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2020年  第33卷  第1期

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2020, 33(1): .
摘要(655) PDF(413)
摘要:
大气环境
邯郸市大气污染源排放清单建立及总量校验
李亚林, 郭秀锐, 程水源, 姚森, 段文娇
2020, 33(1): 1-8. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.03
摘要(1436) HTML (70) PDF(741)
摘要:
邯郸作为"2+26"城市主要的重工业城市之一,位于京津冀南北传输通道的核心位置,在京津冀地区大气污染协同调控中处于重要地位.为改善当地空气质量,以邯郸市为研究对象,基于拉网式调查获取详细活动水平数据,结合相关排放因子,得到2016年邯郸市大气污染源排放清单;采用WRF-CMAQ(气象-空气质量)数值模型,模拟了2016年典型季节代表月(1月、4月、7月、10月)的空气质量,验证了数值模型的准确性;最后基于总量校验方法,反向估算了邯郸市典型污染物的排放总量,对初始大气污染源排放清单进行校验.结果表明:①2016年邯郸市SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs、NH3的总排放量分别为78 533、183 126、497 466、258 940、124 637、3 735 355、200 309、187 299 t.②工业源是SO2、NOx、PM2.5、CO和VOCs的主要排放源,分别占总排放量的74.5%、54.5%、30.6%、76.7%和28.1%;无组织扬尘源对TSP、PM10、PM2.5的贡献较大,分别占总排放量的58.5%、43.6%、30.3%;NH3的主要排放源为农畜氨及人体和其他氨,二者排放的NH3占总排放量的96.9%.③总量模型估算得到邯郸市PM2.5、SO2、NO2年排放量分别为152 739、79 405、206 549 t;对比分析校验前、后典型污染物排放发现,校验前的大气污染源排放清单可能低估了PM2.5和NOx的排放量.研究显示,邯郸市污染物排放量较大,工业源为主要排放源,建议相关部门加强对工业源的管控力度.
天津市PM2.5浓度时空分布特征及重污染过程来源模拟分析
孟丽红, 蔡子颖, 李英华, 郝囝, 王雪莲
2020, 33(1): 9-17. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.14
摘要(1471) HTML (75) PDF(650)
摘要:
天津市多发生以PM2.5为首要污染物的重污染事件,明确ρ(PM2.5)时空分布特征及重污染过程来源对PM2.5的综合治理意义深远.利用天津市2014-2017年环境资料和2016年气象资料,结合WRF-Chem模式研究了天津市ρ(PM2.5)时空分布特征及重污染过程来源.结果表明:①自2014年以来,天津市ρ(PM2.5)呈逐年下降趋势.②ρ(PM2.5)月变化曲线呈"U"型分布,呈冬春季高、夏秋季低的季节性特征;ρ(PM2.5)日变化呈双峰型分布,主峰值出现在08:00-09:00,次峰值出现在21:00-翌日00:00.③各季节天津市ρ(PM2.5)空间分布不同,春季、夏季、秋季和冬季高值中心分别位于天津市西南部的静海区、中心城区北部的北辰区、西部的武清区及北部的蓟州区.④WRF-Chem模式模拟的天津市秋冬季污染物来源结果表明,本地源贡献率为56%,外来源输送贡献率为44%,其中以河北省和山东省的输送为主.2016年12月16-22日天津市一次重污染过程的模拟结果表明,天津市本地源贡献率为49.6%,河北省、北京市和山东省的外来源输送贡献率分别为32.2%、7.0%和2.2%.污染前期,不利气象条件和外来源输送造成天津市ρ(PM2.5)聚集并形成重度污染;污染持续过程中,本地源贡献率逐渐增大并占主导地位.研究显示,近年来天津市ρ(PM2.5)呈下降趋势,并有明显的空间分布特征.
