饮用水质安全保障的研究与技术发展趋势:Ⅰ.污染风险源及控制目标

水源污染与水质标准提高之间的矛盾、传统污染物与新型污染物并存的客观现实、突发性污染事件频发的状况,为当今构建适应我国国情的饮用水质安全保障技术体系提出了更高的要求。另一方面,污染物在水的循环系统中发生复杂的循环累积与转移转化过程,在处理与输配过程中发生复杂的形态结构转化过程,各种污染物及其中间产物在复杂介质界面体系下的复合毒性效应,对饮用水质安全风险综合控制提出了严峻的挑战。我国应围绕水质污染控制、水质达标、水质健康风险控制等综合目标开展战略性、基础性与创新性研究,为我国饮用水质安全保障与风险控制构建高效、经济、可行的支撑技术系统。     

危险废物事故排放的河流水环境健康风险评价

分析了基于水体中污染物迁移转化方程的水质预测模型,并借鉴美国环保局推荐使用的健康风险评价模型,建立了一种危险废物事故排放时水环境对人体健康风险的评价方法。以电镀污泥为例验证了该方法的有效性。结果显示:该方法需要参数少且计算简单;电镀污泥中目标污染物(Cr、Cu、Ni、Zn)所引起的河流水环境非致癌风险(1.67)超过了美国标准中的可接受风险水平1.00,不可接受;致癌风险(0.88E-11)则小于美国标准中的可接受风险水平1.00E-06,风险不明显。     

基于时序蒙特卡罗方法的某铬盐场污染地下水泄漏风险

突发性污染地下水泄漏对周围水环境的影响具有重要研究意义。借鉴时序蒙特卡罗(SMC)方法来模拟污染源运行状态,并结合相应的河流水质模型,对污染地下水泄漏后造成的河流水质超标风险概率进行研究;利用健康风险评价模型,对污染物泄漏时水环境造成的人体健康风险进行评价。以某铬盐场为例验证该方法的稳定性和实用性。结果表明,该场地受污染的地下水对人体健康产生的危害程度为中级,其超标风险概率随模拟时间的增加而趋于稳定。     

三角模糊数优化的贝叶斯水质模型评价方法研究——以太湖竺山湾缓冲带湿地水质评价为例

用三角模糊数表征参评的水质指标浓度,并进行α截集处理,将经过处理的区间数代入传统的贝叶斯水质模型,建立了三角模糊数优化的贝叶斯水质模型评价方法。该方法综合了三角模糊数和贝叶斯水质模型的共同优点,考虑了水质监测过程中的误差,通过计算各采样点水质对不同水质级别的隶属度,再判定水质级别。将该方法应用于太湖竺山湾缓冲带湿地,结果表明:竺山湾缓冲带湿地水体水质为Ⅲ~Ⅳ类,未能达到Ⅰ类水质目标的要求;水体TN和COD污染较严重,在缓冲带生态建设和功能修复工作中应重点关注氮和有机物污染。     

纳滤膜技术在地下水除砷应用中的研究进展

砷污染突发事件的频发严重威胁着地下水饮用水水源的水质安全,加之饮用水控制标准的提高,就对饮用水除砷技术提出了更高的要求,而纳滤(NF)膜分离技术为饮用水除砷提供了新的思路。首先概述了地下水中砷的存在形态、化学性质以及我国高砷地下水地区分布,然后分析了NF膜特点、除砷机理与性能,系统地阐述了各种因素包括膜操作因素（操作压力、膜回收率、膜排布方式等）和原水水质因素（pH、水温、共存离子、共存有机物及砷浓度与砷价态等）,对NF膜除砷性能的影响。此外,对NF除砷的关键问题,如原水预处理、膜浓水处理、膜污染及其清洗等,也作了探讨。最后,总结了目前NF除砷应用中所面临的问题,探索性提出了NF膜技术在除砷应用中的研究方向。     

我国地下水中硝酸盐污染防治及水源保护区划分

介绍了地下水中的硝酸盐的污染现状、主要来源以及危害,并针对污染提出了硝酸盐的去除方法,最后提出结合风险分类、划分水源保护区的方法对区域地下水进行综合防治。     

降雨特征对合流制管网溢流污染的影响

为明确北运河流域合流制管网溢流污染特性的影响因素,选取上游城乡结合部的合流制溢流口为对象,基于现场连续监测和采样调查结果,采用条件回归树方法分析了合流制管网溢流污染的水质水量等参数与降雨特征之间的响应关系,并通过分析典型强降雨形成的溢流污染过程,验证了条件回归树预测的阈值。结果表明：沙河库区合流制管网溢流的污水流量与降雨特征密切相关,次降雨量在15~19 mm时发生溢流,溢流事件和溢流量高峰滞后于降雨强度高峰15~60 min,初期溢流污染物浓度高峰在持续(45±5) min后达到稳定水平;次降雨量显著影响溢流的流量和浊度(P<0.001),次降雨量(P=0.029)、平均降雨强度(P<0.001)均显著影响溢流COD。研究结果可为北运河消减合流制管网溢流污染提供参考。     

