底泥对藻源型局部黑臭水体形成的影响

在太湖局部黑臭水体易发区域竺山湾采集太湖原水、蓝藻及底泥,通过配置"底泥+湖水+蓝藻,湖水+蓝藻,底泥+湖水"三不同的试验系,监测试验过程中水体物化环境指标、致臭致黑物质及水体常规指标的变化特性,分析底泥对局部黑臭水体发生的作用.结果表明,在静态条件下,藻密度为1.0×108 cells/L的藻水中,底泥会使得黑臭水体提前发生.在致臭物质产生方面,底泥促进了典型致臭物二甲基三硫醚(DMTS)的形成及进一步转化.在致黑物质产生方面,底泥促进了硫化物的形成,增加了上覆水中硫化物及Fe2+的浓度,使得水体提前发黑,且发黑程度加重.水体发黑期间,有底泥的藻水较无底泥的藻水中硫化物与Fe2+浓度分别增加0.63mg/L和0.10mg/L.高密度蓝藻堆积消亡使得水体形成的厌氧强还原环境,诱使底泥中的营养盐等向上覆水体释放,使得水体环境急剧恶化.     

铁碳微电解耦合苦草原位处理河道黑臭污水的研究

采用铁碳微电解耦合苦草原位处理河道黑臭污水技术,开展模拟实验,考察了铁碳组、苦草组及铁碳耦合苦草组对黑臭水体的净化效果,讨论了水质净化机理.结果表明,处理20 d,耦合组对COD、NH₄+-N、TN和TP的去除率分别为94.2%、85.7%、82.9%和96.1%,水质指标分别稳定在13.68±1.81、1.41±0.75、5.02±0.86、0.21±0.05 mg/L; 溶解氧(DO)和氧化还原电位(ORP)快速提升,分别由0.68 mg/L、-126.37 mV升高并稳定至(6.35±0.22) mg/L和(235.42±3.41) mV.耦合组对黑臭水的净化效果显著优于单一的苦草、铁碳填料组.耦合组的微生物多样性和丰度也有了明显改善,与降解有机物、脱氮除磷等过程相关的微生物群落相对丰度呈增加趋势,优势菌门有Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Firmicutes,优势菌属为Sediminibacterium、Candidatus Nitrotoga、Pseudomonas.耦合组处理过程以铁碳微电解氧化还原降解COD、产生质子[H]和Fe2+ 为自养反硝化提供电子、Fe2+氧化后的Fe3+生成FePO₄沉淀等作用以及根际微生物和陶粒生物膜降解有机物和硝化反硝化作用为主,辅以苦草吸收氮磷,苦草光合产氧、根际泌氧作用及分泌物促进微生物硝化反硝化,通过协同作用净化水质.该研究为采用铁碳微电解耦合沉水植物快速净化河道黑臭水体提供了依据.     

城市黑臭河道生态修复集成技术研究

该研究以南京市某黑臭河道为例,通过对其污染现状的综合分析,采用微纳米曝气—固定化微生物—浮岛滤床一体化生态修复集成系统分别从水体增氧、微生物负载增殖、植物吸收降解、填料吸附等途径对黑臭水体进行全面水质净化,使处理后河道水体消除间歇性黑臭,水体DO提高2～3mg/L,部分水质指标达到或优于地表V类水标准。     

铁碳内电解耦合蕹菜(Ipomoea aquatica)对黑臭污水脱氮效果的研究

构建了铁碳内电解耦合蕹菜技术体系,用于原位净化河道黑臭污水,采用单因素模拟实验,探究耦合体系植株密度、铁碳填料用量和陶粒用量对黑臭污水脱氮效果的影响规律.结果表明,在植株密度为80株/m2、铁碳填料用量为18 g/L和陶粒用量为52 g/L的适宜组合下,处理22 d后,TN和NH₄+-N的去除率分别为74.1%和99.6%,其质量浓度分别稳定在(13.65±1.24) mg/L和(0.18±0.04) mg/L.水体微生物丰度和多样性有了显著提高,主要优势细菌门是Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes,主要优势细菌属为Pseudomonas、Escherichia-Shigella和Diaphorobacter,微生物群落演化更适宜脱氮.耦合体系通过协同作用净化水质,其作用过程包括:铁碳内电解产生质子[H]和Fe2+提供电子促进自养反硝化、蕹菜根际泌氧促进微生物硝化、陶粒生物膜与根际微生物之间的硝化反硝化作用、陶粒吸附氮.该研究为采用铁碳内电解耦合挺水植物净化河道黑臭污水提供了依据.     

