浏阳河底泥中重金属释放污染水体研究

浏阳河底泥中的富集重金属的底泥会以一定形态进行二次释放。主要考察了时间、pH值、温度以及分别固定Cl-、NO-3、SO2-4的条件下常见阳离子Na+和Mg2+等因素对底泥中重金属Cd、Cr、Pb、Ni释放的影响。结果显示:①通过底泥中重金属总含量的测定,发现重金属污染程度为CdPbCuNi;同时Cd对浏阳河的潜在生态危害程度评价等级为强,其他3种重金属则属于轻微生态危害;②重金属Cd和Pb释放比较明显,Ni和Cu释放量未检测出;底泥中重金属的释放量随着时间、温度、阴离子浓度的增加而增大,除pH值在一定范围内对释放量的影响呈凹形趋势;③Cl-、NO-3、SO2-4浓度一定时,Mg2+对重金属释放量的提升作用明显大于Na+;相同浓度时,对Cd和Pb释放影响较大的是Cl-和SO2-4。     

浑河沈阳段底泥污染物释放预测研究

以浑河沈阳段水质污染相对较重的下游作为研究对象,确定了适合浑河底泥污染物释放的公式,对研究区河段内不同疏浚深度和不同流速下底泥中污染物释放情况进行了预测,得出结论:底泥疏浚深度对底泥污染物释放速度有很大的影响.底泥的污染物释放对浑河水质的影响十分显著,提出了控制底泥污染的建议,为改善浑河水质提供科学依据.     

河流底泥重金属污染与释放特征研究

采用BCR3态连续提取法对底泥中重金属的含量及形态特征进行分析。结果表明，底泥中Cu ， Pb的平均值分别超过背景值的2．45，1．91倍，重金属迁移性的大小为Pb＞Cu＞Cr。研究了底泥中重金属释放特征及影响因素，实验结果表明，Cu的脱附符合二级反应动力学方程拟合，Pb ，Cr的脱附符合抛物线扩散方程和Elovich方程；pH、盐度、温度、泥水比等因素影响重金属的释放量。     

浏阳河表层底泥中重金属形态分析研究

采用HNO3-HF-HClO4全分解和Testier连续提取-火焰原子吸收法,研究了浏阳河芙蓉桥至湘江汇入段表层底泥中重金属形态及其含量的分布情况,及其对水体的二次污染状况。结果显示:①5个采样点的各重金属含量差别较大,总体上重金属污染程度为Cd>Pb>Cu>Ni,同时Cd对浏阳河的潜在的生态危害性较强,其他3种重金属则属于轻微生态危害;②各重金属形态分布各异,Cd、Pb、Cu主要以碳酸盐结合态(F2)和铁锰氧化物结合态(F3)存在,Ni主要以残渣态存在。     

3种覆盖材料对底泥磷释放的抑制及影响因素研究

采用试验的方法研究了建筑废料、天然沸石和自制陶粒对底泥磷释放的抑制作用。结果表明,在覆盖厚度为2 cm、温度为18~22℃的条件下,自制陶粒的抑制效果最好,天然沸石次之,建筑废料最差。天然沸石覆盖底泥后,在18~25℃范围内,温度越高,覆盖法抑制磷释放的效果越差。在第57 d,温度为25℃时,上覆水中总磷质量浓度为1.598 mg/L,而在室内水温(18~22℃)条件下,上覆水中总磷质量浓度为0.984 mg/L。覆盖层厚度越大,沸石粒径越小,控制底泥磷释放的效果越好。在温度为室温、粒径为3~5 mm的条件下,在第57 d,覆盖厚度为3 cm时,上覆水中总磷质量浓度为0.565 mg/L,而覆盖厚度为1 cm时,上覆水中总磷质量浓度为0.984 mg/L;粒径由3~5 mm减小到20~40目(0.42~0.83 mm),第32 d的上覆水中总磷质量浓度由2.80 mg/L降低到2.06 mg/L,第57 d的上覆水中总磷质量浓度由3.59 mg/L降低到2.64 mg/L。     

