东江流域水污染控制与水生态系统恢复技术与综合示范

归纳了水专项东江项目2008—2013年的主要研究成果:针对保护优质水源的国家需求,选择典型的东江流域开展前瞻性的水污染控制技术研发并进行工程示范,创建了由常规水质指标实时在线化,痕量污染物控制指标识别筛选全流域优化,生物毒性指标甄别多属性全程化等成套技术构成的水源流域水质风险识别技术体系;由各类工艺废水脱毒减害,同质污水区域集中强化处理,排水持续净化等成套技术构成的水环境风险控制工程技术体系;由水生物链各物种生长状况评级,生境恢复和物种受损关键环节恢复等成套技术构成的生态健康维护技术体系。集成以上3个技术体系形成成套的流域水环境风险控制技术体系集。基于上述技术创新提出了“控制风险、维护生态、保水甘甜、发展持续”的水源流域管理创新总体策略。研发的技术体系与策略在东江流域的示范与应用,实现了东江主干流水质常年优于Ⅱ类的污染控制目标。     

钻井废泥浆絮凝脱水固化处理研究

以海上油田水基钻井废泥浆为试验对象,采用化学固液分离法,加入不同絮凝剂脱水,并用水泥作为固化剂对脱水后的泥饼进行固化处理制成建筑材料。结果表明:钻井废泥浆经稀释后才能实现固液分离。当钻井废泥浆稀释比为4.00时,加入150 mg/kg阴离子絮凝剂A1920PAM,处理后钻井废泥浆泥饼含水率最低降至35.33%;水泥固化块中钻井废泥浆泥饼最佳加入比为25%,此时既能满足大部分建筑材料强度要求,又能大量固化钻井废泥浆;对水泥固化后的材料用水浸泡测定浸出液中主要污染物,结果显示,浸出液中COD_Cr、重金属等污染物浸出量均低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。     

甲苯吸附-DBD等离子体再生循环体系

采用Mn-Ag/HY和γ-Al2O3小球的混合物(质量比为1∶2)为催化剂,吸附气态甲苯,利用介质阻挡放电(DBD)等离子体对催化剂进行再生,并用SEM、BET和FT-IR仪器对再生后的催化剂进行表征,考察等离子体再生循环次数对催化剂结构及吸附性能的影响。结果表明:DBD等离子体可以有效地恢复催化剂的吸附能力,经过10次连续吸附-再生,催化剂仍保持较高的吸附水平,再生率可达71.47%;随再生次数增加,再生率下降,其中第1次的再生率最大,为100%;此外,将DBD再生10次的催化剂进行程序升温氧化(TPO),其吸附性能可得到恢复,再生20次后催化剂的再生率达62%以上。再生前后催化剂表征结果表明,Mn-Ag/HY与γ-Al2O3孔隙结构、表面化学官能团的变化以及其他残留有机物是导致再生率随着再生次数的增加而下降的原因。     

采用Design-Expert分析多因素对电路板湿法拆解的影响与优化设计

废旧印刷电路板元器件拆解技术的研究是电子废弃物有效利用的重点环节。通过采用Design-Expert 8.0.6软件,对拆解过程中氟硼酸浓度,双氧水浓度和时间对铅、锡焊料的溶出率的影响趋势进行研究,得出最终优化实验方案为在双氧水浓度为0.5 mol·L-1、氟硼酸浓度为2.5 mol·L-1、反应时间为35 min的条件下铅、锡的溶出率分别为90.66%和99.91%,可视为铅、锡完全溶解并实现脱焊。该方法实现了电子元器件与印刷电路板的快速分离,将为电子废弃物的资源化提供理论支持和应用支撑。     

Inhibition of residual <Emphasis Type="Italic">n</Emphasis>-hexane in anaerobic digestion of lipid-extracted microalgal wastes and microbial community shift

Converting lipid-extracted microalgal wastes to methane (CH₄) via anaerobic digestion (AD) has the potential to make microalgae-based biodiesel platform more sustainable. However, it is apparent that remaining n-hexane (C₆H₁₄) from lipid extraction could inhibit metabolic pathway of methanogens. To test an inhibitory influence of residual n-hexane, this study conducted a series of batch AD by mixing lipid-extracted Chlorella vulgaris with a wide range of n-hexane concentration (～10 g chemical oxygen demand (COD)/L). Experimental results show that the inhibition of n-hexane on CH₄ yield was negligible up to 2 g COD/L and inhibition to methanogenesis became significant when it was higher than 4 g COD/L based on quantitative mass balance. Inhibition threshold was about 4 g COD/L of n-hexane. Analytical result of microbial community profile revealed that dominance of alkane-degrading sulfate-reducing bacteria (SRB) and syntrophic bacteria increased, while that of methanogens sharply dropped as n-hexane concentration increased. These findings offer a useful guideline of threshold n-hexane concentration and microbial community shift for the AD of lipid-extracted microalgal wastes.     

