环境工程技术学报

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2017 第7卷第2期

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霍守亮, 马春子, 席北斗, 何卓识

2017, 7(2): 125-133. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.019

摘要(1487) PDF(1062KB)(929)

摘要:
湖泊营养物基准是进行湖泊富营养化综合评估、预防、控制和管理的科学基础和重要手段。系统论述了国内外湖泊营养物基准的最新研究进展,重点分析了统计分析法、压力-响应模型法、模型推断法和古湖沼学法等的优缺点及适用性,提出了我国湖泊营养物基准研究的发展趋势和面临的挑战。参照湖泊最能真实反映湖区的原始状态,但参照点不易获得;模型推断法需要大量的数据资料来构建表征水体特征的函数模型,其复杂性使该方法对营养物基准的制订存在较大难度。压力-响应模型法将成为湖泊营养物基准制订的发展方向,深入开展压力-响应模型机理研究,在水生态基准与富营养化之间关系、营养物基准与浮游生物之间响应关系及营养物基准对特殊敏感种群关系研究的基础上,加强营养物基准的制订与湖泊管理需求的紧密结合。

三峡水库水温对浮游植物群落演替和多样性的影响

张欢, 张佳磊, 刘德富, 刘璇, 贡丹丹

2017, 7(2): 134-139. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.020

摘要(1389) PDF(1650KB)(948)

摘要:
通过对三峡水库浮游植物生物量及种类的长期监测发现,水温是影响三峡水库浮游植物演替的关键要素。设计了室内控制试验,以验证水温是否为影响三峡水库的浮游植物演替的关键要素,分析了水温与浮游植物生物量和群落结构的关系。结果表明:水温是影响浮游植物生物量和群落结构(多样性)的关键要素,16~25 ℃时,浮游植物生物量随水温的升高而增大;25~40 ℃时,浮游植物生物量随水温的升高而减小;23~25 ℃时,浮游植物生物量达到最大,群落多样性也达到最大。

基于现场检测和批试验条件下双酚A和雌二醇在沉积物上的分配系数

田家英, 谭睿婕, 柳玉英, 刘瑞霞

2017, 7(2): 140-145. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.021

摘要(1364) PDF(1020KB)(913)

摘要:
基于实测的水体和沉积物中双酚A(BPA)和17β-雌二醇(E2)浓度,计算了目标污染物在沉积物和水相的分配系数(K_d)和有机碳归一化系数(K_oc),在最佳的批试验条件下,模拟天然水体中BPA和E2的初始浓度,测定目标污染物在沉积物-水相中的分配行为,同时探讨了沉积物有机质对BPA和E2分配行为的影响。结果表明:批试验条件下得到的BPA的lg K_d(1.40)和lg K_oc(3.51)与天然环境下得到的lg K_d(1.63~2.84)和lg K_oc(2.66~4.66)相当;在批试验条件下得到的E2的lg K_d(1.10)和lg K_oc(3.51)低于基于现场检测得到的lg K_d(4.77)和lg K_oc(5.21),表明E2在批试验条件下的lg K_d和lg K_oc并不能很好地描述在天然环境下的分配行为。BPA的K_d与沉积物中有机碳浓度呈正相关,有机碳浓度越高,沉积物对BPA的吸附能力越强。有机碳对E2的吸附影响并不显著。

温度对VFW-DP工艺净化污染河水的影响

颜秉斐, 彭剑峰, 程建光, 宋永会, 李斌

2017, 7(2): 146-151. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.022

摘要(1392) PDF(2086KB)(826)

摘要:
以处理模拟污染河水的垂直流人工湿地-滞留塘(VFW-DP)组合工艺为研究对象,通过试验考察了温度对组合工艺COD_Cr去除和脱氮除磷效果的影响,同时探讨了不同进水方式对组合工艺去除污染物效果的影响。结果表明:VFW-DP对COD_Cr、$NH_{4}^{+}$-N和TP具有较好的去除效果,COD_Cr、$NH_{4}^{+}$-N和TP的平均去除率分别大于47.9%、60.0%、27.5%。在运行初期(中温期),下行式垂直流人工湿地-滞留塘(DVFW-DP)对COD_Cr、$NH_{4}^{+}$-N和TP的去除率分别为61.7%、77.1%和19.9%;上行式垂直流人工湿地-滞留塘(UVFW-DP)的去除率分别为29.5%、53.5%和35.9%:下行式进水方式更利于污染物的去除。温度对污染物的去除效果影响明显,VFW-DP在高温期的去除效果明显优于中温期和低温期。

