环滇池截污干渠系统动力学模型研究

以系统动力学原理为基础,利用系统动力学软件Vensim构建了环滇池截污干渠系统动力学模型(SD模型),模拟了溢流污染的产生—排放—传输全过程。通过模拟6种不同控制方案下的溢流水量及溢流水中COD随时间的变化,对比各方案的优劣性,最终可为滇池流域合流制溢流污染控制提供技术参考。     

昆明主城合流污水调蓄池截污效能模拟

为评估昆明市计划首批建设二环路内16座合流污水调蓄池(规模为21.3×104 m3)的环境效益,采用构建降雨径流管理模型(SWMM)模拟调蓄池的运行情况,对其截污效能进行分析. 结果表明,2008年的113场降雨中,调蓄池共截流污水量1 868.73×104 m3,COD_Cr、TN、TP污染负荷的截流量分别为5 195.28、810.76、68.78 t,污水截流量占合流污水溢流量的11.18%. 昆明主城调蓄池是在充分利用和衔接已建、在建的排水管网收集系统和污水处理设施的基础上设计的,调蓄池效能受既定配套条件、场地、降雨特征等的多重影响,建议加大调蓄池和污水处理厂的联动性,并采取集中调蓄截流为主、分散式面源治理为辅的策略,综合防治初期雨水径流污染和合流污水溢流污染.      

基于生态服务价值核算的滇池环湖湿地综合效能评估

湿地被喻为“地球之肾”,具有水质净化、蓄水调洪、固碳释氧及气候调节等多项生态服务功能,潜藏着巨大的生态服务价值.作为削减滇池入湖污染的重要措施,环湖湿地是滇池水环境治理重要建设工程之一,具有改善滇池水质进而提升水环境价值量等作用.基于EFDC模型识别湿地的削减负荷与滇池水质的响应关系,可得到有、无湿地建设工程条件下滇池水质变化情况,采用Logistic“污染-损失”模型计算滇池水质改善带来的水环境功能价值;进而从湿地本身及滇池两类对象的生态服务价值出发,综合运用市场价值法、影子工程法等手段评估目前正在运行的11块环湖湿地的综合效能.结果表明：(1)湿地自身总价值量为24 981.2×10⁴元,对滇池价值的提升量为2 450.4×10⁴元.(2)湿地生态系统服务价值主要体现在气候调节功能,该功能价值量最高的为东大河湿地,达8 535.8×10⁴元,旅游休闲、物质生产也在生态系统服务总价值中占一定比例.(3)湿地综合效能的评价聚焦于湿地本身和滇池两类对象,其综合效能和单位面积综合效能排名有所差异.参评湿地中,东大河湿地的综合...     

雨水口截污装置对径流污染的控制效果

城市降雨径流污染对水环境造成严重危害,市政雨水口作为收集雨水的构筑物,可以改造为源头截污设施。试验采取雨水口增设截污网篮的形式,对雨水口进、出水进行了采样检测,分析结果表明:径流雨水中污染物成分复杂,在雨季初期及降雨间隔时间较长的情况下,径流污染负荷尤为明显。截污装置以物理截留功能为主,对SS去除效果较好,场降雨平均去除率为54.5%,对COD、可滤残渣等污染物的去除效果相对较差。截污装置作为一种简易净化措施,可以应用于新建、改建及扩建地区的市政雨水口,起到控制径流污染、缓解黑臭水体的功能。     

截污调水后滇池表层沉积物中16种PAHs的分布特征

截污调水等工程实施后,滇池的外源污染已得到有效控制,表层沉积物等内源污染物应加以重视.为研究滇池表层沉积物中16种多环芳烃(PAHs)的分布特征,采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析了2016年12月采集的19个滇池表层沉积物样品的PAHs含量,解析其时空分布规律、来源及生态风险.滇池表层沉积物中总多环芳烃(TPAHs)的含量范围为92. 31～1 546. 78 ng·g~(-1),平均值为496. 30 ng·g~(-1),草海TPAHs含量(平均932. 37 ng·g~(-1))远高于外海(平均380. 02ng·g~(-1)),随着截污调水工程的开展,TPAHs含量较2012年大幅下降,已处于我国重点水域中较低水平.滇池表层沉积物中含量最高的物质为荧蒽(80. 65 ng·g~(-1)),毒性当量(TEQ)含量最高的物质为二苯并[a,h]蒽(42. 97 ng·g~(-1)). PAHs组成以4环及5～6环为主(分别占总含量的40. 38%和40. 22%),PAHs构成较以往大体一致.分子比值法分析结果表明,滇池表层沉积物中PAHs主要由生物质或煤的燃烧贡献.基于潜在生态风险标志对比法评估,全湖总体处于低风险水平,但草海的生态风险相对较高,值得进一步关注.本研究结果可为滇池水质的保持与提升提供基础数据和重要参考.     

