运河(杭州段)沉积物耗氧物质释放的模拟实验研究

通过室内模拟试验研究了运河 (杭州段 )沉积物污染引起的上覆水 CO DCr的变化 ,并研究了连续曝气、换水清洗的方法对其耗氧物质释放的影响。结果发现由于沉积物的释放使得上覆水 CODCr浓度维持在劣四类水以上。连续曝气可以降低水体的恶臭 ,但由于曝气对沉积物的扰动引起沉积物更多地再悬浮 ,上覆水 CODC r也没有明显降低。在不考虑外源影响的情况下 ,换水清洗可以将上覆水 CODCr浓度降到 30 m g· L-1以下。本研究说明运河 (杭州段 )沉积物内源释放对上覆水 CODCr有较大的影响。     

长白山针叶林土壤内重金属元素分布和形态研究

本研究表明,长白山棕色针叶林土壤中重金属含量普遍偏低,且大多以残渣晶格态存在。由于灰化淋溶作用较弱,使土壤中铁锰氧化态金属未从土壤中淋走,其中铁元素在土壤上层出现相对富集,其铁锰氧化物形态在淋溶层中含量最高。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌淋溶煤矸石过程中铁锰铬形态的释放特征

为研究微生物作用下煤矸石中重金属形态的淋溶释放特征,以湖南湘潭某煤矿矸石为研究对象,分析了接种嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的淋溶液中铁、锰和铬金属离子浓度与矸石中相应金属形态的相互关系。结果表明:新鲜煤矸石中铁锰铬的背景值对其释放特性存在影响,接种微生物对矸石中的3种金属释放有促进作用,从其释放浓度来看,FeMnCr;矸石中铁主要以残渣态形式存在,而锰主要以铁锰氧化物结合态存在,经微生物的淋溶释放作用后铁的铁锰氧化态和残渣态减少,而Mn的可交换态减少,但是残存态增多,Cr的各种形态变化不太明显;淋溶液中金属离子浓度和矸石中相应金属形态的相关分析和逐步回归分析结果表明,接种微生物的淋溶液中铁离子浓度与铁的有机结合态和残渣态存在显著相关关系,而锰离子浓度主要与矸石中锰的可交换态存在非常显著的相关关系。     

藻类光合作用对运河(杭州段)水质影响的初步研究

在河流水体自净规律的研究中,浮游藻类的生长状况是一个不可忽视的因素。通过藻类的生命活动,影响和改变水的理化性、透明度、颜色等。藻类通过光合作用,吸收水体中的 CO_2,同时释放出氧气,增加水体的溶解氧含量。反之,当藻类大量繁殖时,水体处于富营养化阶段,藻类的呼吸及残骸的分解,大量耗氧,又减少水体的溶解氧。这种对水体的充氧和耗氧明显影响水体的自净过程。另一方面,水体严重污染的环境,会影响藻类正常生长,因此研究运河藻类光合作用对水质的影响和改变浮游藻类的生长环境的可能,对研究运河水     

淤泥和土壤中Cd,Cu,Zn的结合形态研究

本文首次研究了京杭大运河(杭州段)的淤泥、底泥及其旁侧土壤中Cd、Cu、Zn存在的形态特征,对阐明运河体系的环境地球化学行为特征,研究环境容量均具有重要意义。同时,对运河的环境污染的综合防治提供了重要的科学依据。     

运河（杭州段）底质有机质与重金属元素相关性的探讨

通过对京杭大运河 (杭州段 )底质的监测 ,探讨了底质有机质与 8种重金属元素的相关性 ,并对其成因作出了解释 ,得出了 8种重金属在运河 (杭州段 )底质中易积累的顺序。     

