环境工程技术学报

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2017 第7卷第4期

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许振成, 曾凡棠, 谌建宇, 虢清伟, 应光国, 胡勇有, 杨扬, 查金苗, 宋乾武, 李德波, 赵学敏, 卓琼芳, 苟婷

2017, 7(4): 393-404. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.055

摘要(1289) PDF(1500KB)(1390)

摘要:
归纳了水专项东江项目2008—2013年的主要研究成果:针对保护优质水源的国家需求,选择典型的东江流域开展前瞻性的水污染控制技术研发并进行工程示范,创建了由常规水质指标实时在线化,痕量污染物控制指标识别筛选全流域优化,生物毒性指标甄别多属性全程化等成套技术构成的水源流域水质风险识别技术体系;由各类工艺废水脱毒减害,同质污水区域集中强化处理,排水持续净化等成套技术构成的水环境风险控制工程技术体系;由水生物链各物种生长状况评级,生境恢复和物种受损关键环节恢复等成套技术构成的生态健康维护技术体系。集成以上3个技术体系形成成套的流域水环境风险控制技术体系集。基于上述技术创新提出了“控制风险、维护生态、保水甘甜、发展持续”的水源流域管理创新总体策略。研发的技术体系与策略在东江流域的示范与应用,实现了东江主干流水质常年优于Ⅱ类的污染控制目标。

德国城镇水事管理法律的发展——供水保障和污水处理

科克·沃尔夫岗, 王海燕, 王清军, 沈百鑫

2017, 7(4): 405-417. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.056

摘要(1262) PDF(872KB)(914)

摘要:
关于饮用水供应和污水处理的法律规范,属于市政水管理的核心领域,是水管理法的重要组成部分。特别在国际和欧盟层面,以长期保障饮用水供应为核心内容的“涉水人权”成为关注热点。首先对德国水事管理法律的发展做一概览,《水法》确保一种公法上的监管秩序。尽管受到欧盟《水框架指令》影响,德国水事管理在向水环境质量达标转型,但饮用水供应与污水处理仍是《水法》的核心内容。在欧盟层面上,除了《水框架指令》外,《市政污水指令》和《饮用水指令》分别对供水保障和污水处理2个领域做了具体规定。在德国法律层面上,首先对供水保障和污水处理领域的组织体系,从集中式和分散式的发展趋势以及保障效率的私营化趋势加以评析;其次对《水法》在联邦制改革下的发展和作为水事监管核心的许可制度进行介绍;然后在污水监管领域,分别就污水排放许可的先进技术水准、直接与间接排放、污水收费和污泥处理进行分析;最后就饮用水供应领域,从水源地保护和饮用水供应2个方面加以介绍,指出了德国在水事监管领域的挑战。

中国地区黑碳气溶胶的气候效应模拟

关攀博, 师华定, 高庆先, 杜吴鹏, 郑辉辉, 张强

2017, 7(4): 418-423. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.057

摘要(808) PDF(6583KB)(1141)

摘要:
RegCM模式对于中国区域气候要素模拟的准确性已得到本地化验证,但系统默认的数据源往往不具备本地化的特征,尤其是气溶胶排放清单设定的生物质源具有季节变化性,人为源为固定值,大大降低了人为源的气溶胶气候效应影响。采用多尺度排放清单模型(MEIC)计算的2013年黑碳气溶胶排放清单,设置不同试验情景,对比分析了人为黑碳气溶胶的气候效应。结果表明:黑碳气溶胶的加入使中国地区的辐射强迫、温度、降水以及黑碳气溶胶柱含量都产生明显变化,且有显著季节变化特征;随着季节变化,气候要素的增减效应范围不同,温度呈由南向北的增长趋势,降水量呈南增北减的趋势,黑碳气溶胶柱含量高值区集中出现在南方工业聚集区。

基于生命周期评价的烧结烟气净化技术比较

魏进超, 李俊杰, 康建刚

2017, 7(4): 424-432. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.058

摘要(912) PDF(2381KB)(791)

