预处理对短流程超滤工艺不可逆膜污染影响的中试试验

以东江水为处理对象,进行直接超滤、微絮凝-超滤和絮凝/活性炭-超滤中试研究,探讨预处理对短流程超滤工艺不可逆膜污染的影响.利用扫描电镜形貌观察、三维荧光光谱(EEM)和高效排阻色谱法等手段对不可逆膜污染物进行表征分析,比较预处理对不可逆膜污染物含量和组分的影响,阐述预处理对不可逆膜污染影响的机制.结果表明,在10 L·(m~2·h)~(-1)低通量运行下,微絮凝预处理使不可逆膜污染增长速率从直接超滤的0.32 k Pa·d~(-1)下降到0.16 k Pa·d~(-1),絮凝/活性炭预处理后超滤工艺几乎零污染运行,且当絮凝/活性炭-超滤运行通量增加至17 L·(m~2·h)~(-1)时,仍没有观察到明显的不可逆膜污染增长.东江水中不可逆膜污染的主要组分是蛋白质类和富里酸等腐殖质类物质.微絮凝通过改变膜表面滤饼层的结构(厚度和密实性),提高物理清洗效率,减轻不可逆膜污染的积累;絮凝/活性炭预处理提高对不可逆膜污染物的去除效果,减轻膜污染负荷,控制不可逆膜污染.因此,采用絮凝和絮凝/活性炭预处理工艺,均可有效降低短流程超滤工艺不可逆膜污染积累.     

不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响

以2001年在东北典型黑土上进行的保护性耕作长期定位试验下免耕、垄作及常规耕作土壤进行了室内培养实验,按照田间持水量(water-holding capacity,WHC)的30%、60%、90%、120%、150%、180%、210%、240%、270%设定了9个水分梯度,并分别对其二氧化碳(CO_2)排放量进行了22 d的短期观测,以研究不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响.结果表明:1干土条件下在加水培养初期,3种耕作方式均产生了明显的激发效应,并且土壤呼吸速率与土壤含水量间存在正相关关系.2除干旱(30%WHC)及淹水(240%WHC、270%WHC)条件下,3种耕作方式CO_2排放通量分别为免耕垄作常规耕作.3对不同耕作方式下土壤水分状况及CO_2排放通量进行了方程拟合,在30%~270%WHC条件下,免耕的CO_2排放通量与水分状况拟合为二次回归方程,而垄作与常规耕作则是线性回归方程.在30%~210%WHC条件下,免耕与垄作下土壤CO_2排放通量与水分状况均可拟合为较好的对数方程,可决系数R~2分别为0.966、0.956.     

连续极端降雨对东江流域水质影响分析

为研究连续极端降雨对饮用水源型河流东江水质的影响,分析流域近38年极端降雨事件发生特征,并结合水文水质数据初步分析其对水质的影响.基于SWAT2012建立东江流域高精度模型,研究极端降雨过程中主要污染物通量变化过程及其对水质的影响.结果表明,东江流域近38年极端降雨事件共发生173次,丰水年频次要高于其他年份,年内受气候影响主要集中在3～9月(80%),峰值主要出现在降雨量最高的6月;在空间上增城-博罗-惠州-龙门一带极端事件发生频率最高.降雨量与浊度、TP、氰化物、Pb、Fe和Mn的浓度值均呈显著正相关,其中与浊度、TP的相关系数相对较高,与p H、电导率和Zn的浓度值等呈极显著负相关,水质在一定程度上受到降雨的影响.浊度、TN、NH4+-N及TP浓度值均在暴雨径流期出现不同程度的上升趋势,其中浊度和TP浓度值变化趋势与流量呈显著一致,其峰值出现要早于流量峰值(约1 d),存在显著初期冲刷效应; p H变化过程则与流量相反,成"V"字形,可能是受上游山区降雨、土壤酸碱度及产汇流条件影响; NH4+-N受初期冲刷及洁净雨水稀释则呈现前期高,中后期低的特征.污染物负荷与径流量变化趋势较为一致,TN、NH4+-N及TP污染通量峰值要晚于(约1d)流量峰值的出现,这与污染物浓度峰值出现规律不同;污染物负荷主要在暴雨径流期呈现明显增加趋势,以59. 48%的径流量输送污染物占比达到了:COD 68. 42%、NH4+-N 54. 68%和TP 70. 20%,呈现时间短、污染物负荷冲击强等特点,对东江饮用水源水质造成较大的影响,建议通过强化初期雨水治理减少暴雨径流期对水质风险的影响.     

