国家水体污染控制与治理科技重大专项产出城镇降雨径流污染控制技术的成熟度评估及该技术体系发展中面临的挑战

系统梳理了国家“水体污染控制与治理科技重大专项”在“十一五”和“十二五”期间有关课题产出的城镇降雨径流污染控制关键技术,通过对其进行技术和系统成熟度评价来解析我国城镇降雨径流污染控制技术的发展水平和面临挑战,为进一步推进相关技术的发展提供参考。结果表明：我国在城镇降雨径流污染控制技术领域已开展了大量研究工作,研发和应用的大部分单项关键技术的技术成熟度已达到7级,可在一定程度上解决我国城镇径流污染问题;在城镇降雨径流污染控制技术体系中,支撑技术系统成熟度为4级,达到系统发展验证阶段,能够用于开展系统的工程设计,减少集成风险;4个关键技术环节和城镇降雨径流污染控制技术系列的系统成熟度分别为3级和2级,在技术环节和系列方面仅仅形成系统及设计开发策略,能在一定程度上降低系统集成风险,形成组合技术。因此,我国城镇降雨径流污染控制技术的单项技术成熟度还需进一步提高,以加强技术和系统的集成,并开展集成创新,使整体技术系列能达到满足任务需求的设计、运行和处理能力,在系统生命周期内向应用效益最佳的方向优化和发展。     

长江流域洞庭湖片区典型城市水环境问题解析与治理对策

为解析洞庭湖片区城市对洞庭湖及长江流域造成的水环境污染问题并提出相应的治理对策,以洞庭湖片区6个城市为研究对象,对该区域城市国控断面水质变化情况、水资源特征和重金属污染问题进行梳理,对工业源、城市生活源和城市面源的污染负荷进行核算。结果表明,片区内6个城市排放的COD、氨氮、TN和TP负荷量分别为14.07万、1.21万、2.45万和0.14万t/a,主要污染源来自城市生活源,其次分别为工业源和城市面源,影响片区城市水质的主要因子分别为氨氮和TP。对该片区城市水环境问题进行剖析,发现管网建设不完善是引起城市水体水质恶化的重要原因之一,工业规模扩大和工业历史遗留问题导致工业废水排放和重金属污染,并基于上述分析提出相应的城市水环境问题整治建议。

     

水中聚乙烯微塑料风化行为对混凝过程的影响

以地表水中丰度较高的聚乙烯（PE）微塑料作为研究对象,开展吸附和混凝试验,在解析PE微塑料对水中有机物吸附能力的基础上,用氙灯对PE微塑料进行光老化以模拟微塑料在自然条件下的风化行为,深入研究PE微塑料风化行为对混凝过程的影响。结果表明：粒度为50~200目的PE微塑料对有机物的吸附量为310~350 mg/g（以碳计）,不存在显著的吸附性能差异。在混凝过程中,相较于未添加PE微塑料的情况,添加未风化的PE微塑料会降低有机物去除率,而添加风化PE微塑料则能明显提升有机物去除率。同时,混凝过程对风化PE微塑料的去除率高于未风化PE微塑料,表明PE微塑料的风化行为有利于其在混凝过程中被去除。根据混凝过程中絮体特征可知,PE微塑料的风化行为对形成絮体的尺寸影响极小,但能显著提高絮体的生长速度。

     

传统工业园区工业废水集中收集第三方治理探索与实践——以宁波经济技术开发区国家试点项目为例

文章结合宁波经济技术开发区承担的工业废水集中收集第三方治理国家试点项目的实施情况,分析了对传统专业化工业园区采取环境污染第三方治理面临的宏观层面法律法规依据不足、中观层面工业废水集中收集处理的经验不足和微观层面土地空间不足的困境,介绍了"整体设计、模块运作、一体运营"的设计思路及政策保障、运作模式与投融资、付费机制等顶层设计方案。     

北京市道路空气中挥发性有机物时空分布规律

为研究城市交通道路空气中挥发性有机化合物(VOCs)的污染状况、变化规律和不同道路类型的浓度特点,于2008年5月—2009年7月对北京市3种典型道路(街道峡谷、交叉道路和开阔道路)进行空气质量监测. 采用气相色谱法测定道路空气中非甲烷烃(NMHCs)、苯系物(苯、甲苯和二甲苯)的质量浓度. 结果表明:北京市道路空气中挥发性有机化合物污染比较严重,其中ρ(NMHCs)日均值为1.0～3.3 mg/m3,ρ(苯系物)日均值为8.8～80.0 μg/m3. 污染物浓度日变化多呈现双峰型. 选取1,4,7和10月为不同季节的代表月份,7月的ρ(NMHCs)和ρ(苯系物)均最高,10月最低. 3种典型道路中,街道峡谷的污染物质量浓度高于另外2种道路. 道路附近的挥发性有机物质量浓度主要受到机动车排放、气象条件和地形条件等的影响.      