七星湖湿地磷素分布特征及扩散通量估算

钟馨, 田永兰, 钟美芳, 张化永

2017, 7(2): 152-160. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.023

摘要(1515) PDF(2924KB)(765)

摘要:
为研究山东省滕州市七星湖湿地磷素的分布特征及其迁移规律,植被在磷的迁移转化中的作用,采集秋季七星湖表层沉积物及其上覆水体样品,分析总磷(TP)、总溶解性磷(TDP)、溶解性活性反应磷(SRP)、颗粒态磷(PP)的分布特征和相关性,计算沉积物-上覆水体界面的扩散通量。结果表明:TP浓度在上覆水体明水区域沿途总体变化不大(0.05~0.06 mg/L),在芦苇群落沿程降低(0.04~0.09 mg/L),香蒲群落中有波动变化(0.02~0.09 mg/L)。上、中、下游3个断面明水区域沉积物间隙水中各形态磷素浓度均比植物区域高,说明植物对沉积物中磷素的截留吸收转化有重要作用。上、中、下游大型挺水植物各器官磷素所占比例有明显差异,且地上部分高于地下部分。七星湖湿地经过3年的磷素沉降,沉积物TP浓度增加42.2%。沉积物-上覆水体间TDP和SRP的扩散通量均为正通量,表明磷素从沉积物向上覆水体扩散,且明水区域扩散通量均高于植物区域。表层沉积物间隙水和上覆水体各形态磷的相关性表明,间隙水中的磷主要以TDP和SRP的形态向上覆水体扩散。

梁子湖水环境时空变异分析

王红, 姚君兰, KUNG Hsiang-te, 李兆华, 李艳蔷, 梅新, 陈红兵

2017, 7(2): 161-167. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.024

摘要(1337) PDF(2721KB)(759)

摘要:
梁子湖是湖北省第二大淡水湖,了解梁子湖水质的时间变异性和空间变异性,对梁子湖区及周边城市建设具有重要意义。以春、夏、秋、冬4次采样得到的样本数据为研究对象,利用地统计分析方法,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮($NH_{4}^{+}$-N)和高锰酸盐指数(COD_Mn)4个水质因子的时空特性。结果发现:水体中TN浓度的年变化特征为冬季高于春季,北部较高;TP浓度季节变化较小,从东到西呈片状降低;$NH_{4}^{+}$-N浓度夏季低于冬季,冬季个别区域高于秋季,总体趋势是东高西低;COD_Mn在冬春两季较低,而夏秋季节较高,主要集中在西梁子湖和东梁子湖中部。在时间上,梁子湖冬春季水质优于夏秋季;在空间上,梁子湖区中心水质较好,东梁子湖和入湖口附近水质较差。

Ca(OH)₂预处理的秸秆作为固体碳源的反硝化性能

马玉霞, 谭蕾蕾, 沈志强, 周岳溪, 陈学民, 伏小勇, 唐含英

2017, 7(2): 168-174. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.025

摘要(1522) PDF(3240KB)(889)

摘要:
对水稻、小麦、玉米和高粱4种典型农作物的秸秆进行Ca(OH)₂预处理,考察预处理时间和固液比对秸秆酶解产糖的影响,研究预处理秸秆作为固体碳源的反硝化性能。结果表明:与未预处理和水预处理相比,Ca(OH)₂预处理秸秆酶解产糖量较高,最优预处理时间为3 d,固液比为1∶30;以Ca(OH)₂预处理后的水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆作为反硝化固体碳源,其反硝化速率分别为0.074、0.056、0.055和0.077 mg/(g·h),是各自未预处理时的211%、215%、239%和197%。

