拉萨河水体中Cu与Zn含量、分布特征及生态风险评价

采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和健康风险模型评价了拉萨河16个采样点水样中Cu和Zn导致的污染风险和健康风险。结果表明,Cu和Zn平均质量浓度分别为3.95、4.32μg/L,在国内外河流中属于较低水平。除下游3个采样点外,Cu和Zn浓度均符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅰ类水质标准。Cu和Zn变异系数分别为1.26和0.93,表明它们具有明显的空间差异,人为因素影响较大,局部可能受到某些污染源(矿山和冶炼厂产生的选矿废水及工业污水和生活“三废”的排放)的强烈影响。在空间分布上,Cu的高浓度区域分布较集中,而Zn的高浓度区域分布则较分散。内梅罗综合污染指数结果表明,拉萨河各河段为中低污染水平,下游污染情况比中游和堆龙曲支流更严重。拉萨河水体由Cu和Zn引起的健康风险总体处于安全水平,但要对Cu浓度偏高的区域加强监测与管理。     

污泥堆肥施用于草坪草栽培：Zn和Cu的分布特征

为了探索污泥堆肥中重金属在土壤一植物系统中的积累与转移特性,通过温室盆栽实验,分析了污泥堆肥对草坪草高羊茅、黑麦草和白三叶生物量积累的情况,研究了污泥堆肥中Zn和Cu在植物和土壤中的分布特征。结果表明,污泥堆肥施用可以有效促进3种草坪草的积累生物量,在0～6kg／m2的污泥堆肥施用量范围内,草坪草的生物量积累随着施用量的增加而提高。土壤中Zn和Cu的含量随污泥堆肥施加量的增加而增大,85％以上的Zn和Cu残留在土壤中。污泥堆肥中的Zn和Cu均可以被植物吸收,随着污泥堆肥施用量的增加,草坪草对Zn和Cu的吸收量增大,但当污泥堆肥施用量超过一定阈值时,草坪草吸收zn和cu不再增加,甚至减少;对于不同的草坪草,这一阈值有所不同。植物对zn和cu的吸收量只占土壤中zn和cu减少量的5％左右。根据生物富集系数（BCF）的计算结果推测,污泥堆肥的施用对土壤环境的影响大于对植物体内累积zn和Cu的影响。     

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。     

污泥堆肥施用于草坪草栽培:Zn和Cu的分布特征简

为了探索污泥堆肥中重金属在土壤-植物系统中的积累与转移特性,通过温室盆栽实验,分析了污泥堆肥对草坪草高羊茅、黑麦草和白三叶生物量积累的情况,研究了污泥堆肥中Zn和Cu在植物和土壤中的分布特征。结果表明,污泥堆肥施用可以有效促进3种草坪草的积累生物量,在0~6 kg/m²的污泥堆肥施用量范围内,草坪草的生物量积累随着施用量的增加而提高。土壤中Zn和Cu的含量随污泥堆肥施加量的增加而增大,85%以上的Zn和Cu残留在土壤中。污泥堆肥中的Zn和Cu均可以被植物吸收,随着污泥堆肥施用量的增加,草坪草对Zn和Cu的吸收量增大,但当污泥堆肥施用量超过一定阈值时,草坪草吸收Zn和Cu不再增加,甚至减少;对于不同的草坪草,这一阈值有所不同。植物对Zn和Cu的吸收量只占土壤中Zn和Cu减少量的5%左右。根据生物富集系数（BCF）的计算结果推测,污泥堆肥的施用对土壤环境的影响大于对植物体内累积Zn和Cu的影响。     

玉米秸秆添加比例对污泥堆肥中Cu和Zn形态的影响

采用BCR连续提取法研究了玉米秸秆添加比例对污泥堆肥中Cu和Zn形态的影响.结果表明:重金属不同形态分配比例的变化能够准确反映重金属形态之间的转化规律;堆肥处理重金属总量不会变化,只是不稳定形态之间相互转化,Cu和Zn被大幅"浓缩",玉米秸秆比例越大,"浓缩效应"越明显;玉米秸秆比例增加有助于酸溶态Cu向可氧化态转化,...     

