城市雨水和土壤中持久性有机污染物分析

为分析城市环境中持久性有机污染物状况,以西安市城区为研究对象,按照城市布局设置10个代表性采样点,分别采集初期雨水和地表土壤样品,采用气相色谱法(GC)测定样品中有机氯农药和多氯联苯两大类持久性有机污染物的含量.结果表明:西安城区雨水、土壤中均含有持久性有机污染物,雨水中以pp'-DDT、α-六六六、pp'-DDD、PCB169、PCB189、PCB126居多,土壤中以op'-DDT、α-六六六、pp'-DDT、PCB169、PCB189、PCB77居多;无论雨水还是土壤中,都是有机氯农药含量高于多氯联苯含量;雨水中pp'-DDT、多氯联苯PCB169平均质量浓度分别超过GB 3838-2002《地表水环境质量标准》限值的12倍、100倍,土壤中的六六六和DDT质量比尚未超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》一级标准.有机氯农药和多氯联苯的逸度商(fa/fa)均远小于1,西安城区POPs的迁移总趋势是由雨水向土壤表层聚集,降雨会将大气中的POPs通过淋洗等作用带到土壤表层,大气为污染物的源,土壤为其最终的汇集地.     

人工湿地系统对不同分子量有机物的去除研究

以超滤膜法分析了生物预处理+人工湿地工艺系统对不同分子量有机物的去除效果。结果表明,系统进水中有机物分子量分布呈现"两头大,中间小"且以大分子量有机物为主的特点,该工艺对进水中各分子量区间的有机物均有良好的去除效果,尤其对常规污水处理工艺难以去除的0.5kD的小分子有机物去除效果显著,平均去除率达80%以上,这使出水中产生致突变物和消毒副产物的机率降低,从而使出水水质的安全性大大提高。     

某自来水厂水源多环芳烃污染分析

采用Oasis HLB柱固相萃取前处理和气相色谱/质谱联用仪的分析方法,研究了中国南方某城市自来水厂的水源中多环芳烃的污染分布与来源.结果表明,该地区水域中存在多环芳烃的轻度污染.多环芳烃的分布随季节有一定变化,夏季丰水期16种检测多环芳烃总浓度约是春季的两倍.多环芳烃污染以二、三环芳烃为主,主要由于石油排污造成,但仍有部分来源于不完全燃烧热解的五环芳烃检出.5个采样点样品中多环芳烃总量均未超出相关标准,但春季采样苯并[a]芘浓度超出我国饮用水源标准,需要继续进行监测和控制.     

煤矿区水环境中多环芳烃污染物的组成与分布

采集23个石龙区地表水样和地下水样,用色谱-质谱技术鉴定不同水体中二-七环芳烃化合物,检出了14种优控多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs),即萘、菲、蒽、芴、芘、苯并[a]蒽、(卄屈)荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-c,d]芘、苯并[g,h,i].结果表明,所检测的地表水样中多环芳烃含量为0.068～8.377 μg/L,地下水样中优控多环芳烃含量为0.043～0.47 μg/L;三、四环芳烃化合物含量普遍较高,且三环芳烃中菲含量最高,四环芳烃中荧蒽和芘含量普遍较高.应用甲基菲指数(MPI1)、甲基菲与菲比值(MP/P)、荧蒽与芘比值(FL/PY)和"三芴"系列的组成特征等标志物参数进行分析,得出煤及其不完全燃烧对水环境中多环芳烃的贡献较大.     

人工湿地对二级出水中NH3-N、TP去除效果

在水力停留时间为1～7 d的条件下,研究石菖蒲、美人蕉、水芋、杜鹃、一叶兰和袖珍椰子等6种植物湿地系统在表面流情况下对二级出水中NH3-N、TP的去除效果.结果显示,6种植物湿地系统对二级出水中NH3-N、TP的去除效果存在差异,但随着水力停留时间的加长,各系统的总体变化趋势较为接近.分析认为,植物的吸收不是污水中N、P去除的主要原因,但植物的环境适应性对NH3-N的去除有一定影响.在中水回用的设计中,湿地植物的选择可以从美学角度出发,选择具有较强环境适应性的湿地或水生植物,以增加湿地系统的景观效果;同时在以二级出水为原水的表面流人工湿地设计中,水力停留时间不宜大于4 d.     