大亚湾表层沉积物间隙水与上覆水中营养盐分布特征

通过2007年4月和8月2次对大亚湾内13个站位的采样分析,探讨了表层沉积物间隙水和上覆水中营养盐含量的时空分布特征,估算了沉积物一海水界面营养盐的扩散通量,并对间隙水和上覆水中的营养盐含量进行了相关性分析.结果表明,大部分表层沉积物间隙水中营养盐含量远高于上覆水,但两者不具有相同的含量分布趋势.PO34-P、SiO23-Si、NH4 4 -N、NO-2-N和NO-3-N在沉积物-海水界面的平均扩散通量分别为9.22、444.99、13.49、20.71、8.99p,mol·m-2·d-1.相关性分析表明,营养盐在间隙水和上覆水中的含量均无明显相关性,说明间隙水中赋存营养盐的浓度并不是其上覆水中营养盐含量的决定因素.     

鞍山市大气尘和金属元素沉降通量及污染特征

通过采集鞍山市11个点位的降尘样品以及土壤样品,用ICP-MS分析了Cu、Mn、Zn、Pb等元素含量,并计算其沉降通量。结果表明,鞍山地区大气降尘的沉降通量为2.92～59.8g/(m2.month),其中鞍钢厂区沉降通量均值为31.6g/(m2.month),分别是周边地区和对照地区的4.72倍和10.5倍。重金属As、Cr、Pb和Cd的沉降通量分别为3.78、45.5、42.8、0.457g/(hm2.month)。降尘中各元素的富集系数为0.29～190,其中Cu、Fe、Zn、Mo、Cd、Pb和Se的富集系数大于10,说明这些元素主要来自于人为源。鞍钢厂区土壤中Cu、Pb、Mn、Zn、Mo、Cd、Ca、Fe和Se的含量较辽宁省土壤背景值高,说明其土壤环境已经受到了人类活动的影响。     

新安江水库悬浮颗粒物时空分布、沉降通量及其营养盐效应

为分析降雨入流影响下水库悬浮颗粒物的时空分布及沉降特征,在华东地区最大水库新安江水库(千岛湖)的河流区、过渡区和湖泊区(分别对应街口、小金山和大坝这3个水质断面)布设水体沉降物自动捕获器和水质高频自动监测浮标,结合定期水样采集分析,开展了为期1 a的水体颗粒物沉降通量及其营养盐效应观测研究.结果发现,水库水体浊度、悬浮颗粒物浓度(SS)、颗粒物沉降通量与降雨量、入库流量极显著相关(P<0.01),其中浊度与SS的相关性最好(R²=0.86);在降雨较多的春夏季,SS空间差异明显(河流区>过渡区>湖泊区),而秋冬空间差异不大;颗粒物沉降通量具有明显的时空异质性,空间上河流区>过渡区>湖泊区[分别为27.82、 4.34和0.26 g·(m²·d)^-1],时间上春夏季>秋冬季;结合全湖60个点位四季悬浮物浓度调查估算,全库颗粒物沉降通量为2.57×10⁶ t·a^-1,其中春夏季沉降通量高于秋冬季;街口、小金山和大坝捕获沉降物中颗粒态氮含量(PN)...     

