环境工程技术学报

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2021 第11卷第1期

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封面＋中英文目录

2021, 11(1): .

摘要(199) PDF(8482KB)(253)

摘要:

《浙江省河流生态缓冲带划定与生态修复技术指南(试行)》解读

袁鹏, 刘瑞霞, 俞洁, 于海燕, 吕纯剑, 高红杰

2021, 11(1): 1-5. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210003

摘要(1041) PDF(9618KB)(166)

摘要:
河流生态缓冲带是河流生态系统的重要载体,缓冲带生态修复是《重点流域水生态环境保护“十四五”规划》的重要工作和考核指标。2020年11月,我国首个省级层面技术文件《浙江省河流生态缓冲带划定与生态修复技术指南(试行)》(简称《指南》)正式发布。阐述了《指南》编制的背景和意义,重点分析了国内外相关研究现状和趋势,详细解读了《指南》的基本原则、技术路线和主要内容,以期对《指南》的理解、应用与推广起到积极的推动作用。

《浙江省湖库生态缓冲带划定与生态修复技术指南(试行)》解读

李春华, 叶春, 刘福兴, 王俊力, 于海燕, 魏伟伟, 郑烨, 徐宜雪

2021, 11(1): 6-13. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210002

摘要(720) PDF(1036KB)(206)

摘要:
湖库生态缓冲带修复是提升湖库水环境承载力和实现生态扩容增量的有效手段,对于恢复湖库水生态系统、实现人水和谐具有重要意义。《水污染防治行动计划》中明确提出要开展河湖岸带空间的保护及生态修复,《重点流域水生态环境保护“十四五”规划编制技术大纲》中也明确将河湖缓冲带生态修复列为考核指标。浙江省率先在全国开展了《浙江省湖库生态缓冲带划定与生态修复技术指南(试行)》(简称《指南》)的编制工作,《指南》从分析湖库特征及功能、湖滨土地利用类型、污染源强度等对实现湖泊保护目标所需的缓冲空间的影响出发,提出湖库生态缓冲带范围划定的方法、分类型进行宽度划定和修复的生态技术模式,并推荐适用的湖库生态缓冲带修复技术,为指导和规范浙江省不同类型湖库生态缓冲带修复工作提供技术支撑。

京津冀地区城市地表因素对灰霾污染的影响

郑林昌, 任肖妮, 韩星

2021, 11(1): 14-22. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200075

摘要(387) PDF(651KB)(106)

摘要:
城市灰霾污染的形成不仅与城市大气污染物排放有关,还有可能与城市地表起伏度、城市建筑形态乃至城市规模等有关,因而判断城市地表各要素对灰霾污染的影响对于城市灰霾污染治理具有重要意义。采集2014—2017年京津冀地区13个城市的PM_2.5日均浓度,从地形坡度、城市地表形态、城市规模对PM_2.5日均浓度进行回归分析。结果表明:京津冀地区城市辖区的地表起伏度,尤其是地表粗糙度更能解释PM_2.5浓度,且影响是负向的;城市规模对PM_2.5浓度没有太大影响;城市地表形态对PM_2.5浓度的影响很小。

空气质量保障措施的量化评估——以杭州G20峰会为例

唐甲洁, 陈敏东, 高庆先, 马占云, 李迎新

2021, 11(1): 23-32. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200088

摘要(355) PDF(22994KB)(57)

