消化污泥上清液碳源生物反硝化

挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）是消化污泥上清液（ＤＳＳ）中主要的组分。ＤＳＳ是反硝化很好的碳源。在本试验条件下，ＤＳＳ碳源完全反硝化的临界值为１．７４ｍｇ ＤＳＳ－Ｃ／ｍｇＮＯ３－Ｎ。但是，ＤＳＳ中的ＴＫＮ除了很小一部分被用于同化合成外，其大部分进入反硝化系统后不发生任何变化并出水排放。     

改进型垂直流湿地应用于城市半封闭河道治理技术研究

随着城市河道截污、清淤、驳岸等水环境综合整治工程的推进,河道半封闭化和湖泊化已成为城市水环境新问题.通过对垂直流湿地的基本结构、布水集水系统、基质、湿地植物等进行改进,将其直接构建于城市半封闭河道中,应用于上海市徐汇区漕溪河富营养水体生态恢复工程.近5个月的运行结果表明,在每隔7～10天间歇性流量300～400m3/次的污水补水进量下,改进型垂直流湿地技术和其它生物修复、生态恢复技术结合,消除水体富营养现象,3～5天内大幅度消减水体CODCr、NH3-N、TP等,而且Chla、藻类数量等指标一直维持在较低水平,河道清澈见底.改进型湿地对河水处理效率和系统水力负荷密切相关,水力负荷越高,河道CODCr、NH3-N、TP等消减速度越快.改进型垂直流湿地是城市半封闭河道治理的有效技术措施,根据其运行特点,我们将此工艺定名为复合生态滤床.     

退役工业固废填埋场地再利用的全寿命环境风险特征

通过现场采样和过程模型模拟等方法研究了典型退役工业固废填埋场地（DISWL）原位开发条件下的健康风险及长期演化规律.结果表明,经过近20a的浸出和降解,86%的废物浸出浓度依然处于有害水平,70%的废物不宜直接作为建设用地土壤.直接作为建筑用地开发利用条件下,由于DISWL的性能退化会导致有害组分的浸出和渗漏增加,由此导致地下水水质超标概率经历从无（短期）到有（中期,个别物质如总氰化物T-CN和易释放氰化物F-CN）,再到后期的较大概率超标（T-CN和F-CN）的渐变过程;同时,场地利用过程的健康风险也逐步增加,来自于As的致癌风险和自于T-CN的非致癌风险,分别超过风险可接受水平的81~179倍和55.32~224.3倍.上述结果提示DISWL场地开发再利用的风险评估和管控策略应重点考虑长期风险.对于长期风险不可接受的场地,通过降低废物中毒性物质的浸出浓度可实现长期风险可接受,并提出了相应浸出浓度限值的计算框架和方法.     

填埋场环境下HDPE膜老化特性及其对周边地下水污染风险的影响

为研究危险废物填埋场环境下防渗系统HDPE膜（高密度聚乙烯膜）材料老化规律及其对渗滤液产生、渗漏和区域地下水环境的影响,通过HDPE膜缺陷现场检测及室内老化性能测试,获取了HDPE膜初始缺陷特征参数（漏洞密度）和缺陷演化特征参数（老化起始时间和半衰期）,并以上述参数作为输入,综合运用HELP模型（填埋场水文过程评估模型）与Landsim模型（填埋场地下水污染风险模拟模型）对HDPE膜老化条件下的渗滤液产生、渗漏和地下水污染过程进行模拟预测.结果表明:①现场条件下HDPE膜在第2年开始老化,第8年达到半衰期.②HDPE膜老化导致漏洞数量和渗透系数增加,进而导致渗滤液渗漏量增加,地下水污染风险逐渐增加.短期（0~5 a）内,地下水超标概率为0,污染风险较小;中期（5~10 a）内,距离填埋场200 m内污染超标概率污染≥ 80%,污染风险较大,但400 m外的污染概率为0,污染风险较小;就长期（>10 a）而言,距离填埋场1 000 m处,污染超标概率达100%,地下水污染风险极大.填埋场现场条件下,防渗材料劣化及老化过程较实验室条件更为迅速,导致渗滤液长期渗漏、地下水污染风险加剧,因此建议加强填埋场设计和运行中HDPE膜抗老化研究,保障危险废物填埋场长期安全运行.      

基于敏感性分析的危险废物填埋场工程和地质屏障参数优化

为优化危险废物填埋场地下水污染风险控制的工程/地质屏障参数,基于过程模型模拟-参数敏感性分析-参数优选的系统框架和方法,分析关键参数对于地下水中渗滤液所携带污染物浓度的影响和敏感性,基于分析结果推荐技术参数的取值区间和最低的技术参数要求.结果表明:①各参数对地下水污染风险的敏感性排序依次为导排支管间距>含水层厚度>导排层坡度>天然衬层渗透系数>导排层渗透系数>地下水流速.②当导排支管间距>25 m、导排层坡度 < 2%、导排层渗透系数 < 0.000 1 cm/s、天然衬层渗透系数>1×10-6 cm/s时,地下水污染风险急剧增大;反之,当导排支管间距 < 10 m、导排层坡度>3%、导排层渗透系数>0.01 cm/s、天然衬层渗透系数 < 5×10-7 cm/s时,对地下水污染风险的管控并无明显影响.③导排支管间距最低为25 m,但不宜 < 10 m,导排层坡度最低为2%,但不宜>3%,导排层渗透系数最低为0.01 cm/s,天然衬层渗透系数最低为1.0×10-6 cm/s.研究显示,现有标准中给出的参数取值具有合理性,但范围较广,应结合水文地质参数与填埋场参数确定.      

