有机物辛醇／水分配系数的计算方法：分子碎片常数法

辛醇／水分配系数是表征有机污染物环境行为的重要参数之一，本文应用于碎片常数计算了１３０余个有机化合物的辛醇／水分配系数对数值，通过计算值与实测值的比较发现，两者之间表现出相当好的一致性，其平均绝对误差为０．１３５，此外，还探讨了该方法应用于不同类型有机污染物时需要注意的问题。     

油水分离用乙烯基系纤维型粗粒化元件的研究

本文对乙烯基系纤维型粗粒化元件经化学改性后的除油性能分别进行了试验室和现场生产性试验。结果表明,该元件可有效地分离5μm左右的细小乳化油粒,其除油率可达95％,而且具有材料来源方便、成本低、易于推广和普及等特点,是一种很有发展前途的粗粒化元件。     

Pickering乳液模板多孔WG-g-PNaA水凝胶去除水体中的亚甲基蓝

为拓展小麦加工副产物麦麸蛋白(WG)在印染废水处理工业中的应用,以其中的醇溶蛋白稳定的O/W型Pickering乳液为孔模板,WG与AA原位自由基接枝聚合,制备了多孔小麦麸质蛋白-g-聚丙烯酸钠(WG-g-PNaA)水凝胶。通过FT-IR、FESEM表征手段对合成的水凝胶进行结构和表面形貌表征,考察了其对水体中亚甲基蓝(MB)的去除性能。结果表明：WG与PAA链成功接枝聚合,Pickering乳液滴被洗除后在WG-g-PNaA水凝胶网络中留下规整的连续孔隙,BET比表面积为18.04 m²·g⁻¹;在溶液pH=9.0,初始浓度C₀≤300 mg·L⁻¹时,多孔WG-g-PNaA水凝胶对MB的去除率可达98.5%以上,其等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,饱和吸附量为2 144.2 mg·g⁻¹;吸附热力学研究结果表明：温度对吸附影响较小,吸附动力学数据符合准二级动力学模型,物理化学静电吸附为速率控制步骤;但吸附初期Pickering乳液致孔凝胶的粒子内扩散模型的K_1d(28.59)远大于无Pickering乳液致孔凝胶的K_1d(12.89),这说明凝胶网络中的孔隙在吸附初期有利于MB分子扩散传质,提高吸附速率。研究结果可为WG在印染废水处理中的应用提供参考。     

以排污许可为载体的点源水污染物排放管控体系建设探讨

自排污许可改革及入河排污口监督管理职责转隶后,点源水污染物排放管控体系发生了重大变化。点源许可排放量逐步增长、点源环境管理水平逐步精细化,非点源排放的点源化管理趋势明显,凸显出了目前排污许可量未与水质目标挂钩、“受纳水体—排污口—排污通道—排污单位”的全过程监管链未打通、入河排污口与排污单位出厂界排污口的边界划分与责任联动不清晰等问题。本文认为要明晰点源排放管控与入河排污口节点之间的对应关系,衔接完善排污许可、环境影响评价、入河排污口三大点源行政许可,严格点源准入机制,构建联动衔接的点源排放监管机制,支撑建设完善点源水污染物排放管控体系。     

我国华北地区城市水生态环境现状分析及综合整治对策

从水环境、水资源和水生态3个方面解析了我国华北片区城市水生态环境问题的内在因素。结果表明,区域城市生活污水排放量大,污水收集与处理设施仍存在短板;钢铁、制药、石化行业污染问题突出,特别是山东省和京津冀城市群;季节性降雨引起的城市面源污染不容忽视;城市水生态系统受损严重,水域面积大幅萎缩,河湖岸带破坏严重,富营养化进程加剧,生物多样性下降;城市水资源极度匮乏,水资源开发利用强度大,用水浪费严重,河流干涸断流问题突出。针对上述问题,提出了区域城市近期 (2021—2025年) 、中期 (2026—2030年) 和远期 (2031—2035年) 分阶段的城市水生态环境质量提升目标和综合整治对策建议。本研究结果可为同类北方城市解决水生态环境问题提供参考。     