城市污水管网污染物沉积与冲刷释放规律研究

为明确城市污水管网中污染物沉积、冲刷释放及微生物降解作用对有机物去除的贡献,以管网中城市污水为研究对象,通过建立有沉积与无沉积的模拟管道,在首次冲刷的理论基础上得到管道污染物沉积释放计算模型,进而研究了不同流量下有机污染物的沉积与冲刷释放规律,并对不同流量下进出水的粒径分布及颗粒组成进行分析。结果表明,在管道6 h水力循环条件下,当流速为0.32 m/s时,污水中有机物变化以沉积贡献为主;当流速增加为管网最小设计流速0.6 m/s时,污染物沉积现象得到显著改善,冲刷释放效应增强;当流速进一步增加为0.9 m/s时,冲刷释放成为主要作用,生物降解作用微弱。     

大东沟底泥重金属污染及潜在生态危害评价

为了解镇江市大东沟底泥重金属污染状况,监测了不同水位时底泥重金属含量,并对其底泥中As、Zn、Cu、Cr、Pb、Cd等6种重金属元素进行了污染及潜在生态危害评价.结果表明,大东沟底泥重金属浓度受水位影响较大,低水位普遍大于高水位;各重金属污染程度大小排列依次为Cd＞Zn＞Cu＞As＞Pb＞Cr,综合评价为重度污染;潜在...     

东平湖底泥重金属形态分析及污染现状评价

采集了东平湖13个主要监测点的底泥,测定、分析了东平湖底泥中的部分重金属质量比及形态分布,并对底泥重金属污染现状进行评价.结果显示,底泥中4种重金属Zn、Cu、Pb、Cd的质量比分别为84.55～161.82 mg/kg、12.77～30.68 mg/kg、30.64～69.26mg/kg、3.51～16.98mg/kg.运用潜在生态危害评价对底泥中重金属的质量比进行评价,结果表明,Cd污染最严重,13个采样点的潜在生态危害系数均高于320,属于极强生态危害;Cu、Zn、Pb的潜在生态危害系数均低于40,属于轻微生态危害.4种金属污染由大到小的顺序为Cd、Pb、Cu、Zn.东平湖底泥中Cu、Zn、Pb的形态以残渣态为主,因而重金属在底泥中的稳定性高,Cd酸溶态含量较高,容易释放到水体,造成二次污染.     

烧结砖中重金属释放特性研究

通过向黏土中添加重金属试剂,模拟煅烧试验制作烧结砖.采用酸消解试验研究烧结砖中重金属的总量,采用欧盟NEN7371方法测试烧结砖中重金属的有效释放量,采用NEN7375方法进行块状烧结砖浸出试验,研究烧结砖样品中Cr、Ni、As、Cd和Pb的释放特性.结果表明:烧结砖中重金属的有效释放量低于总量,释放率从大到小为Cd、As、Pb、Ni、Cr;在块状浸出过程中,Cr、Ni、As累积释放量达到平衡的时间为16 d,Pb为4d,而Cd的累积释放量一直有上升的趋势;Cr、Ni、As的释放机理主要为扩散控制,Cd为溶解作用,Pb为表面冲刷作用;5种重金属释放速率从大到小为Ni、Cr、Pb、As、Cd.     

滇池疏浚底泥中重金属对蔬菜种植生态安全的影响

滇池疏浚底泥富含蔬菜需求的营养成分,农用可提高土壤保水肥能力,改良土壤的适耕性,有利于植物的生长发育,有一定的增产效果,但可能存在重金属污染问题。通过底泥试验及加入石灰钝化试验,对生菜、白菜、棒菜和萝卜4种蔬菜施用疏浚底泥作为有机肥进行种植,分析底泥农用后其重金属对蔬菜的影响,并进行风险评价。结果表明,盆栽试验中,底泥施用量控制在5%(0.05 kg/kg)内且加入石灰改良后,蔬菜中Cu和Cd含量显著降低,但对Pb、Zn效果不明显。叶菜类蔬菜(生菜、白菜、棒菜)重金属富集能力(BCF)从大到小均表现为Cd、Pb、Zn、Cu,而块茎类萝卜BCF表现为Cd、Zn、Pb、Cu。研究表明,化学致癌物Cd与非化学致癌物Pb、Zn、Cu引起的健康风险均在终身可接受风险水平。     