摘要:
烧结烟气是钢铁企业主要污染源之一,活性炭同时脱硫脱硝技术和半干法脱硫+SCR脱硝组合净化技术是目前实现烧结烟气综合净化处理较成熟的方案。运用生命周期评价手段,对国内某钢铁企业2种烟气净化技术进行综合评价。通过收集能源消耗、资源消耗和污染物排放清单,确定能耗分布,并计算得到相应的资源耗竭系数和环境影响负荷。结果表明:能源消耗和资源消耗方面,活性炭法优势明显,能耗和资源耗竭系数仅为半干法脱硫+SCR脱硝组合净化技术的68.38%和59.33%;环境影响方面,二者差距较小,活性炭法环境影响负荷略小。最后,依据生命周期评价结果给出相应建议,综合2种烟气净化技术生命周期评价结果,从能耗、资源消耗和环境影响的角度来看,活性炭法在烧结烟气净化领域具有明显的优势。

基于移动监测的城市道路PM_2.5和PM₁₀浓度分布研究

周岩, 谭洪卫, 胡婷莛, 段玉森

2017, 7(4): 433-441. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.059

摘要(1008) PDF(11557KB)(739)

摘要:
利用移动监测方法采集2016年7月14—16日上海市不同功能街区及道路环境的PM_2.5、PM₁₀、水膜高度等数据,研究城市不同街区及道路环境PM_2.5和PM₁₀浓度分布规律及影响因素。结果表明:降水对PM_2.5具有明显的去除效果,水膜高度与颗粒物浓度的变化存在负相关关系。生活区和虹桥商务区内的颗粒污染物以细颗粒为主,虹桥商务区和工业区的部分微环境分别由于工地和路面扬尘的影响会出现PM_2.5~10浓度严重升高的现象。小陆家嘴商务区的污染物扩散较好,不易堆积,该街区内没有污染十分严重的区域。实测证明,并不是所有的高架桥都会加重街道峡谷内的空气污染,合理的街道峡谷构造条件下,高架桥对街道峡谷内污染物扩散影响不大。

景观水体的生态净化与水质维护工艺应用研究

丁一轩, 李星, 杨艳玲, 王男, 刘永旺, 赵锂

2017, 7(4): 442-450. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.060

摘要(1869) PDF(11900KB)(364)

摘要:
依托实际景观水体水质维护的生态净化工程,研究充氧、过滤等物化技术以及水生植物塘、生态氧化塘、表流湿地等生态技术对景观水体的水质净化与维护作用,对比不同生态净化工艺流程的特点,评价各工艺单元对主要污染物的净化效果。结果表明:曝气/过滤、水生植物塘、生态氧化塘及表流湿地等单元均有较明显的水质净化效果,其中曝气/过滤单元的浊度去除效果最好,表流湿地、生态氧化塘及水生植物塘单元的有机物及营养物质去除效果更佳;季节和水温对净化效能有显著影响。不同生态净化工艺流程的对比结果表明,曝气/过滤-水生植物塘-表流湿地工艺流程的浊度去除效果更佳,曝气/过滤-生态氧化塘-表流湿地工艺流程的有机物及营养物质的削减作用更好。在稳定运行期间,2种生态净化工艺流程的浊度、COD_Mn、叶绿素a、TN、TP平均去除率分别为43.14%和35.45%、24.77%和27.77%、17.72%和24.06%、29.94%和36.65%、22.63%和33.60%。

臭氧氧化降解水中磺胺嘧啶的机理研究

王培良, 钱锋, 宋永会, 苟玺莹

2017, 7(4): 451-456. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.061

摘要(1207) PDF(1728KB)(995)

摘要:
环境中残留的抗生素药物对生态环境的危害受到极大关注。研究了臭氧对水中磺胺嘧啶(SD)的降解,考察了溶液pH、臭氧浓度和HC

O 3 -

投加量对臭氧降解SD的影响,并对其降解机理进行了分析。结果表明:初始pH、臭氧浓度及HC

O 3 -

均对臭氧氧化降解SD过程造成影响,提高pH、增加臭氧浓度和HC

O 3 -

投加量均能提高SD降解速率;在SD浓度为30 mg/L、初始pH为9.14、臭氧浓度为10.0 mg/L、HC

O 3 -

投加量为100 mg/L时,反应30 min后SD基本被去除,120 min后SD的最终矿化率为39.44%;臭氧降解SD过程基本符合伪一级动力学模型。液相色谱-质谱分析结果显示:臭氧氧化SD过程中,生成中间产物对氨基苯磺酸(C₆H₇NO₃S),经臭氧进一步氧化分解,最终矿化生成CO₂。