运河(杭州段)底泥污染物含量分布调查

底泥疏浚是改善运河 (杭州段 )水质的有效措施 ,为了安全、合理、经济地处置疏浚产生的数百万立方米底泥 ,调查和研究底泥中污染物含量及其分布特征尤为重要。1　调查方法1 .1　钻孔断面与孔位的布设根据运河河床形态、水文条件、排污口及支流影响等 ,在运河杭州段布设 1 2个断面 ,每一断面平均控制 2 .7km河段。每一断面设左、中、右三个孔位 ,共 36个钻孔 ,详见图 1。1 .2　钻探取样方法使用 XY- 1型钻机 ,1 0 8mm采样管获得连续柱状样 ,样柱完整地保持原始状态 ,并保存在剖分后合拢的 PVC管中 ,孔深不小于 2 m,如未穿透污染淤泥层 ,则…     

煤矿酸性废水对喀斯特稻田环境污染的实验研究

为系统评价煤矿酸性废水(AMD)污染对喀斯特稻田环境的影响,分析了不同程度AMD污染作用下稻田水-土体系中pH、电导率(EC)、氧化还原电位(Eh)、铁、锰、铜、锌、SO_4~(2-)等特征污染组分及土壤微生物量、脲酶活性、磷酸酶活性、过氧化氢酶活性等生物特性的变化。结果表明:(1)在污染前期较低污染倍数下,喀斯特稻田水-土系统对AMD污染有较好的缓冲性能,但高浓度持续污染1周以上可导致稻田田面水及土壤的明显酸化,增加体系的EC和Eh。(2)AMD的污染程度增加可提高田面水中铁、锰、铜、锌和SO_4~(2-);稻田土壤可通过吸附及自身的缓冲体系使得田面水中铁、锰、铜、锌较低,但在明显较高的污染程度下,又会通过土壤已有组分的溶出,明显增加田面水中锰、铜、锌。(3)AMD污染可降低稻田土壤微生物量、脲酶活性,但对磷酸酶活性的影响不明显;由于AMD引入大量H~+及丰富的铁离子将会促进H_2O_2的分解,进而造成过氧化氢酶活性总体升高的假阳性趋势。     

运河（杭州段）底泥污物含量分布调查

底泥疏浚是改善运河（杭州段）水质有的效措施,为了安全、合理、经济地处置疏浚产生的数百万立主米底泥,调查和研究底泥中污染物含量及其分布特征尤为重要。     

催化铁耦合生物除磷工艺中生物与化学除磷的关系

研究证明,将催化铁添加至传统生物除磷工艺的厌氧段,可使得生物除磷和化学除磷两者作用耦合。为了研究工艺中生物除磷与化学除磷的关系,采用不同催化铁投配率分别为0、1和2 g Fe/(mg P·d)的3组反应器进行实验。结果表明,催化铁投配率为1 g Fe/(mg P·d)时,系统的除磷效率最佳,去除率在90%以上,生物除磷与化学除磷耦合作用好;负荷为2 g Fe/(mg P·d)时,系统在未达到稳定之前即发生恶化,生物除磷作用受到抑制。铁化合物的积累量过多是系统出现恶化的主要原因:在污泥中铁含量小于30 mg Fe/g MLSS时,生物除磷作用与化学除磷作用两者协同,除磷效率提高;当污泥中铁含量超过52.8 mg Fe/g MLSS时,出现竞争,生物除磷作用受到抑制;通过排泥,降低污泥中铁含量,则除磷功能可以得到恢复。     

黄河内蒙古段沉积物中硅的赋存形态及分布特征研究

应用连续浸提技术研究了黄河内蒙古段表层沉积物中硅的赋存形态及沿程分布特征。结果表明,沉积物中残渣态硅(Residual-Si)含量最高,占5种硅形态总量(∑Si)的91.78%(质量分数,下同)～98.08%,但Residual-Si对上覆水影响不大,其余4种硅形态均为生物有效硅(Valid-Si),Valid-Si仅占∑Si的1.92%～8.22%,但对黄河水体硅循环具有重要影响。人工筑坝会导致水体总颗粒物(TMP)浓度减少,使大坝下游沉积物中可交换态硅(IEF-Si)、碳酸盐结合态硅(CF-Si)和上覆水溶解硅(DSi)含量明显降低;旅游景点和电厂产生的人为污染会通过大气沉降和地表径流等进入到水体,使水体营养程度进一步升高,浮游植物在沉积物中汇集,导致下游沉积物IEF-Si、CF-Si含量升高,增加沉积物中硅的释放风险。     