上海市城市林荫道空间结构对NOx和SO2空间分布特征的影响
阚丽艳
2020, 33(1): 18-26. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.28
摘要(1254) HTML (41) PDF(664)
摘要:
为减少城市林荫道中交通污染对道路行人的危害,并为行道树选择和养护管理提供技术参数和理论依据,研究了不同树种、不同绿荫覆盖率下的林荫道中ρ(NOx)和ρ(SO2)垂直空间分布及其四季变化特征,找出城市林荫道结构与环境效应相关关系.研究表明:①香樟(Cinnamomum camphora)和悬铃木(Platanus acerifolia)林荫道中ρ(NOx)范围为0.08~0.18 mg/m3,空气质量为轻微污染;ρ(SO2)范围为0.02~0.04 mg/m3,空气质量为优.②悬铃木行道树对NOx的消减效果较香樟好,香樟对SO2的消减效果较悬铃木好.香樟林荫道的绿荫覆盖率> 90%时对NOx的消减效果最好,在50%~70%时对SO2的消减效果最好;悬铃木林荫道的绿荫覆盖率在50%~70%时对NOx的消减效果最好,在>70%~90%时对SO2的消减效果最好.③香樟和悬铃木林荫道在春、夏两季空气质量优于秋、冬两季.④香樟林荫道中ρ(NOx)随高度增加有增大趋势,而悬铃木林荫道中ρ(NOx)随高度增加有减小趋势;在绿荫覆盖率>70%的香樟林荫道中ρ(SO2)随高度增加有增大趋势,而在悬铃木和香樟绿荫覆盖率 < 70%的林荫道中ρ(SO2)在4 m处较小.⑤行道树的树高、枝下高、冠幅、叶面积指数和郁闭度是影响城市林荫道环境效应发挥的重要结构参数.研究显示,林荫道的空间结构对气态污染物NOx和SO2的空间分布有明显影响,合理选择树种和修剪模式均有利于提升城市空气环境质量.
福建省2005-2017年大气边界层SO2的时空变化特征
肖钟湧, 谢先全, 施益强, 赵伯维, 彭桐歆, 王一琳, 陈国强
2020, 33(1): 27-35. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.10
摘要(1065) HTML (49) PDF(530)
摘要:
为研究近年来福建省SO2污染的时空动态特征,利用臭氧观测仪(ozone monitoring instrument,OMI)卫星遥感反演的PBL(planetary boundary layer,大气边界层)SO2柱含量数据,分析了2005-2017年福建省PBL SO2柱含量的时空间分布特征.结果表明:①在长时间尺度上,PBL SO2柱含量的变化趋势可分为2个时段,其中,2005-2011年PBL SO2柱含量呈逐渐上升趋势,6 a增加了约0.027 DU,增长率约为6.12%;2011-2017年PBL SO2柱含量呈下降趋势,7 a减少了约0.018 DU,下降率约为3.89%.②PBL SO2柱含量呈明显的周期性变化特征,最小值和最大值分别出现在6月和12月,多年平均值分别约为0.383和0.555 DU.③PBL SO2柱含量的3个高值区分别出现在沿海的福州市,厦门市、漳州市东部和泉州市西部,三明市和南平市部分地区,这3个高值区多年平均PBL SO2柱含量分别约为0.505、0.495和0.485 DU.从城市尺度上来看,PBL SO2柱含量最大值出现在厦门市,其多年平均值为(0.486±0.015)DU;其次为福州市,PBL SO2柱含量多年平均值为(0.465±0.026)DU;最低值出现在漳州市,PBL SO2柱含量多年平均值为(0.429±0.020)DU.④福建省PBL SO2柱含量变化趋势在空间分布上存在明显的差异,不同时期、不同区域变化趋势不一致.2005-2011年PBL SO2柱含量的变化范围为-0.13~0.18 DU,变化率范围为-25%~50%,PBL SO2柱含量出现增长的区域主要是在高值区,如龙岩市西部、厦门市北部以及三明市东部等区域;2011-2017年PBL SO2柱含量的变化范围为-0.13~0.15 DU,变化率范围为-29%~34%.2011-2017年福州市和厦门市PBL SO2柱含量下降最为明显,减少了约0.10 DU,下降率约为25%.研究显示,卫星遥感估算的PBL SO2柱含量具有一定的可靠性,可以用于区域SO2污染的研究.
