硝化污泥富集及其强化高氨氮冲击的中试研究

采用膜生物反应器（MBR）为富集装置,以预处理后的城市污水外加硫酸铵为培养基质,研究了温度、溶解氧、氨氮容积负荷、游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）等因子对硝化污泥富集的影响并核算富集成本,同时考察了该硝化污泥用于强化废水生物系统抗氨氮冲击能力的效果.结果表明,MBR中富集培养182 d后,污泥的硝化活性达到98.41 mg·（L·h）^-1,比启动时提高约30倍,硝化菌产量为14.96 mg·（L·d）^-1,富集1 kg硝化污泥成本为3.52元.温度是影响硝化污泥活性的主要因素,低于15.0℃时污泥的硝化活性降至最高值的三分之一,降低氨氮容积负荷在一定程度上可以减轻低温的影响.此外,溶解氧不足时,亚硝氮积累减缓了硝化菌富集速度.把上述富集的硝化污泥应用于受高氨氮负荷冲击的生物处理中试系统中,投加2%硝化污泥后,系统对氨氮的去除率由29.4%提高至88.4%;此后该系统在水温降至（13.3±1.6）℃时,氨氮去除率也能高达99.0%.上述中试结果显示了硝化污泥富集后用于生物强化废水生物处理系统、提高其硝化功能启动与恢复速度的可能性.     

两座污水处理系统中细胞态和游离态抗生素抗性基因的丰度特征

为探究污水处理系统中抗生素抗性基因(ARGs)、特别是胞外游离态ARGs的赋存特征,本研究选取生活污水处理系统和工业废水处理系统各一座,采用荧光定量PCR对细胞态及游离态ARGs丰度变化开展研究.在生活污水处理系统M中,进水sulⅡ、tet C、bla PSE-1和erm B这4种ARGs细胞态的绝对丰度均大幅高于游离态的绝对丰度,生物处理未对抗生素抗性菌(ARBs)产生富集效应;MBR的超滤膜有效削减了水中细胞态和游离态DNA,最终ARGs的总去除率为2.54~4.95 logs.在焦化废水处理系统C中,生物处理对携带sulⅡ的ARBs产生了富集效应,但游离态sulⅡ的相对丰度和绝对丰度均有所降低;其后混凝-砂滤工艺使水中细胞态和游离态sulⅡ的绝对丰度分别出现了下降和上升,游离态sulⅡ在总sulⅡ中的比例从生物处理出水中的0.05%,上升到混凝-砂滤出水中的1.33%,并在25℃恒温避光静置5d后进一步上升至9.31%.ARBs深度去除及残留细胞裂解,使污水处理系统出水中游离ARGs在总ARGs中的比例有所上升.游离态ARGs介导ARGs在污水处理系统出水受纳环境中的传播扩散风险有待后续研究进行深入评估.     

水环境中腐殖酸的荷电特性与聚集特性

通过腐殖酸的Zeta电位和粒径的变化规律研究,探讨化学条件对腐殖酸的荷电状态和聚集状态的影响。结果表明,腐殖酸具有自我凝聚的特性;在pH较低和溶液离子强度较高时,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值减小而聚合度增大,从而使腐殖酸胶粒聚集而凝聚;随腐殖酸浓度增大,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值增大,腐殖酸胶粒的缩聚程度降低而使粒径减小。     

原料材质、产品类型及生产工序对印染废水产生特性的影响研究

选取嘉兴市82家印染企业,针对棉、毛、化纤3种典型原材料,研究了织物、纱线、纤维产品在前处理、染色和印花等工段的废水产生量和水质,基于产污强度算法估算了各印染工序的废水产污强度.结果表明：棉、毛、化纤织物印染废水总产生强度分别为90.21、206.02、109.66 L·kg^-1织物,漂洗为废水主要产生工序.印染各工段化学需氧量（COD）产生强度普遍较高,特别是棉、化纤织物前处理工段COD产生强度高达136.98和131.67 g·kg^-1织物.印染部分工序氮、磷产污强度高,如棉、毛、化纤织物的洗网废水总氮（TN）产生强度为4.98、1.25、2.21 g·kg^-1织物,棉纤维、毛织物和毛纱线的染色工序总磷（TP）产生强度为0.28、0.18、0.18 g·kg^-1产品,还有棉、化纤的洗网废水TP产生强度为0.30、0.15 g·kg^-1产品.利用产污强度及治理设施削减系数估算得出的印染企业各废水污染物排放量,与污染物在线监测数据相比较,相对误差低于30%;将本研究所得各产污强度与第二次全国污染源普查产污系数比较,除印花工段外,两者相对偏差均低于20%.本研究获得的印染行业各产污节点特征和产污强度,可为印染行业的环境精细化管理和产污节点管控提供数据支撑.     

一种可同时检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃的电子鼻的研制

开发了一种可用于快速检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃气体的电子鼻系统.该电子鼻系统的核心检测部件为3个金属氧化锡传感器及一个光离子化传感器(PID)所构成的传感器阵列.基于对9类单一成分标准气体和5类混合标准气体的测试分析建立了气体类型识别模型,然后通过加标实验与气相色谱法比较验证了电子鼻系统检测的有效性.结果表明:①电子鼻中各传感器对氯代烯烃和氯代烷烃的响应有差异.PID对氯代烷烃无响应,对氯代烯烃有线性响应(R2>0.997).传感器TGS2602对四氯化碳(CT)、三氯甲烷(TCM)和1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)较为灵敏,对前两者的定量性较好,但对1,2-DCA的线性响应很差.传感器TGS2600和TGS2620对二氯甲烷(DCM)和1,2-DCA较为灵敏,且线性响应程度好(R2>0.995).②建立了基于传感器阵列信号的气体类型简单识别模型:选用PID计算氯代烯烃浓度,TGS2602计算CT和TCM浓度,TGS2600或TGS2620计算DCM和1,2-DCA浓度.③TGS2602对标准混合气体的响应强度小于单物质响应强度之和,其它传感器对标准混合气体的响应强度接近于单物质响应强度之和.④电子鼻对污染水样中DCM和四氯乙烯(PCE)混合气体的检测结果与气相色谱分析值呈线性相关,相关系数R2>0.96.     

关于建立工业园区统一规范碳核算方法体系的思考

工业园区是中国制造业发展的重要载体与做好碳达峰碳中和的关键支撑，建立统一规范的碳核算方法，是园区科学推进低碳发展的必要前提。本研究剖析了园区碳核算的复杂性，明确了园区“双碳”工作的核心要义，建立了“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架。该框架主要包括应用目标与范围定义、流分析与排放清单建立、碳排放计算、结果解释与决策支撑四个核心环节，四“核”间相互作用、迭代优化，根据园区发展实际进行具象化，并充分考虑向上与所在行政区域碳核算清单、向下与企业碳排放核算兼容，最终服务于准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势这一关键内“芯”。进一步地，研究阐述了“一芯四核”方法框架各主要步骤，分析了园区碳核算实践中面临的园区边界、核算范围、清单建立、数据质量等方面的难点，提出了基于检验清单的各环节工作原则、操作步骤及注意事项。研究为“千园千面”的工业园区提供了科学统一的碳核算理论框架，可为工业园区在低碳转型中锻造新的产业竞争优势提供决策支撑，为建立统一规范碳排放统计核算体系奠定方法基础。