挥发性有机物污染地下水吹脱处理的中小试研究

徐峰, 黄海, 杨勇, 王瑜瑜, 牛静, 曹成成, 张文, 屈智慧, 陈美平

2017, 7(4): 457-462. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.062

摘要(1369) PDF(1479KB)(758)

摘要:
在小试规模下,研究了不同气液比对地下水中3种典型挥发性有机物1,2-二氯乙烷、苯和氯仿吹脱处理效率的影响。结果表明:在20 ℃、气液比为60∶1时,3种有机物的去除率最佳,分别达89%、93%和95%以上。在小试研究结果的基础上,依托自主开发的吹脱中试设备,研究了气液比、水温、有机物初始浓度和类型对吹脱效率的影响。结果表明:气液比和水温对3种有机物的去除率影响最大,当水温为20 ℃、吹脱塔气液比为75∶1时,1,2-二氯乙烷、苯和氯仿的去除率均达到99.7%以上,达到设计要求。中试吹脱后尾气处理采用DBD(dielectric barrier dischange)低温等离子体协同活性炭处理技术。

垃圾填埋场地下水污染修复技术优选研究

张士宽, 王月, 安达, 张伯强, 周炼, 赖健, 涂婷

2017, 7(4): 463-469. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.063

摘要(1004) PDF(1631KB)(1075)

摘要:
结合国内外地下水污染场地的修复经验,综合考虑当地社会经济条件、地下水脆弱性、污染物特征等因素,采用层次分析法建立了修复技术优化指标体系;在此基础上运用多准则决策分析模型(MCDA)进行地下水污染修复技术优选排序,构建垃圾填埋场地下水污染修复技术筛选模型;并以湖北省某简易垃圾填埋场为例进行应用研究。结果表明:在备选的5种场地地下水修复技术(监测自然衰减技术、渗透反应格栅、多相抽提技术、抽出-处理技术、原位微生物修复技术)中,抽出-处理技术、原位微生物修复技术较为理想。综合考虑该污染场地条件、地下水污染治理要求及附近受体分布情况,得到最佳修复方案为:高污染风险区域采用抽出-处理技术和原位微生物修复技术组合;低污染风险区域采用监测自然衰减技术。

基于不同设计水文条件的铁岭水环境容量核算

彭嘉玉, 雷坤, 乔飞, 周刚, 张鑫, 郝晨林, 王淑一

2017, 7(4): 470-476. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.064

摘要(1144) PDF(2688KB)(862)

摘要:
水环境容量是污染物总量控制的重要理论基础,设计水文条件的选取是水环境容量核算的关键内容。建立了铁岭流域稳态水质模型,计算了在生物学方法(30B3、4B3)和水文学方法(7Q10、30Q10)条件下铁岭控制单元的水环境容量。结果表明:30B3和30Q10设计水文条件下COD水环境容量分别为8 048.74和9 658.49 t/a,氨氮水环境容量为549.15和658.97 t/a;4B3和7Q10设计水文条件下氨氮的水环境容量为439.33和494.26 t/a。传统水文学方法核定的水环境容量与生物学方法核定结果相近,但是其设计流量的保证率偏低,污染防控风险增加。水环境容量与入河污染负荷的核定结果表明,铁岭市经济社会的发展已经超过了其水环境承载力,需优化水库的调节能力,合理配置水资源,以增加河道纳污能力,实现污染防控目标。

新型破碎压榨联合生物工艺处理餐厨垃圾中试研究

雷永康, 熊春江, 姜苏峻, 林蒋海, 刘泽寰

2017, 7(4): 477-482. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.065

摘要(1185) PDF(802KB)(1132)

