基于小流域尺度的目标抗生素排放量估算方法——以梅江流域为例

抗生素的大量使用和排放造成的环境污染和生态风险问题日益突出,抗生素排放量的估算是评价流域内抗生素污染程度的重要指标,但目前抗生素排放量估算方法尚不完善。本研究以梅江流域为例,建立了适合小流域尺度的典型抗生素排放量估算方法,计算了四环素类抗生素(TCs)向不同环境相的排放量并分析了其主要来源。结果表明:2016年梅江流域TCs排放量为8 558.1 kg,不同行政区抗生素排放量差异较大,其中梅江镇受人口密度及养殖密度影响,抗生素排放量最大,高达1 224.4 kg;同时流域内不同抗生素的排放量也有所不同,其大小顺序为强力霉素(DXC)土霉素(OTC)四环素(TC)金霉素(CTC);TCs受排放源、排放途径等因素影响,以进入环境水相及土壤相为主,其中进入水相中的抗生素主要来自人类及生猪粪便,进入土壤相中的抗生素主要来自生猪及三黄鸡粪便。梅江小流域抗生素具有潜在的生态风险,应加强抗生素使用管理。该研究为我国小尺度流域目标抗生素排放量的估算提供了十分有效的方法。     

化学沉淀法强化常规工艺应急去除水中的镉

在常规工艺基础上,通过投加氢氧化钠,实验进行了应急去除重金属镉的研究。实验结果表明,该方法能有效去除饮用水水源的镉,效果稳定,可进行应急处理。对pH、镉初始浓度和混凝剂投加量3个影响因素的灰色关联分析表明,3个因素对镉去除效果影响的大小排序为:滤后水pH>混凝剂投加量>镉初始浓度。在水源镉突发污染时,在原有常规水处理工艺基础上,通过控制滤后水pH可实现对重金属镉的去除,pH的控制值与水源水质有关。     

双室微生物燃料电池处理硝酸盐废水

基于双室微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),针对阴极分别接种活性污泥(A-MFC)和反硝化细菌(D-MFC),研究其产电情况和硝酸盐废水去除效果。结果表明,在产电的同时都可有效去除废水中的硝酸盐污染物。在外接电阻100Ω的情况下,2种MFC均具有良好的产电性能,A-MFC和D-MFC达到的最大输出电压分别为119.6 mV和117.2mV,最大功率密度分别为23.40 mW/m2和26.63 mW/m2;同时两者在阴极室的平均反硝化速率分别为1.86 mg/(L.d)和2.19 mg/(L.d),阳极室的平均COD去除率分别为81.9%和82.4%。另外,通过扫描电镜观察可知,A-MFC和D-MFC阴极碳布表面形貌存在差异,并且阳极与阴极碳布表面形貌差异显著。     

改良剂对Cd污染土壤中小白菜品质的影响

通过小白菜盆栽试验,以啤酒污泥、草木灰及其混合物作为土壤改良剂,以生物量、可溶性糖、维生素C和叶绿素含量为指标,研究了改良剂对小白菜品质的影响,并分析了土壤中Cd赋存形态的变化。结果表明,不同改良剂在性质和改良机制上存在差异,因此改良效果各不相同,其中啤酒污泥和草木灰的混合物的改良效果最好,其次是啤酒污泥,最后是草木灰。虽然3种改良剂均能降低小白菜茎叶中Cd含量和土壤中有效态(水溶态和可交换态)Cd含量,提高小白菜品质,但小白菜茎叶中Cd含量仍超过《食品中污染物限量》(GB 2762—2005)规定的蔬菜中Cd限量值。     

复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷

通过实验研究比较了复合生物膜-活性污泥反应器(HY)和传统活性污泥反应器(AS)的脱氮除磷效果。结果表明,在水力停留时间(HRT)16 h、污泥龄12～15 d、水温19～21℃、pH 6.3～7.8的条件下,复合生物反应器比活性污泥反应器运行更稳定,未发生污泥膨胀。在相同运行条件下,复合生物反应器对COD、TN和TP的去除率分别为95%、91%和98%,而活性污泥反应器对COD、TN和TP的去除率分别为85%、84%和90%。稳定工况下复合生物反应器的比硝化、比反硝化速率,比吸磷、比释磷速率均高于活性污泥反应器,且微生物相更加丰富。通过建立16S rDNA克隆文库发现生物膜和活性污泥的微生物群落结构均具有高度多样性,但生物膜微生物的微生物相比活性污泥更复杂。     