不同基质人工湿地去除电镀重金属(Cr,Zn)的研究

选取沸石、煤渣、沸石+煤渣作为基质,研究3种不同基质人工湿地对电镀重金属(Cr,Zn)污水的净化效果。结果表明,3种基质对于重金属Cr,Zn均有明显的去除效果,去除率都在74%以上;煤渣和沸石发生了协同作用,对重金属Cr的去除效果好于其单独使用;种植植物的煤渣与沸石混合基质人工湿地去除重金属Cr,Zn能力优于种植植物的沸石基质人工湿地。     

不同配置人工湿地系统农村生活污水处理效果

研究选用芦苇、草、鸢尾和香蒲4种植物以及石子、煤灰渣2种填料模拟出8组人工湿地系统,通过对进出水中COD、总氮及总磷浓度的监测,分析各组湿地系统的净化效果及净化稳定性。结果表明,香蒲与石子+煤灰渣复合填料组配的人工湿地系统表现最好,其次为香蒲与单一石子填料组配;而草搭配煤灰渣+石子复合填料对COD和质量浓度为20 mg/L左右的总氮的去除效果良好;煤灰渣+石子复合填料在除磷方面表现良好。另外,污水初始浓度负荷也影响人工湿地对污染物的净化效果。     

人工湿地对二级出水中TN、TP去除效果的季节性研究

研究了垂直流和表面流两种人工湿地系统在水力停留时间为2 d条件下,在不同季节对二级出水中TN、TP的去除效果。结果显示,垂直流湿地系统对TN、TP的去除效果优于表面流湿地系统。两种类型的人工湿地对TN的去除效果随季节的变化而波动,夏秋季节去除率最高,春季次之,冬季去除效果最差;垂直流人工湿地系统对TP的去除效果随季节的变化趋势与TN去除率的变化相同,而表面流湿地系统对TP的去除效果在春夏秋季变化不大,冬季的平均去除率仅有16.5%。分析认为,人工湿地应用于二级出水的深度处理,对于满足观赏性景观环境用水(尤其是观赏性河道和湖泊类)的水质指标是可行的。     

六种基质的李氏禾湿地系统对Cr(Ⅵ)净化效果的差异

为了筛选对Cr(Ⅵ)净化效果好的湿地基质,通过小试实验,研究了以水稻土、红土、沙子、泥炭、硅藻土、粉煤灰为基质的李氏禾(Leersia hexandra Swartz)湿地系统对Cr(Ⅵ)的净化效果,并比较了6种基质的湿地系统中pH、Eh、有机质含量、微生物数量和李氏禾生物量的差异,结果表明,以泥炭和水稻土为基质的湿地系统的Cr(Ⅵ)净化效果显著好于其他基质的湿地系统,并且这2种基质湿地系统中李氏禾的生物量显著高于其他4种基质的湿地系统(p0.05)。当Cr(Ⅵ)进水质量浓度为5 mg/L时,泥炭、水稻土人工湿地对Cr(Ⅵ)的平均去除率可达到99.94%和99.54%。6种基质的pH有较大差异,但总体而言,p H较高的硅藻土和粉煤灰不利于Cr(Ⅵ)的还原去除。     