典型环境因子对沈阳北运河底泥总氮释放的影响

以沈阳北运河为对象,采用静态模拟的方法,研究上覆水总氮浓度、p H值和温度等典型环境因子对底泥中总氮释放的影响,并采用动力学模型对实验结果进行了拟合分析.结果表明:上覆水总氮浓度和温度对底泥总氮释放过程及释放量影响显著(P 0. 05),上覆水总氮浓度越低,温度越高,总氮释放速率常数越大,总氮释放量越多.偏酸性条件下底泥释放总氮量显著低于中性和偏碱性条件(P 0. 05).研究结果为沈阳市河流污染控制及黑臭水体治理提供了重要依据.     

浅水湖泊防控黑臭水体复氧技术

试验研究了复氧技术防控浅水湖泊黑臭水体发生的机理和复氧设备.研究发现,当太湖水在藻浓度1.0×108~5.0×108cells/L,水温约28℃时,静止过程中水中的CODM n、二甲基三硫醚浓度持续升高,6 d后发生明显的类湖泛的水体黑臭现象,表明采用人工复氧维持水中1.0mg/L溶解氧的方法可防控藻源性局部黑臭水体发生.研发出3种升流循环复氧装置,结果显示,Ⅲ型装置充氧及能量利用率性能最佳.中试试验显示,Ⅲ型中试溶解氧升高及扩散趋势与fluent模型相符,80 h时溶解氧平均值为3.65 mg/L,溶解氧平均上升速率为0.045 4 mg/(L·h);升流循环复氧机在模拟黑臭水体应急处置时,48 h时影响半径可达到50 m.初步证明升流循环复氧装置可作为应急充氧设备,用于类似太湖的浅水湖泊黑臭水体的治理领域.     

高温催化氧化直接测定水样中的总氮

总氮是水体富营养化程度的主要衡量指标,应用Multi N/C2100S型总有机碳/总氮分析仪直接测定水中总氮。以纯度≥99.995%氧气为载气,Ce O2/Pt作为催化剂,在850℃高温下用固态电化学检测器(Ch D)对水样中总氮进行测定。新方法的检出限达0.028mg/L,线性范围为1.0~100.0mg/L,含量分别约为10.45mg/L、3.51mg/L的实际样品进样得到相对标准偏差分别为5.41%、1.56%,样品加标回收率在89.4%~104.3%,并与国标紫外分光光度法进行对照实验,两种方法测定结果无显著性差异。     

南京黑臭河道底泥污染特征及评价

为研究黑臭河道底泥污染状况,以南京城区黑臭河道底泥为研究对象,测定底泥中总氮、总磷、有机质及重金属的含量;并分别采用有机指数与污染指数对底泥营养盐,污染负荷指数对重金属进行污染状况评价。结果表明底泥中总氮、总磷及有机质的均值分别为1 537.81 mg/kg、1 905.83 mg/kg、7.62%,三者空间分布差异性显著;重金属Zn、Ni、Cr、Cu及Pb的平均含量分别为1 699.10mg/kg、276.21 mg/kg、535.53 mg/kg、588.80 mg/kg和124.79 mg/kg,各金属元素均远超南京土壤背景值且受人为活动干扰较大。底泥营养盐评价结果表明黑臭河道底泥受到有机和磷污染比氮更为严重,底泥污染负荷指数(PLI)范围在4.01~24.72之间;黑臭河道底泥普遍受到重金属污染。与其他受污染水体(未达到黑臭水平)相比,黑臭河道底泥有机污染及重金属污染程度更为严重。     

