污水生物处理单元(火用)平衡分析方法研究(Ⅰ)

依据热力学第二定律建立了污水处理单元(火用)平衡分析的灰箱模型,提出了进行处理单元过程(火用)评价的指标体系.在热力学意义上,污水生物处理是通过微生物内部的(火用)耗散来消耗污水污染物能量的过程,推动该过程加速进行需要耗费外部的(火用).因此,节能的主要目的是节(火用),即应防止推动力过剩造成反应器单元的外部(火用)损失.这一方法体系将为合理科学评判处理过程能耗机制奠定重要的理论基础.     

废水厌氧反应器处理效率影响因素的关联度分析

应用灰色关联分析方法研究影响反应器效率的主要因素的重要性,并以厌氧流化床反应器的试验数据为例进行了计算分析,得到了与理性分析相一致的结论,结果表明,用灰色关联方法分析反应器的效率影响因素,与其它方法相比,具有要求试验数据较少的优点。     

西藏申扎镇水土环境中抗生素的残留水平与分布特征

利用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱法分析了青藏高原腹地申扎镇周边水土环境中磺胺类（SAs）、喹诺酮类（QNs）、大环内酯类（MLs）、四环素类（TCs）、β-内酰胺类（β-Ls）和氯霉素类（CPs）共6类34种抗生素的赋存特征.结果表明,申扎镇水体、沉积物和土壤中分别检出5、12和10种抗生素,浓度范围分别为0.01~11.27ng/L、0.96~56.38ng/g和0.01~41.04ng/g.水体中的主要抗生素为阿莫西林和磺胺氯哒嗪,土壤和沉积物中均以罗红霉素和诺氟沙星为主.牦牛粪便中检出8种抗生素,浓度范围为0.01~1.03ng/g.城镇和牧区抗生素的赋存特征具有显著差异,浓度水平呈城镇>牧区.生活污水排放和动物排泄分别是城镇和牧区抗生素的主要来源.与国内其它地区相比,申扎镇抗生素的赋存水平均较低,但申扎镇平均海拔>4700m,生态较脆弱,应该关注抗生素等新型污染物对高原生态环境的负面影响.     

村镇水土环境中抗生素的污染特征及来源解析

采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法（SPE-HPLC-MS/MS）测定并分析了辽宁省岫岩县3个典型村镇水土环境中6类34种抗生素的污染水平和分布特征.结果表明,6类抗生素在3个村镇水土环境中部分或全部检出.地表水中34种抗生素总体残留浓度为（0.287~40.675） ng/L,人类活动和村镇畜禽养殖会导致水体中抗生素残留浓度偏高;土壤环境中34种抗生素总体残留浓度为（0.630~115.363） ng/g,不同土地使用类型下抗生素残留浓度规律为：畜禽养殖区>农业种植区>居民居住区>矿业开发区,畜禽粪便是土壤中抗生素污染的主要来源.此外,水土环境中抗生素的残留浓度与多种环境因子相关性明显.     

三峡水库动态水位下有机锡的多介质归趋模拟

为探究三峡水库（TGR）动态水位下水环境中有机锡（OTs）的多介质迁移与归趋行为,构建了动态水位下OTs的IV级多介质逸度模型,对大气相、水相、沉积物相及鱼相中三丁基锡（TBT）和三苯基锡（TPT）浓度的动态分布进行了模拟,并依据实测值进行了验证,计算了TBT和TPT在各相间的迁移通量（N）和残留质量,探讨了其主要的迁移途径和归趋行为,并进行了参数敏感性和模型不确定性分析.结果表明,实测浓度与模拟浓度的吻合度较高,TGR水环境中OTs浓度受水位变化影响较大.TBT和TPT的N值随水位变化明显,呈现与水位涨落相反的变化趋势,与坝前水位、入库流量和降雨量的变化相关.平流输入输出、沉积物沉降、掩埋、再悬浮、水相降解和平流输入输出、鱼-水两相迁移是TBT和TPT的主要迁移过程,平流输出与降解是两者主要的损失途径.较大的沉积物输入净迁移通量（NN）表明沉积物相是TBT和TPT重要的储藏库,易在鱼相富集也是TPT的重要归宿.模拟期内TBT和TPT在沉积物相的残留质量最高,分别占总残留量的89%和84%,其在沉积物相、水相、鱼相及大气相的分配比例分别为89.17%、10.81%、0.04‰、0.19‰和83.81%、14.51%、1.68%、1.15×10^-5‰.平流输入浓度（COW）和速率（GOW）对4个环境相TBT和TPT的敏感性系数（SC）>0.6,产生显著正影响,TBT和TPT模拟浓度的变异系数（CV）≤0.15,模型模拟的效果较好.     