污泥耐受性草本植物的筛选及其对重金属Cu、Zn的富集

为探索植物修复污泥中重金属污染的可行性,配制不同污泥含量的介质土开展盆栽实验,对从河南、云南和上海等地收集的抗逆性强的19种草本植物进行污泥适应性筛选;研究了植物对污泥的生理响应及其对重金属Cu、Zn的吸收和分布.结果表明,上海市浦东新区白龙港污水处理厂污泥农用是可行的,农用时污泥比例应控制在60％以下;筛选出三叶鬼针草、稗子、荆芥和金叶马兰4种污泥耐受性植物;三叶鬼针草具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的潜力;稗子具有修复重金属Zn污染土壤的能力;金叶马兰具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的能力.     

Cu/Zn非均相Fenton催化剂的制备及其对环丙沙星的降解效果

针对传统类Fenton法需在低pH范围内反应的问题,通过正交实验对以铜基为核心Cu/Zn催化剂的化学共沉淀法制备工艺进行了优化,并用XRD、SEM、BET和XPS等测试手段对优选出的催化剂进行了表征;采用单因素分析法考察了优化出的Cu/Zn非均相Fenton催化剂对环丙沙星(CIP)的催化降解效果,并对CIP的催化降解中间产物进行了检测,由此提出了可能的降解路径。结果表明：Cu/Zn金属盐摩尔比是影响Cu/Zn催化剂催化降解CIP的主要因素。优化制备的Cu/Zn催化剂主要组分是CuO,对环丙沙星具有较高的催化活性。在CIP浓度为20 mg·L⁻¹、Cu/Zn催化剂投加量为3.0 g·L⁻¹、H₂O₂投加量为149.55 mmol·L⁻¹、pH为5.0的条件下,反应90 min时CIP降解率达95.0%。所制备的Cu/Zn非均相Fenton催化剂能在pH为3.0~7.0下保持较好的催化反应活性,且氧化剂H₂O₂在反应体系中可达86.0%的利用率。Cu/Zn催化剂具有良好的稳定性和较低的金属离子浸出浓度。通过LC-MS分析,检测出了CIP的4种催化降解中间产物,并且发现CIP是从·OH攻击哌嗪环开始降解的。以上结果可为进一步探索Cu/Zn非均相芬顿催化剂降解其他类似目标污染物性能影响提供参考。     

蚯蚓对剩余污泥中重金属Cu、Zn的活化实验研究

以中国矿业大学南湖校区污水处理站的剩余污泥(简称污泥)为研究对象,通过培养实验,研究污泥中蚯蚓的生长情况和蚯蚓活动对污泥中重金属生物有效性的影响。实验结果表明,蚯蚓能够在一定浓度Cu、Zn的污泥中正常生长,表现出一定的重金属耐性,其耐受能力与重金属的种类、浓度、污泥的理化性质有关。蚯蚓活动能够降低污泥的pH,使之趋于中性。对不同浓度Cu处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量均有不同程度下降,其中对Cu为100 mg/kg的污泥中有机质含量影响最大;对不同浓度Zn处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量降低的幅度不大。蚯蚓活动可在一定程度上活化污泥中的重金属Cu和Zn,蚯蚓对Cu的活化效果较为明显,在污泥中添加Cu为50 mg/kg时,Cu活化率增加值最大,达到了11.14%;蚯蚓活动对Zn的活化效果不明显,Zn活化率增加值均低于1%。     

污泥基活性炭吸附Cu（2＋）的应用研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,以ZnCl2为活化剂制取污泥基活性炭。以此污泥基活性炭为吸附剂,对含Cu2＋的废水进行了吸附实验研究。考察了溶液pH值、Cu2＋的起始浓度对Cu2＋离子吸附量的影响;利用等温吸附实验作出吸附等温线,并考察了污泥基活性炭吸附剂吸附Cu2＋的动力学方程。实验结果表明,污泥基活性炭对Cu2＋具有良好的吸附性能。吸附的最佳pH值为5;吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,吸附为优惠吸附,吸附量随着吸附质溶液浓度的增加而增大;吸附平衡时间为4 h,吸附动力学符合二级动力学方程。     

底物对生物沥滤去除污泥中Cu、Zn的影响

分别以FeSO2·7H2O、单质S粉为底物,对污泥中的重金属进行生物沥滤试验.通过分析生物沥滤过程中pH、Fe2+、SO22-的变化及Cu、Zn的滤出率.探讨不同底物对重金属生物沥滤的影响.试验结果表明,以FeSO2·7H2O或单质S粉为底物.利用污泥中固有的硫杆菌可以降低污泥的pH.从而使重金属滤出.以单质S粉为底物的处理中,污泥pH最低下降到2.1;以FeSO2·7H2O为底物的处理中,pH最低下降到2.6.经14 d的生物沥滤,以单质S粉为底物时,底物为6 g/L的污泥样品Cu、Zn滤出率最高,分别为18.8%和34.8%;以FeSO2·7H2O为底物时,底物为25 g/L的污泥样品Cu、Zn滤出率最高,分别为29.1%和36.8%.优于以单质S粉为底物的滤出效果.     