摘要:
选择杭州G20峰会保障措施实施期间的2016年8月24日—9月6日及其前后各14 d,分别确定为保障措施实施期间、实施前期与实施后期,对保障区域内主要大气污染物浓度变化进行分析,利用WRF/SMOKE/CMAQ模型对4类污染源(工业源、电厂源、扬尘源和道路移动源)设置6种减排情景,模拟计算并分析PM_2.5和O₃浓度变化,以评估强化环保措施对空气质量改善的成效。结果表明:1)研究期间杭州市各项污染物浓度呈起伏波动状,保障措施实施期间大部分时段污染物浓度峰谷差值明显比前期和后期小;NO₂平均浓度表现为保障措施实施后期>前期>期间,保障措施对NO₂减排效果显著;O₃浓度表现为保障措施实施期间远高于前期与后期。2)与2015年同期相比,2016年保障措施实施期间,NO₂、SO₂、PM_2.5、CO和PM₁₀浓度在核心区和严控区下降,降幅表现为核心区>严控区>管控区;2016年核心区NO₂、PM_2.5、CO和PM₁₀浓度均低于2017年;2016年相较2015年和2017年同期空气质量较好,不同力度的管控措施对空气质量的影响有差异,O₃浓度变化规律与其他污染物浓度变化呈负相关。3)模拟对4类污染源都实施保障措施,核心区与严控区较强的管控措施执行力度使PM_2.5浓度下降,O₃浓度升高。4)模拟结果显示,对工业源做管控措施,能有效降低核心区与严控区PM_2.5和O₃排放;对电厂源或扬尘源实行管控措施只能略微抑制核心区与管控区PM_2.5和O₃排放;对道路移动源做减排措施,核心区与严控区O₃浓度升幅较大。

东营市空气质量指数和酸雨的变化特征及相关性分析

杜肖肖, 张立清, 梁海霞

2021, 11(1): 33-40. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200057

摘要(616) PDF(1860KB)(98)

摘要:
利用东营市2014—2019年空气污染物的逐时资料和2006—2019年酸雨降水量、pH和电导率资料,分析空气质量指数(AQI)和主要污染物IAQI及酸雨的变化特征,并对东营市AQI与酸雨pH和电导率进行相关性研究。结果表明:1)2014—2019年空气优良率由44.38%升至78.99%,以优良天气为主,AQI总体呈下降趋势,污染物主要为PM₁₀和PM_2.5,SO₂浓度下降趋势明显,说明本地在燃煤源和工业源的治理方面效果显著,但O₃浓度上升趋势凸显,说明O₃或将成为影响本地大气污染的重要污染源。2)东营市属于较轻酸雨区,正逐渐由硫酸-硝酸型向硝酸型和复合型转变。pH平均值为5.41,电导率平均值为113.2 μS/cm;pH年度均值为4.87~5.79,呈曲线上升趋势;电导率年度均值为76.9~162.0 μS/cm,总体呈递减趋势。强酸雨降水出现频次呈明显下降趋势,说明本地空气环境治理卓有成效。3)东营市春季为非酸雨季,电导率夏季最小,冬季最大。月降水pH最大值和电导率较大值都出现在3月,逆温层、供暖期燃煤源减少、干燥多风、本地碱性扬尘增加、降水量较少,降水过程缓慢且不断吸附空气中的污染物导致电导率增大,而降水中的污染物与碱性扬尘中和导致pH变大;电导率的最小平均值和pH的较小值出现在8月,说明在降水集中的5—8月,降水的pH与AQI成正比,与降水量关系不大;电导率和AQI成正比,与降水量成反比。4)降水pH与前一日AQI显著相关,而电导率与当日AQI显著相关。5)2019年AQI较2018年未产生变化,但NO₂浓度较2018年有所增长,电导率大幅上升,弱酸性和较弱酸性降水在2018—2019年呈上涨趋势,说明本地环境治理还需要持续发力。

面向业务驱动的大气环境数据资源分类体系及应用研究

孙彩萍, 王维, 张亚青

2021, 11(1): 41-47. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200116

摘要(316) PDF(2911KB)(78)

摘要:
在对分类法和分类体系发展综述的基础上,总结分类法在知识管理中的功能转变,分析不同分类体系下有关环境行业的类目特点、局限性;对大数据发展背景下以数据共享为核心的分类体系方法——美国电子政务共享框架(Federal Enterprise Architecture Framework,FEA框架)的数据分类、元数据服务的思想和内容进行梳理,以大气环境科学综合数据采集与共享平台的建设为例,探索业务驱动型的科学数据分类体系。结果表明:随着知识载体和传播方式的改变,分类法发生从知识组织到知识发现、共享的功能转变;随着网络信息、知识社区和政府信息共建共享的不断发展,分类法从传统的学科分类法向面向业务的主题分类法发展;分析FEA框架数据参考模型的分类思想和使用方法,基于业务分析,采取科学性、实用性、均衡性原则,建立面向业务驱动的大气环境科学大数据标准化体系,共包含11个大类;制定元数据注册表,开发全文检索服务,满足大数据使用特点。