不同配比基质层的雨水径流滞蓄截污效益研究

基质配比是影响粗放式绿色屋顶对雨水径流滞蓄截污效益的重要因素之一。文章采用泥炭土作为营养基质,蛭石作为吸附基质,构建了9个不同配比泥炭土蛭石基质层小试装置,研究在南昌市降雨特征的9个不同深度模拟降雨事件中,装置对雨水径流的滞蓄截污效益。结果表明,不同配比泥炭土和蛭石基质层能发挥优秀的雨水径流滞蓄效益、雨水径流中的NH4+-N削减和TP截留效益。其中20%泥炭土+80%蛭石的基质层小试装置在整个实验过程中的平均径流削减率为43.53%,平均NH4+-N削减率为75.07%,平均TP截留率为68.00%,且相对其他不同配比基质层小试装置有更强的抑制TN淋失能力。     

印染废水反渗透脱盐系统运行性能及膜污堵特性

反渗透(RO)脱盐工艺对实现印染废水再生利用具有重要的意义.膜污堵却制约了RO工艺应用.对广东省某工业园区印染废水RO脱盐系统运行性能及膜污堵特性进行了研究.结果表明,印染废水生化处理出水经臭氧氧化-砂滤-超滤(UF)预处理后,RO进水COD平均浓度为12.4 mg·L~(-1),浊度1 NTU.RO系统脱盐率稳定在98%,RO产水高锰酸盐指数约为0.7 mg·L~(-1),浊度约为0.12 NTU.但RO系统运行3 a后,跨膜压差高达0.6 MPa,产水量下降至120 m~3·h~(-1),且不能通过化学清洗恢复,在RO膜面沉积了不可逆的污堵物.RO膜面的有机物占总污堵物干重的(53.5±0.2)%,无机物占(46.5±0.2)%,RO膜面有机污堵与无机污堵贡献相近.Si、Al与Ca是RO膜面主要的无机元素.碱液(Na OH溶液)对沉积在RO膜面的Si与Al及有机物提取效果较好.     

淹没式生物膜污水处理厂运行效果及效能分析

采用淹没式生物膜工艺的广州市番禺区祈福新邨第一生活污水处理厂,自1998年11月投产以来,已连续稳定运行了整整13年。多年来环保主管部门属下环境监测站的监测数据表明,在稳定达标排放的前提下,该污水处理厂出水水质中BOD₅≤20mg/1的比例是97%,CODcr≤40mg/1的比例是86%,SS≤20mg/l的比例是86%,NH3-N≤5mg/l的比例是83%。2010年1月,该污水处理厂增加了紫外线消毒设施,之后出水粪大肠菌群数小于5000个/升的比例是87%;2011年4月,该污水处理厂增加了化学除磷装置,出水PO₄^3-≤0.5mg/l的比例是100%。该污水处理厂二沉池中剩余污泥一直较少,排泥也很少,污泥产量仅为常规污水处理厂的十分之一,运行费用比常规污水处理厂节约26%。     

基于MCMC方法的SWMM模型参数不确定性分析

基于贝叶斯理论,采用马尔科夫链蒙特卡罗法的差分演化自适应Metropolis算法,即MCMC-DREAM算法,对SWMM模型水量参数及输出的不确定性进行了系统分析。研究结果表明:在模型模拟过程中,不透水区面积比率和管道曼宁系数对模型的模拟结果具有较大的影响,不确定性较小,而其他参数不确定性较大,是水量模拟参数不确定性的主要来源。参数不确定性是造成模型输出不确定的主因。径流峰值模拟最容易产生偏差,是模型输出不确定性的主要来源,提高峰值的模拟精度将有效地提高模型整体的模拟效果。     

MBR处理滇池流域农业面源的运行参数调控

为提高滇池环湖截污体系中混合水质净化厂MBR工艺对农村农业面源污水的处理效能,削减流入滇池的污染负荷,该研究利用厂内已建的MBR中试系统,优化硝化液回流比、污泥回流比、污泥浓度及溶解氧等4个运行参数,并将其应用于混合水质净化厂MBR工艺优化调控。结果表明:硝化回流比200%、污泥回流比150%、MLSS 4 000～5 000 mg/L、DO 1～2 mg/L为中试最优运行参数,依据该成果指导规模2.5万m3/d的混合水质净化厂进行参数优化,调试后出水水质稳定,在硝化回流比200%～300%、污泥回流比200%～300%、MLSS 6 000～7 000 mg/L、DO 2 mg/L条件下,COD、NH3-N、TN及TP的平均去除率分别为86.9%、94.2%、26.7%、39.8%,COD、NH3-N及TN均可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准,TP需后续强化处理达标。研究成果可推广至滇池环湖截污体系中类似水质净化厂,指导同类水质的MBR工艺运行参数调控。     

新型除磷剂应用于滇池富营养化水体的试验研究

对新型除磷剂应用于滇池富营养化水体的污染治理进行了相关的试验研究。小试及现场扩大试验表明:新型除磷剂能有效去除滇池水体中的磷,对磷酸盐的去除率可达94.7%,对总磷的去除率可达85%,同时对水体中的其他污染物也具有一定的去处效果。经新型除磷剂处理后的富营养化水体的透明度有明显上升,水体中的藻类降低明显。同时,新型除磷剂的底泥覆盖作用有效地防止了底泥中的污染物重新释放到水体中造成二次污染问题。     