木质膜耦合聚合物膜的重力驱动膜过滤系统增强水源水中重金属的去除及机制

针对聚合物膜的重力驱动膜过滤系统(gravity-driven membrane filtration system,GDM)对水源水中重金属去除效率低的问题,将其与木质膜(wood membrane,WM)耦合,以环保且廉价的方式提高重金属的去除效率。本研究比较了木质膜耦合聚合物微滤(microfiltration,MF)膜的GDM系统(GDM1)和聚合物微滤膜GDM系统(GDM2)对水源水中重金属的去除效能及机制。与GDM2相比,GDM1系统在木质膜的作用下,其微滤膜(GDM1-MF)上的生物膜更薄并呈现出更疏松的网状结构,因此,膜阻力更低,稳定通量更高。稳定运行后,GDM1系统对水中Fe、Mn和Cu的去除率分别达到67%、43%和59%,均高于GDM2(64%、15%和36%)。这是由于GDM1系统生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中蛋白含量以及—OH和—COOH基团更多,更有利于截留重金属。此外,GDM1-MF中存在更多的锰氧化细菌、酸杆菌门Acidobacteriota和黄杆菌属Flavobacterium,促进了Mn和Cu的去除。本研究为利用GDM系统去除水中重金属提供了新的思路和方法,对推动利用GDM系统处理重金属污染水源水的应用具有重大意义。     

水源水库沉积物磷的赋存形态及其与间隙水磷的关系

为了探明水源水库沉积物磷的赋存形态及其对水体磷的影响,采用连续提取方法,研究了周村水库沉积物中磷的赋存形态分布特征,并探讨了沉积物各形态磷与总磷、烧失量及间隙水中磷的相关性。结果表明,周村水库内源磷负荷较高,沉积物中TP表现出表层富集的现象,表层沉积物中TP空间分布存在较大差异,上游浅水区为554~563 mg·kg-1,库心附近为424~1 161 mg·kg-1,而坝前深水区高达812~2 969 mg·kg-1。无机磷（IP）是总磷（TP）的主要成分,占TP的79.26%~89.12%,IP主要由铝/铁磷（Al/Fe-P）构成。沉积物中的Al/Fe-P含量很高,具有很大的磷释放潜能。沉积物中各形态磷的浓度垂向分布随深度增加而逐渐降低,其中B、C两点变化最为明显。相关性分析结果表明,间隙水PO43--P与Fe-P存在较好的相关性,说明Fe-P对周村水库沉积物间隙水中PO43--P浓度分布有着重要的影响,周村水库水体季节性分层导致恒温层厌氧情况的发生,Fe-P在厌氧还原条件下释放进入间隙水并向上覆水扩散,进而可能对水体水质产生影响。     

蒸发浓缩预处理黄姜皂素水解废液

针对黄姜皂素水解废液有机物浓度高、酸度高、可生化性差等特点,采用常压蒸发浓缩法预处理黄姜皂素水解废液,研究了初始pH值和浓缩倍数对废液主要污染物蒸发浓缩效果的影响。结果表明：初始pH值对蒸出液COD、氨氮、VFA浓度变化影响较大。pH-1、1 742 mg·L-1快速降低到980 mg·L-1、82.9 mg·L-1;氨氮浓度在25 mg·L-1处波动;pH>7时,COD浓度在1 000 mg·L-1处波动,乙酸由82.9 mg·L-1缓慢降低到6.4 mg·L-1,氨氮浓度由26.2 mg·L-1快速升高到207 mg·L-1。浓缩倍数对蒸出液污染物浓度影响也很大。浓缩2~10倍,COD、氨氮、乙酸浓度分别由980、26.2、82.9 mg·L-1升高到3 372、141、2 250 mg·L-1,对应占其污染物总量的百分比由0.66%、1.91%、1.46%升高到4.08%、18.5%、71.5%。考虑工艺设备耐腐蚀性、蒸发能耗、耗时和处理效果等因素,选择初始pH=7、浓缩5~7倍比较适宜。蒸出液经过适当处理可做工艺回用水,达到废水处理资源化、减量化的目的。