舟甬航道附近潮间带沉积物中总磷、总氮、总有机碳的分布特征

对宁波、舟山附近海域潮间带沉积物中的总磷、总氮和总有机碳的含量及分布特征进行研究。结果表明,研究海域总磷浓度范为0.28~0.36 mg/g,平均值为0.32mg/g,总氮浓度范围为0.54~1.53 mg/g,平均值为0.95 mg/g,总有机碳浓度范围为2.33~13.29 mg/g,平均值为6.05 mg/g。相关性分析结果说明,总磷、总氮和总有机碳间有较好的相关性。根据Redfield比值显示研究区域沉积物中有机质的来源以海源为主,也受人类活动带来的陆源污染影响。评价结果显示沉积物中的磷,碳处于清洁状态,而氮具有一定的生态风险。     

矿山湿地水体水质时空变化规律研究

以矿山湿地(MW-1和MW-2)为对象,对水体有机物(化学需氧量COD和生化需氧量BOD5)及营养盐(总氮TN,氨氮AN和总磷TP)的时空变化特征进行了研究,通过1年的监测分析发现:不同矿山湿地水体水质差异明显,其中MW-1的COD和BOD5质量浓度分别为8.91 mg/L和5.81 mg/L,TN,AN和TP质量浓度分别为0.57mg/L,0.30mg/L和0.06mg/L;MW-2的COD和BOD5质量浓度分别为16.80mg/L和10.21mg/L,TN,AN和TP质量浓度分别为1.19mg/L,0.58mg/L和0.25mg/L;矿山湿地水体水质季节性变化显著(p<0.01);富营养化评价分析发现,矿山湿地水体富营养化程度季节性变化显著,MW-1富营养化程度低于MW-2,总体富营养化程度从小到大依次为冬季、秋季、春季、夏季.     

基于WASP石墨烯可见光催化的水质提升效果研究

为了寻求改善城市人工景观水体水质的可靠方法,文章以合肥市的人工景观水体翡翠湖为研究对象,针对其部分水体黑臭的现状,选择石墨烯可见光催化技术对其进行水质提升实验研究,采用水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP)模型构建翡翠湖水质模型,利用数值模拟的方法以溶解氧(dissolved oxygen, DO)、化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(total phosphorus, TP)为指标,模拟运用石墨烯可见光催化技术治理后的水质,并通过翡翠湖水质提升项目实验验证结果。结果表明：利用WASP水质模型可以有效地模拟石墨烯可见光催化技术对水体的水质提升效果,经过该技术治理后,翡翠湖实验河段水质在92 d内由劣Ⅴ类水提升至Ⅳ类水水质标准(ρ(COD)≤30 mg/L、ρ(NH₃-N)≤1.5 mg/L、ρ(TP)≤0.1 mg/L),为类似黑臭景观水体的水污染治理提供了新的治理方案与思路。     

水溶性大豆多糖对啤酒酵母悬浊液的絮凝作用

采用酒石酸、六偏磷酸钠和氢氧化钠浸提豆渣制得大豆多糖SSPS P1、SSPS P2和SSPS P3,分别考察金属阳离子(Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、K+、Na+)、多糖浓度、p H值以及温度对SSPS絮凝啤酒酵母悬浊液的影响,并进行响应面试验设计,优化SSPS P1絮凝酵母悬浊液的条件,得到相应的数学回归模型.单因素研究结果表明:3种水溶性大豆多糖中SSPS P1絮凝酵母悬浊液的效果最好;多数金属离子对于3种SSPS的絮凝性起促进作用,其中Fe3+协同絮凝效果显著,Fe3+浓度在0.025 mmol/L时效果最好;SSPS P1浓度和温度也会影响絮凝啤酒酵母悬浊液的效果,SSPS P1质量浓度和温度分别为10 mg/L和30℃时效果较好;强碱性环境有利于SSPS P1絮凝酵母悬浊液.分析数学回归模型得到的絮凝最佳条件为SSPS P1质量浓度11.56 mg/L、Fe3+浓度0.26 mmo L/L、p H值9.05、温度30.68℃,絮凝率的预测值与实验值非常接近,回归模型能够反映各因素对啤酒酵母悬浊液絮凝效果的影响.     