人工湿地不同填料组合对模拟农田尾水氮和磷的去除研究

为了筛选出不同填料组合对模拟农田尾水中氮磷的去除效果,分别以沸石-砾石、生物炭-砾石、火山岩-砾石、砾石-砾石作为基质,对比4种组合填料对TN、TP的去除效果。结果表明,沸石-砾石、生物炭-砾石、火山岩-砾石、砾石-砾石的TP平均去除率分别为54.90%、49.82%、41.80%、39.24%,具有显著性差异（P<0.01）。TN去除作用表现为：沸石-砾石>生物炭-砾石>火山岩-砾石>砾石-砾石。沸石-砾石、生物炭-砾石、火山岩-砾石、砾石-砾石的TP平均去除率分别为38.30%、34.23%、32.71%、29.90%,具有显著性差异（P<0.01）。TP去除作用表现为：沸石-砾石>生物炭-砾石>火山岩-砾石>砾石-砾石。沸石-砾石可作为对TN、TP去除效果最好的填料组合应用至农田尾水氮磷去除中。     

序批式深床人工湿地冬季处理效能

针对连续流人工湿地脱氮效果差、占地面积大、冬季效能低的问题,以提高人工湿地冬季低温运行效能、减小人工湿地占地面积为目标,在前期序批式深床人工湿地研究基础上,重点考察其冬季低温条件下的处理效能。结果表明,温度对序批式深床人工湿地效能影响显著,8~10℃下城镇污水进水COD、NH_4~+-N和TN质量浓度为261mg/L、60 mg/L和70 mg/L时,各自平均去除率分别为72.6%、36.7%和40.2%,较20~25℃时分别下降9.8%、15.4%和10.6%;水温8-10℃时,2级序批式深床人工湿地系统COD、NH_4~+-N和TN去除率分别为95.1%、74.7%和78.7%,较单级系统的72.0%、38.9%和41.1%分别提高了23.1%、35.8%和37.6%。     

反硝化细菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮试验

为了揭示反硝化菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮效果及机理,以砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒、土壤为湿地填料,茭白、梭鱼草、黑麦草、红叶石楠为湿地植物,构建了两套湿地系统,其中一套投加菌剂,另一套作为对照组,使用双总体t检验方法分析了投加反硝化细菌B8(Pseudomonas putida)菌液于水平潜流湿地系统的操作与生物强化湿地脱氮程度之间的相互关系。结果表明,将反硝化菌(B8)菌液连续14 d投加于水平潜流湿地后,在强化潜流湿地运行的58 d内,其NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为65.3%、94.2%和71.5%;而未投菌的潜流湿地的NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为28.2%、74.7%和43.1%,加入菌剂使潜流湿地氮素去除能力大幅提高。双总体t检验方法分析表明,在停止投菌运行的41 d内,接种B8细菌的湿地系统的总氮去除率显著高于未投菌的湿地系统(p0.05);但在停止投菌运行的58 d内,投菌湿地和未投菌湿地脱氮效果的差异不显著(p0.05),因此确定B8强化水平潜流湿地系统的投菌周期为58 d。     

多环芳烃光降解研究进展

概述了多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)在液相、固相和气相介质中的光降解过程及应用定量结构-性质关系(Quantitative Structure-Property Relationships,QSPR)模型预测PAHs光降解的研究进展.在此基础上,对今后一段时期PAHs光降解研究提出几点看法.     

鼠李糖脂对多环芳烃的增溶作用及影响因素研究

生物表面活性剂因其环境友好的特点(可生物降解、低毒和有效增强生物降解)而有利于有机污染土壤的修复.在提高疏水性有机物在水相中的溶解度方面,生物表面活性剂的增溶效果尤为重要.通过试验研究了鼠李糖脂(RL)对多环芳烃(PAHs)菲和芘的增溶作用及溶液pH值、温度和无机盐离子浓度对增溶的影响.根据增溶倍数(Sw*/Sw)、摩尔增溶比(MSR)和胶束-水分配系数(Km)定量描述了RL对PAHs的增溶能力.结果表明,在鼠李糖脂临界胶束浓度(CMC)上下,RL对菲和芘均有增溶能力,尤其是在RL质量浓度超过其CMC时,增溶作用更加明显.Sw*/Sw显著增加,MSR随被增溶物相对分子质量增加而减小.Km随被增溶物疏水性增强而增大.pH值、温度、无机盐离子浓度对RL增溶PAHs的作用具有一定的影响.RL对菲和芘的增溶作用随pH值升高而降低;升高温度使RL对PAHs的增溶作用有所增加;无机盐离子对RL增溶PAHs的影响根据所添加的阳离子种类而异,K+促进RL对多环芳烃的增溶作用,而Ca2+的作用与此相反.     