辽宁省辽河流域水生态完整性恢复的实践与启示

袁哲, 许秋瑾, 宋永会, 魏健, 段亮, 郜玉楠, 傅金祥

2021, 11(1): 48-55. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200113

摘要(498) PDF(1274KB)(121)

摘要:
辽河流域为重化工业发达、寒冷地区缺水的流域,其水生态完整性恢复具有典型性和代表性。从水资源开发利用结构、污染物排放量与水环境容量及水生生物多样性变化等方面分析了辽宁省辽河流域水生态完整性存在的问题;梳理、总结了国家水体污染控制与治理科技重大专项“十一五”“十二五”期间在辽宁省辽河流域的技术研发成果,阐述了其针对物理完整性的水生态基流保障实践,针对化学完整性的重污染行业全过程污染削减实践,针对生物完整性的水生态恢复实践;并从大江大河流域特性、水生态完整性修复的必要性与重要内容,治理中如何统筹水资源、水环境、水生态,贯穿物理完整性、化学完整性、生物完整性修复的理念等方面提出建议,以期为我国开展大江大河流域水污染防治提供经验和借鉴。

变化条件下官厅水库的水量平衡过程研究

秦政, 雷坤, 黄国鲜, 孙明东, 代丹, 程全国

2021, 11(1): 56-64. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20190162

摘要(461) PDF(1689KB)(93)

摘要:
以水量平衡方程为基础,结合官厅水库的日均进出流量、水库水位-面积-库容曲线、官厅水库站点日气象数据等,建立不同控制条件下官厅水库水量变化与平衡模型,对水库水位和坝址下渗量的验证结果表明:水位的模拟值与实测值吻合良好。利用模型计算了2002—2016年官厅水库水位、水面面积和水量变化,水库原调度方案下的流量收支(包括降水量、蒸发量、下渗量)情况及其所占比例。针对近年来引黄工程和官厅水库最小生态流量控制的新调度条件设置了不同情景,通过模型对2002—2014年水文系列条件的计算结果表明,在不调水条件下,官厅水库无法保证下游按照最小生态流量下泄,下游河道部分时段干涸;若每年3—5月从黄河万家寨调水1亿m³/a,且水库收水0.5亿m³/a条件下,则官厅水库基本可以满足最小生态流量的需求。

雄安新区1995—2019年土地利用变化对生态系统服务价值的影响

侯春飞, 韩永伟, 孟晓杰, 刘丽香

2021, 11(1): 65-73. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200049

摘要(505) PDF(13145KB)(68)

摘要:
在对城市化可持续发展的研究中,城市生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)的时空研究具有重要意义。以雄安新区为例,基于1995年、2005年、2015年、2019年4期遥感影像,采用土地动态度、价值当量因子等方法对雄安新区土地利用变化及ESV进行分析。结果表明:1995—2019年,雄安新区耕地、建设用地变化较大,其面积占比分别从1995的70.55%和10.29%变为2019年的62.80%和20.30%;林地、水域、草地的面积占比较小,但变化幅度较剧烈。1995—2015年,研究区ESV减少了19.17亿元,总体呈下降趋势;2015—2019年呈上升趋势。空间上,雄安新区ESV较高的湿地生态系统面积呈先减少后逐渐增加的趋势,与总体ESV变化趋势一致。雄安新区ESV变化的最主要驱动因素是水域,在未来的城市化进程中,需要更加注重白洋淀的保护,促进生态-经济-社会的协调可持续发展。

河道旁路人工湿地设计要点分析——以华北地区某河道旁路人工湿地为例

宋凯宇, 吕丰锦, 张璇, 魏俊, 赵炜, 周强, 陈浩

2021, 11(1): 74-81. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200017

摘要(711) PDF(11474KB)(84)