新型铁炭微电解法降解EDTA有机废水

开发一种基于铁炭微电解处理有机废水的新方法,处理乙二胺四乙酸(EDTA)难降解有机废水。采用活性炭作氧电极载体,铁粉为阳极,在酸性富氧条件下产生的OH自由基有效降解废水中的EDTA组分,根据微电池原理及Fenton反应导出羟基自由基.OH浓度的热力学关系式,可用于合理解释各种因素对EDTA脱除率的影响。研究pH、通气条件、温度、反应时间及Fe与C的质量比对EDTA脱除效果的影响,得到最佳工艺条件如下：pH为2～4,温度为常温,Fe与C的质量比≥0.01,时间＞30 min,有氧气存在,在该条件下使总有机碳(TOC)质量浓度为200 mg/LEDTA的脱除率达到83.8％。     

铁碳微电解耦合反硝化菌削减河道黑臭底泥污染物及净化水质的研究

采取向河道中投加铁碳填料和反硝化菌复合包的方式,构建了铁碳微电解耦合反硝化菌曝气辅助原位削减河道黑臭底泥污染物及净化水质技术,模拟实验结果表明,当铁碳填料投加30g/kg、反硝化菌接种量15mg/kg、曝气量为60ml/min和曝气时间为9h/d的最佳组合下运行仅28d后,上覆水COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别达85.7%、98.6%、65.7%和96.4%,稳定达到地表水Ⅳ类水标准;底泥TOC去除率达48.8%;底泥中BD-P和NaOH-P组分显著增加;底泥可转化态N含量显著减少;表层5~10cm底泥由深黑色变为浅褐色,耦合技术能快速削减河道黑臭底泥污染物及改善水质. 耦合体系中,铁碳微电解改善了水及底泥复杂有机物的可生化性,碳去除效能显著增强,N素的去除途径增多,P被吸附及生成沉淀固定到底泥中;投加的反硝化菌虽未成为优势菌种,但对脱氮有诱导作用;曝气提高了水体溶解氧,改善了底泥生境,激活了底泥土著微生物活性,三者协同作用削减黑臭底泥污染物并净化水质. 本研究为铁碳微电解耦合反硝化菌原位削减河道黑臭底泥污染物及净化水质技术提供理论依据.     

汾河太原城区段水体黑臭评价

以多断面、长时间、高频度现场观测与水质监测资料为基础,应用黑臭单因子污染指数、有机污染指数和黑臭多因子加权指数分别对水体进行黑臭评价,提出了适合汾河太原城区段的水质黑臭评价方法和标准。     

环境因素对航煤中微生物影响的正交实验设计

结合航煤的实际情况,在实验条件下观察温度、pH值、Fe2+和Cl-4个因素的综合作用对微生物生长的影响.采用了正交试验设计,并对实验结果进行科学的统计分析.通过极差和方差分析法分析实验结果得出最优生长条件是温度为35℃、pH值为7、Fe2+的浓度为150 mg/L和Cl-的浓度为1.5 g/L.Fe2+浓度对航煤中微生物的影响比pH值的影响要大,具有一定代表性,为进一步研究微生物的防治提供技术指导.     