胞外聚合物对活性污泥沉降和絮凝性能的影响研究

胞外聚合物 (EPS)对污泥沉降和絮凝性能具有重要影响 ,它由松散附着 (LB)和紧密粘附 (TB)的两部分组成。笔者考察了不同运行方式和不同泥龄培养的污泥LB和TB的含量及其成分对污泥沉降和絮凝性能的影响 ,研究结果表明 :虽然LB只占总EPS的 0 .6 %～ 13.5 % ,但它对污泥的沉降和絮凝性能起着决定作用 ,LB含量越多 ,污泥的沉降和絮凝性能越差 ;而TB的影响很小。因此 ,选择合适的运行方式 ,延长污泥泥龄 ,可减少LB含量 ,有利于活性污泥工艺运行安全、稳定、高效。     

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.     

电镀污泥脱水稳定剂制备及应用研究

针对电镀污泥脱水过程中金属离子大量溶出带来的处理难题,以四甲基乙二胺、二硫化碳为主要原料,以氢氧化钾为引发剂,采用聚合法制备了一种脱水稳定剂,并考察了稳定剂投加量、污泥pH值、反应温度和反应时间对电镀污泥离心脱水时重金属溶出的影响。结果表明,在稳定剂投加量(稳定剂与污泥的质量比)为1%、反应温度为20℃、pH=1、反应时间为30 min、转速为3 000 r/min条件下对含Ni(Ⅱ)电镀污泥离心脱水后,Ni(Ⅱ)脱水稳定率达96.88%,且脱水稳定剂对混合电镀污泥中Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的选择性大于Zn(Ⅱ)。脱水稳定剂的脱水稳定机理是其中的二硫代氨基甲酸盐与重金属离子M(Ⅱ)(Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等)形成配位键,从而形成稳定的交联网状结构,达到化学稳定,实现了离心脱水极少重金属离子溶出(即脱水稳定)的效果。所合成的脱水稳定剂可广泛用于含镍、铜、锌等金属离子的电镀污泥脱水处理。     

哈药污泥的化学组成及农田应用安全性研究

通过对哈药总厂污水处理车间排放的污泥进行化学成分及施入土壤后重金属元素在土壤及水稻子粒中残留的分析,探讨该污泥能否应用于农田及适宜的用量.试验结果表明,污泥中有机质含量高,达800mg/kg,全氮含量达7%左右.重金属元素含量均明显低于农用污泥中污染控制标准值.大剂量施入土壤后,子粒中重金属元素的残留量与常规施肥无明显差异.随污泥用量的增加,土壤中有机质的含量明显提高,重金属元素除汞和锌有较大幅度提高外,其他元素差异不大.     

多壁碳纳米管短期作用对活性污泥系统脱氮除磷效果的影响

研究了不同质量浓度(1 mg/L和20 mg/h)多壁碳纳米管(Muhiwalled Carbon Nanotubes,MWCNTs)短期(21 d)作用对序批式活性污泥反应器(SBR)废水脱氮除磷效果的影响.结果表明,1mg/L和20mg/L MWCNTs废水的持续作用对反应器出水NH4+-N、NO3--N、NO2--N和TP质量浓度(分别为0.35 mg/L、4.5 mg/L、0.1 mg/L和0.15 mg/L)及1个反应周期内的氮磷转化过程并未产生明显的影响.活性污泥3h呼吸抑制试验表明,低质量浓度(ρ＜100 mg/L)MWCNTs短暂作用(3h)对活性污泥活性并没有明显的抑制作用.但当MWC-NTs质量浓度达到g/L级别后,MWCNTs对活性污泥活性存在明显的抑制作用,而且MWCNTs对活性污泥的呼吸抑制作用与质量浓度呈正相关性.研究表明,1 mg/k和20 mg/L MWCNTs对活性污泥系统短期作用并不影响活性污泥系统脱氮除磷的效果.     