滇池及入湖河道富营养化治理的人工辅助增氧

滇池及其入湖河道深层水体严重缺氧,水生生态系统近于彻底崩溃,进一步加剧了富营养化。人工辅助增氧因不会引入新污染物、新物种等优点,环境友好,是治理富营养化的重要途径之一。滇池面积巨大,入湖河道、管道复杂,富营养化严重,需要大规模的人工辅助增氧才可能获得良好的治理效果,而目前国内外尚未有大型污染湖泊大规模人工辅助增氧的经验可资借鉴。结合昆明旅游城市及人居环境建设的要求,为尽量减少或分散增氧投资,发挥综合效益,提出了一系列城市排水管道增氧、排放口增氧、穿城河道增氧及滇池增氧的具体途径与措施。     

滇池流域受污染河流原位处理技术研究

采用生物膜技术对滇池流域受污染入湖河流进行原位处理实验,结果表明该方法能够有效的解决受污染河流黑臭问题,能够较好的改善河流水质,降低河流中污染物的量。实验直接布设于天然河道中,系统运行效果受到降雨、上游水质变化、反应区溶解氧浓度、生物量和水力停留时间的影响。实验中通过对各影响因素的分析和改进,使系统可达到稳定的去除效果,处理后的出水透明度达到1 m以上,COD去除率达42.2%,BOD5去除率达41.4%,总氮去除率达17%,氨氮去除率达14%。生物膜技术应用于受污染河流的原位治理,是一种适合滇池流域污染治理的有效方法。     

基于随机前沿的天津市碳排放效率分析

运用随机前沿分析(SFA)的方法,从土地、资本和劳动中提取城市化率、人均道路面积、人均绿地面积、绿化覆盖率、R&D经费投入强度、环保投资指数、从业人员占总人口比重7个相对量指标作为投入要素,将单位碳排GDP产出作为产出要素,计算和分析了我国30个省域2006年和2011年的碳排放效率,并分析天津市在全部样本的碳效率水平。结果显示:天津市碳排放效率分别居于30个省域的第5位和第3位,属于碳排放效率高的省域。     

人工湿地净化滇池入湖河道污水的示范工程研究

采用复合型人工湿地示范工程系统进行净化处理滇池入湖河道污水的研究,结果表明该系统对处理滇池入湖河道污水具有良好的适用性。在系统正常运行状态下,其对所处理河道污水中CODMn、BOD5、TN、TP的去除率分别最高可达6 7%、74 %、83%、6 5 %。     

根生沉水植物菹草(Potamogeton crispus)对滇池水体的净化作用

研究了根生沉水植物菹草对富营养和重金属等污染的滇池水体和底泥的净化作用。结果表明,菹草对水体和底泥中的P、N、Pb、Zn、Cu、As有较大的吸收、富集量,单位生物量的菹草对N、Cu的富集量>水葫芦>茭草>芦苇,P、Zn则>茭草>芦苇;对底泥中N、P、Cu、Pb的吸收系数>水葫芦,尤以N、P为最显;研究还表明,植物对水体和底泥中污染物的富集量和净化效率与生物量大小有关,当菹草保持其群体覆盖率为50%时,生物量最大,净化效率也最大。     

三峡工程的运行对洞庭湖水环境容量的影响

以COD、TN、TP为例,讨论了三峡工程运行前后洞庭湖水环境容量的变化,并对其产生原因进行了分析,结果表明,三峡工程的运行增加了洞庭湖枯水期的水环境容量,而在丰水期有小范围的降低。总体来看,在全年的大部分月份中三峡工程的运行在一定程度上提高了洞庭湖的水环境容量,对洞庭湖水体状况的改善起到了积极的促进作用     

基于不确定性理论的排水管网多泵站启停液位筛选研究

基于暴雨管理模型(storm water management model,简称SWMM),构建实验管网模型,基于不确定性理论,采用拉丁超立方法采样,根据管网运行管理目标选择可行的泵站启动液位调控方案,并对多个泵站的运行控制参数进行统计分析,筛选合理的泵站启停液位区间。结果表明该方法可以有效分析控制参数的不确定性,为排水管网控制方案的科学制定提供有效分析途径。     

基于系统聚类分析的天河潭区域环境污染程度评价

随着旅游业的不断发展,景区环境污染问题越来越突出。采用系统聚类分析方法,通过环境污染要素指标数据,对天河潭区域(37个村和1个景区)环境污染程度的距离相似情况进行评价。结果表明:天河潭景区污染程度最为严重,归为第三类聚类;其次是围绕景区附近的22个村,归为第二类聚类;第一类聚类有15个村,分布在第二类外围。造成该区域污染状况的主要原因:1)景区内游客人数较多,且不断增加;2)畜禽养殖场的排放物未有效处理;3)生活垃圾堆放和回收设施不完善。