富营养化湖泊中微囊藻毒素及其控制去除技术

微囊藻水华是湖泊水体中产生最频繁、危害最严重的一类。微囊藻毒素作为富营养化水体中最常见的藻类毒素,获得了国内外的广泛关注与研究报道。我国淡水水体受微囊藻毒素污染的程度已经相当严重,尤其是饮用水水源的污染,对人们的健康构成了极大的危害。因此当前急需确认藻类毒素对我国水环境影响的程度,研究蓝藻水华产毒的生态条件及控制去除途径,探索毒素对人体健康的影响和防治对策,目前关于微囊藻毒素的健康效应的研究多是从饮用水角度出发,今后的研究可收集详细的数据以建立危险性评估模型,并评价各种降低微囊藻毒素危险性措施的效果。文章就微囊藻毒素的产生、性质与结构、对环境与人类健康的危害、以及微囊藻毒素在水处理过程中的控制方法等方面的研究进展进行了综述,并提出了研究展望。     

水体中微囊藻毒素检测技术研究进展

概述了微囊藻毒素的结构和性质,分析了其对人类健康的危害,综述了近年来国内外水体中微囊藻毒素的检测方法,提出了今后的研究方向。     

微囊藻毒素的提取纯化及制备方法研究

蓝藻水华污染所带来的主要危害是由毒蓝藻向水体中释放多种不同类型的微囊藻毒素(Microcystis,MCs),其中微囊藻毒素MC-LR和MC-RR是我国富营养化水体中最主要的2种藻毒素.为解决对MCs进行深入研究中的MCs纯品缺少问题,迫切需要研究1种有效提取.纯化、制备MCs的方法.以天然水华蓝藻为原料,建立了以甲醇溶液提取、固相萃取和半制备色谱分离为主要步骤的微囊藻毒素提取、纯化和制备的方法.通过优化提取、分离和制备条件,制备了一定量的微囊藻毒素MC-LR和MC-RR高纯度样品.样品经HPLC鉴定分析,纯度可达98%以上.干燥后可得2种微囊藻毒素纯品分别为MC-RR121.1μg,MC-LR62.8μg.     

水环境中微囊藻毒素分析技术进展

微囊藻毒素将成为衡量水质好坏的指标之一。水体中微囊藻毒素的检测是了解水体污染和毒素控制的基础,因此微囊藻毒素的检测变得尤其重要。文章综述了目前微囊藻毒素的来源、化学结构和性质的研究成果,重点评述国内外微囊藻毒素检测方法进展。     

城市供水藻毒素污染水平的动态研究

藻毒素是在世界各地富营养化的饮用水源中广为发现的蓝绿藻产生的一种肝毒性多肽,该毒素可引起动物中毒并对人类产生危害.通过ODS硅胶柱浓缩某市1998年8月～1999年6月期间水体中的痕量微囊藻毒素,应用高效液相色谱方法,精确检测水源水及出厂水中藻细胞内外LR、YR、RR型微囊藻毒素含量.结果显示,LR型微囊藻毒素仅在源水中检出,其浓度是0.07～0.78(g/L;RR型微囊藻毒素在源水和出厂水中的检出浓度分别是0.08～2.71(g/L,0.07～1.09(g/L;YR型毒素未检出;总的藻毒素在10月和6月明显高于其他月份.因此该城市供水水体存在藻毒素的污染,并有明显的季节变化.研究结果有助于合理选择水源,同时为制定饮水中藻毒素卫生标准提供科学依据.     

