行业全过程水特征污染物和优控污染物清单筛选技术研究及其在常州市纺织染整业的应用

特征污染物和优控污染物筛选技术主要针对流域和水体环境,缺乏从行业全过程角度对问题进行研究,行业层面的筛选技术仍不成熟.基于清洁生产全过程管控理念,通过资料收集、现场考察和水样检测分析,对行业全过程污染物排放特征进行分析,形成行业特征污染物清单调查和筛选技术;在将特征污染物与已有清单比对的基础上,对其暴露性、持久性、毒性进行赋分排序,采用综合评分法形成行业优控污染物清单筛选技术,并将该筛选技术方法在常州市纺织染整行业开展应用.结果表明:①通过全流程考察,结合气相色谱-质谱联用仪90%匹配度下的水样检测结果,最终得到纺织染整行业特征污染物清单中共含199种物质,其中以苯系物、脂类、烷烃和醇类为主(占比为65.3%).②纺织染整行业优控污染物清单中共含39种物质,包括13种苯系物、3种卤代烃、5种醇类、5种脂类、1种醛类、2种酮类、3种醚类、1种呋喃类、6种重金属.研究显示,运用行业特征污染物和优控污染物清单调查和筛选技术,可较为科学和有效地得到常州市纺织染整行业特征污染物清单和优控污染物清单.      

溪流生态系统次生盐化的生态学研究进展

溪流次生盐化是人类活动干扰导致可溶性盐向水体迁移从而造成盐浓度异常增高的现象,由于干扰类型(如农业生产、河岸带植被破坏、采矿废水与污水排放等)的不同,溪流次生盐化呈现出溶解性无机离子组成复杂、盐浓度间歇性波动等特点. 已有研究发现:①溪流次生盐化会造成藻类、底栖动物和鱼类的群落结构产生变化,主要包括物种丰度、生物量、生物多样性、功能摄食类群等方面;②高盐环境对非耐盐物种产生胁迫从而降低其出现频率,敏感底栖动物会增加漂移行为以选择低盐环境,而敏感鱼类则消失;③耐盐物种应对高盐胁迫有不同策略,如卵胎生的产卵方式以减少在高盐环境中的时间,或拥有较强的渗透调节能力维持体内渗透平衡. 主要问题:①影响水生生物的可能是单一离子又或是离子组合,不同盐化水体所增加的离子类型及浓度都有很大差别,而要逐一探明单一离子及离子组合的影响需要巨大的工作量;②野外研究常以电导率或ρ(TDS)(TDS为总溶解性固体)表征盐化程度,而电导率或ρ(TDS)会改变有机污染物、重金属的生物毒性,也会与营养盐、悬浮物等因子产生交互作用,难以确定盐化对水生生物的独立影响. 因此,今后需关注全球变暖背景下次生盐化与营养盐、重金属的耦合作用,注重我国本土水生生物的耐受性及其适应调节机制,并重视基于野外调查与室内试验两类不同数据所获得水生生物适盐范围的对比验证;同时为满足水生生物健康保护,应加强对溪流次生盐化有指示作用的水质监测指标的开发及阈值的制订.      

我国流域水污染控制任重道远

我国的水污染防治管理 我国水污染防治管理开始于20世纪70年代。经过30多年的发展,到2006年,国家已经颁布的涉水法规及部门规章80余件,地方性法规、省级政府规章及规范性文件700多件。相继建立了环境标准、环境影响评价、“三同时”、排污收费、总量控制、排污许可证、淘汰落后产业、限期治理、目标责任制等技术方法和制度,。一个比较科学和完善的水的法规政策体系正在初步形成。     