复合垂直流-水平流人工湿地系统除氮效果的影响因素

夏艳阳, 崔理华

2017, 7(2): 175-180. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.026

摘要(1384) PDF(1302KB)(1001)

摘要:
复合垂直流-水平流人工湿地系统对$NH_{4}^{+}$-N及TN去除效果的主要影响因素有水力负荷、溶解氧、植物、季节等。研究表明:复合人工湿地系统在1.2、0.8和0.4 m ³/(m ²·d)(高、中、低)3个水力负荷条件下对TN的平均去除率分别为58.28%、61.71%和63.94%,对$NH_{4}^{+}$-N的平均去除率分别为71.71%、59.74%和68.37%;有无充足的氧气对系统中$NH_{4}^{+}$-N和TN的去除效果影响较大,$NH_{4}^{+}$-N去除率从40%~50%提升到80%,TN的去除率从30%提升到70%;有植物的系统对$NH_{4}^{+}$-N及TN的去除率要比无植物的高3%~4%,二者差异不明显(P>0.05);夏秋季节系统对$NH_{4}^{+}$-N的去除率要高于春冬季节,二者具有明显差异(P<0.05),且不同停留时间条件下变化规律基本一致,夏季系统对TN的去除率最高,达86.62%,春季系统对TN的去除率最低,为30%~40%,二者相比有明显差异(P<0.05);温度和氧气是系统去除生活污水中TN和$NH_{4}^{+}$-N最主要的限制因子。

离子交换树脂吸附黄连素废水中铜离子的研究

崔晓宇, 何绪文, 单永平, 曾萍, 刘瑞霞, 孙晨

2017, 7(2): 181-187. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.027

摘要(1622) PDF(2457KB)(1027)

摘要:
以Cu ²⁺-黄连素混合体系的含铜制药废水为研究对象,考察3种离子交换树脂(D152、D113和D401)对含铜废水中Cu ²⁺和黄连素的吸附性能并对树脂进行了筛选,对D401树脂进行了吸附动力学和吸附热力学拟合分析,同时考察该树脂在黄连素竞争吸附影响下对Cu ²⁺的去除效果。最后,在静态试验基础上开展了动态试验,考察D401树脂柱在3种流速〔1、2和5 BV(柱体积)/h〕下,进样量为1~20 BV时出水的Cu ²⁺和黄连素浓度。结果表明:D401树脂的比吸附量随温度升高而增加,随树脂投加量的增加而降低;该树脂在较宽的pH范围内对Cu ²⁺具有很好的选择吸附性,pH为5.0是最佳吸附条件,此时比吸附量可达39.87 mg/g。吸附过程可以通过Langmuir吸附等温线和伪二级动力学模型进行描述。动态试验中,树脂柱在1 BV/h的流速下,对Cu ²⁺有较好的去除效果;在3种流速条件下,对黄连素的吸附率均较低,进一步验证了该型树脂对Cu ²⁺具有很好的选择吸附性。

巯基改性互花米草对阳离子染料的吸附性能

方彩霞, 李方方, 贾晶, 王斌

2017, 7(2): 188-193. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.028

摘要(1415) PDF(1492KB)(867)

摘要:
利用巯基乙酸与互花米草(Spartina alterniflora,SA)表面的羟基发生酯化反应制备了巯基改性互花米草(TMSA)生物吸附剂,傅里叶红外光谱结果证实巯基被接枝到互花米草表面。对模拟的阳离子染料(甲基紫和亚甲基蓝)废水进行吸附研究,结果表明:平衡吸附量随吸附剂投加量的增加而降低;溶液初始pH为8左右吸附效果较好;提高染料初始浓度和温度(10~30 ℃),吸附量都相应升高;吸附动力学符合准二级动力学方程,等温吸附模型符合Langmuir方程。

生物滴滤池处理农村废水的研究进展

刘雪妮, 何连生, 姜登岭, 袁震, 杨兆华, 孟睿, 蒋进元

2017, 7(2): 194-200. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.029

摘要(1394) PDF(849KB)(912)