北京城市污水处理厂污泥中重金属污染状况及潜在生态风险分析

2011—2017年对北京城市中心区8家污水处理厂污泥中8种重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni)开展了持续监测,分析其重金属污染状况、年际及季节变化特征,并应用内梅罗指数法评估污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险。结果表明:污泥重金属含量为ZnCuCrPbAsNiHgCd,除Hg外,其他重金属含量均低于全国平均水平;四季重金属总量中位值较接近,夏季稍高;Ni、Cd、Hg各年年均值变异系数最大,分别为43%、36%、23%,其他金属变异系数为5%～13%;56%的Hg检测结果超过了《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309—2009)中A级污泥限值,且8家污水处理厂均有超标记录;内梅罗指数显示Hg、Zn、Cd、Cu达到重度污染级别,污泥施用于土壤存在较严重的潜在生态风险。因此,污泥用于土壤环境前,需降低其重金属含量。     

生物沥滤过程中城市污泥Zn、Cu的形态转化

利用80 L SBR进行了生物沥滤城市污泥实验,探讨了污泥胞外聚合物中重金属的含量变化,并对重金属Zn、Cu各化学形态之间的转化情况进行了分析。结果表明,整个生物沥滤过程中,污泥胞外聚合物中Zn和Cu含量先上升后下降,反应结束后,分布于胞外聚合物结合态中的Zn和Cu占其污泥胞外聚合物内总量的比例最高可达39.95%、58.77%。污泥胞外聚合物中松散结合态对Zn、Cu的吸附能力均强于紧密结合态;原污泥中Zn、Cu分别主要以铁锰氧化物结合态和硫化物及有机结合态存在,沥滤结束后,污泥中Zn和Cu均以残渣态存在。     

污泥施入黄土后重金属Cu、Zn、Cd的淋滤迁移

污泥土地利用是目前国内外污泥处置的主要方式和鼓励方向,在中国西北黄土地区更有前景和意义.污泥富含有机质和营养元素可弥补黄土的贫瘠缺陷,改善黄土肥力、增加植物产量.污泥施入黄土后,灌溉水对污泥重金属的淋滤迁移和污染风险是值得研究的课题之一.研究旨在了解重金属Cu、Zn、Cd在黄土层中的淋滤迁移特征,为黄土地区污泥的土地利用及重金属污染控制提供实验依据.实验选择污泥中含量或毒性大的Cu、Zn、Cd 3种重金属作为研究对象,通过室内模拟土柱对表层堆肥污泥中2种源强的重金属进行1年灌溉用水量的淋滤对比实验,测定淋滤前后土柱中和渗出液的Cu、Zn、Cd总量、有机质及pH值,以期分析重金属在黄土中的淋滤、迁移特征.结果表明,淋滤作用可使堆肥污泥Cu、Zn、Cd发生少量迁移并富集于土柱中、上部,大部分或绝大部分重金属仍滞留于耕作层(0~20 cm);淋滤使堆肥污泥Cd与Cu向下迁移约30 cm,Zn向下迁移约20 cm;渗出液呈弱碱性,其中Cu、Zn、Cd 3种重金属的浓度较入渗水均有增多,但随渗出液从黄土柱中溶出的重金属量极少.实验表明,耕作层重金属源强对Cu、Zn、Cd在土柱剖面中的淋滤、迁移和滞留作用以及溶出量均有不同程度的影响,堆肥污泥土地利用可以明显改善黄土肥力,灌溉对耕作层污泥有机质的淋滤损失量较小.并得出,堆肥污泥在黄土地区的土地利用是可行的.     

