滇西北高原湖泊剑湖演变过程及其生态环境效应分析

以滇西北高原湖泊剑湖为研究区,1974—2015年间8期遥感影像为数据源,运用遥感和地理信息系统技术,研究剑湖湖泊近40年间的时空演变过程,探析剑湖湖泊的入湖污染物及其生态环境效应变化。结果表明:近40年来剑湖湖泊面积呈现先明显减少再增加后缓慢减少的变化规律,由1974年的504.47 hm~2减至2015年的451.72 hm~2;目前剑湖水体中COD含量较低,符合地表水环境质量Ⅱ类标准;TP含量满足Ⅲ类标准;TN含量仅可满足IV类标准;剑湖入湖的主要污染源是农村生活污染和农业面源污染;随着时间的演变剑湖湖泊TN、TP污染物浓度呈上升趋势,剑湖湖泊生态系统受到极大干扰。     

植草沟专用堰的设计与率定研究

植草沟是海绵城市建设中一种重要的转输设施,但现有的计量方法难以直接测定植草沟流量,因而提出利用薄壁三角堰,并通过设计一种与植草沟贴合的堰槽方式来测定植草沟的过流流量,使用此设施不仅可以监测植草沟进出口流量,还可以在不破环植草沟结构的前提下测定植草沟内任意一段的流量。采用直线边坡加圆弧底方式构建了非常规堰槽结构、直角三角形开口方式,实验率定了堰上水头与流量之间的曲线,并与既有公式进行对比。结果表明:相同堰上水头条件下,直角三角堰用既有公式计算出的流量值小于该堰槽方式下的实测值,且相对差值较大,实验范围内最大差值达25. 9%,因此既有计算公式不能直接用于流量计算,而必须进行率定。通过率定拟合公式计算出流量与实测流量相对误差的绝对值在5%左右,计量精度能满足工程要求。     

低影响开发雨洪管理技术费效分析

文章对LID技术的环境效益、经济效益、社会效益分类分析以及采用费效分析方法对其综合效益进行评价;指出国内外LID技术推广层面的政策经济不同之处,总结出LID技术的推广建议。表明LID措施比传统雨洪管理技术具有更大的环境效益、经济效益和社会效益,合理有效的运用将为海绵城市建设提供技术经济上的支持。     

混凝沉淀-超滤处理二级出水中抗性基因膜污染机制研究

该研究采用2种混凝剂-聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS),研究混凝沉淀-超滤(UF)组合工艺对污水厂二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)和有机物的去除效能,探究组合工艺对膜污染机制的影响。结果显示,2种组合工艺较直接UF均可有效强化对二级出水中ARGs和DOC的去除效果,且混凝(PAC)沉淀-UF的效果优于混凝(PFS)沉淀-UF;较直接UF,不同组合工艺的膜比通量下降减缓,膜污染阻力和膜污染指数均下降;混凝(PAC)沉淀-UF经反冲洗后的膜表面性能恢复程度更高,膜污染程度更低。     

透水混凝土铺装各层对径流污染物的削减试验研究

通过使用人工模拟降雨装置和路面装置,试验研究了径流污染物在透水混凝土路面各结构层的去除情况。结果表明,透水混凝土面层和多孔隙水泥稳定基层对污染物的去除率分别为30%~50%、15%~30%,而级配碎石基层对污染物的去除率不足10%。据分析主要原因为透水混凝土面层和多孔隙水泥稳定基层为多孔介质,并含有水泥,由于水泥自身特性,污染物通过截留过滤、物理和化学吸附以及生物作用被去除。通过阐明各结构层除污的情况为透水混凝土的应用提供了理论依据。     

PAC/AC吸附对超滤膜去除再生水中有机物影响

研究了粉状活性炭(PAC)和活性焦(AC)吸附对超滤膜(UF)去除再生水中有机物的效能及其对膜污染的影响。结果表明,PAC和AC吸附预处理可有效改善超滤膜出水水质,投量为40 mg/L时,PAC和AC单独吸附对DOC去除率分别为40.2%和32.6%,超滤出水DOC去除率则由直接膜滤时的21.4%提高至47.2%。UF对大于10 kDa的大分子有机物有较好的截留能力,PAC较AC对中小分子有机物的吸附效果更好。三维荧光(3D-EEM)分析显示,原水中溶解性微生物代谢产物和腐殖质类有机物所占比重较大;直接UF对溶解性微生物代谢产物的去除能力较好,投加PAC和AC促进了紫外腐殖酸和类腐殖酸类有机物去除,紫外腐殖酸EEM峰值分别下降51.7%和48.8%,类腐殖酸EEM峰值下降63.0%和59.9%。投加PAC和AC并经0.45 μm膜预过滤可提高超滤膜通量,其在过滤周期内的下降率由直接膜滤时的27.6%分别降至23.5%和24.4%。AC较PAC更为经济,AC-UF可替代PAC-UF作为经济可行的再生水深度净化工艺。     

茶多酚作为辅助消毒剂的饮用水生物稳定性研究

茶多酚具有消毒能力,可作为一种饮用水辅助消毒剂,但消毒后水中细菌再生长规律尚不清晰。对茶多酚投入水中后的水质进行监测分析,发现可能是茶多酚和菌体蛋白质结合生成了生物可降解有机物(BDOC),成为管网水中异养菌增长的动力,从而使管网水的生物稳定性随着消毒接触时间的延长而降低。试验结果表明,茶多酚在水中的衰减速率和BDOC生成速率有较好相关性。辅助消毒剂投入水中6 h内茶多酚浓度衰减很快,消毒效率指数较低,随着时间的延长,茶多酚浓度降低,消毒效率指数随之提高。因此,茶多酚作为辅助消毒剂时,建议其投加方式不宜采用一次投加,而应连续投加。采用连续投加的方式可以降低茶多酚的衰减速率,提高出水的生物稳定性。     

极端降雨条件下透水水泥混凝土路面削流除污试验研究

通过试验,对极端降雨条件下透水水泥混凝土路面在削减洪峰流量、径流总量以及去除污染物的效果进行研究。试验表明,在降雨历时60 min,降雨量为110,135,163 mm的情况下,透水水泥混凝土路面削减径流总量为55%~69%,削减洪峰流量为55%~63%;对SS、COD、TN、TP的去除率分别为82%~95%、58%~78%、31%~74%、59%~80%。结果表明,在极端降雨情况下,透水水泥混凝土路面在削流除污方面的效果较好,且与一般降雨条件下的除污效果相近,因此在暴雨情况下,也可产生较好的环境效益,表明其具有气候普适性,是一种良好的海绵城市建设技术。     

EGCG消毒过程中氧化聚合作用对色度的影响研究

为探究茶多酚消毒时的色度问题,采用茶多酚中具有抑菌作用的主要成分表没食子儿茶素没食子酸脂(Epicatechin gallate,EGCG)为消毒剂,在不同条件下(消毒剂投加量、接触时间、水样p H、光照条件),测试EGCG氧化聚合反应对水样色度变化的影响。研究表明,非酶促氧化聚合反应主要受EGCG的投加量、水样p H的影响,其影响色度的方式是通过影响反应平衡进而控制聚合物的生成量;酶促氧化聚合反应的条件是存在多酚氧化酶(PPO),水中细菌可提供PPO,而光照条件是影响PPO活性的主要因素,水样p H的变化对于二聚醌(dimer quinone)进一步发生亲核加成反应起着关键作用。