痕量离子促进厌氧消化过程的试验研究

用正交试验方法研究了Ｍｇ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏ痕量金属离子对厌氧消化过程的促进作用，试验发现，当Ｍｇ离子为０．６ｍｇ／Ｌ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏ离子为１．０ｍｇ／Ｌ的组合浓度时，厌氧污泥活性提高最明显，同时还得到了这些痕量离子促进厌氧消化过程的主次顺序。     

污水生物处理单元平衡分析方法研究(Ⅱ)

按照平衡分析模型对某城市污水处理厂的二级处理系统进行了研究,结合效率指标考察了其能量质的变化和损耗.通过这种分析,可以从根本上明确损耗发生的位置和途径.文章认为,应致力于降低不必要的、过大的推动力或改变运行方式以减少外部损失.该研究的结论可用于指导污水处理厂进行系统的节能工作.     

二维水质模型横向扩散系数的人工神经网络模拟

将人工神经网络的理论和方法引入河流横向扩散系数的理论预测中，提出了基于BP人工神经网络的横向扩散系统预测模型，应用国内外河流的实测样本对模型进行训练与检验表明，该模型用于横向扩散系数的计算不仅可行而且精度较高，为河流横向扩散系数预测研究开辟了新途径。     

人工快渗系统在三峡库区处理生活污水的适应性研究

目前国内人工快渗系统的研究主要集中在北方缺水、气候寒冷干燥地区,本研究针对土壤和气候条件特殊的三峡库区,试验研究CRI系统的构建及其处理性能,探索该技术在库区的适应性.结果表明,库区常见的灰棕紫泥土渗透系数较小,折算成水力负荷为0.1 m³·(m²·d)^-1,在该水力负荷下,湿干比为1d∶3d时,系统取得较好的处理效果.气候条件、土壤特性是影响湿干比的主要因素,1d∶3d的湿干比对库区是适宜的,表明CRI系统在三峡库区处理生活污水是可行的.     

典型医药活性物质在污水处理厂中的归趋及其风险评估

采用固相萃取、高效液相色谱/串联质谱法 (污泥样品先采用超声波萃取预处理方法提取) 检测分析了包括磺胺类、喹诺酮类、大环类酯类抗生素、心血管类、止痛剂类等8类医药活性物质在重庆某污水厂中的含量水平及其行为归趋.采用 EC/PNEC 综合评价体系评估环境中目标医药活性物质的生态风险,利用质量平衡分析的方法分析了其在水相及污泥相中的分布.结果表明,目标物质在水相中均可检出,其检出浓度在ng/L~μg/L,在污泥样品中可检测出18种目标物质,其浓度在ng/g (干重,下同).仅仅1.1%的目标物质被污泥吸附去除.污水处理厂初级处理及氯化消毒阶段对目标物质无明显去除效果,目标物质的去除主要发生在生物处理阶段,生物的降解或转化作用是目标物质的主要去除机制.EC/PNEC分析表明,磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、氧氟沙星与脱水红霉素在污水处理厂出水及其污泥中综合评价因子均大于1,它们的存在可能对环境产生不同程度的危害.本研究结果表明,污水处理厂并不能完全去除水相中微量的医药物质,为防止排放导致的潜在生态风险,出水及污泥中活性医药物质需采取措施进行进一步的处理.