太仓市饮用水水源污染现状和对策

根据太仓市饮用水地表水源和地下水的监测数据，分别采用单因子评价和综合评价方法，对饮用水源的水质进行评价。结果认为地表水水源已受到轻度污染，属Ⅲ类水；地下水的水质较差，已不适合于直接饮用。饮用水水源的主要污染物为COD、氨氮、挥发酚、硝酸盐氮和高锰酸盐指数。对饮用水水源的污染成因进行了全面分析，并从四个方面提出了水源安全保护对策：法律法规与行政手段、技术支撑、经济支持和宣传教育.     

东部河网地区某饮用水厂运行效果分析及纳滤净化

为考察我国东部河网地区饮用水水质,本文以浙江某饮用水厂为研究对象,评估了水厂现有净水工艺(混凝-沉淀-炭砂过滤)对常规水质指标、金属离子、消毒副产物(DBPs)和微量有机污染物(TrOCs)等的控制效果,并基于小试实验探究了纳滤工艺对水质的提升情况。结果表明,水厂现有工艺处理后的出水能满足国家饮用水卫生标准要求,而纳滤工艺可显著提高部分常规指标以及富里酸、蛋白质类有机物的去除效果,减少50%以上的DBPs生成量。水厂原水和滤后水中检出了22种TrOCs,其中磺胺甲恶唑、美托洛尔、磺胺噻唑、咖啡因、阿替洛尔、诺氟沙星等的纳滤去除率为62%~100%。对于经济条件较好而水源微污染风险较高的东部河网地区,可以考虑以纳滤工艺为核心进行水厂升级改造,提升饮用水水质。     

有机物污染综合指数在水源水质评价中的应用

在对两自来水公司水源水进行为期１年的水质检测基础上，采用水质类别法和有机污染物综合指数法对各点水源水质进行评价，其结果两种评价方法得出一致的结论，综合指地能直接反映水体受污染的性质和程度，在基层单位具有实用性。     

基于自然语言处理和机器学习的疑似土壤污染企业识别

针对污染场地识别的精准性不高、科学性不足、全面性不够和数据共享难度大等问题,以南方某地级市为研究区,借助大数据平台,基于自然语言处理和机器学习,通过引入摘要中热词权重构建改进型朴素贝叶斯模型,并对兴趣点(POI)数据进行中类行业预测和污染企业识别。结果表明,与随机森林算法和XGBoost算法相比,朴素贝叶斯算法的性能最佳;企业名称+经营范围构建有语义词汇库后,朴素贝叶斯算法的准确率、召回率和综合评价指标(F₁)值得到大幅提升,分别提高了0.23、0.23和0.23;采用权重1.27和平滑参数α为1.10后,建立了改进型朴素贝叶斯模型,实现了行业类别预测,相应的准确率、召回率和F₁值分别为0.63、0.62和0.63;识别出研究区中26个疑似土壤污染行业有关1774家企业。改进型朴素贝叶斯模型能够有效地预测疑似土壤污染企业,具有较好的准确率与召回率,能够为场地污染识别与风险管控实践提供理论依据和设计参数。     

基于远程图像色度的点源水质监测方法

针对目前比色法检测水质污染存在的问题,提出了一种基于远程图像色度监测点源污染的新方法,并通过实验验证其可行性。该方法结合颜色三刺激值理论,采用嵌入式技术及数字图像处理技术,对重点监控的点污染源进行远程图像采集,色度信息提取,图像数据压缩,并以GPRS等无线通讯方式传送到网络终端,实现无需化学试剂的点源水质远程可视化监测。通过铂钴标准溶液实验表明,采用远程图像色度监测点源的方法,测定色度值与国标值相对误差≤4.3%,满足对色度监测的精度要求,根据色度与浓度的关系进而监测水质污染。     

中国水源微污染现状及风险防控建议

饮用水安全关系公众健康和社会稳定.近年来中国饮用水水源环境保护取得重要进展,但同时也存在着不容忽视的风险,包括有毒有害项目偶有超标,新型污染物检出,湖库型饮用水水源中藻毒素问题突出等.基于中国饮用水水源环境管理现状,分析了当前水源风险防控中存在的问题和不足,结合国外风险管控措施,提出了完善饮用水水源风险防控体系的建议.     

