臭氧氧化降解水中青霉素G特性和动力学特征

为考察水中PCN（青霉素G）在臭氧氧化过程中的降解规律与特征,采用臭氧直接氧化法处理模拟废水中的PCN,研究了初始pH、ρ（臭氧）、初始ρ（PCN）、自由基抑制剂TBA（叔丁醇）、反应温度等对水中PCN去除效果的影响,并分析了PCN在臭氧氧化降解过程中的降解特性和动力学特征.结果表明:①在溶液体积为1 L、初始ρ（PCN）为50 mg/L、初始pH为11、ρ（臭氧）为15 mg/L、反应温度为20℃时,反应5 min时PCN去除率为100%,反应2 h时TOC去除率为28.98%.②PCN的降解速率和TOC去除效果随pH的增大而升高,碱性环境有利于PCN的矿化.③臭氧氧化过程中,PCN的降解以臭氧直接氧化为主,其降解中间产物的矿化主要以臭氧间接氧化为主,TBA可抑制强氧化性羟基自由基的产生效率,因而对TOC的矿化有明显的抑制作用.④对PCN的降解过程进行一级、伪一级和二级动力学方程拟合,结果表明,伪一级动力学方程拟合相关性（R2=0.999 7）最高,k（反应速率常数）最大值为0.825 5 min-1.研究显示,臭氧直接氧化可有效降解水中PCN,但对中间产物的矿化去除效果较为有限,臭氧氧化降解PCN的过程遵循伪一级反应动力学方程.      

白塔堡河中致嗅类挥发性有机硫化物污染现状及来源研究

为研究白塔堡河中致嗅类挥发性有机硫化物(VOSC)的污染现状及来源,采用吹扫捕集(P&T)与气相色谱(GC)/火焰光度检测器(FPD)联用的分析方法同时测定水体中14种致嗅类VOSC的浓度,并依据综合营养状态指数(TLI)对白塔堡河的富营养化程度进行评价,用主成分分析法(PCA)分析其污染来源.结果表明,所调查的31个点位中,各目标化合物均有不同程度的检出,浓度范围为0~35.98 μg·L^-1;甲硫醚(DMS)为最主要的污染物,其均值为3.36 μg·L^-1,检出率为100%,变异系数为2.30.河流整体处于中度富营养化水平,其中,城市段水体重度富营养化,农村段和城镇段VOSC浓度与TLI显著相关(r>0.70).14种致嗅类VOSC的污染来源可由3个主成分来反映:第一主成分(硫醇类、DMS、甲乙硫醚(EMS))代表由微生物厌氧分解造成的二次污染,其贡献率为44.42%,这是水体富营养化和生活污水、含蛋白质的工业废水及养殖废水排放共同作用的结果;第二主成分(乙硫醚(DES)、二乙基二硫醚(DEDS)、甲丙二硫醚(MPDS)、1-丙基二硫醚(1-PrDS))代表农业面源,贡献率为30.77%;第三主成分(二甲基三硫醚(DMTS))代表工业源,贡献率为7.83%.     

钙型天然斜发沸石同步脱氮除磷特性

以钙型天然斜发沸石为试验材料进行废水同步脱氮除磷特性研究,考察反应时间,沸石投加量,pH,温度及废水中的有机物含量对斜发沸石同步去除氨氮和磷的影响. 结果表明:在沸石投加量为250 g/L,pH为7.0～9.0,温度为25 ℃,吸附时间为24 h的条件下,钙型天然斜发沸石对氨氮的去除率达到96%,对磷的去除率接近100%. pH对钙型天然斜发沸石除磷效果影响显著,但对氨氮去除效果影响不大. 当pH由3.0升至5.0时,磷的去除率由54%降低至43%,吸附作用是磷的主导去除机制;当pH由5.0升至8.0时,磷的去除率迅速升高,化学沉淀逐渐成为磷的主导去除机制;pH为8.0以上时,磷的去除率接近100%. 废水有机物对钙型天然斜发沸石去除磷的效果存在差异,其中柠檬酸的加入使磷的去除率降低16%,显著抑制了磷的去除;腐殖酸的加入仅使磷的去除率降低3%,影响甚小. 柠檬酸和腐殖酸的加入对氨氮的去除效果影响均较小(低于3%).      

