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝叶斯网络的社区配电网系统安全分析与动态风险评估框架。首先,在标准可靠性指标的基础上,创新性地将社区配电网系统中物理元器件的故障率和短路故障事件引入到风险评估中,提出一种新的社区配电网停电风险评估指标体系,该评估指标体系综合考虑了社区配电网的可靠性指标和本质安全特性,能够全面反映社区配电网系统的动态风险;其次,提出一种基于故障树-贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估方法;最后,以一个实际社区的配电网系统为案例,验证了该动态风险评估框架的可行性和有效性。案例分析结果表明:所提出的框架能够充分评估社区配电网系统的停电风险,并可以给出合理的安全措施,以有效降低社区配电网系统的动态风险。     

饮用水源地突发事故环境风险分级方法研究

为了从源头降低饮用水源地环境风险,建立了用于识别环境风险源、划分饮用水源地环境风险级别的方法体系.本研究采用数学模型量化突发事故潜在影响及环境风险水平,应用层次分析法和指标体系法确定分级指标及风险因子.方法基于风险化学品数量与理化性质分析了环境风险源源强特征,研究了针对不同受体的环境风险表征方式,利用分级阈值体现饮用水源地突发事故环境风险水平,形成包含"环境风险源初步筛选"、"风险评估"和"风险分级"三步的分级方法.最后,依据本方法评估了南京某化工园区饮用水源地突发事故环境风险,筛选分级结果表明,通过模型评估可表征饮用水源地突发事故环境风险水平,同时实现风险分级,应用例中水源地突发事故环境污染风险值为6128.3,根据分级矩阵可知该饮用水源地为一级突发事故环境风险饮用水源地.     

苏州太湖饮用水源地健康风险评价研究

文章对苏州太湖渔洋山和金墅港两个水源地中六价铬、砷、镉等有毒有害物质采用健康风险评价模型进行评价。评价结果表明,两个水源地总的风险值均未超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的有毒有害物质健康危害风险最大可接受水平为5.0×10-5a-1,属于安全级别。评价因子中的化学致癌物对人体健康危害的年风险值远大于非致癌物的风险值。砷和六价铬的健康风险已超过USEPA建议值1.00×10-6a-1,所以这两种毒物应被列为饮用水源地水厂制水过程中优先检测和控制的致癌污染物。     

基于三角模糊函数的城市饮用水水源地安全评价——以河南省安阳市为例

城市饮用水水源地安全在促进经济发展和稳定社会方面具有重要作用。目前,水源地安全综合评价在研究方法、研究内容方面都需要改进。以《全国城市饮用水水源地安全保障规划技术大纲》为基础,从水量、水质、管理水平和环境状况等方面,构建了基于三角模糊函数的城市饮用水水源地安全评价模型,并以河南省安阳市为例进行了研究。结果表明:安阳市10处城市饮用水水源地安全程度在一般之上,且隐患等级不同。安阳市第二、第三水厂水源地安全程度很高,均不存在较高、极高隐患,岳城水库等7个水源地安全程度较高,隐患等级具有明显差别,滑县第一水厂水源地安全程度一般。指标层、准则层对于水源地安全敏感性影响各不相同。水源地盈利情况是指标层中影响岳城水库水源地安全的首要因子,而环境因子则是准则层中最为敏感的因素。结论表明研究构建的指标体系和研究模型对于我国城市饮用水水源地安全评价具有一定的借鉴意义。     

上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价

通过监测饮用水新型污染物从源头到龙头的分布情况,研究明确了藻毒素、内分泌干扰物和抗生素三类新型污染物在各供水环节中的浓度情况,并对各类新型污染物对人体的健康风险开展评价工作.结果表明,进厂水中的藻毒素主要以MC-RR和MC-LR为主,内分泌干扰物仅为双酚S和雌酮两种.经过水厂处水工艺后,上述污染物可得到有效的去除.监测期间,除2020年1月检出磺胺类抗生素,其余时段的抗生素类型主要以氟甲砜霉素(FF)为主.FF的去除效果对氯的形态有较明显的相关性,自由氯消毒相对于化合氯消毒,对FF的去除效果较为良好.藻毒素的风险度、内分泌干扰物的非致癌风险值和抗生素的风险商值均远小于1,尤其在二次供水环节,表明这三类饮用水新型污染物对人体健康均不构成直接威胁.     