摘要:
旁路人工湿地是河道水环境治理的常用工程措施之一,已在国内广泛应用,但因实施边界条件复杂,目前对其工程应用方面开展的系统研究较少。通过工程案例的收集与数据分析,系统梳理了河道旁路人工湿地的功能定位与设计目标、设计技术路线及边界条件,分析了工艺选择、总平面布置、工艺单元设计、竖向高程设计及重点单项工程设计等要点,并以华北地区某河道处理规模为20.0万m³/d的旁路人工湿地工程为案例,详细阐述了设计要点在案例工程中的应用。案例湿地采用兼性塘+水平潜流湿地+表流湿地+好氧塘组合处理工艺,共设7个处理分区,每个分区内部处理单元串联布置,河道进水在兼性塘经提升后可实现自流出水,冬季进水水质达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类时,湿地出水可满足设计目标要求,且运行费用较低(0.1元/m³)。

水力负荷与水流方式对新型复合垂直流人工湿地净化效果的影响

刘利, 邢芳芳, 赵文博, 王俭

2021, 11(1): 82-90. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200024

摘要(367) PDF(1405KB)(77)

摘要:
以模拟城镇污水处理厂GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准出水为湿地进水,在间歇运行方式下,考察水力负荷和水流方式及有、无植物种植对新型复合垂直流人工湿地模拟系统去除污染物效果的影响。结果表明:新型复合垂直流人工湿地模拟系统的最佳运行水力负荷为0.36 m³/(m²·d),最佳水流方式为垂直上行式(UVCW),此时出水总磷(TP)浓度和化学需氧量(COD)均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;有植物(芦苇+水葫芦)种植时,湿地模拟系统对污染物去除效果明显,总氮(TN)、TP、氨氮(NH₄⁺-N)和COD的去除率分别达72.20%、72.00%、81.13%和75.01%,其中出水TP、NH₄⁺-N浓度与COD达到Ⅳ类水质标准。新型复合垂直流人工湿地应用时,建议水力负荷设为0.36 m³/(m²·d),选择UVCW水流方式,并搭配种植植物,以保证湿地的稳定运行和对污染物较好的去除效果。

固定化菌藻填料强化人工湿地脱氮除磷效果研究

张瑞斌, 潘卓兮, 王乐阳, 张燕, 奚道国

2021, 11(1): 91-96. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200128

摘要(461) PDF(1299KB)(107)

摘要:
针对人工湿地氮、磷去除效果较差的现状,以固定化菌和固定化菌藻作为基质填充,探讨对照(砾石)组、固定化菌组和固定化菌藻组在人工湿地中对氮、磷的去除效果。结果表明:固定化菌组和固定化菌藻组增强了湿地体系耐负荷冲击能力及稳定性,在湿地运行初期便可快速去除水体中的污染物,固定化菌藻组、固定化菌组和对照组分别在湿地运行的第40天、48天和56天开始稳定出水,固定化菌组和固定化菌藻组出水水质稳定性均优于对照组,且达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;固定化菌藻组中的藻粉及其吸附的有机物可作为补充碳源,强化氮的去除,固定化菌藻组出水的化学需氧量(COD_Cr)与氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)浓度达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准,其对COD_Cr、NH₃-N、TN、TP的去除率分别为58.10%、81.47%、86.70%和85.54%。

“三池两坝”多级组合工艺对内陆池塘养殖尾水的处理

刘梅, 原居林, 倪蒙, 练青平, 郭爱环

2021, 11(1): 97-106. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200153

摘要(905) PDF(8843KB)(100)

摘要:
针对内陆淡水池塘养殖尾水分布及污染特点,采用沉淀池+过滤坝+曝气池+过滤坝+生态池(简称“三池两坝”)多级组合处理工艺对池塘养殖尾水进行处理。考察组合工艺对低污染、中污染、高污染类型对应的3个示范点尾水主要污染物指标去除效果及各单元的沿程去除情况,并对工程建设投资及运行费用进行分析。结果表明:3个示范点对TSS、COD_Mn、TN、TP和NH₄⁺-N的去除率分别为48.1%~60.7%、50.4%~60.7%、52.5%~59.2%、64.2%~71.5%和72.1%~80.5%,水质净化效果明显,均能稳定达到SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》;该组合工艺夏季处理效果最好,其次是春秋季,冬季该系统仍能正常稳定运行,保障出水水质达标;沉淀池对TSS去除效果最好,为21.3%,曝气池对COD_Mn和NH₄⁺-N的去除贡献最大,为18.7%和28.7%,生态池对TN和TP的去除贡献最大,为16.3%和28.8%,过滤坝则对各水质指标均具有良好的去除效果,去除率为7.5%~11.8%;3个示范点养殖池塘尾水工程建设费用分别为1.370万、2.775万和1.304万元/hm²,每年分摊到养殖池塘运行维护费用分别为0.325万、0.387万和0.400万元/hm²。