重庆市加油站周边浅层地下水中石油烃污染调查与特征分析

为了解加油站运营对周边浅层地下水环境质量的影响,随机选择了12个正常运营20年以上的加油站,在加油站上游和下游共布设了27口地下水监测井,对地下水中石油烃、苯系物、萘、1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚开展了水质监测。结果表明,石油烃在地下水中的检出率较高,为96.3%,检出浓度为4.2~544.7μg/L,检出组分主要为柴油烃中的C26和C20,检出率分别达到了88.9%和77.8%;汽油烃的有效组分C6~C9未检出,作为汽油添加剂的1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚在地下水中存在,检出率分别为96.3%和22.2%,检出浓度分别为1.7~30.9μg/L和3.8~30.9μg/L。其中,11.1%的监测井中甲基叔丁基醚浓度超过了EPA推荐的饮用水安全的浓度限值(20μg/L),3.7%的监测井中1,2-二氯乙烷浓度超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中"集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值"规定的30μg/L。总体而言,石油烃、苯系物、1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚的含量远低于油品渗(泄)漏导致的污染水平。     

温度对热水解预处理高含固污泥特性的影响

以含固率为10%的污泥为对象,研究不同温度和时间条件下热水解过程中有机物转化规律对污泥特性的影响。结果表明:随着热水解时间的延长和温度的升高,污泥中挥发性悬浮固体(VSS)的水解率逐渐升高。在热水解时间为20 min时,温度由150℃升高到180℃,VSS水解率由22.9%增至38.4%,污泥中VSS由46.28 g/L降低到40.63 g/L。水解液组分分析表明,溶解性化学需氧量(SCOD)主要组成为蛋白质(50%)、碳水化合物(15%~20%)、可挥发性脂肪酸(15%~20%)。水解液中氮主要以有机氮的形式存在。在热水解条件达到165℃、50 min时,氨氮浓度为1.16 g/L,之后,随着温度的升高和时间的延长,氨氮浓度基本不变。     

中瑞排污许可证制度的对比研究

对中国水排污许可和瑞典综合排污许可的审批程序和要求、审批内容等进行了对比分析。重点分析了环境法庭在瑞典综合排污许可申报过程中的作用和功能,以及瑞典排污许可证文件的起草和颁发过程。在此基础上,从政府、企业和公众3个层面提出了瑞典综合排污许可证制度对中国排污许可证制度建设和完善的重要借鉴意义。     

福州市城市化进程与大气污染关系研究

以福州市为研究区域,选取福州市1996—2012年的时间序列数据,将大气污染物浓度作为被解释变量,城市化水平作为解释变量,分别设定二次曲线模型和三次曲线模型,通过比较PM10、SO2、NO2浓度与城市化水平的二次曲线和三次曲线模型的回归拟合效果,得出福州市大气污染与城市化水平之间的演化规律。结果表明,1996—2012年,福州市城市化水平平稳上升,城市的大气污染程度与城市化水平之间的关系并不完全符合"倒U型"的环境库兹涅茨曲线,不同的污染物类型具有不同的演化规律。PM10、SO2与城市化水平呈"倒N型"的曲线关系;NO2与城市化水平之间呈现"倒U型"曲线关系。由于研究的时间序列较短,因而研究结果可能只是真实曲线的一部分,福州市的大气污染与城市化水平之间的关系还有待进一步研究。     

表面活性剂对焦化污染土壤中多环芳烃淋洗修复研究

异位土壤淋洗是一种高效修复污染土壤技术。以孝义市某焦化厂污染土壤为研究对象,采用批处理实验,探究表面活性剂曲拉通-100(TX-100)、吐温80(TW80)、烷基糖苷(APG)作为淋洗剂对土壤中16种多环芳烃(PAHs)的淋洗效果,并以TW80为代表,考察了淋洗剂浓度、淋洗时间、pH以及淋洗方式对污染土壤中PAHs的去除效果。结果表明,TW80、TX-100和APG对土壤中16种PAHs的总去除率分别为25.67%、18.89%和16.77%。TW80作为淋洗剂,3环PAHs的去除率低于高环(3环)PAHs,主要与焦化污染土壤中以3环PAHs为主有关;高环PAHs随着环数的增加,去除率降低。焦化污染土壤中PAHs的去除在240min达到平衡;大部分PAHs去除率随TW80浓度的增加而增大;pH可不作调整;在TW80用量相同情况下,建议采用单次淋洗。