摘要:
采用新型破碎压榨预处理、油液渣三相分离的联合生物工艺(CBP)处理广州市餐厨垃圾,研究该工艺对餐厨垃圾减量率、产乙醇量、回收油脂和高蛋白酒糟的效能。结果表明:1)新型破碎压榨预处理后,餐厨垃圾减量率达90%以上,且压榨渣的干基低位燃烧值为4 885 kJ/kg,达到GB/T 18750—2008《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》的垃圾焚烧标准。2)在偏酸性(pH为3.62)和含盐量较高(盐分浓度为8.03 g/L)的环境下,酵母代谢工程菌(噬污酵母)在24 h内对餐厨垃圾总糖转化为乙醇的效率高达91.78%,说明酵母代谢工程菌具有耐盐耐酸性及糖醇转化的高效性。3)联合生物加工工艺对餐厨垃圾的油脂回收率为89.78%,对高蛋白酒糟的回收率为98.39%,且产品特性达到GB/T 25866—2010《玉米干全酒糟(玉米DDGS)》高脂型一级标准;对乙醇回收率为94.99%,且产品特性达到GB/T 394.1—2008《工业酒精》一级标准。联合生物加工工艺对餐厨垃圾处理具有减量化程度高、发酵周期短、产品回收率高且品质好的优势。

生活垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力原位测试法的优化与应用

李海玲, 岳波, 黄启飞, 苏毅, 高庆先, 马占云

2017, 7(4): 483-488. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.066

摘要(966) PDF(1495KB)(461)

摘要:
为提高垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力原位测试方法的适用性,对基于CO₂和CH₄浓度比的碳原子守恒法进行了优化。应用优化后的方法对北京阿苏卫垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的变化规律进行分析,结果表明:该垃圾填埋场覆盖层表面CO₂和CH₄释放通量比在春夏季较高且变动范围较大,而秋冬季则相对较低且稳定;覆盖层CH₄氧化速率和氧化率均表现为秋冬季远低于春夏季,监测Ⅰ区(封场时间为2003年)和监测Ⅱ区(封场时间为2009年)覆盖层CH₄氧化速率(以C计)平均值春夏季分别为1 569.89和1 054.47 mg/(m ²·h),秋冬季分别为171.13和333.02 mg/(m ²·h);监测Ⅰ区和Ⅱ区CH₄氧化率平均值春夏季分别为79.69%和44.83%,秋冬季分别为7.54%和11.33%;填埋时间较长的监测Ⅰ区覆盖层的CH₄氧化能力〔全年平均值为911.7 mg/(m ²·h)〕大于监测Ⅱ区〔全年平均值为707.5 mg/(m ²·h)〕。应用优化后的方法得到的覆盖层CH₄氧化速率和氧化率的变化规律与文献报道相符,该方法对垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的估算具有较好的适用性。

金银花露与午时茶药渣中温厌氧特性

徐俊虎, 郭强, 缪巍, 史波芬, 刘涛

2017, 7(4): 489-494. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.067

摘要(971) PDF(1436KB)(780)

摘要:
以金银花露和午时茶药渣为研究对象,在(37±1)℃下利用自制的厌氧反应装置对药渣进行半固相中温厌氧试验,按厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶2、1∶1、2∶1和3∶0将厌氧污泥接种至药渣中。结果表明:当厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶1时,药渣产甲烷效果最佳,金银花露和午时茶药渣最终产甲烷量为78.2和109.0 mL/g。在接种厌氧污泥与混合药渣总固体质量比为1∶1前提下,金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比分别按0∶3、1∶1、1∶2、2∶1和3∶0配制厌氧发酵底物,在同样温度下进行厌氧发酵试验。结果表明:金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比为1∶2时,最终产甲烷量为138.2 mL/g,且在0~96 h厌氧反应产气较快,其动力学行为符合0级反应动力学方程,反应速率常数(k)为1.11 mL/(h·g)。为获得最大的产甲烷速率,厌氧反应应控制在0级反应阶段。

钻井废泥浆絮凝脱水固化处理研究

陈曦, 郭丽梅, 喻可喆, 武首香

2017, 7(4): 495-499. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.068

摘要(901) PDF(1145KB)(917)

摘要:
以海上油田水基钻井废泥浆为试验对象,采用化学固液分离法,加入不同絮凝剂脱水,并用水泥作为固化剂对脱水后的泥饼进行固化处理制成建筑材料。结果表明:钻井废泥浆经稀释后才能实现固液分离。当钻井废泥浆稀释比为4.00时,加入150 mg/kg阴离子絮凝剂A1920PAM,处理后钻井废泥浆泥饼含水率最低降至35.33%;水泥固化块中钻井废泥浆泥饼最佳加入比为25%,此时既能满足大部分建筑材料强度要求,又能大量固化钻井废泥浆;对水泥固化后的材料用水浸泡测定浸出液中主要污染物,结果显示,浸出液中COD_Cr、重金属等污染物浸出量均低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。