利用三维荧光技术分析太湖水体溶解性有机质的分布特征及来源

利用三维荧光光谱法研究了太湖125个样点表层(0.5m)和底层(1.5m)水体溶解性有机质(DOM)的组成和分布特征,并对不同湖区DOM的来源进行了分析.结果表明,太湖大部分湖区水体DOM以类蛋白物质为主,其中,竺山湾DOM中的腐殖质和类蛋白物质含量均较其它湖区高.太湖水体DOM的分布存在区域差异性,即:竺山湾湖区西部湖区梅梁湾湖心区贡湖湾南部湖区.分析认为,太湖DOM的来源具有陆源输入与内源微生物降解的双重特征,但竺山湾和西部湖区以陆源输入为主,而梅梁湾、贡湖、南部湖区及湖心区以内源微生物降解为主.分析各类荧光峰强度与水质参数的相关性发现,太湖水体DOM4类荧光峰之间呈显著正相关关系,DOM的4类荧光峰均与总氮(TN)、总磷(TP)、硝酸根离子(NO3-)、铵根离子(NH4+)呈显著正相关关系(p0.01),DOM的各类荧光峰强度和溶解氧呈显著负相关(p0.01),这可能是由于水体DOM含量升高后,微生物比较活跃,消耗大量的溶解氧所致;DOM的各类荧光峰强度和溶解性有机碳(DOC)之间的相关性不显著,可能与不同湖区样品中一些非荧光物质在DOM中的比例不同有关.     

中国流域水污染防治规划问题与对策研究

科学制定和实施有效的水污染防治规划,是改善中国流域水环境质量的主要措施之一.对中国"九五"和"十五"期间的流域水污染防治规划实施状况进行了评估,分析了规划制订与实施过程中存在的相关问题,提出了改进中国流域水污染防治规划制定和实施的相关对策.分析结果表明,中国重点流域水污染防治规划实施状况较差,突出表现为控制目标没有达到、投资额不能到位和项目实施率较低等现象.通过对制约规划实施效果的主要因素的深入分析,发现规划目标可达性较差、数据可靠性较低、规划技术方法以及监管体制、环境标准和法律法规等不完善问题是制约规划成功实施的关键性要素.针对上述问题,分别提出了规划体系、管理体制、投资方式、监督管理、标准体系建设以及法律法规完善等方面的改善建议与对策.     

三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素

根据2003年10月和2004年4月的水生生物调查,对三峡库区二期蓄水后的浮游植物组成与分布变化进行研究,探讨水力学与营养盐条件变化对库区浮游植物结构与数量的影响。结果表明,库区浮游植物以硅藻类为优势种,2003年10月数量介于2.02×104~31.6×104个/L之间,与未蓄水前相比无明显变化,2004年4月浮游植物种类与数量发生较大变化,部分断面浮游植物数量显著增加,总体介于3.18×104~16 288×104个/L之间。通过对浮游植物与水力学条件、营养盐水平的关系分析,发现蓄水前后水动力学条件的变化与所形成的空间差异是造成浮游植物变化的关键因素,而偏高的营养盐水平则为浮游植物的生长创造了有利条件。为此,根据流速差异将库区水体划分为河流型水体、过渡型水体、湖泊型水体三种类型,对比分析表明过渡型水体和湖泊型水体的浮游植物数量在二期蓄水后增加较多,它们是三峡库区富营养化暴发的敏感区域。     

北京清河水体及水生生物体内抗生素污染特征

利用高效液相色谱和串联质谱联用的方法,分析了北京市清河水体和水生生物体内4类抗生素含量水平及污染特征. 结果表明:清河水体中QNs(喹诺酮类)和MCs(大环内酯类)抗生素是主要污染物质,ρ(∑QNs)和ρ(∑MCs)的平均值分别为2238.9和814.9ng/L;在检测的5种大型水生植物体内,QNs和TCs(四环素类)抗生素是主要污染物质,w(∑QNs)和w(∑TCs)的平均值分别为945.3和389.2μg/kg;在鱼类和软体动物体内,QNs和SAs(磺胺类)抗生素是主要污染物质,w(∑QNs)和w(∑SAs)的平均值分别为3213.9和653.5μg/kg. 抗生素对清河水生态系统的环境风险评价结果表明,OFL(氧氟沙星)、CIP(环丙沙星)和NOR(诺氟沙星)对藻类和水生植物的HQs(危害系数)均大于1,说明在清河水体中这3种抗生素对藻类和水生植物存在环境风险. 研究表明,清河水环境存在一定程度的抗生素污染,其中QNs抗生素的HQs较高,其环境风险不容忽视.      