基于文献计量的湿地构建前沿进展

张媛, 张艳杰, 朱静, 吴亦红

2021, 11(1): 107-113. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200050

摘要(465) PDF(7012KB)(70)

摘要:
湿地构建是决定人工湿地最终结构、功能及效率的关键领域,然而国内鲜有文献对其发展现状和未来趋势进行梳理和分析。利用文献计量分析方法,以Web of Science核心数据库为数据源,对2005—2019年国际湿地构建领域的1 620篇文献进行梳理与分析。结果表明:在湿地构建领域发文量最高的国家是中国,发文量最高的研究机构为中国科学院,且发文量排名前10的研究机构中有5所来自中国,但在湿地构建领域中国研究机构却并未处于国际科研合作中心地位;中国学者Zhang Y为该领域发文量最高的学者,但发文总被引频次最高的为美国的Ahn C;该领域发文量最高的期刊主要有Ecological Engineering和Science of the Total Environment;以湿地生态和湿地管理等展开的湿地问题是该领域的研究热点。

低温等离子体除藻应用的研究进展

李俊楠, 杨苏文, 金卫栋, 杨知颖, 闫玉红

2021, 11(1): 114-121. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200121

摘要(344) PDF(1379KB)(84)

摘要:
低温等离子体具有操作简单、处理效率高、能耗低、环境友好的特点,在水体除藻方面已有研究和应用。在对国内外相关文献归纳和整理的基础上,系统梳理了低温等离子体除藻的机理、不同类型反应器及其应用与除藻效果;综述了低温等离子体除藻效率的影响因素,分析了该技术应用于除藻的优势,并对技术的发展趋势和应用前景进行了展望,以期为低温等离子体除藻的工程化应用提供参考。

我国水质基准制定中生态毒性数据质量评估方法研究

黄轶, 闫振广, 张天旭, 郑欣

2021, 11(1): 122-128. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200026

摘要(318) PDF(724KB)(78)

摘要:
水质基准是制定水质标准的科学依据,而生态毒理学数据是制定水质基准的基础,在推导水生态基准之前,必须对毒性数据的质量进行评估。借鉴美国、欧盟、澳大利亚和新西兰的数据质量评估方法,提出了我国水质基准制定中生态毒性数据质量评估方法,评估要素包括数据来源、化学物质、受试生物、试验过程和试验结果5个方面,共25个打分项,总体赋分为100分。对于每个生态毒性数据,根据其总体赋分进行质量分级:得分≥80分,为高质量数据;得分60~80分,建议为可用数据;得分<60分,建议为不可用数据。评估过程中当数据的单项评估结果为无效时,评估直接终止。

河流营养物基准制定方法研究进展

黄炜惠, 马春子, 何卓识, 张含笑, 霍守亮

2021, 11(1): 129-134. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200037

摘要(367) PDF(662KB)(85)

摘要:
河流营养物基准是进行河流营养状态综合评估、地表水标准修订的重要依据。系统论述了国内外河流营养物基准制定方法的最新研究进展,提出了河流营养物基准制定的程序及候选指标等,着重阐述了河流营养物基准制定的统计分析法、模型推断法和压力—响应模型法,并对河流营养物基准制定方法的发展趋势进行了展望。通过梳理和比较提出:河流营养物基准制定方法中,统计分析法中的参照河段法最能反映河流的自然状态,但使用历史河流数据和受人类干扰较小的河流数据都会造成河流的过保护,忽略气候变化等自然因素的影响会导致河流的欠保护;模型推断法需要大量数据资料构建表征水体特征的函数模型,其复杂性使该方法的应用存在较大难度;压力—响应模型是目前国内外学者研究的热点,但仍需深入探究在人类活动和气候变化影响下河流中营养物浓度与着生生物、特殊敏感种群之间的响应机制,加强营养物基准制定和河流管理需求的紧密结合。

