松花江哈尔滨段主干流常规污染物动态衰减速度系数的测算研究

采用2011—2013年松花江哈尔滨段各断面水质监测数据和老头湾水文数据,运用实测资料反推法和河流一维水质模型对该段干流的COD、BOD5、NH3-N的衰减速度系数K进行测算,结果表明:1—12月朱顺屯—大顶子山的KCOD、KBOD5、KNH3-N分别在0.035 d-1~3.372 d-1、0.368 d-1~5.459 d-1和0.245 d-1~5.600 d-1之间;冰封期各污染物K值小于明水期,夏季(6—8月)K值大于其他季节。以2013年阿什河口下—呼兰河口下河段上、下游各断面的监测数据对测算的各污染物动态K值进行率定,实际监测值与预测浓度年内变化趋势基本一致,相对误差在25%以内,水质验证结果较满意。     

典型城市不同来源污水中MPs的分布特征差异

为了对比不同来源污水中微塑料的赋存分布及特征差异,文章选取哈尔滨市2个典型的城市污水处理厂为研究对象开展研究,结果表明：（1）工业废水和生活污水微塑料平均浓度的总去除率分别为86.73%和74.84%,可以看出工业废水的总去除率远远高于生活污水的去除率;（2）工业废水中微塑料的平均浓度为353.26个/L,生活污水中微塑料的平均浓度为290.87个/L,由此结果可得出工业废水进水中微塑料平均浓度含量比生活污水高（为1.21倍）;（3）生活污水和工业废水中微塑料的主要形态分别以微珠状（60.24%）和纤维状（48.26%）为主,工业废水和生活废水中微塑料类型均以聚丙烯、聚乙烯为主。该文初步对比了工业废水和生活污水中微塑料在浓度、颜色、形态和主要成分上的差异,为后续研究水环境中微塑料溯源问题奠定了基础。     

关注生态移民

全球气候变化最严重后果一直被认为是很多人将流离失所。然而，却少有人去关注将来可能产生的生态移民，也许这才是更多的研究和注意力应该关注的。     

污泥臭氧化对MBR运行效能的影响

结合MBR和污泥臭氧化各自的优点,开展了化学法和生物法相结合的污泥减量技术研究,对污泥臭氧化的特点及其对MBR运行效能的影响进行了考察.实验表明,污泥细胞的溶解随着臭氧投加量的增加而改善,但当投加量大于0.16mg/mgMLVSS时,污泥混合液的性状(MLVSS、SCOD)变化趋缓.在最佳的投加量下,53.1%的MLVSS被臭氧溶解,而SCOD和TN分别升高1287,143.9mg/L.臭氧对有机物的氧化使得液相中的C/N比仅为8.6.通过3个MBR系统[污泥臭氧化的数量分别为进水流量(Q)的0、0.5%和1%]的平行运行,结果显示,臭氧化能够显著降低系统的污泥产率(0.5%Q和1%Q系统的污泥产率仅为0.17,0.12kgMLSS/kgCOD,较0Q系统分别下降了29%和50%),同时不对硝化和有机物的去除作用产生明显的影响,系统出水水质良好.     

纤维过滤器用于污水回用的研究

采用新型的纤维束过滤器对污水厂的二级出水进行了直接过滤和絮凝、过滤回用的研究。结果表明,过滤器在10~30 m/h的滤速下均能有效去除水中的SS和浊度,出水SS低于10 mg/L;对COD、BOD、TP和细菌总数的去除率分别为10%~80%、21%~50%、11%~81%和87%。采用硫酸铝作为絮凝剂与纤维过滤器联合处理技术能进一步提高出水的水质。通过单一水反冲洗和气水联合反冲洗的对比研究,发现气水联合反冲洗是适合恢复纤维束过滤器过滤效能的冲洗方式。在反冲洗水流量10~12 L/m2.s、水压0.1 MPa、空气流量60 L/m2.s、气压0.1 MPa的条件下,冲洗30 m in能够有效地恢复纤维过滤器的过滤性能。     

超音速气动液滴荷电雾化及降尘性能试验研究*

为探究煤炭生产过程中呼吸性粉尘难以捕捉且对人体造成伤害的问题,提出超音速水雾荷电降尘技术。基于荷电雾化机理,研究电极环直径、电极间距、电压3因素对超音速气动液滴荷电、雾化效果的影响。利用网状目标法测量雾滴群电流并计算荷质比,采用SPSS软件分析3因素与雾滴荷质比之间的相关性,并用激光粒度仪测量雾滴粒径。最后,采用最优荷电雾化参数进行喷雾降尘试验。研究结果表明:各因素对荷电效果的影响次序为:电压>电极间距>电极环直径;雾滴粒径随电压的升高而减小,随电极间距的增大先增大后减小,随电极环直径的增大先减小后增大;当电压12 kV,电极间距2.5 cm,电极环直径6 cm时,超音速荷电水雾降尘效果最佳,与普通水雾降尘相比,全尘降尘效率提高12.4%,呼尘降尘效率提高49.6%。     