广西红水河大型底栖动物群落结构时空分布特征

为了解广西红水河流域大型底栖动物群落结构状况,于2013年春季(4月)、夏季(7月)、秋季(11月)对红水河流域13个采样点进行了调查. 采集并鉴定出大型底栖动物179个分类单元,隶属7纲20目66科. 其中水生昆虫种类数所占比例最高(79.3%),软体动物次之(15.1%). 各季节大型底栖动物个体数表现为夏季>春季>秋季. 依据大型底栖动物群落组成相似性,利用聚类分析将13个采样点分为2组. 组1采样点主要分布于岩滩水库和红水河干流,组2采样点主要分布于各个支流,2组采样点在无度量多维标定排序轴上分布差异明显. 指示种分析结果显示,组1指示种为马速达多足摇蚊(Polypedilum masudai),组2指示种以宜兴似动蜉(Cinygmina yixingensis)敏感物种为主. 功能摄食类群研究结果表明,红水河大型底栖动物以刮食者占绝对优势,其个体数占总个体数的比例为36.45%,撕食者(6.15%)和杂食者(3.25%)所占比例较小. 单因素方差分析结果显示,其他类(包括软甲纲、蛭纲以及蜱螨亚纲)和捕食者相对丰度存在季节性差异(P<0.05). T检验结果表明,收集者、捕食者和杂食者存在组间差异(P<0.05).      

太子河流域大型底栖动物功能摄食类群与环境要素的关系

根据2009年8月太子河流域野外调查数据,分析了大型底栖动物的5个主要功能摄食类群的组成,包括直接收集者(gc)、捕食者(pr)、过滤收集者(fc)、撕食者(sh)和刮食者(sc),研究结果表明,太子河大型底栖动物以gc为主,占底栖动物总个体数的85.5%,其次为fc、sh、sc和pr,分别占总个体数的6.0%、3.0%、5.5%和0.0%,并且gc对人为干扰的耐受性较强,pr、sh、sc对环境条件变化较为敏感.通过5种功能摄食类群的相对丰度与水质因子相关分析,分析结果表明,海拔、水温、电导率、总氮、硝态氮、亚硝态氮与gc相关性较大;而海拔、水温、电导率、pH值、总氮、亚硝态氮与pr、sc和sh相关性较大.将土地利用格局与5种功能摄食类群进行逐步回归分析,结果表明,农田和河滩对gc影响显著;而农田对pr、sc和sh影响显著.     

基于控制单元的农村生活污水处理优化模型

基于系统动力学(SD)模拟模型和Powell优化模型,建立了农村生活污水污染物削减量与治理费用的SD-Powell模拟优化耦合模型,该模型可模拟预测污染物排放量,建立污染物削减量与治理费用函数关系.在此基础上,以污水治理费用最小为目标,以污水处理量为约束条件,对区域污染物削减量进行空间优化,得到最小治理费用下的最大污染物削减量.以常州市为例进行实证分析,模拟结果显示,2020年常州市农村生活污水COD和NH3-N排放量将达到16583t和2551t,分别比2008年增长4.60%和4.59%.采用聚类方法将常州市51个乡镇划分为4类控制单元,得到4类地区COD、NH3-N治理费用函数.各单位治理资金削减量存在明显差异,COD削减率的排序依次为:I类控制单元413kg/万元、IV类控制单元 380kg/万元、II类控制单元352kg/万元、III类控制单元348kg/万元,NH3-N削减率的排序依次为:III类控制单元65kg/万元、I类控制单元64kg/万元、IV类控制单元58kg/万元、II类控制单元54kg/万元,全区域削减率达到100%需要的治理费用约为16870万元.污染物削减空间优化结果显示,基于控制单元空间优化的削减效率高于平均分配的结果,治理费用在1000 -16870万元/a范围,COD、NH3-N的削减率分别提高6.4%和7.4%,4类地区的优先排序顺序依次为I类,IV类,II类和III类.