城镇化河流DOM组成结构及与水质相关性研究

应用三维荧光技术和多元统计方法,分析城镇化河流水溶性有机物(DOM)组成结构特征,研究其与河水水质的相关性.根据人类活动对沈阳市白塔堡河影响程度的不同,分别在农村、城镇与城市河段设置3个采样点,采集水样.结果发现,河水营养水平由高到低的顺序为城市河段城镇河段农村河段,而水质由好变差的顺序为农村河段城镇河段城市河段.河水DOM由类酪氨酸、类色氨酸、类糖化蛋白、微生物代谢产物、类富里酸和类胡敏酸组成,主要成分为类蛋白,类蛋白含量由高到低的顺序为城市河段城镇河段农村河段.从源头到入浑河口,类蛋白丰度增长最大,类胡敏酸丰度增长最小,类富里酸介于两者之间.DOM的腐殖化程度由强到弱的顺序为城市河段城镇河段农村河段.影响河水营养状态的潜在因子包括COD、NH3-N、BOD5、DO和类蛋白,农村河段主要污染物来源于农村生活污水及养殖废水,城镇河段污染物来源于生活废水与工业园排水,城市河段污染物来源于处理和未处理的生活污水及工业废水.河水受人类活动影响由大到小的顺序为城市河段城镇河段农村河段.     

滇池流域水生态环境演变趋势、治理历程及成效

为总结滇池治理成效并系统分析滇池水环境综合治理存在的问题,采用文献调研等方法梳理了滇池水质演变过程及治理与管理措施。将滇池的治理分为4个阶段：1）探索治滇阶段（1988—1995年）,针对滇池水质显著下降问题,初步探索治滇的方式方法;2）工程治滇阶段（1996—2006年）,针对污水排放量、工农业发展取水量增多的情况,采取以点源污染控制为主导的工程治理模式;3）系统治滇阶段（2007—2015年）,2007年滇池被列入国家水体污染控制与治理科技重大专项（简称水专项）,中央和地方协同治理,科学提出了以“六大工程”为主线的综合治污思路,以水专项科技成果为支撑,推动流域水体污染系统治理;4）精准治滇阶段（2016年至今）,形成了“科学治滇、系统治滇、集约治滇、依法治滇”的新思路,加强精细化管理,推进科技攻关与成果应用,滇池水质显著提升。针对当前滇池水生态环境问题仍较严峻,存在水资源匮乏、流域面源污染负荷重、水生态受损等问题,提出“十四五”期间滇池治理应遵循流域水质目标管理的思路,统筹推进水资源、水环境、水生态治理与管理,加快环境基础设施建设,强化流域水体置换,恢复和维护湖泊生态系统功能。     

胺基修饰的大孔树脂吸附黄连素的研究

为了提高大孔吸附树脂对黄连素的吸附能力,根据黄连素结构特点,对具有苯乙烯骨架的H109树脂进行了胺基修饰.考察了胺基修饰后的特征基团、孔径和比表面积的变化,并测试了经胺基修饰后树脂对黄连素的吸附效果,确定了最佳吸附温度和初始pH.同时,对吸附过程进行吸附动力学和热力学的拟合与分析.红外扫描结果表明:胺基修饰成功,吸附过程中树脂上的胺基与黄连素分子中的醚基形成了氢键;胺基修饰后的HX树脂的孔径和比表面积有所增大,比吸附量比胺基修饰前增加7.9mg·g-1.HX树脂对黄连素的最佳吸附条件为30℃、初始pH值8.吸附过程可以采用伪二级动力学模型和Freundlich吸附等温线进行描述.     