典型农药废盐热处理过程动力学特征

为了探究农药废盐热处理适宜性,采用热重分析法结合动力学模型分别对3种典型农药废盐--咪鲜胺、烟嘧磺隆和草甘膦废盐进行研究.试验结果表明咪鲜胺废盐仅有一个明显失重阶段,温度高于600℃后质量基本不发生变化,烟嘧磺隆和草甘膦废盐有两个明显失重阶段,温度分别高于300℃和450℃后失重速率明显变缓,三种废盐的明显失重温度和减重率均不相同,说明不同类型废盐的热解/燃烧特性存在明显差异;3种废盐各自的燃烧和热解的失重过程均较为相似,说明氧气的存在不会对热处理过程产生影响.并结合热处理动力学参数可知,废盐的热处理是复杂的反应过程,烟嘧磺隆废盐燃烧和热解所需活化能相近为0.297~5.894kJ/mol,热处理过程最容易发生,咪鲜胺和草甘膦废盐燃烧的活化能低于热解活化能,说明氧气会促进咪鲜胺和草甘膦废盐的热处理过程,废盐的热处理在空气气氛下即可.     

生活垃圾填埋场覆盖膜破损及其环境影响

中国的垃圾填埋场目前多采用高密度聚乙烯膜(HDPE)进行覆盖,已建成的填埋场均存在不同程度覆盖膜破损现象。采用填埋气泄漏可视化检测技术对中国东部某大型生活垃圾填埋场开展覆盖膜完整性检测,揭示了覆盖膜破损特征及破损成因,明确了破损点泄漏量,评估了其温室效应影响,梳理了国内外填埋场覆盖层监管相关管理规定和措施。结果表明:尖锐物体应力损伤导致的破损是填埋场覆盖膜破损的主要类型,粗放施工、监管机制不足、维护管理不到位是造成填埋场覆盖膜破损的主要原因。破损点的甲烷泄漏量约为817.2 m³/d,约合每年向大气环境释放温室气体超过4 900 t CO₂-eq。完善填埋场污染控制标准和技术规范、加强填埋场覆盖膜完整性的监管,是控制填埋场温室气体排放和推进固废处置设施碳减排的重要举措。     

石化污水处理场挥发性污染物分布特征研究

采用大气预浓缩系统-气相色谱-质谱联用方法对石化企业污水处理场排放的挥发性污染物分布特征进行了定性、定量和半定量分析。结果表明,在污水处理场4个监测位点均检出多种挥发性有机污染物,以芳烃和直链烃类化合物为主,其中苯系物浓度和检出率最高,甲苯和二甲苯占污染区采样点检出成分总量的10%以上。4个监测点中污水总进口上方大气污染最为严重。对大气预浓缩系统-气相色谱-质谱联用方法分析挥发性硫化物进行了方法验证,结果表明,该系统对硫化氢、甲硫醇和乙硫醇3种化合物存在一定的吸附作用,标准曲线斜率与起始浓度显著相关,采用该系统对低浓度、高活性的硫化物进行分析和绝对定量时应谨慎对待。污泥贮存池是硫化物恶臭类物质控制的重点区域。     

基于深度卷积神经网络的场地污染非线性反演方法

提出了将Sobel边缘检测算子与深度卷积神经网络（CNN）算法结合的方法（E-ConvNet），用于污染场地的ERT反演过程.通过Sobel算子提取污染区域视电阻率数据的边缘特征作为CNN的先验信息，提高E-ConvNet的计算效率及识别精度.在5种理论模型（单异常体、双异常体及含双异常体的层状结构）和现场实例上测试了E-ConvNet算法的性能，并与最小二乘算法（LS）比较.测试结果表明：E-ConvNet能够准确识别污染处的面积、位置及阻值，其识别精度和计算效率均优于LS.E-ConvNet的单异常识别准确率为81.8%~84.9%，而LS则仅为9.6%~36.2%；多异常识别准确率为68.6%~84.4%，LS仅为2.8%~27.6%；E-ConvNet用时约为112~190ms，LS耗时为6000~7000ms.因此，在污染场地调查工作中，E-ConvNet能够准确高效地反演出污染区域的位置及范围，为开展后续评估/修复工作提供技术支持.     

废水生物处理的监测和运行管理

提出了废水生物处理系统中进出水水质的７项指标活性污泥性状的７项指标的监测分析，污泥微生物相的观察分析、对及时了解系统的运行情况的指导意义，通过连续监测可及时发现划常情况并作了断析与相应调整，以保证系统长期地达标运行。