不同配置人工湿地对分散性生活污水的处理效能研究

为研究不同植物及组合(美人蕉+黄菖蒲、花叶芦竹、黄菖蒲、旱伞草)与不同填料(陶粒、沸石、改性沸石、改性钢渣)对系统处理分散性生活污水效能的影响,建立了8种不同配置的潜流式人工湿地中试系统。结果表明,各湿地对COD均具有较好的去除效果(去除率大于70%)。旱伞草、黄菖蒲+美人蕉、黄菖蒲和花叶芦竹四植物系统对TN的去除率均呈先降低后上升的趋势,最终平均去除率分别为57.8%、51.1%、50.4%和45.5%。改性沸石、沸石、陶粒和改性钢渣填料系统对TN平均去除率分别为96.4%、83.7%、34.6%和26.6%。各植物系统对TP的去除效果差异不显著,其中旱伞草系统TP平均去除负荷最大(0.63 g/(d·m2))。各填料对TP的去除效果从大到小依次为改性钢渣、改性沸石、陶粒、沸石,改性钢渣和改性沸石对TP的去除能力显著高于陶粒和沸石,平均去除率达86.3%和78.8%。研究表明,分别采用旱伞草和改性沸石为湿地植物和填料具有较好的应用前景。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

进水方式对序批式深床人工湿地硝化效能的影响

针对现有人工湿地硝化效能低、占地面积大的问题,研究污水处理厂尾水人工湿地高效硝化深度处理技术,采用序批式深床人工湿地反应器(DSCW),考察进水方式及其运行工况对硝化效能的影响。结果表明,进水方式、进水时间和闲置时间对湿地硝化效能影响显著。进水方式采用"连续进水-间歇出水"较连续进出水运行工况NH_4~+-N去除率高39.69%。连续进水时间为5.5 h、7.5 h、11.5 h时,NH_4~+-N去除率分别为81.82%、88.12%、89.91%;闲置时间为0、2 h、4 h时,NH_4~+-N去除率分别为88.12%、94.46%、92.60%。反应器在水温(20±3)℃、负荷35.56 g NH_4~+-N/(m2·d)、连续进水7.5 h-间歇出水0.5 h-排空闲置2 h运行工况下,出水NH_4~+-N为0.91 mg/L,去除率为94.46%,系统NH_4~+-N去除效能大幅提高。     

类酶联免疫分析法可行性的研究

多环芳烃作为持久性高毒性的有机污染物,一直受到广泛关注。酶联免疫分析技术因特异性强、快速、便捷等优点而广泛使用。建立了芳香烃受体介导的类酶联免疫竞争方法(类ELISA),用于检测环境中多环芳烃类物质的含量。在实验室条件下,分别检测了5种多环芳烃萘、苊、菲、荧蒽和芘,同时比较与高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱-质谱联用法(GC/MS)在灵敏度、准确性和重现性等标的差异。HPLC检出限为2.70~10.71 ng/mL;GC/MS的检出限为2.60~24.40 ng/mL;类ELISA的检出限在1.24~3.10ng/mL。HPLC的加标回收率为58.03%~106.69%;GC/MS的加标回收率为88.16%~154.83%;类ELISA的加标回收率为74.67%~121.84%。HPLC的变异系数为4.26~9.03;GC/MS的变异系数为1.44~5.82;类ELISA的变异系数为2.56~8.16。结果表明,类ELISA方法灵敏度较好,准确性较高;而GC/MS方法重现性较好,检测更为稳定。