毒代-毒效动力学模型及其在金属水生态风险评估中的应用研究进展

金属污染呈现出复合性、空间时间可变性、受环境因素等影响的特点。目前金属的水质基准及生态风险评价仍是以室内简化暴露条件(单一金属恒定浓度短期暴露)下的毒性数据为基础,忽视了实际环境中复杂的暴露特征,从而增加了重金属毒性预测与风险评估的不确定性。污染物的环境效应模型是环境基准和风险评估的基础和核心技术,目前常用的浓度(剂量)-效应模型是基于静态的统计关系所建立的,无法揭示污染物的效应过程,也不能有效进行复杂暴露条件下的生态效应评估。概述了近年来在环境与生态毒理学领域逐渐被广泛关注的毒代-毒效动力学(toxicokinetics-toxicodynamics,TK-TD)模型的基本概念及构建理论与方法,介绍了TK-TD模型在水环境重金属毒性预测及风险评估方面的应用研究进展,并对TK-TD模型的发展趋势进行了展望。     

A vertically integrated eutrophication model and its application to a river-style reservoir-Fuchunjiang,China

Based on a 2-D hydrodynamic model, a vertically integrated eutrophication model was developed. The physical sub-model can be used for calculation of water density at different depths and the water quality sub-model was for calculation of algal growth. Suspended solids were divided into two types of sediment which named cohesive and non-cohesive sediments and simulated using separate methods. The light extinction coefficient used in the underwater light regime sub-model was linearly related to the sum of sediment and phytoplankton biomass. Some components less important to the model were simplified to improve practicability and calculation efficiency. Using field data from Fuchunjiang Reservoir, we calculated the sensitivity of ecological parameters included in this model and validated the model. The results of sensitivity analysis showed that the parameters strongly influenced the phytoplankton biomass including phytoplankton maximum growth rate, respiration rate, non-predatory mortality rate, and settling rate, zooplankton maximum filtration rate, specific extinction coefficient for suspended solids and sediment oxygen demand rate. The model was calibrated by adjusting these parameters. Total chlorophyll a (chl-a) concentrations at different layers in the water column were reproduced very well by the model simulations. The simulated chl-a values were positively correlated to the measured values with Pearson correlation coefficient of 0.92. The mean difference between measured and simulated chl-a concentrations was 12% of the measured chl-a concentration. Measured and simulated DO concentrations were also positively correlated (r=0.74) and the mean difference was 4% of measured DO concentrations. The successful validation of model indicated that it would be very useful in water quality management and algal bloom prediction in Fuchunjiang Reservoir and a good tool for water quality regularation in other river-style reservoirs.     

BOD-DO耦合人工神经网络水质模拟的研究

将人工神经网络的理论和方法引入河流水质模型的建筑中，提出了BOD－DO耦合BP人工神经网络水质模型，应用长江干流重庆段的实测水质样本对模型进行训练与 检验表明：该模型用于水质模拟可行且精度较高，为河流水质模拟开辟了一条简便可行的新途径。     

接触过滤氧化法处理模拟含铁灰岩水的试验研究

为了解决煤矿灰岩水铁含量高,较难复用的问题,进行了接触过滤氧化法处理模拟含铁原水的试验研究。结果表明:采用石英砂滤料的接触过滤氧化工艺处理铁含量为2.0mg/L的模拟原水除铁效果明显,当气水比为2.0,pH值为7.5~8.0,停留时间小于2~3min,滤速为12.0m/h时,除铁率可达90%以上,滤后水满足铁含量0.3mg/L的井下复用水质要求,且过滤周期长达36h;同时分析得出最大平均催化氧化速率系数为KFe2+=1.50×1011L3mg-3s-1和除铁拟合曲线方程-Ln(Ct/Co)=-0.0011x2+0.0517x+1.748。     

塔里木河干流生态闸洪水漫溢过程分布式水文模拟——以灿木里克生态闸为例

随着人类活动对塔里木河流域水-生态环境的干扰范围不断扩大,闸、堰及堤防等水利工程在流域水资源管理与调控中的作用也日益增强。生态放水是塔里木河特有的一种水资源调配和生态恢复手段,其运行机制需要以生态控制区域水资源运移及空间分布为依据。论文选取塔里木河中游灿木里克生态闸为研究区,利用区域气象、水文及高分辨率地形数据,实现了生态洪水漫溢过程的分布式水文模拟,并通过统计回归分析得到淹没时间与淹没面积、生态放水量与淹没面积之间的定量关系。结果表明,将GIS与现代水文学相结合,建立塔里木河干流小尺度分布式水文模型,模拟生态闸的洪水漫溢过程是可行的;模拟结果与实测淹没范围在空间分布和面积上都实现了较好的拟合,为合理调配生态区域内水资源及制定科学的生态闸运行机制提供了理论基础。     

华北平原耕作土壤特性对基因工程菌迁移的影响

基因工程菌在土壤中的迁移是影响污染土壤生物强化修复的重要因素.在华北平原饱和耕作土壤中,考察了1株阿特拉津降解基因工程菌迁移留存及其影响因素.结果表明,在饱和耕作土壤中,平流渗透是基因工程菌迁移的主要机制,其过程可用过滤模型拟合.土壤性质对孔隙水流和基因工程菌迁移具有显著影响.随着土壤粒径、孔隙率和土壤砂粒组分增加,土壤水力传导率常数增大,基因工程菌过滤系数减小,土壤对基因工程菌过滤留存作用降低.土壤条件不变时,增加入渗流量也会增大土壤水力传导率常数,减小基因工程菌过滤系数.饱和土壤中,水力传导率常数为5.02~6.70 m·d-1时,基因工程菌在土壤中的过滤系数为0.105~0.274,二者存在显著负相关关系.     

