Estimating Sediment and Nutrient Loads in Four Western Lake Superior Streams

Total suspended solids (TSS) and total phosphorus (TP) have been shown to be strongly correlated with turbidity in watersheds. High‐frequency in situ turbidity can provide estimates of these potential pollutants over a wide range of hydrologic conditions. Concentrations and loads were estimated in four western Lake Superior trout streams from 2005 to 2010 using regression models relating continuous turbidity data to grab sample measures of TSS and TP during differing flow regimes. TSS loads estimated using the turbidity surrogate were compared with those made using FLUX software, a standard assessment technique based on discharge and grab sampling for TSS. More traditional rating curve methodology was not suitable because of the high variability in the particulates vs. discharge relationship. Stream‐specific turbidity and TSS data were strongly correlated (r² = 0.5 to 0.8; p < 0.05) and less so for TP (r² = 0.3 to 0.7; p < 0.05). Near‐continuous turbidity monitoring (every 15 min) provided a good method for estimating both TSS and TP concentration, providing information when manual sample collection was unlikely, and allowing for detailed analyses of short‐term responses of flashy Lake Superior tributaries to highly variable weather and hydrologic conditions while the FLUX model typically resulted in load estimates greater than those determined using the turbidity surrogate, with 17/23 stream years having greater FLUX estimates for TSS and 18/23 for TP.     

PAC混凝沉降法处理陶瓷废水操作条件的优化

采用PAC混凝沉降法对陶瓷废水进行处理,考察PAC用量、搅拌强度、搅拌时间、进水pH和沉降时间对处理效果的影响,获得优化的操作条件。实验表明：水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率随着PAC用量、搅拌强度、搅拌时间和沉降时间的增大和进水pH的降低而呈现增大的趋势;最佳操作条件为：当废水量小、处理时间充足时,选用PAC用量为12 mg/L、搅拌强度为中速、搅拌时间为10 min、进水pH为6、沉降时间为2 h,此条件下水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率分别达到95.6%、95.7%和85.6%;当废水量大、处理时间不充足时,选用PAC用量为60 mg/L,沉降时间为30 min,此条件下水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率分别达到94.1%、93.4%和84.4%。证明混凝法对于去除陶瓷废水中的悬浮与胶体颗粒均是有效的。     

电絮凝处理油田生化出水

为了减轻对后续处理中超滤膜的污染,采用电絮凝法处理油田生化出水,降低油田生化出水中的有机物含量。研究了电流强度、曝气时间和pH值对水中总有机碳（TOC）和浊度除去效果的影响以及pH值随曝气时间的变化趋势,通过红外光谱对絮凝处理前后水中总溶解固体进行了分析,优化了电絮凝的工艺条件。研究表明,当水流速度控制在50mL/s,电流强度为2 A,500 mL絮凝出水的曝气时间为30 min时,整套絮凝工艺对TOC的去除率为48%,浊度去除率为42.9%,COD去除率为44%。     

非溶解态物质对苏州市景观水体表观污染的影响

景观功能已成为我国城市水体的主体功能,随着城市水体污染的加剧,这一功能也难以得到保障;识别城市景观水体表观污染物质的存在状态,有利于对景观水体表观污染的成因、形成机制进行深入研究,从而可以为景观水体表观污染的预警、防控和工程治理提供技术支撑。对苏州30条河道广域采集200组水样,用0.45μm滤膜抽滤去除水样中非溶解态物质,对比抽滤前后水样的浊度、色度,结果表明,非溶解态物质是引起水体浊度、色度的主要原因;对比极端黄色水样抽滤前后的浊度、色度,并对悬浮物的高锰酸盐指数(Im)进行测定,结果表明,造成黄色水体表观污染的主要是沙粒、粘土等无机非溶解态物质;对比抽滤前后极端黑色水体中硫化物及极端深绿色水体中的叶绿素a(Chla)的含量,结果表明,这些表观污染物质主要以非溶解态的形式存在;极端水体的测定分析证实了城市景观水体表观污染主要由非溶解态物质造成。     

麦饭石矿物材料絮凝剂的制备及特性研究

利用矿物材料麦饭石高含铝量的组分特性,根据絮凝过程的基本原理,初次研制了具有特殊絮凝效果的无机絮凝剂。使用XRD分析仪和SEM扫描电镜对原材料和处理后的絮凝剂表面特性进行了表征分析,以水质的浊度和COD为处理目标函数,深入考察了投加量和p H的影响,得到了最佳的操作条件,并使用了Zeta电位仪,进一步探讨了絮凝前后水中Zeta电位对絮凝效果的影响。在投加量为600mg/L,p H为8时,污水浊度和COD去除率分别可以达到96.22%和82.50%,且絮凝过程具有矾花大、结构紧实、沉降速度快等特点。     