简化一维水质模型在突发水污染事故模拟预测中的应用

传统水质模拟预测模型对突发水污染事故事发地的水文、水下地形等资料要求较高,在缺乏相应资料时会影响对水污染事故的可靠预测和预警。为解决问题,亟需建立在应急条件下能快速预测预警的简化水质模型。以传统一维水质模型为基础,通过人工测量河流沿程流速,自动插值获得流场以替代模型中对流场的求解,再求解一维对流扩散方程,以此获得简化的一维水质模拟预测模型。模拟计算结果表明,相对于传统水质模型,简化后一维水质预警模型可快速准确地预测突发水污染事故后污染态势。     

某铀矿及其周围环境水中α及~(210)Po含量调查

1976年作者配合对某铀矿及其周围环境放射性污染调查,测定了该矿环境水质中总α及~(210)Po含量,并根据污染水源的流向,取样分析了污水注入河流的总α及~(210)Po的水平。 一、调查方法     

武义江工业磷污染监控预警体系的建立

武义江工业磷污染监控预警体系是以信息技术为基础,综合运用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、网络、多媒体、计算机仿真以及在线监控等现代高科技手段,在沿江开发现状分析和评价的基础上,建立武义江工业磷污染的信息平台、水质模型及相应的管理系统,为区域的环境管理提供数据支持.武义江工业磷污染监控预警体系应具备对流域的磷污染状况实时监控、对磷污染事故应急响应等功能.     

流量测量在水质研究中的重要性

因为水质(不是水量)往往成为开展新的和保护现有水源的限制因素,所以愈来愈多的精力花费在了介河水水质变化的原因上面。另外,决定水源可否利用的基础是能否得到所需的水量,以及如果能够得到,问题就变成能否用现有的处理工艺使河水净化到所需的水质标准。所以要对水源的流量进行单独的测量。     

镉砷污染土壤修复技术的文献计量分析

为了解国内土壤镉砷污染修复技术研究现状和未来发展趋势,采用文献计量方法和可视化软件Citespace,结合关键词检索统计方法,使用CNKI全文数据库,检索1999—2019年土壤镉(Cd)和砷(As)污染修复技术相关论文15 301篇,并绘制了网络知识图谱。结果表明：1999—2012年为镉砷污染土壤修复技术文章低发期,2013—2015年发文量跌宕增长;2016—2019年我国镉砷污染土壤修复技术步入了快速发展阶段;在我国土壤镉砷修复领域研究中,植物修复是热点修复手段之一;从研究机构的分布来看,南北方有较大差异,南方地区的发文量大于北方地区。在此基础上,对未来镉砷污染土壤修复技术和发展方向进行了预测分析。可以看出,我国应不断发展多手段结合的联合修复技术,做好土壤镉砷污染修复预警与风险防控仍是未来的工作重点。以上分析结果可为镉砷污染土壤的修复提供借鉴和参考。     

阿科蔓介质生物接触氧化法预处理微污染原水

随着库区经济的发展,大量点源或面源污染物未经有效处理便直接排入水体致使许多可作为生活饮用水的水源变成了"微污染"水源,鉴于常规的预处理工艺不能很好地适应现有"微污染"水源水质的变化,采用挂膜成功的阿科蔓介质生物接触氧化法对微污染水源水进行预处理实验研究,并与挂膜成功的组合介质生物接触氧化法进行对比,结果表明,阿科蔓介质挂膜速度较快,效果较好,且对水源水质的变化具有较好的适应性,是微污染水原水质改善较为理想的人工介质;对于相同的微污染水源,阿科蔓介质的处理效果明显优于组合介质且处理效果良好,其对"微污染"水源水中TN、氨氮、COD和总磷的平均去除率分别为67.4%、87.2%、54.1%和40.1%,其中较适宜的阿科蔓介质生物接触氧化预处理进水溶解氧浓度为4.0~6.0 mg/L。阿科蔓介质生物接触氧化不失为一种开展饮用水源地生态防护与饮用水质改善的技术。     

化学沉淀法强化常规工艺应急去除水中的镉

在常规工艺基础上,通过投加氢氧化钠,实验进行了应急去除重金属镉的研究。实验结果表明,该方法能有效去除饮用水水源的镉,效果稳定,可进行应急处理。对pH、镉初始浓度和混凝剂投加量3个影响因素的灰色关联分析表明,3个因素对镉去除效果影响的大小排序为:滤后水pH>混凝剂投加量>镉初始浓度。在水源镉突发污染时,在原有常规水处理工艺基础上,通过控制滤后水pH可实现对重金属镉的去除,pH的控制值与水源水质有关。