降水波动背景下嫩江干流氨氮污染变化趋势分析

将2004-2010年嫩江流域沿途13个气象站的降水量作为径流的主要考察因子,以嫩江最下游的白沙滩水环境监测站获得的氨氮监测数据为流域总体氨氮污染水平表征,分析了降水波动对嫩江流域氨氮污染变化的影响.结果表明,嫩江流域在年度内的氨氮质量浓度以枯水期最高,平均为(0.99±0.48) mg/L,在丰水期最低,平均为(0.58±0.08) mg/L.从年际总体变化趋势来看,2004-2010年嫩江流域氨氮浓度总体呈增加趋势.降水量的年内分布格局对嫩江流域氨氮浓度的影响在不同时期略有差别.在平水期,降水量变化对氨氮浓度的影响不显著;但在枯水期、丰水期,降水量的波动对氨氮浓度有较显著(Sig.＜0.05)的影响.从年尺度上看,随降水量增加,嫩江流域中氨氮浓度总体呈下降趋势.     

管道沉砂用作雨水花园土壤改良材料的可行性

以建筑黄砂为对照,采用排水管道清通作业产生的管道沉砂作为提高土壤渗透性能的改良材料,通过模拟土柱实验考察了雨水花园对路面径流污染的控制效果.实验结果表明,在装置初始运行阶段,模拟柱中污染物的淋出浓度迅速降低,污染地下水的风险很低;当污染物淋失达到稳定时,掺加同比例管道沉砂与建筑黄砂的模拟柱在提高土壤渗透速率方面效果相近,而对COD、TP、TSS、NH4+-N、NO3--N、重金属等污染物的去除两者效果则相差不大.结果表明,以管道沉砂作为土壤改良材料,在降低南方粘性土壤地区雨水花园的建造成本、实现废弃物的再利用方面具有良好前景.     

响应面法优化UV/H_2O_2光氧化法处理高浓度LAS废水

采用响应面法对UV/H2O2光氧化法处理高浓度LAS废水的工艺参数进行了系统研究。根据Box-Behnken Design(BBD)设计原理,以初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度为主要影响因素,设计4因素3水平共29个实验点的实验方案,并建立了二次响应面拟合模型。方差分析表明,初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度以及初始pH和H2O2投加量、H2O2投加量和温度之间的交互作用,对实验结果具有显著性影响。实验得到的光氧化高浓度LAS废水最佳工艺条件,pH为4.0,H2O2投加量为40 mmol/L,反应时间为90 min,温度为25℃,在此条件下,LAS的平均去除率为98.1%。     

响应面法优化光催化/臭氧氧化深度处理炼油废水

利用响应面方法(RSM)对光催化/臭氧氧化深度处理炼油废水工艺进行优化,考察了臭氧通量、光催化剂投加量、初始p H和反应时间对于处理效果的影响,提出采用该工艺的数学模型及优化后的工艺参数。结果表明,各影响因子对COD去除率影响顺序为反应时间>光催化剂投加量>初始p H>臭氧通量,方程的F值为11.54,相关系数为0.9537,调整相关系数为0.915,说明数学模型可以较好地模拟真实的反应曲面。优化得到最佳的工艺参数:臭氧通量1.05 L/min、光催化剂投加量0.33 g/L、初始p H 7.51、反应时间96.95 min,在该条件下,对COD去除率为97.88%,与预测值99.49%接近。采用95%处理水和5%新鲜水混合,水质达到了循环冷凝水的补充水水质指标要求。     

2种改良土壤渗滤系统对降雨径流中氮的去除

为研究改良土壤渗滤系统对降雨径流中不同形态氮(NH+4-N,NO-3-N,NO-2-N,TN)的去除效果及径流中氮负荷对氮去除率的影响,实验分别以聚氨酯泡沫和人工草皮为改良材料,以降雨径流中的氮为处理对象进行室内模拟研究。结果表明,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统及草皮土壤渗滤系统对TN,NH+4-N均具有较好的净化效果,并表现出良好的耐冲击负荷能力。TN平均去除率分别为72.65%和71.07%,NH+4-N平均去除率分别为98.10%和99.09%。2种渗滤系统对NO-3-N去除效果均较差,表现为-420.07%和-171.66%的负去除率。聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对NO-2-N的平均去除率为87.29%,高于草皮土壤渗滤系统53.77%的平均去除率。总体上,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对径流中氮的去除效果优于草皮土壤渗滤系统,具有较好的应用前景。     

