某有色金属加工厂土壤重金属污染评价和源解析

为探究某有色金属加工厂遗留地块的土壤重金属污染特征、损害程度与污染来源,共采集研究区域202个采样点的土壤样本进行研究,采样深度为6 m。分析Cu、Pb、Ni、Hg、As、Cd、Zn 7种元素含量特征;采用三维克里格插值法分析重金属空间分布特征;基于土壤环境损害的基本概念与特征,利用改进累积频率曲线法计算损害基线并进行污染评价;利用相关性分析、主成分分析和正定矩阵因子(Positive Matrix Factorization, PMF)源解析模型探究土壤重金属来源。结果显示,研究区域的Cu、Pb、Ni、As、Zn元素均超出筛选值,Hg、Cd元素虽然并未超过筛选值,但相比于背景值仍有一定程度的累积;重金属的空间分布特征与地块使用情况较一致,在垂向上,重金属的污染范围及程度随深度的增加而减少;改进累积频率曲线法能够有效地识别环境损害事件发生时的土壤状况,使用背景值、筛选值以及该方法得到的基线值进行土壤污染评价可知,地块受Cu、Pb、As元素的损害较为严重,Ni、Cd、Zn元素的损害程度为中等,Hg元素的损害程度较轻;土壤重金属污染来源较为复杂。由主成分分析解析出前3种主成分的累积贡献率为71.63%,其贡献率由大到小依次为复合工业污染源(41.47%)、自然源(16.28%)、化石燃料燃烧源(13.88%)。PMF模型的解析结果更加精细,其贡献率由大到小依次为金属冶炼与原料堆放源(74.93%)、自然与交通排放源(12.97%)、矿石精炼与电镀源(7.34%)、大气沉降源(4.76%)。研究结果可为土壤环境污染损害赔偿工作提供科学依据及理论支撑。     

饮用水水源安全评价体系研究与应用

以建立一套适用于饮用水水源安全评价的评价体系为目的,构建了综合目标层、准则层以及指标层三个层次的饮用水水源安全评价指标体系;同时建立了\"层次分析法与G1赋权法耦合进行权重划分、模糊综合评价法进行安全等级确定\"的安全评价体系,并应用该评价体系对某饮用水水源的安全进行评价,评价结果表明:该饮用水水源的模糊综合评价指数FCI为2.7939,安全等级为III级,运行状况基本安全。     

污泥基复合土壤改良剂配方优化及改良机理分析

为探寻多元复合型土壤改良剂对沙化土壤的改良效果和机理,文章以辽宁省阜新市彰武县沙化土壤为研究对象,通过开展正交试验考察脱水污泥、污泥堆肥产物和聚丙烯酰胺（PAM）在对沙化土壤理化性质、营养性质和团聚体结构的影响,同时筛选出最佳的投配比例。通过扫描电镜、X射线能谱仪和比表面积分析仪分析污泥基复合土壤改良剂对沙化土壤的改良机理。结果表明,T12处理组（脱水污泥15%、污泥堆肥产物20%、PAM 0.50%）为最佳的投配比例,可以有效地改善沙化土壤的理化性质、营养性质和团聚体结构。土壤饱和含水率提高了107.87%,TN和有机质分别提高至7.02 g/kg和77.90 g/kg,土壤>0.25 mm机械性和水稳定性大团聚体占比超过70%。Pearson相关性分析显示,土壤的营养指标与比重和容重呈负相关关系(P<0.01)、与团聚体结构呈正相关关系(P<0.05)。改良后土壤的比表面积和孔体积增大、平均孔径减小、C元素占比显著增加、土壤结构排列更紧密,是土壤结构稳定性和保水性提高的主要原因。     

超嗜热菌对乡村有机固体废弃物发酵过程减量化的影响研究

传统发酵在废弃物资源化处理中已经广泛应用,但是存在发酵周期长、发酵温度低、容量大、水分高、减量化效果不佳等缺陷.采用超高温好氧发酵技术对乡村有机固体废弃物进行处理,将超高温环境下培养出的以芽孢杆菌(Bacillus)为核心的超嗜热菌剂添加到有机固体废弃物中,采用高通量测序技术,对堆体不同阶段的微生物种群进行分析,同时,对堆体温度、含水率、碳氮比(C/N,质量比)、pH、种子发芽指数(GI)和电导率(EC)等指标进行分析.结果表明:堆体的最高温度为86 ℃,以80 ℃为节点,发酵超高温期占比达到2/3,含水率从44.57％下降到29.09％,总减重率和总减容率分别为85.50％、50.51％,发酵结束时C/N、pH分别为15.56、7.55,发酵结束时物料的GI和EC分别为110.24％和3.72 mS/cm,发酵过程中芽孢杆菌目(Bacillales)和放线菌目(Acti-nomycetales)是达到堆体减量化效果的主要菌目.综上所述,超嗜热菌对好氧堆肥有一定的促进作用,是乡村固体废弃物减量化处理较为理想的发酵菌剂.     