摘要:
生物滴滤池存在脱氮除磷效果较差、滤料易堵塞、有异味等缺点。针对不同农村地区不同水质的废水,为达到出水标准,提高运行效率,国内外很多学者对生物滴滤池进行了改进研究。滴滤池的结构设计可从降低进水有机负荷、增加含氧量和脱氮除磷分段进行等方面改进;布水方式可从减小进水水滴体积、均匀布水、适当提高布水高度等方面改进;滤料的选择可根据废水的特点选择组合滤料实现优势互补;生物膜的培养可采用人工接种挂膜和自然挂膜相结合的方式来缩短培养时间;适当提高回流比,可提高氮去除率,一般回流比设为60%~80%。生物滴滤池的不断改进使其在农村废水处理中更有优势。

纳米Fe₃O₄对污泥厌氧产沼气性能的影响

贾通通, 王在钊, 耿凤华, 宫磊

2017, 7(2): 201-208. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.030

摘要(1656) PDF(2575KB)(563)

摘要:
对采用共沉淀法制备的纳米Fe₃O₄颗粒进行表征,并探究在中温(35 ℃)厌氧消化过程中纳米Fe₃O₄浓度对产气性能的影响。结果表明:纳米Fe₃O₄浓度为100 mg/L时可使厌氧体系中的氨氮浓度维持在600~1 200 mg/L,pH为7~8,TCOD_Cr以及SCOD_Cr去除率分别提高了8.35%和9.90%;该浓度下厌氧体系中产生的挥发性脂肪酸(VFA)浓度最大,可达4 300 mg/L,且强化了对乙酸的利用;该试验组的产气性能最好,相对于空白组,其累积产气量提高了28.08%,产气周期缩短了2 d,甲烷浓度提高了6%。

城市土地资源中生态环境承载力指标体系的构建及应用——以北京市为例

张型芳, 王文静, 罗宏, 吕连宏

2017, 7(2): 209-215. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.031

摘要(1455) PDF(1809KB)(1469)

摘要:
根据DPSIR模型构建了城市土地资源中生态环境承载力的指标体系,该体系的创新之处在于通过结构化的指标设计将生态环境与人口、经济、社会发展和管理等其他要素纳入统一分析框架,充分考察了各要素之间的密切关联。在实证分析方面,以北京市为例,对其2011—2014年土地资源中生态环境承载力的相关指标变动趋势情况进行分析。结果表明:人口增长与经济增长两大驱动力指标持续上升,对土地资源带来的压力持续存在且逐年增大;城市建设用地的压力不断增大,居住用地造成的压力最为显著;从反应指标和状态指标看,北京市在努力加强城市绿化和生态保护工作,但影响指标目前尚无显著改善,大气污染和水资源短缺等情况仍不容乐观。最后,针对如何评价和提升城市土地资源中生态环境的承载力提出了政策建议。

基于生态效率的区域循环经济发展实证研究——以江苏省为例

刘柄麟, 汪欢, 胡晴, 庄胜利, 陈惠东, 张超

2017, 7(2): 216-224. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.032

摘要(1320) PDF(1918KB)(1047)

摘要:
基于生态效率理论,对江苏省2005—2014年生态效率及其变化轨迹进行实证研究,并引入脱钩分析法探究江苏省经济发展状况与环境压力的关系,最后使用灰色关联分析法对影响江苏省生态效率变化的主要资源与环境分效率因子作出诊断。结果表明:2005—2014年,江苏省各指标的资源效率均在波动,环境效率多数有小幅上升;综合资源效率与综合环境效率皆有波动,且综合环境效率波动幅度大于综合资源效率;从生态效率及循环经济模式的时间演变轨迹看,江苏省走的是跳跃型发展模式;经济发展与环境压力的脱钩状态不稳定,主要表现为强脱钩、弱脱钩和扩张性复钩3种状态;通过灰色关联分析可知,固体废物综合利用、工业用电、全社会用电、生活能源消费、城镇生活污水排放和一般工业固体废物产生为影响江苏省生态效率变化的显著贡献因子。

基于Hsieh和Kljun模型的城市生态系统碳通量贡献区分析与对比

龚元, 赵敏, 姚鑫, 郭智娟, 何毅, 张立平

2017, 7(2): 225-231. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.033

摘要(1331) PDF(2046KB)(1006)

