“河长制”:破解中国水污染治理困局

在江苏、云南、河南、河北、湖北等地,各级党委、政府主要负责人正在适应属于自己的一个新头衔--河流的"河长"、湖泊的"湖长"、水库的"库长"."河长制"是从河流水质改善领导督办制、环保问责制所衍生出来的水污染治理制度.     

河道护岸生态化建设进展

护岸对河道生态环境有着直接的影响作用,生态护岸是从生态学角度来审视护岸的功能和作用。生态护岸种类繁多,地方性较强,结合工程实例,本文概括与总结了生态护岸的内涵、结构形式、优越性、以及发展趋势。     

格宾护岸填料类型对河道自净能力的影响

选择花岗岩块石、卵石和废建筑砌块3种材料作为格宾填料,研究不同填料在模拟河道中对河水水质净化效果的影响。结果表明,随着实验装置运行时间的延长,各填料对N、P营养盐及有机物的去除能力均有不同程度的提高;3种填料中,卵石相较于其他2种填料对NH3-N、TOC和DOC的去除能力保持在较高的水平,运行26 d后分别达65.26%、71.06%和78.06%;3种填料在实验装置运行初期对TP都有较好的去除效果,运行12 d后,花岗岩块石、卵石、废建筑砌块对TP的去除率分别达89.20%、91.05%和94.71%;卵石表面附着的微生物脂磷含量及脱氢酶活性分别为53.43 nmol P/cm3、10.67μg TF/(h.cm3),均显著高于其他2种填料(p<0.05),其表面较高的微生物量及酶活性有利于对氮素及有机物的去除。     

模糊综合评价在小流域河道水质时空变化研究中的应用

针对河流水质评价的方法很多,其中由于评价指标的多样性和水质污染程度的模糊性,模糊综合评价(fuzzy comprehonsive assessment,FCA)在水质评价中占据了重要的地位.根据FCA的基本原理,为了评价一段时间内河流上下游水质变化,首先需要建立模糊评价标准并确定各指标间的权重因子,然后计算单一时间水质...     

扰动对城市河道底泥污染物释放影响

河流外源截污与治理后,底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一。基于动态模拟实验,研究不同扰动条件和不同底泥污染物浓度,对底泥中TN、NH_3-N、TP和COD释放的影响。研究结果表明:高扰动强度增加了TN和COD的释放通量,缩短了TP的吸附/解吸平衡时间,对其他指标影响较小;底泥污染物浓度与污染物平衡释放量的相关性较弱,仅TN的平衡释放量与底泥浓度的拟合关系较好(最大R~2为0. 798)。     

不同扰动强度下城市重污染河道底泥对磷吸收和固定的影响

以重污染河道底泥和上覆水为材料,研究了周期性加入外源磷条件下,不同扰动强度下底泥吸附和固定磷的作用机制.结果表明,扰动可以增加底泥对外源磷的吸附,而且扰动强度越大,底泥对外源磷吸附效率越高.另外,尽管加入的磷以溶解性磷酸盐(DIP)形态存在,但扰动强化了DIP向颗粒态磷(PP)的转化,从而降低了水体中生物可利用磷含量.内源磷形态分析表明,弱吸附态磷(NH4Cl-P)呈降低趋势,而铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(HCl-P)和残渣磷(Res-P)均呈增加趋势,但以Fe/Al-P增加幅度最大(占总磷的百分比超过80%,以3种扰动强度下平均值计).结合到非闭蓄态Fe/Al-P中的外源磷逐渐增加占Fe/Al-P净增加量的百分比分别为37.49%(100 r·min-1)、42.32%(200 r·min-1)、54.24%(300r·min-1),导致闭蓄态铁铝结合态磷净增加量占总磷净增加量的百分比随扰动强度增加有所降低,同样,钙结合态磷的变化趋势也基本一致.说明在较短的时间尺度上和较大的扰动强度下,连续加入的外源磷主要以易释放态磷形式存在,即底泥对外源磷的吸附以暂时性的持留为主.     

河岸材料对河流有机污染物净化能力的影响

在河流水质号模型(RWQM1)的基础上,根据河岸材料影响河流对有机污染物净化能力的机理,建立了"简化河流水质1号模型"(S-RWQM1),并利用该模型模拟受河岸材料影响的生物化学反应过程,以及分析河岸材料及水体中微生物含量、代谢状况、有机污染物降解率与模型参数的相关性。对S-RWQM1的动力学参数进行灵敏度分析,发现对CODCr组分中易生物降解溶解性有机物Ss以及异养菌XH模拟计算结果影响较大的参数分别为异养菌好氧生长速率常数Kgro,H,aer,T0、异养菌好氧内源呼吸速率常数Kresp,H,aer,T0。相关性分析结果显示,以釉面瓷砖、透水砖、松木片为河岸材料的微生物脂磷含量、甲基萘醌与泛醌的摩尔比值MK/UQ、有机污染物降解率与模型参数中Kgro,H,aer,T0的相关系数分别为0.995、-0.904、0.988;格宾护岸的微生物脂磷含量、有机污染物降解率与Kgro,H,aer,T0的相关系数分别为0.862、0.990,与Kresp,H,aer,T0的相关系数分别为0.951、0.997。通过调整Kgro,H,aer,T0以及Kresp,H,aer,T0值,可提高CODCr模拟精度。结果表明,S-RWQM1可较好地反映河岸材料对水体中有机污染物净化能力的影响。     