农业非点源污染田间模型及其应用

非点源污染的负荷定量化研究是控制、评价和管理非点源污染的基础.农业非点源污染负荷估算包括农田排水估算和排水中的污染物浓度预测2个环节.依据水量平衡原理,农田排水应用DRAINMOD模型估算;将农田的施肥和灌溉过程"合成"作为田间污染物浓度的脉冲输入,农田排水中的污染物浓度变化则视作对应于此脉冲输入的响应过程,而污染物在田间的复杂迁移转化过程以逆高斯概率密度函数隐含表达.以此为基础,构建了农田尺度农业非点源污染负荷估算模型.以青铜峡灌区典型试验区为例,对稻田排水沟中硝态氮(NO_3~--N)和总磷(TP)的负荷过程进行了模拟,结果表明,模型估算结果和实测污染物负荷过程非常接近,Nash-Suttcliffe模拟效率系数分别为0.963和0.945,表明该模型具有较高的可靠性.     

数值分析三峡库区突发事故污染物运移特性

三峡库区蓄水后水体自净能力降低,突发水污染事故对库区水质的威胁加大.基于对库区水质现状和污染危险源的分析和调查.运用物质迁移扩散理论建立流体动力学模型,应用选择断面的流速模拟值与实测值的对比结果验证模型的精确度,数值模拟了突发水污染事故后物质在水体中的迁移扩散情况,研究事故后污染物在水体中的运动规律;并结合实际情况和具体特点,设定污染物在水中的衰减参数,对采取相关措施后污染物在水体中的消减趋势进行了数值模拟,得到了形象直观的动态可视化显示结果,对应急措施的方法和效果进行了分析和讨论,为事故后相关处理方法和措施的采取及实施方式和地点的选择提供了决策支持,为突发水污染事故的处理处置提供辅助决策工具.     

污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型

基于浓差极化现象和膜孔堵塞效应,建立了污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型.利用中试试验数据率定模型参数并验证模型的模拟效果.模型验证结果表明,该模型能够较好地模拟超滤工艺出水UV254值随时间的变化特征,基于最优参数得到的模拟值与相应实测值相对误差的绝对值均低于10%.并且模型参数区域灵敏度分析和不确定性分析结果表明,该模型的结构具有较高的可靠性.应用该模型研究了过滤时间、通量和进水浓度变化对出水水质的影响.结果表明,在过滤初期膜孔堵塞效应占主导地位并增加超滤膜对有机物的截留效果,在过滤后期浓差极化现象占主导地位并降低超滤膜对有机物的截留效果;当进水UV254浓度恒为0.1cm-1时,通量从5×10-5m/s增至1×10-4m/s,导致UV254截留率降低13%;当通量恒为5×10-5m/s时,进水UV254浓度从0.2cm-1降至0.1cm-1,使得出水浓度降低50%.因此,模型可应用于模拟进水水质和操作条件对污水深度处理中超滤工艺出水水质的影响,为从预处理、过滤周期和通量等方面改进和优化超滤工艺提供基础.     

微污染原水处理的吸附和沉淀以及预涂过滤一体化技术

集成膨润土吸附与硅藻土预涂膜过滤技术为一体处理微污染源水,同时在内部引入沉淀单元,在单一设备中实现了膨润土吸附、沉淀、过滤三位一体的目的.研究结果表明,吸附-沉淀-分离一体化技术有效地延缓了硅藻土预涂膜过滤时水头损失的上升速度,和原有的吸附预涂膜分离一体化技术相比,有效延长了运行周期,同时,微污染源水有机污染物的去除效果得到显著提高,表明该技术对于微污染源水的处理具有良好的应用前景.     

河西走廊城市化与水资源利用关系的量化研究

基于1985-2003年的统计数据,分析了河西走廊5市以及三大内陆河流域城市化水平与用水总量、用水效益、人均用水水平的定量关系,建立了它们之间关系的数学模型。结果表明,河西走廊城市化水平与用水总量呈对数增长关系,与用水效益呈线性增长关系,与人均用水水平的定量关系则较为复杂。同时,河西走廊短缺的水资源对城市化进程存在明显的约束作用,而且约束强度在水资源最为紧缺的东部地区表现最为明显;中部地区城市化的较快发展是以水资源的巨大消耗为代价的;而西部的疏勒河流域,则是城市化水平和用水效益相对较高的地区,但也是人均用水量相对较高的地区。因此,建立集约的水资源利用体系,缓解水资源对城市化进程的约束,是河西走廊各地区实施城镇化战略和西部大开发战略所面临的共同任务。