污泥转移对SBR工艺微生物群落结构及其除磷效能影响分析

采用污泥转移SBR工艺处理以生活污水为基础的合成废水。污泥转移能够强化厌氧生物选择器中聚磷菌的筛选,从而显著提升传统SBR工艺的除磷性能。对比传统SBR,应用荧光原位杂交(FISH)和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考察了污泥转移SBR中微生物种群结构的变化及除磷特性。结果表明,污泥转移SBR中磷的去除率总体呈上升趋势,稳定在93%左右;而传统SBR中磷的平均去除率为50%。DGGE试验表明,污泥转移SBR首尾样品的相似性系数为36.8%,传统SBR的则为54.7%;污泥转移SBR的香农指数下降率为5.6%,而传统SBR的香农指数下降率为4%。微生物种群在驯化过程中发生了变化,即微生物种群的优势菌在反应器启动阶段被筛选和富集。对比传统SBR,污泥转移SBR中微生物种群的这一驯化现象表现得更为明显。FISH试验表明,污泥转移SBR的聚磷菌占全菌比例在反应器稳定后可达到46%,聚糖菌则稳定在22%;传统SBR稳定后的聚磷菌比例为35%,聚糖菌比例为30%。传统SBR和污泥转移SBR的聚磷菌比例都先沿程增加最后稳定,且聚磷菌是优势菌。污泥转移SBR的聚糖菌沿程减少,聚磷菌抑制了聚糖菌的生长。因此,污泥转移SBR工艺具有筛选大量聚磷菌且抑制聚糖菌的除磷优势。     

有机过氧化物生产火灾爆炸危险性分析

针对有机过氧化物自分解温度较低、反应过程易引发火灾爆炸等危险特性,采用危险与可操作分析(HAZOP)方法和事故树(FTA)分析对过氧化物生产过程中存在的火灾爆炸危险性进行分析.结果表明,有机过氧化物生产过程中低温的保证是关键,应对制冷系统进行故障类型及影响分析(FMEA),从而确保制冷系统安全可靠.     

Recent application of Computational Fluid Dynamics (CFD) in process safety and loss prevention: A review

In recent years, significant progress has been made to ensure that process industries are among the safest workplaces in the world. However, with the increasing complexity of existing technologies and new problems brought about by emerging technologies, a strong need still exists to study the fundamentals of process safety and predict possible scenarios. This is attained by conducting the corresponding consequence modeling and risk assessments. As a result of the continuous advancement of Computational Fluid Dynamics (CFD) tools and exponentially increased computation capabilities along with better understandings of the underlying physics, CFD simulations have been applied widely in the areas of process safety and loss prevention to gain new insights, improve existing models, and assess new hazardous scenarios. In this review, 126 papers from 2010 to 2020 have been included in order to systematically categorize and summarize recent applications of CFD for fires, explosions, dispersions of flammable and toxic materials from accidental releases, incident investigations and reconstructions, and other areas of process safety. The advantages of CFD modeling are discussed and the future of CFD applications in this research area is outlined.     

乌梁素海芦苇枯落物分解动态及营养元素释放研究

乌梁素海是内蒙古高原干旱区最典型的浅水草型湖泊,湖滨带芦苇分布广袤,其收割方式是在冬季湖泊结冰后将冰面上芦苇收割,冰面下芦苇则留存在水中,而水下部分的分解是造成湖泊生物淤积的重要原因,且分解过程中营养元素的释放亦加剧了湖泊富营养化。通过分解袋法研究了湖泊水面下芦苇枯落物的分解动态及营养元素的释放过程,并探讨了芦苇枯落物分解的影响因素。结果表明:1)芦苇枯落物分解270 d后质量残留率为52.44%,分解速率常数为0.002 68 d~(-1),其分解50%需要0.83 a,分解95%需要3.19 a;2)芦苇枯落物分解过程中,N元素的分解状态呈现释放-分解-再释放的规律,P元素和C元素均处于持续释放的分解状态;3)芦苇枯落物分解期间,分解速率和营养元素含量动态受枯落物自身质量和环境因子共同影响,且环境因子(温度、溶解氧、pH值)与芦苇枯落物分解速率及元素释放动态相关性显著。研究表明,芦苇枯落物分解释放大量营养物质,对湖泊富营养化有一定的贡献,要进一步加强芦苇植物的收割以减轻植物腐烂分解对湖泊造成的二次污染,减少生物淤积作用。