农业面源污染基础信息数据库的设计与实现

针对农业面源污染研究与防控对基础数据信息的需求,以东北地区为例,建立了农业面源污染基础信息数据库。该数据库可以实现农业面源污染基础信息的收集、存储和信息共享,为东北地区农业面源污染的研究和污染防治提供基础数据信息的支持与管理。根据规范设计方法,通过需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现与测试、运行维护6个阶段建立了数据库。数据内容包括种植业、畜禽业、农村生活、自然地理、水文水质、气象监测、社会经济、点源污染、参数数据。该数据库的实现基于Microsoft Excel(Excel)、Microsoft Access(Access)和Microsoft Visual Studio 2010(VS 2010)等3个软件的支持。其中,Excel用于数据的输入和修改,Access用于数据库文件的生成和连接数据源与界面,VS 2010实现了数据库界面的设计与实现。     

基于文献计量学的中国面源污染研究概况分析

为了解中国面源污染研究的发展历程、研究现状、活跃机构、研究者、权威机构、研究热点,及研究成果承载的主要媒介等信息,利用中国学术期刊网络出版总库进行相关文献调研,从文献计量学角度对检索得到的文献进行统计分析。结果表明,中国面源污染研究文献大量出现是发生在2000年后;环境科学与资源利用是面源污染文献发文量最大的学科,但学科交叉发展的态势不容忽视;西安理工大学的李怀恩及李家科团队、首都师范大学的王晓燕团队、中国科学院生态环境研究中心的尹澄清和单保庆团队、中国科学院南京土壤研究所的杨林章和施卫明团队及北京师范大学的沈珍瑶和刘瑞民团队等为中国面源污染研究做出了重要的贡献;中国科学院生态环境研究中心、中国科学院南京土壤研究所、西安理工大学、清华大学、浙江大学、北京师范大学、南京大学等机构,不但面源污染总文献发文量较多,且高频被引论文也较多,总被引频次也较高,是中国面源污染研究的权威机构;目前中国面源污染研究的热点集中在农村/农业面源污染发生(来源、影响因素)、量化(负荷量的估算)等方面,面源污染的系统防治对策研究还应加强。《环境科学》、《生态学报》、《环境科学学报》、《环境科学研究》、《中国农业科学》、《环境工程学报》、《农业环境保护》、《应用生态学报》、《地理科学》和《长江流域资源与环境》是高频被引面源污染论文发文量较多的期刊。     

突变灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的响应面法优化分析

酶法降解偶氮染料刚果红是一个复杂的过程,受温度、pH、酶量、刚果红浓度和双氧水浓度显著影响。为研究各因素及因素间交互作用对刚果红降解影响,提高刚果红的降解率,分别使用单因素法和响应面分析法对刚果红降解条件进行了优化。单因素实验结果显示灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的最适条件为：pH5．0、32℃、酶量4．98u、双氧水0．1mmol／L、刚果红20mg／L,此时刚果红最高降解率为34．84％。然后选双氧水浓度、刚果红浓度和灰盖鬼伞过氧化物酶量作为3个因素,通过中心组合设计实验,用响应面法对刚果红降解进行优化分析,最后得到一个拟合度良好的二次多项方程模型（R2=0．9900）。方差分析结果显示,刚果红浓度和酶量是影响最显著的因素,双氧水与酶以及染料与酶之间的交互作用极显著。响应面分析优化后的反应体系为：双氧水浓度0．15mmol／L,刚果红浓度为27．21mg／L,酶为2．07U,在此条件下,刚果红降解率达58．13％。     

响应面法优化电渗析处理褐藻酸钠废水工艺

采用电渗析器处理过滤的褐藻酸钠废水,褐藻酸钠废水初始水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(1 808 mg/L)、电导率(7.24 mS/cm)。处理目标值如下:Ca2+(60 mg/L)、Cl-(300 mg/L)、电导率(2.50 mS/cm)。运用Design-Expert分析软件,采用Box-Behnken的中心组合设计方法,研究了流量、电压及淡水浓水体积比及其交互作用对直流电耗的影响。建立了电渗析处理褐藻酸钠废水的二次多项数学模型,并以电渗析的直流电耗为响应值做响应面,确定电渗析处理褐藻酸钠废水的最佳工艺条件为:流量200 L/h、电压40 V、淡水浓水体积比1∶1。在此条件下电渗析的直流电耗最小为0.45 kWh/kg,电渗析器处理后的水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(259 mg/L)、电导率(2.00 mS/cm),达到处理目标。     

高效脱硫菌的筛选及其性能研究简

从高硫污染的活性污泥中富集培养,分离纯化得到一株可以降解噻吩的菌株S-4,并对该菌株的形态特征进行观察。应用Design-Expert8.0.5b软件进行响应面优化实验,研究了反应时间、噻吩浓度、微生物浓度3个因素的组合对菌株S-4脱硫效果的影响,并拟合得到多元二次回归方程,得出最佳实验条件。拟合结果表明,当反应时间27.46 h,噻吩浓度为1.04%,微生物浓度4.04%时,预测噻吩降解率为14.8%,通过验证得最佳条件下的降解率为14.3%,与预测值相符。