福建省沿海地区春季一次近地层O3超标成因分析
王宏, 郑秋萍, 洪振宇, 黄艳艳
2020, 33(1): 36-43. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.05
摘要(1017) HTML (65) PDF(540)
摘要:
福建省沿海地区春季ρ(O3)较高且超标天数较多,为研究春季ρ(O3)超标的天气学成因,选取2017年4月26日-5月1日O3污染过程,利用统计对比和聚类分析方法,将全过程分成污染前、污染维持和污染后3个阶段,再将污染维持阶段分为4个区,利用ρ(O3)和ρ(PM2.5)小时均值资料,结合天气形势和气象要素场变化,分析此次O3污染的主要特点.结果表明:①此次O3污染与天气形势关系密切,在冷高压(4月28-29日)控制下,光化学反应条件有利,太阳辐射强、日照时间超过11 h,08:00起ρ(O3)上升速率为15~20 μg/(m3·h),ρ(O3)最大8 h滑动平均值[简称"ρ(O3)-max-8 h"]超过GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准限值,但大气扩散条件好,ρ(PM2.5)日均值未超过一级标准限值,ρ(O3)超标原因为光化学反应所致,并且ρ(O3)分布有明显的日变化规律.②在锋前暖区(4月26日08:00-16:00)及变性冷高压(4月30日-5月1日)控制下,光化学反应剧烈,08:00起ρ(O3)上升速率为25~35 μg/(m3·h),天气静稳且大气扩散条件差,本地生成的O3在近地层累积效应明显,4月30日ρ(O3)小时均值和ρ(O3)-max-8 h达到过程峰值,ρ(PM2.5)日均值超过GB 3095-2012二级标准限值,ρ(O3)-max-8 h超过三级标准限值,空气质量达中度污染,ρ(O3)超标原因为光化学反应加本地累积所致,并且ρ(O3)分布也有明显的日变化规律.③受强冷空气影响,4月26日20:00-24:00福建省沿海地区的6个城市ρ(O3)不降反升,22:00-24:00 ρ(O3)8 h滑动平均值陆续达到一天中的最高值;4月27日ρ(O3)维持在70~140 μg/m3之间,ρ(O3)分布没有明显的日变化规律.研究显示,导致福建省沿海地区春季O3污染天气的成因是多种因素共同作用的结果.
中国典型城市O3与前体物变化特征及相关性研究
孙银川, 严晓瑜, 缑晓辉, 刘垚, 王兴, 左河疆, 刘玉兰
2020, 33(1): 44-53. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.08.08
摘要(1364) HTML (79) PDF(606)
摘要:
为了解我国不同气候背景城市O3污染及其与前体物的关系,选取北京市、沈阳市、银川市、成都市、南京市和广州市作为典型代表城市,基于这6个城市2014-2016年ρ(O3)、ρ(NO2)和ρ(CO)资料对O3与其前体物质量浓度变化特征及二者相关性进行研究.结果表明:①2014-2016年6个城市ρ(O3)年均值大小顺序依次为南京市>沈阳市>北京市>银川市>成都市>广州市,ρ(NO2)年均值大小顺序依次为北京市>成都市>南京市>沈阳市>广州市>银川市,ρ(CO)年均值大小顺序依次为北京市>银川市>成都市>沈阳市>南京市>广州市.2014-2016年除广州市ρ(O3)下降、沈阳市变化不明显外,其他城市ρ(O3)总体呈上升趋势;各城市ρ(NO2)和ρ(CO)普遍呈下降趋势.②广州市ρ(O3)夏季最高、春季最低,其他城市四季ρ(O3)大小顺序依次为夏季>春季>秋季>冬季;北京市、沈阳市和银川市四季ρ(NO2)和ρ(CO)大小顺序依次为冬季>秋季>春季>夏季,成都市、广州市和南京市为冬季>春季>秋季>夏季.各城市ρ(O3)和ρ(Ox)日变化呈单峰型,ρ(NO2)和ρ(CO)日变化呈双峰型.③6个城市城区ρ(O3)均低于清洁对照点,城区ρ(NO2)和ρ(CO)均高于清洁对照点,并且城区与清洁对照点O3及其前体物质量浓度差值随城市和月份变化存在一定的差异.④各城市ρ(O3)与ρ(NO2)和ρ(CO)均呈负相关,与ρ(Ox)呈显著正相关;城区ρ(O3)与ρ(NO2)和ρ(CO)的相关性均好于清洁对照点,清洁对照点ρ(O3)与ρ(Ox)的相关性则好于城区.⑤各城市ρ(O3)超标率随ρ(NO2)和ρ(CO)的增加均呈先迅速上升再快速减小,之后缓慢变化的特征,但ρ(O3)超标率峰值对应的ρ(NO2)和ρ(CO)有所差异.研究显示,日照条件较好的银川市、北京市和沈阳市O3与其前体物相关性较成都市、南京市和广州市强.