脱氮菌剂在低溶解氧黑臭水体中氮代谢特征

研究在低溶解氧浓度下氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌氮代谢能力,明确不同菌剂脱氮效率和氮转化关系,为大湾区黑臭水体治理提供理论依据.通过不同菌剂浓度和不同底物浓度,检测筛选出的氨化细菌(Staphylococcus sp. Ay)、硝化细菌(Microbacterium sp. Xw)和反硝化细菌(Arthrobacter sp. Fy)制成的菌剂在污水处理厂排放的水中的氮代谢特征;然后在低溶解氧条件下,研究不同Ay、Xw和Fy菌剂浓度在同浓度黑臭水体中氮代谢变化情况、以及相同菌剂浓度在不同浓度黑臭水体中的氮代谢特征.结果表明:Ay菌剂细菌浓度增加3倍,氨化效率没有成倍增加,说明增加氨化细菌浓度不是增加氨化速率的最佳方法; Xw菌剂对硝态氮浓度变化影响显著,低菌剂浓度条件下60 h硝态氮浓度增加180%,高菌剂浓度为231%,Fy反硝化效率较高,在较低浓度下能很快去除硝态氮.总氮浓度的适当提高可以增加Ay菌剂的氨化效率,过高会抑制Ay菌剂的氮氮代谢效率.Xw菌剂硝态氮的生成率在总氮浓度25 mg·L~(-1)条件下达到最好效果,浓度提高3 736%; Fy菌剂对氨氮去除效果不明显.总氮浓度为25 mg·L~(-1)时,Fy菌剂对硝态氮的去除达到最好效果.得出:氨化细菌和反硝化细菌原菌剂直接投加,氮代谢速率较高,硝化细菌菌剂浓度增加,可以提高硝态氮生成速率.在一定范围内,增加底物浓度可以增加菌剂氮代谢效率,浓度过高将抑制氮代谢效果,可为大湾区黑臭水体问题的解决提供数据支持.     

哈尔滨农田土壤中微塑料的赋存特征及影响因素分析

为探究农田土壤中微塑料(Microplastics, MPs)赋存特征及影响因素,通过体式显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜(SEM)等方法定性定量地分析了哈尔滨农田土壤中MPs的丰度、外观特征以及类型,并以有无农用膜为分类对比分析了MPs在农田土壤中的赋存特征.结果表明:研究区农田土壤中MPs丰度范围在198.32～1002.61n/kg,平均值约为485.80n/kg,有农用膜覆盖的土壤中MPs丰度是无农用膜覆盖的1.69倍.垂直空间分布上,随着深度增加,MPs丰度降低.耕层土壤平均丰度约为(567.70±210.53) n/kg,犁底层MPs丰度降为(403.80±141.66) n/kg,降幅达到40.59%.在有农用膜覆盖的土壤中,占比最高的MPs类型为PE(46.61%),在无农用膜覆盖的土壤中,占比最高的MPs类型为PP(38.76%).土壤的颗粒组成对土壤中MPs的分布有着极大的影响,其中黏粒是影响MPs丰度的主要因素(r=-0.6,P<0.05).本文的研究结论可为农田土壤MPs污染评估的规范化提供参考数据,并为MPs在土壤中的迁移提供基础.     

杭州城郊大气二氧化硫和气溶胶浓度演变特征及潜在源分析

基于2018年1月—2019年10月杭州大气成分监测数据,对杭州城、郊大气SO₂和气溶胶的浓度变化特征及其相关性和影响因素进行分析,并探讨不同季节下长距离输送对大气SO₂和PM_2.5浓度的贡献及潜在源区分布.结果表明:杭州城、郊大气SO₂日变化特征均呈单峰型,气溶胶日变化特征均呈双峰型;杭州城区SO₂浓度夏季明显低于其他季节,而郊区SO₂浓度四季无明显差异,气溶胶浓度城区和郊区均为夏季最低;SO₂与气溶胶相关性偏低,城、郊不同粒径的气溶胶之间相关性差异较大;不同季节杭州城区SO₂和PM_2.5受气团输送的影响具有明显差异,杭州城市高浓度SO₂和气溶胶潜在源区主要位于江苏省苏州市、南京市以及浙江省绍兴市、湖州市和杭州市辖区,因而减少或控制这些潜在源区污染物排放将会对杭州大气环境质量改善有积极作用.     

SDS对烟煤润湿性能和机理的分子模拟研究

为探究十二烷基硫酸钠(SDS)对烟煤的润湿机理,首先通过实验分析SDS对烟煤润湿性能影响,然后利用分子模拟对SDS在烟煤表面的润湿过程进行研究。研究结果表明：SDS溶液改善烟煤的润湿性能,全尘、呼吸性粉尘降尘效率分别比纯水提高7.95%和10%;根据轨道能级差和静电势分析得出,SDS分子尾链吸附烟煤表面、头基朝向水中的吸附构型降低水和烟煤的液-固界面张力;SDS分子覆盖烟煤表面后,系统中烟煤与水分子的非键作用能、氢键数量、水分子的起始位点分别由-1 114.91 kcal/mol, 1 810个,1.59?变为-3 405.68 kcal/mol, 1 996个,1.57?,在SDS分子的作用下烟煤表面与水分子结合能力变强,大量水分子通过氢键作用凝聚在头基附近,水分子整体移向烟煤使烟煤表面得到充分的浸润和渗透。研究结果可为新型表面活性剂润湿煤尘性能检验提供参考。