Fe~(2+)和Mn~(2+)对水稻根表铁膜及镉吸收转运的影响

采用水培实验,研究外源添加Fe~(2+)和Mn~(2+)对水稻幼苗根表铁膜形成、抗氧化酶活性及镉吸收转运的影响。结果表明:(1)添加Fe~(2+)使水稻幼苗根表铁膜中铁元素显著增加114.9%(质量分数,下同),锰和镉元素则分别显著降低了55.2%和42.3%(P0.05);添加Mn~(2+)使铁膜中锰元素显著增加180.1%,镉元素则显著降低了18.0%。(2)添加Fe~(2+)能显著降低水稻幼苗叶片中活性氧(ROS),缓解ROS对水稻幼苗的毒害;添加Mn~(2+)使得叶片中ROS、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽转移酶增加,Mn~(2+)处理引起的ROS升高可能起到诱导水稻胁迫应答,缓解镉毒害作用。     

水库沉积物-水界面可溶性锰与环境因素的相关性

水库和湖泊的锰污染是重要的环境问题之一,研究水库沉积物-水界面可溶性锰的迁移-转化规律及其环境因素的影响,具有重要的科学意义和应用价值。以青岛市王圈水库为例,通过室内模拟实验,系统研究水库沉积物-水界面可溶性锰(包括二价锰和三价锰)、pH、Eh、溶解氧(DO)、溶解性有机碳(DOC)的动态变化规律,并定量分析可溶性锰(Mndiss)与环境因素的相关性。研究表明,浓度梯度是上覆水各层Mndiss和Mn(Ⅲ)迁移扩散的主要驱动力,上覆水和间隙水之间Mndiss和Mn(Ⅲ)存在明显的浓度差;水库底部处于还原环境时,沉积物中Mn氧化物发生还原反应,从而使Mndiss和Mn(Ⅲ)释放出来;间隙水中Mn_(diss)和Mn(Ⅲ)均与pH、Eh和DOC呈现显著性相关,Mndiss与三者的相关系数分别为-0.861、-0.882和-0.934,而Mn(Ⅲ)与三者的相关系数分别为-0.836、-0.671和-0.851。     

微絮凝深床层过滤去除无机营养物及典型金属离子

在分析了微絮凝深床层过滤机理的基础上,实验研究了以煤矸石燃后残渣为滤料的深床层对微污染矿井水中无机营养物及典型金属离子的去除效果。结果表明,对于微污染矿井水中的NH3-N及COD的去除率仅有20%～40%;对可形成微絮凝体的磷的去除率高达80%以上,对于矿井水中的铁、锰离子的去除率可达75%以上,而絮凝剂的适量加入,不会大幅增加出水中铝离子的含量;分析表明,煤矸石燃后残渣滤料具有良好的吸附、截留作用;对溶解性NH3-N及COD的去除以吸附及生物作用,对铁、锰离子的去除则是以形成絮体沉淀为主,同时金属离子的水合作用、溶度积等对其去除有一定的影响。     

《运河(杭州段)污染综合防治技术研究》课题通过国家级鉴定

国家“六五”重点科技攻关课题《运河(杭州段)污染综合防治技术研究》已于二月二十三日在杭州通过国家级鉴定。运河杭州段自五十年代开始遭受工业污染,并逐年加剧。至七十年代末市区段已终年黑臭,鱼虾绝迹,有损杭州这一风景旅游城市的风貌,也给工农业、渔业生产带来很大损失,沿岸居民深受其害。运河的治理已刻不容缓。根据国家环保局和浙江省科委的指示,在浙江省环保局的支持下,经浙江省环保科研所等十六个单位共同努力,历时三年,如期完成了国家交给的任务。     