2006-2017年四川盆地MODIS气溶胶光学厚度时空变化特征
王晨莹, 何沐全, 陈军辉, 刘志红
2020, 33(1): 54-62. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.24
摘要(1338) HTML (154) PDF(487)
摘要:
四川盆地地形复杂、气候特殊,是我国颗粒物污染高发地.为探究四川盆地气溶胶分布和周期变化特征,深入认识气溶胶污染特性及其气候效应,结合卫星遥感探测方法,利用2006-2017年MODIS C006 3 km AOD(气溶胶光学厚度)产品,分析了四川盆地AOD的时空特征.结果表明:①MODIS AOD(MODIS数据反演的气溶胶光学厚度)与太阳光度计CE318观测的AOD、ρ(PM2.5)、ρ(PM10)线性相关系数分别为0.78、0.77、0.75,表明MODIS C006 3 km AOD产品适用于四川盆地颗粒物污染研究.②四川盆地AOD平均值范围为0.1~1.3,其中,成都平原和四川盆地东南部地区是AOD高值(AOD值>1.0)中心,四川盆地周边高海拔区AOD均小于0.3.③2006-2017年AOD年均值范围为0~2.5,整体呈"倒N型"曲线下降,其峰值和谷值分别出现在2013年和2017年;2013年AOD大于1.0的区域占四川盆地的34.1%,是12 a中颗粒物污染最重的一年;2017年AOD小于0.3的面积占57.1%.④AOD季节性变化呈春季最大、夏季次之、秋季最小的特征.⑤AOD月变化呈"双峰型"波动特征,AOD月均值范围为0~2.5,其中,2-5月AOD月均值均大于0.7,8月AOD月均值为0.6,11-12月AOD月均值均小于0.5.研究显示,四川盆地颗粒物污染防治应以成都平原城市群和四川省南部城市群为主,应重点控制细颗粒物排放,合理安排工业企业的周期性生产强度.
2017年汾渭平原东部大气颗粒物污染特征分析
李雁宇, 李杰, 曾胜兰, 朱莉莉, 王威
2020, 33(1): 63-72. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.16
摘要(1280) HTML (111) PDF(586)
摘要:
高度集中的煤炭产业和繁忙的交通运输使得汾渭平原成为全国污染最严重的地区之一.利用中国环境监测总站发布的大气环境监测资料,以统计的方法分析了2017年汾渭平原东部三门峡市、运城市、渭南市、洛阳市的颗粒物质量浓度演变特征,并与北京市开展对比分析.结果表明:①2017年汾渭平原东部颗粒物污染形势较为严峻,ρ(PM2.5)年均值范围为61~75 μg/m3,高于北京市(58 μg/m3),ρ(PM2.5)/ρ(PM10)范围为0.47~0.57,远低于北京市的0.66,说明汾渭平原东部一次颗粒物的贡献更为显著.②与北京市相比,汾渭平原东部重污染有效时数较长,在三门峡市、运城市、渭南市和洛阳市出现PM2.5重度及以上污染过程的时数分别占全年总时数的6.56%、8.91%、9.23%和9.10%.但由于汾渭平原东部重污染期间颗粒物质量浓度较北京市低,因此造成汾渭平原东部和北京市重度及以上污染过程中颗粒物质量浓度平均值在颗粒物质量浓度年均值中占比基本相同.③汾渭平原东部颗粒物质量浓度的周变化特征与北京市有显著区别.④重污染期间,汾渭平原东部ρ(PM2.5)和ρ(PM10)的日变化特征与ρ(SO2)相同,均呈白天高、夜间低的特征,而北京市ρ(PM2.5)和ρ(PM10)的日变化特征与ρ(SO2)相反,呈白天低、夜间高的特征,说明汾渭平原东部特殊的能源结构、边界层动力演变和局地环流造成高架点源对重污染期间污染物质量浓度的影响较显著.研究显示,汾渭平原东部应该加强重污染期间高架点源的管控.