用蛋白磷酸酶抑制法测定水体中的微囊藻毒素类物质

建立了一种灵敏的测定水体中微囊藻毒素类物质的方法。从鱼肝脏中分离的蛋白磷酸酶２Ａ被微囊藻毒素抑制，并且抑制与毒素剂量相关，抑制模式表现为典型的Ｓ型曲线。根据末知样品存在时蛋白磷酸酶的相对活力，可由本研究得出的标准曲线及公式，计算样品中可能存在的微囊藻毒素类物质。研究表明，在一年的观测周期内，即使没有可见的水华发生，东湖及鱼池中仍有可检测出微囊藻毒素类物质。     

海河天津段微囊藻及其毒素的空间分布及与水环境因子的关系

采取荧光定量PCR技术及ELISA酶联免疫吸附法,以mcyD基因和PC-IGS基因为靶基因对夏季蓝藻暴发期间海河天津市区段的产毒微囊藻种群丰度和毒素含量进行了研究.结果表明：夏季海河天津市区段微囊藻种群丰度具有明显差异性：产毒微囊藻种群丰度为1.16×10⁴~2.48×10⁷copies/mL占总微囊藻种群的4.25%~28.59%.藻毒素含量最高点为8号采样点天津站,每升水体中藻细胞共含毒素195.51μg,除去藻细胞水中毒素浓度为0.97μg/L.总的来说,海河天津市区段微囊藻总基因拷贝数较高,产毒微囊藻丰度在不同采样点间差异较大,影响水体中微囊藻丰度的最主要环境因素是pH值.海河水体中毒素含量没有超过安全阈值,但是单位体积水体中藻细胞内毒素含量很高,具有较高的毒素释放潜力,可能对下游河口生态系统造成潜在威胁.     

微囊藻粗毒素对大鼠肝细胞DNA合成和损伤的影响

微囊藻粗毒素对大鼠肝细胞ＤＮＡ合成和损伤的影响我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种，主要为有毒的蓝藻，这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质，称为微囊藻毒素。为探讨微囊藻毒素对人体健康的远期危害，我们采用大鼠肝细胞复制期ＤＮＡ合成（ＲＤＳ）和程序外Ｄ...     

水体藻类污染与健康

藻类植物生长于淡水和咸水水体中,种类繁多,其中有毒的有40多种。水体藻类污染日益受人们关注。 近年来,由于人类生产活动和生活活动,向水体大量排放化肥、人畜粪便以及含磷洗涤废水等污染物,造成水体富营养化,使得藻类大量繁殖,其中有毒藻类的数量也急剧增加。世界各地都有因藻类污染水体而导致野生动物和家畜死亡及人群的肝损害、胃肠炎、腹泻和皮炎等的报道。 污染淡水水体的有毒藻主要为蓝藻门中的铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻和泡沫节球藻等。这些藻类所产生的毒素,按其毒性分为肝脏毒素、神经毒素和其它毒素三类。而肝脏毒素主要由铜绿微囊藻、水华鱼腥藻产生的微囊藻毒素和泡沫节球藻产生的节球藻毒素组成。近年的研究资料表明,饮水中的藻类肝脏毒素污染可能是导致肝癌的重要原因之一。 由于肝脏毒素对人类健康的危害有着不可忽视的作用,各国学者进行了深入的研究。藻类毒素中肝毒素是一类结构相近的环状多肽类物质。它对小鼠、大鼠的     

浮水草本浮萍对微囊藻毒素影响的试验

研究了在不同处理时间和不同初始微囊藻毒素浓度下,浮萍的生长、光合生理特性以及对微囊藻毒素的去除效果.结果表明,当MC-RR的浓度不超过960 μg·L-1时,浮萍对微囊藻毒素具有很强的耐受性,其光合生理特性不受微囊藻毒素的抑制,并且还可以通过增大生长速度来减小微囊藻毒素对自身的伤害.此外,尽管还没有直接证据表明浮萍能够降解微囊藻毒素,但浮萍确实能够在短时间内有效去除水体中微囊藻毒素,说明浮萍可能在蓝藻水华的生物治理中具有一定的应用前景.     