三峡水库总磷时空变化特征及滞留效应分析

磷是水域重要的营养或污染物质之一,主要随河川径流循环,河流大型水库建设和运行将对磷的输运和转化产生重要影响.基于三峡水库2008～2016年实测水文和水质资料,建立了总磷(TP)通量和泥沙通量的统计模型,利用模型插补TP的日过程浓度后建立了TP通量计算公式,分析了三峡水库TP浓度时空变化特征、通量变化及滞留效应.结果表明,不考虑区间小支流TP入汇影响, 2008～2012年,三峡入库TP浓度年际变化为0.196～0.290mg·L^-1,年内TP浓度变化趋势呈"M"型,具有明显的双峰特性,三峡干流上游至下游TP浓度基本表现为沿程减小,部分年份清溪场断面TP浓度高于寸滩,该时段三峡年均入库TP通量和滞留率分别为8.23万t和49.76%. 2013～2016年,三峡年均入库TP通量和滞留率明显减小,分别为4.79万t和12.03%.     

洱海藻类水华高风险期沉积物氮磷释放通量时空变化

选择藻类水华高风险期,研究沉积物氮磷释放通量时空变化及影响因素,以揭示沉积物氮磷释放对洱海水质影响.结果表明:①2009、2013和2018年洱海沉积物氮磷释放通量整体呈上升趋势,与2009相比,2013年增幅较大,而2018年与2013年相比增幅较小;溶解性总氮(DTN)释放通量在11. 71～14. 15 mg·(m²·d)^-1,其中有机氮(DON)释放通量在6. 39～8. 42mg·(m²·d)^-1,占DTN的58%,无机氮(DIN)释放通量在5. 31～5. 73 mg·(m²·d)^-1,占DTN的42%;溶解性总磷(DTP)释放通量在0. 11～0. 14 mg·(m²·d)^-1,无机磷(DIP)释放通量在0. 07～0. 09 mg·(m²·d)^-1,占DTP的66%,有机磷(DOP)释放通量在0. 04～0. 05 mg·(m²·d...     

炼油企业挥发性有机物无组织排放通量监测现状与发展

炼油企业是重要的挥发性有机物(VOCs)人为排放源,排放的VOCs主要来自无组织源,监控及排放核算困难。笔者总结了国内外炼油企业VOCs排放通量监控及核算技术体系,综述了各类VOCs无组织排放通量监测技术的原理及适用范围,着重评述了工业场地VOCs无组织排放通量监测最佳实用技术--红外掩日通量监测(SOF)和差分吸收激光雷达(DIAL)及其在炼油企业的应用进展。总体上,SOF仪器及监测费用适中,但易受阳光等天气条件限制;DIAL几乎可全天候监测,但仪器及监测费用较高。SOF和DIAL监测的欧美炼油企业VOCs排放系数一般为0. 02%~0. 10%,约为排放清单值的3~10倍。国内炼油厂VOCs排放核算采用的排放系数约为美国排放清单值(0. 01%~0. 02%)的10倍,尚待实测校验和修订。VOCs无组织排放通量监测技术也可用于检查或评估炼油企业泄漏检测与修复(LDAR)等VOCs无组织排放控制效果。     

直接接触式膜蒸馏浓缩处理高浓度发酵废液效能

采用直接接触式膜蒸馏工艺(DCMD)浓缩处理高浓度发酵废液,在热侧温度65℃、冷侧温度30℃条件下,连续运行21 h,考察了浓缩过程中产水通量、产水侧COD和TOC浓度变化及蛋白质浓缩效果.结果表明,产水通量随运行时间延长而下降且降速较快,15 h内由17.1 kg/(m2·h)降至8.9 kg/(m2·h);经去离子水冲洗,产水通量可恢复至56.1%.产水中COD和TOC浓度随处理时间延长而不断增大.此外,原水与膜蒸馏出水中GC-MS分析结果也表明,随运行时间延长,原水中有更多种类的有机物进入产水侧,主要为挥发性有机物.对膜内表面进行扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析发现,膜内表面有块状沉积物出现,主要成分为有机物,含有少量的无机物.DCMD运行21 h后,废液体积浓缩8.3倍,有用组分蛋白质浓缩6.9倍,COD和TOC的去除率均达95%以上.