3种一体式臭氧-BAF工艺对石化废水生化出水有机物去除特性比较研究

付丽亚, 吴昌永, 周鉴, 罗晋, 左剑恶, 周岳溪

2021, 11(1): 135-143. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200061

摘要(497) PDF(10353KB)(54)

摘要:
一体式臭氧-曝气生物滤池(biological aerated filter, BAF)是工业废水臭氧氧化深度处理节能降耗的潜在工艺,但臭氧氧化方式对该组合工艺处理效果的影响目前鲜见报道。研究了单独臭氧、臭氧/双氧水和臭氧/催化剂3种臭氧氧化方式下一体式臭氧-BAF工艺对石化废水生化出水有机物的处理效果,并结合出水有机物分子量分布和三维荧光区域积分变化及BAF微生物形貌、生物量和生物活性等,分析有机物去除特性。结果表明:单独臭氧方式下,优化臭氧投加量为5 mg/L,出水平均COD为55.7 mg/L;臭氧/双氧水方式下,出水COD会有一定程度积累;臭氧/催化剂方式下,优化臭氧投加量为5 mg/L时,出水平均COD为39.5 mg/L,去除率为39.9%,出水COD能稳定达标(GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》)。单独臭氧方式下,出水中分子量≤1 300 Da和3 000~6 000 Da的有机物增加,生物量降低68.3%;臭氧/双氧水方式下,出水中分子量≤800 Da的有机物增加,生物量降低60%以上;臭氧/催化剂方式出水大部分分子量范围的有机物都能被去除,生物量削减48.3%,且生物活性提高106.4%,溶解性微生物代谢副产物和类腐殖酸等降解优势明显。

活性污泥胞外聚合物中蛋白质定量方法的评价

杨凯, 张硕, 崔康平, 黑生强, 吕学敏, 宋广清, 张弦, 黄霞

2021, 11(1): 144-150. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200046

摘要(545) PDF(957KB)(120)

摘要:
胞外聚合物(EPS)中蛋白质的准确定量对研究活性污泥性质具有重要意义。为对EPS中蛋白质定量方法的选择提供依据,系统评价了Modified Lowry法、BCA法、Bradford法的测试性能,包括测试范围、准确度、精密度及对EPS中部分组分(Ca²⁺、Mg²⁺、还原性糖、腐殖酸)的抗干扰性。结果表明:Modified Lowry法在蛋白质浓度为1~10、10~100 mg/L时与吸光度的线性相关性较好(R²>0.99),BCA法和Bradford法的测试范围较Modified Lowry法更宽;Modified Lowry法的准确度和精密度均最高,BCA法次之,Bradford法最低;Modified Lowry法受Ca²⁺、Mg²⁺和还原性糖干扰,BCA法受还原性糖和腐殖酸干扰,Bradford法受腐殖酸的干扰。因此,EPS中蛋白质定量方法的选择应从样品性质(蛋白质浓度范围、干扰物质种类及浓度)和测试方法性能(测试范围、准确度、精密度和抗干扰性)2个方面综合考虑。

污泥磷形态及响应面分析法优化释磷试验

王方舟, 刘雪瑜, 肖书虎, 颜秉斐, 宋永会

2021, 11(1): 151-157. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200060

摘要(505) PDF(8277KB)(50)

摘要:
基于污水处理厂的工艺流程特点,选择不同的工艺段测定磷的浓度,以确定污泥最佳的释磷条件。结果表明:污泥中磷占比最高,为68%;污泥中总磷浓度为47.12 mg/g,其中主要为无机磷,占89.3%。针对污泥中磷的组成特点,采用低温热解、耦合酸解和投加乙二胺四乙酸(EDTA)的方式来释放污泥中的磷。根据Box-Behnken设计及响应面分析法对工艺进行优化,对pH(X₁)、反应温度(X₂)及EDTA浓度(X₃)3个影响因素的单独作用及各因素之间的交互作用进行考察,建立回归方程。回归方程的拟合度较好(R²=0.987 0),X₁对磷释放率的线性效应极显著,X₁²对磷释放率的曲面效应极显著。结合经济性和实际性,选择pH为4,反应温度为53 ℃,EDTA浓度为14.5 mmol/L作为污泥释磷的最佳工艺条件,此时验证试验的磷释放率为62.85%,回归方程预测值为62.91%,试验值与预测值吻合较好,可为污泥释磷工艺及后续磷回收技术应用提供技术支撑。