淮南采煤沉陷水体中氮磷的分布特征及环境意义

煤炭资源的大规模开采,导致高潜水位采煤沉陷区积水面积迅速扩展.以淮南市7个矿区典型的采煤沉陷水体为研究对象,测试分析了水体中氮、磷等水质指标并进行了水质评价.结果表明:1研究区沉陷水塘的总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)与总磷(TP)的平均值分别是3.04,0.61,0.61和0.16mg/L,水体的氮磷负荷较为严重;2沉陷区水体中TN分布为新庄孜矿(5.58mg/L)潘一矿(4.07mg/L)顾桥矿(2.77mg/L)潘三矿(1.79mg/L)朱集和潘北矿(1.47mg/L)潘二矿(1.17mg/L),TP分布为潘三矿(0.29mg/L)新庄孜和朱集矿(0.20mg/L)顾桥矿(0.17mg/L)潘北矿(0.14 mg/L)潘一矿(0.11 mg/L)潘二矿(0.05 mg/L),TN分布与沉陷时间具有良好相关性,而TP分布没有明显规律;3沉陷区的TN和TP相关性不显著,TN和NH4+-N具有良好的正相关,温度、溶解氧、pH与氮磷指标具有一定的相关性,综合水质标识法评价结果显示,研究区水体中的氮磷水平基本处于Ⅲ类或者超过Ⅲ类水,水体中最主要的超标和污染因子是TN,其次是NH4+-N.     

鲢对富营养化水体的消减作用研究

以鲢为对象,通过设计室内试验,控制水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl a)的初始浓度(0.355mg/L,57μg/L),改变总氮(TN)浓度(2.892mg/L和3.714mg/L浓度梯度),研究了鲢对设定富营养化水体的消减作用.结果表明,向100L实验水体中投入(10±1)g鲢(1尾)后,两种处理组水体中TP、TN和Chl a均降低,但初始TN浓度为3.714mg/L时鲢对富营养化水体的作用效果比TN浓度为2.892mg/L显著,表明鲢对富营养化水体的治理与TN浓度相关.     

紫外分光光度法用于三峡库区水体总氮的测定

水体富营养化将破坏生态环境平衡．衡量水体是否发生富营养化污染的一个重要评价指标,是准确测定水体中总氮的含量．三峡库区筑坝后,水体流速减缓,可能导致水体富营养化污染的发生．依据朗伯一比尔定律,采用碱性过硫酸钾消解、紫外分光光度法,开展了三峡库区水体中总氮含量的测定工作．研究分析了影响总氮精确测定的各种可能因素,提出并改进了适合于实验室环境条件,也能获得高准确度结果的总氮测定方法．采用改进后的紫外分光光度法,对三峡库区内重庆主城区的嘉陵江实际水样中的总氮含量进行了测定与分析．研究结果表明,测得水样的总氮含量为0．6～1．0mg／L,小于国家规定的发生富营养化污染的限定值（≥2．0mg／L）,得出三峡库区水体尚未发生富营养化污染的结论．     

三角帆蚌对精养鱼塘水体主要水质因子的调控

利用三角帆蚌作为调控水质的生物过滤材料,建立蚌单养与鱼蚌混养的两种生物调控系统并与当地传统的精养鱼塘养殖系统模式作同步比较,分析了三角帆蚌对水体的主要水质因子变化及鱼产量的影响.养殖6个月后,鱼蚌混养生物调控系统水质优良,其中,鱼蚌混养水体中单胞藻总数为340万个/ml,蓝藻与绿藻数量之比（蓝绿比）为1：1.8,DO值为7.5mg/L,氨氮为2.42mg/L,总氮为2.76mg/L,磷酸磷为0.06mg/L,总磷为0.11mg/L,COD为36.0mg/L,悬浮物为30.2mg/L,蚌成活率为75.0%,鱼类成活率为71.0%.蚌单养的水体中单胞藻总数为86万个/mL,蓝绿比为2.1：1,DO值为7.5 mg/L,氨氮为2.00mg/L,总氮为2.14 mg/L,磷酸磷为0.04mg/L,总磷为0.07 mg/L,COD为20.0 mg/L,悬浮物为8.0 mg/L,蚌成活率为85.0%.但其蓝绿比则表现为蓝藻爆发型.作为无蚌对照组的养鱼系统中,水质逐渐恶化,鱼类生长受到抑制,易发生病害,鱼类成活率仅为58.8%.研究结果表明：鱼蚌混养系统可有效地改良水质,提高鱼类的存活率.