长江流域不同尺度岸带区域的土地利用及其变化

张哲, 倪贺伟, 王维, 杨冉冉, 张志苗, 杨柯宁

2017, 7(4): 500-508. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.069

摘要(927) PDF(2536KB)(811)

摘要:
利用2010年和2000年数据,分析长江流域干流和支流的岸带区域土地利用类型及其10年间的变化,并对比分析干、支流不同宽度缓冲距离内的土地利用结构特征及其时空变化,探讨不同地理尺度下的人类开发活动对长江岸带土地利用格局的影响。结果表明:长江岸带区域是流域内人类开发建设和农业活动的重要区域,岸带区域的耕地和人工表面面积占比分别为31.9%和6.8%,明显大于流域平均(24.9%和3.1%);其中,长江中游岸带区域的人类开发建设和农业活动强度相对较高,干、支流岸带区域的林地占比仅为长江流域平均的14.1%和66.0%。从2000年与2010年土地利用变化看,长江干、支流岸带区域的人工表面占比增幅最大,其中,中游干、支流的岸带区域人工表面增幅分别为流域平均的5.3和2.1倍。

Cd胁迫下复合叶面肥对水稻幼苗生长及Cd积累特征的影响

蔡亮亮, 赵龙, 陈卫玉, 姚娜, 张乃明, 侯红

2017, 7(4): 509-516. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.070

摘要(921) PDF(1794KB)(775)

摘要:
为探究叶面喷施肥料是否可有效缓解重金属对水稻的毒害作用,以湘晚籼17和五优369基因型水稻品种为材料,通过盆栽试验法测定复合叶面肥对土壤不同浓度Cd胁迫下水稻幼苗的生长情况和地上、地下部Cd积累效应。结果表明:喷施自制复合叶面肥不仅能促进2种水稻幼苗株高和干重的增长,且能有效地抑制水稻地上部Cd积累,对湘晚籼17的抑制效果优于五优369。这说明多养分复合叶面肥对水稻Cd积累的调控效果可能与水稻自身品种差异和土壤Cd的浓度有关。

碳排放与经济增长的协调性分析

张型芳, 罗宏, 吕连宏

2017, 7(4): 517-524. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.071

摘要(940) PDF(2044KB)(783)

摘要:
针对碳排放和经济增长的协调性关系,基于环境库兹涅茨曲线(EKC)假说和脱钩理论,选取中国、美国、印度、俄罗斯、日本、德国、韩国、沙特阿拉伯、加拿大、英国10个主要碳排放国家的年度数据进行实证研究。碳排放与经济增长的协调性分析结果表明:欧盟等国协调性较好,中、印等发展中国家需要加强。EKC与脱钩理论在度量低碳方面是统一的(2种方法下考察碳强度得到的弹性和结论基本一致),在构建低碳指标长、短期目标时,可分别参考EKC回归系数(β)和Tapio脱钩弹性系数(e);在促进低碳经济发展方面,发展中国家可借鉴欧盟等国经验,力求较低碳排放和较高经济增长之间的协调发展。

产业环境准入框架构建及案例研究——以常州市为例

高宝, 傅泽强

2017, 7(4): 525-532. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.072

摘要(957) PDF(1502KB)(795)

摘要:
当前建设项目环境影响评价、“三同时”等源头预防制度在执行过程中存在的问题日益凸显,难以适应环境管理需求,因此,建立完善环境准入制度有助于进一步完善源头预防制度体系。环境准入在本质上是一种政府规制,是政府围绕区域环境容量和资源承载力而设置的一系列限制、约束和规范条件。环境准入的主体是政府,客体主要是企业,为了进一步明确企业属性,环境准入也称产业环境准入。产业环境准入方案是落实准入管理的具体形式之一。按照准入要求的侧重方向,将准入方案分为政策准入、空间准入、总量准入、业态准入和技术准入等5个方面。以江苏省常州市为例进行产业环境准入研究,得出了常州市产业环境准入方案。

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