γ-Al2O3催化臭氧氧化水中嗅味物质机理探讨

以γ-Al2O3粉末为催化剂,研究催化臭氧氧化去除水体中典型嗅味物质2-甲基异茨醇(MIB)的效能与机理.结果表明,γ-Al2O3能够明显促进臭氧氧化去除MIB,表现出很好的催化活性,叔丁醇对γ-Al2O3催化氧化去除MIB过程具有明显的抑制作用.在催化臭氧氧化去除MIB过程中,γ-Al2O3表面电荷状态及表面羟基的带电性质与溶液的pH值有关.当溶液pH值与γ-Al2O3的pHzpc接近时,γ-Al2O3的催化作用最为明显.γ-Al2O3催化臭氧氧化过程中自由基的相对量值Rct比单独臭氧氧化过程高出近1个数量级,这进一步表明γ-Al2O3能明显促进臭氧分解产生更多的羟基自由基.最后还考察了不同摩尔比例的臭氧分解促进剂与抑制剂对γ-Al2O3催化臭氧分解的影响.     

我国典型城市冬季龙头水中卤代酚类嗅味污染特征

为研究我国典型城市冬季龙头水中卤代酚类嗅味暴露特征,以8种典型卤代酚类嗅味物质为研究对象,采用固相微萃取预处理,结合气相色谱-质谱联用仪对全国22个典型城市龙头水中的卤代酚类嗅味污染物进行定性、定量分析. 结果表明:在我国冬季典型城市龙头水中普遍存在卤代酚类嗅味物质暴露问题. 其中,以4-氯酚的暴露浓度最大,ρ(4-氯酚)最高为3 526.24 ng/L,ρ(2-氯酚)和ρ(2-溴酚)较小,最大暴露值均小于100 ng/L;ρ(2,6-二溴酚)与ρ(2,6-二氯酚)在各典型城市普遍出现超嗅阈值现象;就调查的城市而言,东北地区污染最为严重,其次为华北地区,中南和西部地区嗅味物质污染及超嗅阈值现象相对较轻.      

臭氧氧化分解饮用水中嗅味物质2-甲基异莰醇

比较了几种常见氧化剂对饮用水中嗅味物质2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol,MIB)的氧化去除效果.结果表明,KMnO₄、NaClO、H₂O₂等氧化剂的氧化作用对水中MIB的去除效果均较差,而臭氧却能有效地将其氧化;考察了pH对臭氧化去除MIB的影响规律,发现pH在7.0～10.0条件下,随着pH值增加MIB去除率增加,但当pH达到10.0左右时,MIB的去除率反而下降;MIB的臭氧化去除效果随着自由基捕获剂(重碳酸盐和叔丁醇)的浓度增加而明显地降低,说明臭氧化去除水中MIB主要遵循自由基作用机理;以松花江江水为本底进行试验和与蒸馏水进行试验的结果相差不大,原因可能是由于松花江水体中碳酸盐浓度较低(小于50 mg/L),对自由基捕获能力较小,同时江水中的部分腐殖质(NOM)对臭氧去除MIB的过程起到了促进作用.     

污水生化处理过程中N2O的产生特征研究进展

N2O是大气中重要的温室气体之一,而污水生化处理已被报道是导致N2O产生的潜在人为源之一。大量研究表明,污水生化处理过程中N2O主要产生于微生物的硝化和反硝化代谢过程中。从微生物学和生物化学反应角度,阐述了硝化和反硝化过程中N2O的生成机理,同时给出了几种典型污水处理工艺N2O的产生量和相关影响因素,并对A/A/O工艺中不同处理单元N2O的释放情况进行重点论述。研究发现,对于几种典型的污水处理工艺,由于工艺条件和主要影响因素的不同,N2O的释放量存在较大的差异;对于同一污水处理工艺,不同处理单元N2O的释放量也存在很大差别。污水处理厂中,好氧处理单元是N2O的主要排放单元,而在好氧单元中,DO质量浓度及NO2--N质量浓度是影响N2O释放量的主要因素。在综合分析硝化和反硝化过程N2O产生机理的基础上,进一步总结了污水生化处理过程中DO质量浓度、NO3-和NO2-质量浓度、pH值、C/N比、污泥龄等对N2O释放的影响。     

北京市道路空气中非甲烷烃的分布特征

利用气相色谱对北京市几种典型道路空气中非甲烷烃(NMHCs)的浓度进行了监测,讨论了道路空气中非甲烷烃的浓度分布特征.结果表明,北京市各种典型道路空气中非甲烷烃浓度都呈双峰形,分别在早晨8:00左右和下午5:00左右,车流量是影响非甲烷烃浓度的最主要因素,狭窄道路空气中的非甲烷烃浓度要明显高于十字路口和平直道路的非甲烷烃浓度.