京杭运河杭州段水体污染和细菌群落结构特征

为了解人类活动对城市河道水体污染和细菌群落的影响,选取京杭运河杭州段进行了分季节采样研究。测定了水体的环境与水质参数,分析了细菌丰度、胞外酶活性和群落结构变化。结果显示,从上游到下游,水体中高锰酸盐指数、氨氮、总氮以及细菌丰度和β-葡萄糖苷酶活性大体呈递增趋势,冬季水体总体污染水平及细菌丰度均显著高于其他季节。水体中细菌的主要种类集中在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacterioidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和蓝藻门(Cyanobacteria),所占比例分别为37.8%、24.3%、18.9%、10.8%和8.1%,属于黄杆菌(Flavobacterium)、厚壁菌(Firmicutes bacterium)和放线菌(Actinobacterium)的细菌是水体中大多数时间的优势细菌。限制性排序分析显示,水体细菌群落结构从上游到下游差异明显,高锰酸盐指数和总氮是关键影响因子。杭州市区由人类活动产生的污染物输入是京杭运河杭州段的主要污染源,水体细菌群落对水体污染物的变化有着明显的响应。     

内梅罗污染指数在运河水质评价中的应用

应用内梅罗污染指数公式,计算了１９９４－１９９８年运河（杭州段）各监测点位的污染指数,用较直观的数据来评价运河（杭州段）的污染状况。     

酸性矿井水中和沉淀法除铁优化

针对山西某煤矿高矿化度、高铁酸性矿井水除铁效果差、出水容易返色等问题,采用NaOH中和调pH、曝气及化学氧化等处理工艺进行酸性矿井水中和沉淀法除铁优化实验研究。结果表明,采用NaOH中和沉淀法除铁时,投加中和剂使出水pH达6.7以上时,出水中铁含量低于10 mg/L,满足排放要求。对于本实验废水NaOH所需投加量为2.8 g/L,铁的去除率可达到99.75%;以H2O2对原水进行氧化处理,可迅速将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),其用量与原水中Fe(Ⅱ)的含量成正比。当其用量为1.6 mL/L时,可将原水中的Fe(Ⅱ)完全转化为Fe(Ⅲ),投加中和剂使出水pH达到4.5以上时,能使出水中铁含量满足排放要求。对于实验废水所需的NaOH投加量为2.0 g/L,比直接中和沉淀所需的NaOH用量要节省28.6%。曝气处理对原水中Fe(Ⅱ)的氧化效果不明显。     

二氧化氯-接触催化氧化联合去除水中铁和锰

为了解决水体中铁锰季节性超标的问题,提出一种既能够减少化学试剂的使用又能有效去除铁锰的经济有效的方法。研究了单一方法(二氧化氯氧化法、接触催化氧化法)及两者联合对铁锰的去除效果,提出用二氧化氯氧化-锰砂过滤联合方法解决。研究表明,用ClO2氧化去除水中Fe2+的反应先发生、速率较快且效果较好,而与Mn2+反应则较慢并且不能完全转化为沉淀。单纯接触催化氧化法需要较长时间,过滤层才能达到稳定且较好的处理效果,培养过程中其除锰效果并不理想。两者联合时,利用过滤层的吸附作用去除部分铁锰,减少了氧化剂的使用。初期3个柱的除Mn2+效果都比较好,去除率均大于80%;然而采用石英砂或纤维束滤料的滤柱去除Mn2+的效果随时间变差,但采用锰砂的除锰效果在实验期间始终维持在较高水平。     

传统饮用水净化工艺对锰的去除特性

锰广泛存在于天然水体中,含量过高对人体健康存在诸多不良影响。将膜分离与电感耦合等离子体质谱分析技术相结合,深入探讨了传统饮用水净化工艺对溶解态和悬浮态锰的去除规律。结果表明,随着水深的增加,水源水体中的总锰呈上升趋势,溶解态锰则无明显变化。在各处理单元中,混凝-沉淀过程对颗粒态锰的脱稳沉淀和部分溶解态锰的吸附去除起着主要作用,砂滤对溶解态锰的氧化去除可以忽略;当原水中的总锰含量在0.28 mg·L-1时,处理出水中的锰含量在0.21 mg·L-1,平均去除率仅为25%。进行高锰酸盐预氧化,可有效提升总锰在后续各净化单元中的去除效率,处理出水可满足居民饮用水水质标准。