纺织印染企业水足迹测算案例

企业水足迹可用于节水减排效果的评价. 企业蓝水足迹指企业对传统水源的消耗,绿水足迹指企业收集处理并用于生产等目的的降水量;灰水足迹指以自然本底浓度和环境水质标准为基准,将企业产生的污染物负荷吸收同化所需的淡水量. 概化了企业用、排水模型,并基于《水足迹评价手册》建立了企业水足迹测算方法,测算了企业蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹,以及节水减排措施对削减水足迹的贡献率. 根据该测算方法对某纺织印染企业开展了案例研究. 结果表明:①经过清洁生产审核,某纺织印染企业的单位产品产量蓝水足迹为171 t/t,削减了26.3%;单位产品产量灰水足迹为146 t/t,削减了31.1%;而由于降水的采用,单位产品产量绿水足迹由0 t/t增至8 t/t;②在节水减排贡献方面,水回用措施显著大于工艺节水措施,节水和水回用措施分别削减蓝水足迹1.77×104和48.60×104 t,二者分别削减灰水足迹1.60×104和57.80×104 t.      

北京市灰水足迹评价

北京市属于重度资源型缺水地区,加上严重的水污染情况,使得水问题成为制约当地社会经济发展和生态安全的关键性因素。研究采用灰水足迹理念将北京市1995-2009年间不同部门产生的污染物以"稀释水"的形式进行量化。研究表明:①北京市2009年灰水足迹为49.5×10⁸ m³,约为北京当年水资源量的2.3倍;②生活部门的灰水足迹最大,农业部门次之,工业部门的灰水足迹最小;③北京市灰水足迹呈现逐年下降的趋势,农业、生活和工业部门的灰水足迹在1995-2009年间分别下降了45%、62%和93%;④虽然北京市灰水足迹逐年减小,水体水质却呈现逐年恶化的趋势,剩余灰水足迹(即灰水足迹与水资源的差值)累积值的增加,是北京市水质逐年恶化的直接原因。严格控制灰水足迹是实现水环境总体改善的重要途径。     

针对地表来用水状况的水量水质联合评价方法

随着社会经济的发展,水资源与水环境问题愈来愈突出。为了摸清流(区)域水资源总量中不同水质的水量分布与变化情况,急需探讨和建立水资源数量和质量联合评价的体系与方法。针对地表来用水状况,分别从单元(集总)系统和复合(分布)系统出发,提出水量与水质联合评价的途径,以华北滦河为例进行了实例研究。结果表明,该方法简单、易于操作,能够直观地反映出流(区)域水资源数量和质量的时空分布状况,能够为流(区)域水资源综合规划、配置和水环境管理提供重要的决策依据。     

基于多模式逆向水质模型的程海水位调控-水质响应预测研究

以云南省程海为例,基于CE-QUAL-W2计算平台开发了水动力-水质模型.由于程海现有的数据不足以支撑开发可靠的流域水文与污染物负荷模型,为弥补由此引起的水质模型边界条件缺失的限制,本研究提出了基于逆向模拟与遗传算法的多模式负荷-参数识别方法来实现对水质模型的校正和鲁棒校验.应用校验后的模型对程海不同水位调控情景的水质...     

节水型循环经济必要性研究——以黑龙江生态省建设为例

黑龙江省是个淡水资源比较丰富的地区,但由于近年来工农业的发展,用水的比重逐年增高,而水资源利用率还停留在很多年前的水平,造成水资源的大量浪费和不经济,加之水污染现象的恶化,使得黑龙江省的水资源一路亮起了红灯。节水型循环经济是利用对水资源的合理和可持续利用为原则,提高水资源的利用效率,是当前解决水资源危机的关键。     

工业用水价格杠杆的有效性——基于联立方程模型

对于工业用水而言,价格杠杆的有效性以及用水价格上涨能否提升工业用水重复利用率,对推进工业节水以及工业转型发展具有重要意义。基于2016年中国地级以上城市的216个数据,利用联立方程处理内生性问题,其三阶段回归结果估计所得工业用水价格弹性为-3.423,即价格每上涨1%,工业用水需求量将减少3.42%,这一结果高于农业、居民生活用水价格弹性。另外,进一步从工业用水特征出发,研究讨论价格杠杆能否提高工业用水重复利用率。分别运用普通最小二乘法和加权最小二乘法探讨水价对工业用水重复利用率的影响,结果表明：水价与工业用水重复利用率显著正相关。因此,提高工业水价能促进工业循环用水,进而实现节约用水。     