微絮凝强化过滤工艺处理低温低浊水的实验研究

以北京市某水厂冬季沉后水为研究对象,分别采用常规过滤工艺和强化过滤工艺对其进行处理.通过改变聚合氯化铝(PACl)投加量、滤料粒径d和微絮凝时间,并结合水头损失、颗粒数、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等实验数据,对低温低浊水体强化过滤工艺条件进行了研究.结果表明,强化过滤工艺与常规过滤工艺相比具有较强的除浊、去除有机物和颗粒物的能力,当微絮凝时间为2min时可以得到较好的过滤效果;PACl投药量为1.5mg·L-1时,浊度可降到0.04NTU,而常规过滤工艺最多只能将浊度降到0.2NTU.在滤料选用方面,当滤料粒径d=0.6～1.2mm时滤后水中颗粒数(2～5μm)、浊度、COD等指标均达到最优值.同时,电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)检测结果表明,滤后水中Al3+含量小于0.2mg·L-1,并未因二次投加PACl而升高,因此,不会对水的饮用产生任何健康和安全风险.     

基于无人机多光谱影像的小微水域水质要素反演

总磷(TP)、悬浮物浓度(SS)、浊度(TUB)3种水质参数可以直接通过遥感反演得到,常用于评价区域水环境的污染状况.以浙江农林大学东湖为研究对像,使用无人机携带多光谱传感器(Mica Sense Red Edge)获取多光谱影像,进而提取16个光谱参数,分别构建东湖水域TP、SS、TUB的反演模型.结果表明:光谱参数V5(NIR 0.770～0.890μm)与TP、SS相关性显著(r分别为0.470、-0.537,p0.05),V4(0.670～0.760μm)与TUB相关性显著(r=0.486,p0.05).在建立的TP反演模型中,指数函数模型精度最高,决定系数R~2为0.7829;在建立的SS、TUB反演模型中,多项式函数模型精度最高,决定系数R~2分别为0.7503、0.7334.经检验,TP、SS、TUB模型估测值与实测值线性拟合曲线的决定系数R~2分别为0.7374、0.8978、0.6726,满足水质要素反演的精度要求.最后利用建立的模型,结合多光谱影像数据,建立了东湖水域各参数的空间分布图,实现了水质参数的可视化,可为小微水域的污染防治提供技术支撑.     

低浊水处理效果优化研究

针对孚日家纺水厂出现的处理效果不理想这一问题，通过设计烧杯搅拌实验，研究不同混凝剂及与助凝剂PAM联用对低浊水浊度处理的影响。结果表明，单独采用聚合氯化铝铁PAFC比聚合氯化铝PAC混凝效果好，而与PAM联合使用比单独采用一种混凝剂的处理效果显著。从经济方面，对硫酸铝AS和氯化铁FC进行了试验分析，得出了硫酸铝AS与PAM联用，有可靠的除浊效果。     

九龙江河口湾区冬季海水二甲基硫浓度的分布特征

以九龙江河口湾区为研究区域探寻受人为干扰严重的河口湾区DMS排放规律.2001年冬季采样调查发现在九龙江河口和湾口区叶绿素、盐度和营养盐等环境因子呈现出区域差异,海水DMS也存在明显的空间分布特征,平均浓度分别为101.0和242.1 ng·L^-1.随着海水盐度从低到高,DMS浓度出现先降低后升高的现象,DMS高值出现在九龙江最大浑浊带的河口峰面处.     

聚硅酸硫酸铁混凝剂的性能研究

以硅酸钠、硫酸和硫酸铁为原料制备聚硅酸硫酸铁混凝剂（简称ＰＦＳＳ）,考察了ＰＦＳＳ在不同条件下水解产物表面的ζ电位变化情况,研究了Ｆｅ／ＳｉＯ２摩尔比和投加量对ＰＦＳＳ除浊效果的影响,试验了ＰＦＳＳ的最佳混凝ｐＨ范围与Ｆｅ／ＳｉＯ２摩尔比之间的关系,探讨了其混凝机理．结果表明,Ｆｅ／ＳｉＯ２摩尔比对ＰＦＳＳ水解产物的ζ电位、ＰＦ－ＳＳ的混凝效果以及ＰＦＳＳ适宜的最佳ｐＨ值范围都有影响;当Ｆｅ／ＳｉＯ２摩尔比达１．５左右时,ＰＦＳＳ的混凝除浊效果趋于最佳．