Multiscale Drivers of Water Chemistry of Boreal Lakes and Streams

The variability in surface water chemistry within and between aquatic ecosystems is regulated by many factors operating at several spatial and temporal scales. The importance of geographic, regional-, and local-scale factors as drivers of the natural variability of three water chemistry variables representing buffering capacity and the importance of weathering (acid neutralizing capacity, ANC), nutrient concentration (total phosphorus, TP), and importance of allochthonous inputs (total organic carbon, TOC) were studied in boreal streams and lakes using a method of variance decomposition. Partial redundancy analysis (pRDA) of ANC, TP, and TOC and 38 environmental variables in 361 lakes and 390 streams showed the importance of the interaction between geographic position and regional-scale variables. Geographic position and regional-scale factors combined explained 15.3% (streams) and 10.6% (lakes) of the variation in ANC, TP, and TOC. The unique variance explained by geographic, regional, and local-scale variables alone was <10%. The largest amount of variance was explained by the pure effect of regional-scale variables (9.9% for streams and 7.8% for lakes), followed by local-scale variables (2.9% and 5.8%) and geographic position (1.8% and 3.7%). The combined effect of geographic position, regional-, and local-scale variables accounted for between 30.3% (lakes) and 39.9% (streams) of the variance in surface water chemistry. These findings lend support to the conjecture that lakes and streams are intimately linked to their catchments and have important implications regarding conservation and restoration (management) endeavors.     

有机碳含量对多环芳烃在土壤剖面残留及迁移的影响

为了揭示有机碳含量(TOC)对多环芳烃(PAHs)在土壤剖面中迁移的影响,本文分析了北京地区部分典型的环境功能区(包括自然保护区、耕地、果园、农田、城区及工业区等)土壤剖面中多环芳烃和TOC的纵向分布特征,结合多环芳烃化合物的土柱淋滤实验,讨论了多环芳烃在土壤剖面上的纵向迁移特征.结果表明,不同环境功能区土壤剖面的土壤中多环芳烃的含量存在差异,且与TOC之间存在较强的正相关关系;土柱淋滤实验结果进一步证实,尽管具有不同TOC的土壤剖面中多环芳烃均可能向深层迁移,但TOC对土壤剖面中多环芳烃的残留及纵向迁移能力具有重要的影响,TOC越高,多环芳烃富集量越大,向下迁移量相对减少,反之相反;在TOC相同的情况下,多环芳烃的组成或结构特征对其在土壤剖面中的残留与迁移特征有明显的影响,淋滤水量、淋滤时间和添加PAHs量等对其在土壤剖面中的迁移作用也有一定影响.     

垃圾渗滤液中TOC和CODCr的相关性

总有机碳(TOC)相对于化学需氧量(CODCr)而言,更能全面的反映水体中的有机物的污染程度.TOC测定仪操作简单,数据准确.在此通过对杭州市区垃圾渗滤液污水处理厂进水中TOC和CODCr监测数据的相关性研究,建立了二者之间的线性回归方程.这使TOC在污水监测中成为一个可操作的控制指标,对污水处理工程的运行管理具有很好的指导意义.     

天津地区土壤有机碳和粘粒对PAHs纵向分布的影响

研究了天津地区土壤中有机碳(TOC)和粘粒含量对多环芳烃(PAHs)纵向分布的影响,利用相对富集系数分析了PAHs在不同土壤深度的富集趋势.结果表明,土壤剖面中PAHs含量峰值一般在土壤的表层和次表层,并随着土壤剖面的加深而减少.土壤中有机碳含量、土壤粒度、PAHs性质和扰动、淋溶等均是影响PAHs纵向迁移的重要因素.PAHs相对富集在有机碳和粘粒含量较高的土壤中.高环PAHs主要是以与土壤有机质胶体结合的形式发生迁移,不易迁移到土壤剖面的深部,而低环PAHs则主要是以溶解态形式发生迁移,相对较易发生迁移.      