两种复合人工湿地系统对东莞运河污水的净化效果

复合人工湿地系统是将不同类型的人工湿地相组合,充分发挥各类型湿地特长,实现优势瓦补的一种更有效的污水净化系统.研究采用复合垂直流-水平潜流人工湿地和复合垂直下行流人工湿地两种复合人工湿地系统对东莞运河的河道污水进行处理,分别监测了两套不同复合人工湿地系统第一、二级湿地单元的出水情况,研究了不同时间段和一定的水力负荷下复合人工湿地系统对河道污水的净化效果.结果表明,两种复合人工湿地系统的二级湿地单元出水各指标明显优于一级湿地单元,复合垂直流-水平潜流湿地对东莞运河污水COD、BOD_5和TP的平均去除率分别达到70.52%、69.21%和55.56%;复合垂直下行流湿地系统对TP的净化尤其突出,平均去除率达到72.62%,二级出水的质量浓度在0.10～0.60 mg·L~(-1)之间,对COD和BOD_5的平均去除率分别为64.74%和60.63%.两种复合系统的出水浓度均达到<城市污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)中的一级标准.由此可见,两种复合人工湿地系统对各污染物去除效果明显优于单一的湿地系统,且更具稳定性和耐冲击能力.     

河道水旁路处理中试工艺中PPCPs的去除效果及机制

城市河道水中含有微量药物及个人护理品（pharmaceuticals and personal care products,PPCPs）,具有一定生态风险.本文系统考察了两种河道水旁路处理工艺（混凝沉淀-曝气生物滤池-超滤-臭氧和混凝沉淀-膜生物反应器-臭氧）对30种高检出PPCPs的去除效果,并通过沿程去除率调查和风险商模型分别评价了目标PPCPs的降解机制及整体生态风险的降低情况.结果表明,两种旁路处理工艺对各目标PPCPs均有较好去除效果;其中四环素类抗生素及咖啡因在生物段去除率超过90%,而磺胺类及氟喹诺酮类抗生素及其他药物仅在进水化学需氧量较高和较高水温条件下具有较好去除效果,但臭氧深度处理可对其进行有效削减;经全流程处理后各PPCPs累积去除率均可达92.5%以上.旁路处理可有效降低目标PPCPs生态风险,经处理后风险商值由原水的12.6降至总出水的0.2（风险阈值RQ_tot=1）,去除率达98.4%.     

磁性锆铁改性膨润土添加对河道底泥磷迁移与形态转化的影响

首先采用Fe~(3+)、Fe~(2+)、溶解性锆盐、膨润土和碱液作为原料制备得到了一种磁性锆铁改性膨润土,再通过底泥培养实验考察了磁性锆铁改性膨润土添加对底泥中磷迁移与形态转化的影响.结果表明,在缺氧条件下,河道底泥中磷会被释放进入间隙水中,继而会被释放进入上覆水中,而磁性锆铁改性膨润土添加可以极大地降低底泥中磷向间隙水的迁移通量,最终导致了上覆水中磷数量的显著下降.此外,添加磁性锆铁改性膨润土不仅促使底泥中弱吸附态磷(Liable-P)和氧化还原敏感态磷(BD-P)这2种容易释放态磷向较为稳定的金属氧化物结合态磷(NaOH-rP)和非常稳定的残渣态磷(Res-P)转变,而且降低了底泥中水溶性磷(WSP)、易解吸磷(RDP)、NaHCO_3可提取磷(Olsen-P)、藻类可利用磷(AAP)和铁氧化物-滤纸提取磷(FeO-P)这5种不同类型生物有效态磷(BAP)含量,从而降低了底泥中磷的释放风险.从底泥中分离出来的磁性锆铁改性膨润土中潜在活性磷(NH4Cl-P+BD-P)占总磷的26%左右,且含一定数量的FeO-P和Olsen-P(含量分别为161 mg·kg~(-1)和127mg·kg~(-1)).因此,及时采用磁分离的方式从底泥中将吸附磷后的磁性锆铁改性膨润土回收是非常必要的.磁性锆铁改性膨润土添加控制河道底泥中磷释放的机制是:改良剂通过对底泥中潜在活性磷和生物有效态磷的钝化作用,以及通过对间隙水中磷的吸附作用,降低了底泥中磷向间隙水的释放风险,导致间隙水中磷浓度的下降,进而降低了底泥-上覆水界面磷的扩散通量,最终导致上覆水中磷浓度的下降.以上结果说明,磁性锆铁改性膨润土是一种非常有希望的用于控制河道底泥中磷释放的改良剂.