摘要:
利用上海市奉贤大学城内的涡动相关通量观测站点,基于Hsieh和Kljun模型对研究区内的碳通量贡献区进行了分析。结果表明:1)随着大气稳定度的增加,各风向上的碳通量贡献区范围有增加的趋势;2)当大气处于稳定条件下时,非主风向上的碳通量贡献区范围要大于主风向;3)当大气处于不稳定状态时,主风向和非主风向上的碳通量贡献区范围相差不大;4)在各风向和各大气稳定度上Hsieh和Kljun模型所输出的碳通量贡献区范围数值不同,但无显著差异,碳通量贡献区范围形态近似椭圆;5)Hsieh和Kljun模型输出的垂直于主风向和非主风向上的碳通量贡献区的长度无显著差异;6)在迎风向上Hsieh和Kljun模型的碳通量贡献峰值所处的位置有显著差异。

铅冶炼行业重金属污染防控监管现状分析及对策

白璐, 乔琦, 钟琴道, 万斯

2017, 7(2): 232-241. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.034

摘要(1454) PDF(928KB)(1073)

摘要:
为实现铅冶炼行业重金属污染防治,促进铅冶炼行业的绿色发展,以重金属污染成因之一的铅冶炼行业为对象,分别从源头削减、过程控制和末端治理3个阶段系统梳理了国内铅冶炼行业重金属污染防控环境监督和管理现状。结合目前国内的重金属污染源监管现状,在铅冶炼行业环境监管中发现:管理体系的政策协调性存在矛盾;监管多注重末端排口而过程监管乏力;排污许可证制度执行不到位;冶炼企业环境防护距离界定不科学以及环境监测能力滞后;环境信息公开不充分等。针对以上问题提出应从提高政策体系之间的衔接性,注重生产过程管理中的重金属污染防治,充分发挥排污许可证对重金属污染防控的约束力,科学界定铅冶炼企业环境防护距离,加强重金属检测能力建设等方面提升铅冶炼行业重金属污染防控水平的对策建议。

《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行)》修订研究

刘双柳, 张筝, 卢静, 逯元堂

2017, 7(2): 242-248. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.035

摘要(1364) PDF(1000KB)(769)

摘要:
通过分析HJ/T 235—2006《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行)》内容和实施过程中出现的问题,对标准修订的关键技术要点进行了研究探讨,从工艺参数、二次污染控制、设备与管理3个方面提出如下修订建议:根据破碎毁形和蒸汽处理的先后关系不同,将高温蒸汽处置技术归纳为先蒸汽处理后破碎和先破碎后蒸汽处理2类;本着杀菌效果从严控制原则,关键技术参数杀菌温度和杀菌时间的执行标准保持不变;根据市场设备性能和运行管理实际,优化布维-狄克(B-D)试验频率;明确污染物种类和负荷,提出推荐污染处理工艺和防控措施;调整高温蒸汽处理系统建设规模限制,补充医疗废物产生量计算方法;将压缩单元移出主体工程,弱化灭菌消毒处理后的医疗废物后续处置过程严禁回收利用的描述。

离子色谱法测定烟气中的氟和氯

曹晴, 张艳平, 谭玉玲, 刘宇, 王洪昌, 王相凤, 张凡

2017, 7(2): 249-254. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.036

摘要(1421) PDF(1478KB)(884)

摘要:
采用试验对比研究的方法测试武汉某玻璃窑烟气中氟和氯的浓度,结果表明:采用EPA Method 26A方法进行采样,一次采样可获得气态氟、气态氯、卤化氢和卤素浓度等多个数据,相对误差小,具备节省时间和人力的优势。分析烟气吸收液优化的色谱条件:设定EG40淋洗液自动发生器KOH浓度为30 mmol/L;淋洗液流速为1.2 mL/min;进样量为25 μL。该方法相对标准偏差小于3.0%,精密度高,样品加标平均回收率为96.7%~104.3%,准确度良好,完全满足烟气样品吸收液氟离子和氯离子浓度的检测要求。

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