城市污水厂污泥的浸泡油炸

提出了一种利用餐厨废油为热交换介质,在常压下对城市污水厂污泥进行油炸干化制成固体燃料,以实现城镇两大废弃物一污泥和餐厨废油综合处置的方法。以大豆油模拟餐厨废油,研究了污泥油炸干燥特性及过程影响参数。实验结果表明,污泥经油炸干化后,干基含水率从初始的4．56kg／kg降低至0．05kg／kg,干基含油率升为0．37～0．47kg／kg,干污泥热值达到21．551～24．082MJ／kg,是一种高热值固体燃料。油温对污泥油炸干化过程影响显著,当油温从120℃升至180℃时,污泥干燥时间从28min缩短至4min。实验条件下,1t餐厨废油可处理约8．3t湿污泥。     

中国城市污水处理厂污泥处理现状及其进展

分析了中国城市污水处理厂污泥的理化性质特点，综述了其处理处置的目的和处理现状，以及污泥处理的常规方法和特点，并对目前处理方面的研究现状及进展作了慨述。     

微生物絮凝剂的制备及其对城市污水厂污泥的脱水

研究利用甘蔗渣作为廉价原材料制备微生物絮凝剂并探讨其对城市污泥的脱水性能。按0.5%最佳接种量接种,并利用发酵罐进行批式发酵培养,培养60 h后的发酵液具有最佳絮凝效果,投加量为5.0 mg/L时较优,污泥脱水率从75.60%提高到84.2%,污泥含水率从95.82%降至76.21%。此时絮凝剂粗产量为1.16 g/L。培养108 h后,发酵液仍具有显著的絮凝效果,能使污泥含水率维持在76.81%左右。补料发酵实验表明,恒pH培养会抑制微生物分泌絮凝剂,最佳絮凝效果为72 h的发酵液,投加量5.0 mg/L,污泥含水率降至76.47%。通过补料以及不控制pH后,发酵液絮凝效果迅速上升,投加不同量的发酵液使污泥的含水率保持在76.22%~75.60%之间。综合来说,补料在能减少原料浪费的同时也可以有效地提高絮凝剂的絮凝效果。     

城市污水处理厂的污泥农用对土壤的重金属影响

污泥农用是城市污水处理厂污泥资源化利用的有效途径,但污泥中的重金属元素含量高,可能成为环境中的一种安全隐患。重金属对环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上由其形态分布所决定。实验研究了污泥农用所引入的重金属对土壤重金属总量及其形态的影响,研究结果表明,污泥农用虽然明显增加了土壤中的重金属总量,但重金属在土壤中的活性却受到了抑制,从而降低了重金属通过食物链危害人类健康的风险。     

SNAD-MBR工艺启动过程中颗粒污泥特性变化及其对膜污染的影响

采用升流式微氧污泥床膜生物反应器启动同步亚硝化、厌氧氨氧化耦合异养反硝化(SNAD)工艺,考察了颗粒污泥性质与膜污染行为的动态变化,并通过统计学手段评估了启动中颗粒污泥特性与膜污染速率之间的相关性。结果表明：由厌氧氨氧化工艺(Anammox)历经全程自养脱氮工艺(CANON)启动SNAD工艺过程中,颗粒污泥浓度(MLSS)、胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)及EPS_p/EPS_c比值呈现增加趋势,而SMP_p/SMP_c比和污泥容积指数(SVI)逐渐降低;傅里叶变换红外(FT-IR)和三维荧光谱(3D-EEM)分析结果表明,颗粒污泥蛋白质疏水性逐渐增强,且色氨酸类物质在污泥颗粒化过程中起到重要作用;此外,膜污染速率由1.21 L·(m²·h²·Pa)⁻¹下降至1.08 L·(m²·h²·Pa)⁻¹,这主要是由于EPS_p/EPS_c比增加,促使颗粒污泥粒径增加,从而减缓膜污染所致;统计学结果进一步表明,相比其他颗粒污泥参数(MLSS、SVI、EPS及SMP),SMP_p/SMP_c比与膜污染速率之间呈现较强的显著正相关,SMP_p/SMP_c比可作为膜污染速率预测参数,预测模型为F_r=1.638SMP_p/SMP_c−1.398。     

城市污水处理厂提高污泥浓度的理论与实践

在城市污水处理厂运行中,通过提高污泥回流比实现提高污泥浓度是有限的.分点进水高效脱氮除磷(ECOSUN-IDE)工艺改变了传统的进水方式,在活性污泥系统中进行分点进水,大幅度提高了污泥浓度,从而改进了城市污水处理厂脱氮除磷效率.