基于等标污染负荷的电解锰废水污染源解析

史菲菲, 但智钢, 姚扬, 但文玲, 袁殷, 解蕾

2021, 11(1): 158-162. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200042

摘要(338) PDF(501KB)(74)

摘要:
电解锰行业废水产生点位多、成分复杂,各工序水污染负荷的系统的量化数据比较缺乏。通过调研占行业总产能85%的技术数据,确定了浸出氧化、压滤、电解及后续、渣场渗滤液和初期雨水5个源解析工序,化学需氧量、氨氮、总铬和总锰4个解析因子,对电解锰废水进行等标污染负荷源解析,以期为制定行业环境管理政策标准、指导技术研发方向及技术推广应用等提供基础数据和参考依据。结果表明:生产1 t锰的废水等标污染负荷为6 119.7,总锰、氨氮和总铬是主要污染物,累积负荷比达99.7%;电解及后续、渣场渗滤液和压滤工序是行业环境管理的重点工序,等标污染负荷比分别为47.2%、27.8%和22.6%,其中,渣场渗滤液具有较高的污染负荷,亟需重点关注;电解及后续工序是废水污染负荷最大、减排潜力最大的工序,也是技术研发的重点工序,针对该工序研发的清洁生产技术可大幅降低等标污染负荷。

好氧颗粒膜生物污水处理技术研究进展

何航, 赵健, 孙宁, 李江

2021, 11(1): 163-172. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20190208

摘要(427) PDF(10768KB)(192)

摘要:
随着更为严格的污染物排放标准的出台,开发紧凑、高效和耗能较少的污水处理技术成为水处理领域迫切的需求。综述了近年来国内外好氧颗粒膜生物(AGMBR)法在水处理方面的技术现状,简要介绍了各类AGMBR反应系统的组成和污染物去除性能;系统总结了AGMBR法的膜污染特征,提出AGMBR法相较传统MBR法在缓减膜污染方面具有较大的优势,但也存在不可逆污染问题;分别从底物基质与进料方式、群体感应、胞外聚合物和金属离子4个方面分析了影响好氧颗粒稳定性的原因;并对AGMBR法的应用前景进行了展望。

改良型生物滞留池在海绵城市雨水处理中的研究与应用

冉阳, 付峥嵘, 马满英, 于东盛, 詹令美, 廖辉, 韦程宸

2021, 11(1): 173-180. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200094

摘要(505) PDF(906KB)(125)

摘要:
生物滞留池是城市雨水低影响开发技术下的一种处理设施,由于其对污染物去除效果较好,运行条件不复杂,投资成本不高,在国内外得到广泛应用。基于国内外改良型生物滞留池研究动态的分析,提出生物滞留池经填料基质、厌氧环境、结构优化、有效蓄水深度、入渗率和水力流动方向等方面改良后,可在保持传统生物滞留池对悬浮颗粒物、重金属/类金属、病原体和油脂类等去除效果的同时,提升对氮、磷污染物的去除效果。总结了改良型生物滞留池处理城市雨水中污染物的基本原理与典型特征,归纳了改良型生物滞留池处理雨水的设计和应用范围,并对未来的研究与发展方向进行了展望,以期为海绵城市基础设施工程建设和老旧区城市改造提供参考。

对资源型城市能源转型的思考——以太原市为例

张保留, 王健, 吕连宏, 夏捷, 杨占红, 罗宏

2021, 11(1): 181-186. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200093

摘要(393) PDF(876KB)(78)