电渗脱水对污泥性质及结合水含量的影响

为探究电渗脱水对污泥理化性质及内部结合水的影响,采用电渗脱水技术处理机械脱水后的污泥,研究了电渗脱水后污泥的含水率、pH、总氮、总磷及结合水的含量变化。结果表明,随着脱水实验的进行,污泥的含水率均呈下降趋势,其中阳极下降最快,最低含水率可降至50.4%。阴极pH上升至9.1,中部变化不明显,而阳极持续下降至5.8。总氮含量表现为阴极和中部缓慢上升,而阳极持续下降;总磷含量的变化为阳极缓慢上升,而阴极和中部持续下降。电渗脱水后污泥中结合水含量较原泥降低,其中阳极结合水含量最低,结合水与干物质的质量之比由初始的2.67降低至0.76。同时发现,结合水含量越少,其所需的融化热就会越高,脱除难度越大。     

完全对称电场对电动-微生物修复石油污染土壤的影响

针对石油这种非极性复杂有机污染物难以去除的特点,以含油量为50 mg/g的石油污染土壤为研究对象,运用行/列循环切换方式,每5 min切换一次电极极性,建立空间和场强上完全对称的电场,旨在研究完全对称电场条件下电动-微生物联合修复对石油污染物去除率的影响. 对土壤有效氮、有效磷、有效钾等营养物含量以及降解菌数量在电场作用下的变化进行比较. 结果表明,1 V/cm的电压梯度下,土壤中的w(有效氮),w(有效磷)和w(有效钾)分别为初始值的1.3,1.6和1.2倍;同时,在电场作用和电极极性切换条件下,土壤的pH为6.3±0.2,温度升高2～3 ℃,石油降解菌的数量增加,当处理时间为20 d时,降解菌数量最大值达2.3×109 　CFU/mL,进而提高了石油的去除率. 烷烃在电动处理下降解速率加快,60 d烷烃去除率达到15.73%. 经过60 d的电动-微生物修复,石油去除率达到33.42%,是对照组的2.4倍.      

基于硫酸根自由基(SO4-·)的污泥预处理技术

应用基于硫酸根自由基（SO4-·）的污泥预处理技术对抚顺某市政污水处理厂浓缩池剩余污泥进行预处理,强化污泥的过滤脱水性能。研究了最佳的氧化反应时间、S2O82-与Fe2+的最佳投加浓度与投加方式;并探讨了SO4-·对污泥特性的影响。结果表明,当S2O82-投加浓度为80 mg·g-1（以干物质计）,Fe2+和S2O82-的摩尔比为1:1,Fe2+按时间比10 min:20 min分2段投加时,在反应时间30 min内,污泥的过滤脱水性能达到最佳。此外,Fe2+活化S2O82-产生的SO4-·是强化污泥脱水的关键。同时,影响污泥脱水性能的胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）浓度和组成在氧化反应前后发生变化,污泥的脱水和过滤性能得到提高。     

低压直流电电解剩余活性污泥

采用低压直流电电解剩余活性污泥,优化了支持电解质的种类、加入量及电压梯度等工艺条件,并考察了在最佳工艺条件下SS去除率、污泥中有机物的质量分数（以VSS/SS计）、污泥pH及污泥沉降性能随电解时间的变化情况。实验结果表明,低压直流电电解污泥的最佳工艺条件为：电压梯度7 V/cm;支持电解质Na₂SO₄加入量0.4.0 mmol/g（以每克干污泥计）。在最佳工艺条件下电解pH为5.8、SS=（7 850 ±200）mg/L、VSS=（6 150±150）mg/L、溶解性化学需氧量（SCOD）为（61.2 ±20）mg/L的污泥,电解60 min时污泥的SCOD最大,达393.3 mg/L,SS去除率达14.4%,VSS/SS为58.5%,污泥pH为3.1。电解后污泥中微生物的细胞结构已不完整,污泥絮体被严重破坏。电解时间越长,污泥的沉降速率越快。