四川省能源消耗的碳足迹分析

人类的生存与发展离不开能源,而能源大量消耗将会对环境产生严重影响,因此对能源消耗的碳足迹及生态压力进行研究具有重要意义。运用碳足迹的相关含义及研究方法,计算出2000—2010年四川省能源消耗的总碳足迹、不同能源和产业的碳足迹、碳足迹产值和生态压力值,并在此基础上利用STIRPAT模型进行岭回归函数拟合,进一步分析经济发展与能源消耗碳排放足迹之间的关系。结果表明:(1)四川省能源消耗的总碳足迹增长加快,从2000年的0.21hm2/人上升到2010年的0.53hm2/人,年均增长率为9.7%;(2)2000—2010年四川省能源消耗的碳足迹产值由2000年的3.3万元/hm2增加至2010年的5.5万元/hm2,年均增长率为5.2%;(3)碳足迹的生态压力从2000年的1.5上升为2010年的2.8,年均增长率为6.4%,对环境产生的压力越来越大;(4)四川省能源消耗的碳足迹与经济增长关系中虽呈现出环境库兹涅茨曲线的变化趋势,但目前尚未到达拐点,进一步证实能源利用对环境所造成的压力在不断增大。最后,针对存在的问题提出了相关对策与建议。     

ASBBR处理超高盐榨菜腌制废水

研究以超高盐榨菜腌制废水为对象,考察填料种类、负荷和温度对ASBBR启动及处理效能的影响。研究结果表明,在温度为30℃,盐度为7%（NaCl计）,负荷为1 kg COD/（m³·d）的条件下,采用聚氨酯泡沫填料的反应器经67 d可成功构建超高盐榨菜腌制废水厌氧生物处理系统,较未设置填料、投加半软性组合填料、球形组合填料和聚苯乙烯泡沫填料的反应器分别缩短了26、6、24和18 d,且运行至第79天,可使出水COD降至375 mg/L,COD去除率为92.86%;通过对负荷的阶段逐步提高,可提升反应器有机负荷至15 kg COD/（m³·d）,使进水COD为（27 000±2 000）mg/L的超高盐废水,出水COD均值降至2 200 mg/L ,平均去除率达到92.03%;温度对反应器处理效能影响显著,温度分别为30、25、20、15和10℃时,反应器COD去除率分别为92.63%、84.07%、67.13%、54.61%和44.19%。     

间歇运行式生物滴滤池处理油漆废气中试研究

为研究间歇运行式生物滴滤池对油漆生产厂废气净化能力,建立一座中试规模生物滴滤池（BTF）,接种降解菌群,采用8 h/d运行方式净化某油漆厂包装车间废气,并用PCR-DGGE技术揭示BTF细菌群落结构与工艺运行条件间的联系。油漆厂包装车间废气中挥发性有机物（VOCs）主要为甲苯、乙苯、混合二甲苯（间、对和邻二甲苯）,BTF对甲苯、乙苯、混合二甲苯最大去除率分别为88.8%、83.7%和86.3%。DGGE分析显示,BTF稳定运行时,主要优势菌相对丰度较为稳定（F,P>0.05）,其细菌多样性显著低于启动期（F,P>0.05）;同时,下层填料细菌多样性高于上层填料,其细菌结构变化也较上层明显;另外,提升培养液浓度至2倍和4倍对菌群结构亦无显著影响。     

Fenton试剂氧化法处理染料结晶废母液

采用Fenton试剂氧化法处理分散橙、分散紫和分散蓝3种染料结晶废母液。研究了H₂O₂加入量、n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）和废母液pH对COD去除率或TOC去除率的影响。对TOC去除反应分段进行了动力学方程拟合,并探讨了反应机理。实验得到的分散橙、分散紫和分散蓝的废母液处理工艺条件：H₂O₂加入量分别为264.4,352.9,441.2mmol/L;n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）分别为20,10,20;废母液pH=3。3种废母液在0~20min和20~120min两个阶段的反应与二级动力学拟合方程的相关性最好。3种废母液经Fenton试剂氧化处理后,部分有机物降解为小分子有机酸,部分有机物完全矿化。     

四川省能源-社会经济-环境复合系统能流分析

能源是现代社会发展的重要基础,其在社会经济发展中占有不可替代的地位。以四川省统计年鉴及相关数据资料为基础,参考美国能流图绘制了四川省2010年的能流图,并对四川省2005~2010年间的能源输入、输出、消耗,以及相应的污染物排放进行了分析,分析发现:近年来能源消费总量增长迅速,年均增长率达10.8%,能源对外依存度较高,尤其是石油。能源消耗结构有待进一步优化,传统化石能源所占比重偏高,2010年达77.18%。同时构建了能源-社会经济-环境复合系统能流分析指标,分析了2005~2010年四川省能源、经济、环境两两子系统及三者系统之间的协调度,结果显示:四川省能源-经济-环境系统协调度不断上升,2010年三者综合协调度0.97238。最后根据能流分析、污染物排放水平、协调度分析等结果,提出了四川省能源发展战略、能流的优化管理、节能减排等对策建议。