摘要:
梳理国内外资源型城市能源转型路径,总结其能源发展经验,以期为其他资源型城市能源结构调整及能源转型提供方法借鉴和参考。以太原市为例,通过相关数据及资料剖析,发现太原市能源呈现供应结构单一、工业发展长期依赖煤炭、清洁用煤程度较低、可再生能源发展力度不足等特点及问题。基于我国国情及能源发展指导思想,结合能源转型经验,提出太原市能源转型发展建议,主要包括降低煤炭消费占比,推进煤炭清洁化利用;控制工业能耗水平,提升工业能源资源的综合利用水平;推动能源分布式发展,提升可再生能源消费占比;稳步推进散煤治理,保障替代能源供应能力;以市场化为导向,促进能源包容式发展等方面。

环保投资与资源环境变化关系分析

邬娜, 王艳华, 吴佳, 封强, 李思奇, 傅泽强

2021, 11(1): 187-193. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200099

摘要(380) PDF(755KB)(64)

摘要:
当前,我国在持续加强生态环境保护,其投资强度也在不断加大,但环保投资与资源环境变化的关系究竟如何,仍需考证。通过建立表征资源环境变化总体情况的指标体系,测算综合指数,分析环保投资与资源环境变化综合指数的相关关系和耦合关系。结果表明:2006—2017年我国资源环境变化综合指数呈先增长后下降的趋势,与环保投资水平保持显著正相关关系,鉴于我国目前的环保投资水平与发达国家还有差距,因此未来资源环境的持续改善仍需要增加环保投资。2006—2017年我国环保投资占比与资源环境变化综合指数的耦合度呈波动上升趋势,其中2006—2013年属于拮抗阶段,2014—2017年属于磨合阶段。综合来看,二者的耦合协调度也呈波动上升趋势,2006—2013年属于拮抗中协调阶段,2014—2017年属于磨合高协调阶段,同时经济增长与环保投资力度存在一定的正相关关系。随着经济的增长,环保投资力度也应该相应地加大。

基于GA-BP神经网络的页岩气开发区域水资源承载力研究

左朝晖, 李绍康, 杨津津, 袁颖, 李翔

2021, 11(1): 194-201. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200081

摘要(352) PDF(961KB)(74)

摘要:
以西南地区威远县为例,从社会、经济、生态、水资源和页岩气开发5个方面构建水资源承载力评价指标体系及分级标准,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化BP (back propagation)神经网络,形成GA-BP神经网络组合模型,对研究区2014—2019年的水资源承载力状态进行评价。结果表明:使用GA-BP神经网络计算得到验证数据的最大相对误差为6.5%,期望输出与结果的相关系数为0.995 98。随着页岩气井群规模的增大,研究区水资源承载力指数总体上逐年降低,其中2014—2017年水资源承载力为可承载状态,2018—2019年为弱承载状态;水资源承载力指数主要影响指标为人均水资源量、页岩气的井群规模和万元工业增加值用水量等。

西藏班戈县垃圾填埋场环境影响综合分析与评价

旦增, 孟德安, 周文武, 汪晶, 周鹏, 穷达卓玛, 车悦驰, 韩智勇

2021, 11(1): 202-208. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200062

摘要(548) PDF(4205KB)(73)

摘要:
西藏自治区生活垃圾主要处理方式是卫生填埋,填埋场可能会对周围土壤、水体和空气等环境造成危害和污染。对西藏班戈县垃圾填埋场场区土壤、地下水与空气进行了采样和分析,采用单因子污染指数、地积累指数和潜在生态危害指数等方法,评价该垃圾填埋场对周围环境的影响。结果表明:班戈县垃圾填埋场对周围空气和地下水的影响很小,检测的空气中4项指标均低于GB 14554—93《恶臭污染物排放标准》二级标准值;地下水中重金属浓度很低,评价结果属于安全范围;土壤中重金属浓度均低于GB 15618—2018《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的风险筛选值(pH>7.5)。以西藏土壤元素背景值为评价标准,评价结果显示,填埋场周边土壤受到不同程度的污染,其中Hg的污染程度最高,内梅罗指数为2.9~3.5,属于中污染,Hg的潜在生态危害指数为155~175,达到较重~重的污染等级,填埋场周边土壤整体处于中等潜在生态危害等级。

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