钙型天然斜发沸石去除猪场废水中营养物的实验研究

以钙型天然斜发沸石为实验材料,研究反应时间、沸石投加量、pH值、有机物浓度等因素对去除实际猪场废水中氨氮、磷和COD效果的影响。研究表明,钙型天然斜发沸石对实际猪场废水的处理效果良好,在沸石投加量为250 g/L、pH值为8.0～9.0、反应时间为24 h的条件下,钙型天然斜发沸石对氨氮、磷和COD的去除率分别达到96%、97%和84%。pH值对钙型天然斜发沸石氨氮去除效果影响不大,但对磷和COD的去除效果影响较显著;当pH值由6.0升高至7.0时,磷的去除率由63%迅速升高至93%,pH值为8.0以上时,去除率接近95%;随pH值的升高,COD的去除率先升高后降低,在pH值为8.0时,去除率达到最大,为84%。废水COD浓度对氨氮去除率的影响基本可忽略,但对磷的去除有轻微的抑制作用。采用固定滤柱过滤时,水力负荷控制在375 mL/h以下,氨氮、磷和COD的去除效果较好。     

化工园区企业环境风险分级管理研究

基于构建化工园区环境风险管理体系的重要性,参考美国国家环境保护局(USEPA)的化学品事故防范风险管理指南,提出了化工园区环境风险管理的基本框架,并将企业风险分级的思想应用到化工区风险管理中,提出了三级风险管理方案。以河南省某化工园区为例进行风险识别,将园区内企业分为3个风险级别,结果表明,在该化工园区内的19家企业中,一级风险源有2个,二级风险源有1个,三级风险源有4个。对于风险级别较高的企业,除了日常的风险管理工作,还应该从环境受体调查、公众参与、完善应急预案编制等方面加大风险管理的力度,更好地实现将重大环境污染事件遏制在孕育期,有效预防环境风险事件、减轻环境危害。     

浮萍塘中氮归趋模式模拟分析

通过模拟分析浮萍塘中氮的循环迁移过程,考察了N主要迁移途径对各形态氮的去除贡献,并确定了水环境季节变化对氮循环过程影响.模拟结果显示:浮萍塘中氮的去除主要通过硝化/反硝化作用实现,而有机氮沉降以及氨氮挥发作用对TN去除贡献仅为2.1%.浮萍塘中氨氮和硝态氮的变化主要受硝化和反硝化作用影响;有机氮主要受藻类腐败以及氨化作用影响;底泥中氮的变化主要由有机氮沉降和底泥中氮氨化过程控制.此外,浮萍塘能有效去除水体中藻类,并维持藻类的较低含量;浮萍主要通过促进硝化/反硝化速率来提高系统对TN的去除能力.     

浑河底泥反硝化厌氧甲烷氧化菌群落多样性的时空分布特征及其与环境因子关系分析

为了解浑河底泥中反硝化厌氧甲烷氧化菌——Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)群落多样性的时空分布特征,通过克隆文库技术考察M.oxyfera的16S rRNA和pmo A功能基因的多样性时空分布特征,并结合多元直接梯度分析来研究环境因子(水样和底泥的理化性质)与其之间的关系.9月浑河上、中、下游底泥样品中M.oxyfera的16S rRNA基因的OTU数在2~5之间,Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.21~1.4,呈现出中游上游下游的分布特征.pmo A功能基因上游的OTU数和Shannon-Wiener多样性指数明显高于中游和下游,上游的Shannon-Wiener多样性指数分别是中游和下游的3.5倍和2.3倍,因此M.oxyfera的群落多样性呈现出明显的地域性分布特征.3号采样点处3月采集样品中M.oxyfera的16S rRNA和pmo A的OTU数目分别是6和5,明显高于9月对应的OTU数目,Shannon-Wiener指数也明显比9月高(1.40.68;1.570.00),因此M.oxyfera的群落多样性呈现出明显的季节分布特征.多元直接梯度分析结果表明底泥中DOC浓度、底泥电导率、水体中TOC含量和水体中亚硝酸氮浓度是影响M.oxyfera群落多样性的主要环境因子.