针对水功能区划水质目标的可用水资源量联合评估方法

受人类活动和气候变化的影响,我国水资源的外部环境与内部条件发生了很大变化。从水资源可持续利用的评价、规划与管理的角度,急需搞清楚一条河流在一定的“生产、生活用水”条件下,为满足水功能区划水质目标和一定河道生态需水要求,究竟有多少可用和能够调配的水资源量,以及满足水功能区划目标所需削减的污染负荷。为此,论文综合考虑水量与水质的联合评价问题,提出“可用水资源量”的概念,并结合水功能区划目标,提出单元系统水量水质模型和多河段系统的可用水资源量评估方法。将该方法应用到滦河流域,经模型计算分析,1998年滦河未超标河段中在满足水功能区划目标下可新增取水5.1×10⁸m³,水资源最大利用率为43%(现状为30%)。如果改变用水方式,重新配置水资源后水资源最大利用率可达到54%。     

Restructuring water industry in China: towards sustainable urbanization

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎａｒｅｔｗｏｍａｉｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｃｈｉｎａｈａｓｂｅｅｎｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇｔｈｅｓｅｃｏｕｒｓｅｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＣｈｉｎｅｓｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｏｔａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ２５－８１％ｉｎ１９８８ｔｏ２９－９２％ｉｎ１９９７（ＳＳＢ，１９９０；…     

Water pricing towards sustainability of water resources: a case study in Beijing

The role of water pricing for managing water resources is widely recognized in many areas of the world because of the increasing scarcity of water resources, a high competition between water uses and environmental degradation. Based on the analysis of cost of water, this paper explores which types of cost should be reflected in the water pricing enhancing the sustainability of water resources. The principle of full cost pricing in which the cost should include supply cost, opportunity cost and externalities is proposed as a means to achieve the sustainability of water resources. In a case study of Beijing, low water price is analyzed as one reason for unsustainable water consumption. Thus water pricing justified is necessary and pressing. It is proposed to justify water price in phased manner and eventually towards full cost pricing. The assessment of impacts on water resources by raising water price shows water pricing could alleviate the conflict between water supply and demand. This paper concludes that water pricing can play an effective role in enhancing the sustainability of water resources in Beijing.     

系统工程视野下的再生水饮用回用安全保障体系构建

再生水是就地可取、稳定可靠的城市第二水源.再生水饮用回用（补充水源）技术经济性可行,是解决城市缺水问题的重要途径和构建可持续水循环系统的重要组成部分.作为具有复杂系统特征的非传统供水工程,再生水饮用回用的关键是保障水质安全稳定和系统可靠高效运行,因此需要构建包括水质安全管理、健康风险评价和多重屏障工程措施在内的安全保障体系.水质安全管理方面需建设包括制订科学的饮用回用水质标准和再生水处理工艺要求,建立针对再生水处理工艺和饮用回用全系统的危害分析关键控制点管理（HACCP）体系,并加强水质安全监管和认证.健康风险评价方面需开展全方位、统筹性和持续性的化学污染物和微生物风险评价方法.工程措施方面需建设包括源头控制、再生水厂净化、环境缓冲和饮用水厂净化在内的多重屏障系统,以确保水质安全.在多重屏障系统中,再生水厂是保障饮用回用水质安全的核心环节,“反渗透-高级氧化”和“臭氧-生物活性炭”是再生水处理的可行工艺.今后需深入、持续开展新兴高风险污染物控制技术、再生水环境储存和饮用回用模式等方面的研究.