活性污泥处理系统耐含盐废水冲击负荷性能

不同含盐量的废水对运行正常的活性污泥处理系统的冲击影响试验结果表明：当处理生活污水的活性污泥系统受到的ＮａＣｌ冲击负荷小于５ｇ／Ｌ时,系统不会受到太大的影响,活性污泥的氧摄入速率（ＯＵＲ）和系统的总有机碳（ＴＯＣ）去除率仍能够保持正常;冲击负荷大于１０ｇ／Ｌ后,盐对活性污泥产生影响,活性污泥ＯＵＲ降低约３５％ ,ＴＯＣ去除率降低约３０％     

电-Fenton氧化降解2,4-二氯酚

以气体扩散电极为阴极,以Ti/SnO₂-Sb₂O₅-IrO₂为阳极,构建了电-Fenton氧化系统降解水中2,4-DCP(2,4-二氯酚),在考察气体扩散阴极产生H₂O₂适宜电位基础上,研究了初始 c (Fe2+)和电化学反应时间对2,4-DCP降解的影响以及反应过程中 c (H₂O₂)、 c (Fe2+)和ρ(Cl-)的变化. 结果表明:该方法联合了电-Fenton氧化和钛基氧化物阳极氧化2种作用共同降解2,4-DCP,在阴极电位为-0.7 V、 c (Fe2+)为0.15 mmol/L、反应60 min时,2,4-DCP去除率为89.1%;反应120 min时,2,4-DCP的吸收特征峰完全消失,去除率达到100%;反应240 min时,ρ(TOC)降至9.15 mg/L,去除率达79.4%. 反应体系中ρ(H₂O₂)与ρ(Fe2+)呈负相关. 2,4-DCP被降解后,其苯环上的氯主要以Cl-的形式存在于溶液中.      

污泥填埋稳定化过程中的物理、化学性状变化

污泥在生物反应器填埋场内主要是一个厌氧降解的过程,不断发生着各种物理、化学变化.随着填埋时间的增加,污泥的容重、密度、孔隙度和粒度都有不同程度的增加.填埋220 d后污泥的孔隙度与土壤的孔隙度相当,当矿化污泥园林绿化或农用时,适宜的孔隙度有利于土壤的保水性和通气透水性,有利于植物根系的发育.污泥平均颗粒粒径和中值颗粒粒径分别从初始的37 μm和13μm增加到填埋400 d时的143μm和70 μm.研究表明:污泥颗粒粒径的增大有利于水分的快速排出以及填埋场的加速沉降.污泥的挥发性有机物(VM)和总有机碳(TOC)含量分别从填埋初期的44.7%和23.5%降到700 d时的24.2%和13.5%.在填埋过程中,脱氢酶活性从6.72 mg TF/g.6 h增加到13.9 mg TF/g.6 h.大麦和白菜种子发芽率和发芽指数分别从填埋初期的13.8%和18.7%曾加到填埋500 d时的71.6%和76.5%.大麦和白菜种子都在填埋500 d时发芽指数超过60%,污泥可以直接用于园林绿化.随填埋时间的增加,污泥的稳定化程度不断提高,植物毒性逐渐降低.     

O_3/UV法降解水中对硝基酚

研究了臭氧、臭氧/紫外光(O_3/UV)法降解对硝基酸过程中各种操作条件(包括气量、气相臭氧浓度、温度、初始pH值、初始TOC值以及紫外光强度等)的影响.臭氧与紫外光相结合对去除TOC有协同效应.根据实验确定出这一过程的宏观动力学方程.     

不同聚合铝对水中有机物的去除研究

强化混凝是去除水中消毒副产物的最佳方法之一。文章针对强化混凝技术,从去除水中有机物的角度出发,对不同聚合铝的处理效果进行了研究。结果表明,酸性条件、加大投药量有利于水中TOC及UV254的去除,且酸性条件更为有利。在pH=6.3,工业PAC投药量为1.5×10-4mo(l有效铝)时去除效果最佳,水中总有机碳(TOC)及紫外吸光度(UV25)4的去除率分别可达到46%及57%,实验室制备的聚合铝碱化度越高越有利于水中有机物的去除。     

总有机碳的测定及其在染料废水监测中的应用

总有机碳能够完全反映水中有机污染程度,已被许多国家所采用,我国也将它列入“污水综合排放标准”中。文章采用德国耶那仪器有限公司的Multi N/C TOC分析仪,用燃烧氧化-非分散红外吸收法分别测定直接染料、活性染料、分散染料、还原染料废水的TOC,并测定相关废水的COD值。实践证明在同类特定染料废水中,TOC与COD之间具有较好的相关性,因此可用TOC监测染料废水污染程度,该方法快速、简便、准确度高。