轻型汽油车蒸发排放特征及温度对蒸发排放的影响
岳婷婷, 王鸣宇, 黄志辉, 王学中, 王志强, 王博文, 张乐轩, 王绍博
2020, 33(1): 73-81. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.25
摘要(1192) HTML (84) PDF(591)
摘要:
车辆蒸发排放是城市地区大气环境中VOCs(挥发性有机物)的重要人为源.选取满足国五排放标准的轻型汽油车,采用满足国Ⅵ(A)汽油标准的汽油,在密闭舱内设定两种不同温度,研究蒸发排放特征及温度对蒸发排放的影响.结果表明:①6辆车热浸VOCs蒸发排放因子范围为0.01~0.10 g/h,昼间损失VOCs蒸发排放因子范围为0.09~1.49 g/d,低于已有研究中国四或国三车辆的蒸发排放水平.②昼间损失VOCs蒸发排放水平远超过热浸VOCs蒸发排放水平.③热浸蒸发排放过程中密闭舱内VOCs质量呈近似线性增长,昼间损失蒸发排放过程中密闭舱内VOCs质量呈先快后缓的增长特征.④温度升高后,热浸和昼间损失VOCs蒸发排放因子均明显增加.温度由25℃升至38℃后,热浸VOCs蒸发排放因子增加36.0%~533.9%;温度从18~33℃升至23~38℃后,昼间损失VOCs蒸发排放因子增加16.7%~106.2%.研究显示,温度变化对热浸和昼间损失VOCs蒸发排放因子均影响明显.
Na2SO4中毒SCR催化剂对SO3生成特性的影响
叶云云
2020, 33(1): 82-87. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.09
摘要(873) HTML (27) PDF(445)
摘要:
为研究Na2SO4中毒SCR催化剂(V2O5-WO3/TiO2催化剂)对SO3生成特性的影响,采用湿式浸渍法制备w(Na)为3%的Na2SO4中毒SCR催化剂,并通过N2物理吸附/脱附、XRD(X射线衍射)技术、SEM(扫描电镜)、XPS(X射线光电子能谱)分析技术对催化剂的物理化学特性进行表征.结果表明:①随着反应温度的升高,所有催化剂上的SO3生成率逐渐增加.当温度升至490℃时,SCR催化剂上的SO3生成率为0.85%,而3% Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率高达1.36%.SO42-的存在导致V-O-S增多,从而促进SO3的生成.②随入口ρ(SO2)的增加,SO3生成率呈下降的趋势.当入口ρ(SO2)为1 000 mg/m3时,3% Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率为1.02%,而SCR催化剂上仅为0.60%.ρ(SO2)对SO3生成率的影响主要依赖于温度和催化剂活性位点数等.③N2物理吸附/脱附、XRD和SEM表征结果表明,与SCR催化剂相比,Na2SO4中毒SCR催化剂表面有Na2SO4的积聚,出现了裂纹和大孔隙,催化剂的比表面积和孔容下降,这些变化均不利于催化剂的催化性能;XPS结果表明,Na2SO4的加入提高了表面化学吸附氧含量,降低了活性组分中w(V4+)/w(V5+)的值.研究显示,相比于SCR催化剂,Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率大幅增加.
养猪场恶臭污染的预测模型及感官评估研究
李佳音, 邹克华, 李伟芳, 耿静, 闫凤越, 杨伟华
2020, 33(1): 88-93. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.18
摘要(1079) HTML (79) PDF(541)
摘要:
现代化、集约化养殖技术促进了养猪业的高效发展,但养殖过程中产生的恶臭污染对环境的影响也逐渐显露出来.为正确识别养猪场恶臭物质组成、建立基于关键致臭物质的恶臭气体预测模型、感官评估恶臭对人产生的心理影响,对天津市某养猪场母猪舍、育肥舍及舍外的恶臭气体进行采样.应用GC-MS,分析物质组成;根据阈稀释倍数计算结果,确定关键致臭物质;通过研究各组分对复合恶臭的影响,建立复合恶臭气体预测模型;结合臭气浓度与人群实际心理感受,提出养猪场厌恶临界点.结果表明:①该养猪场共检出恶臭物质48种,各类型恶臭物质质量分数大小依次为w(氨)> w(含氧烃)> w(硫化物)> w(烷烃)> w(卤代烃)> w(烯烃)> w(芳香烃).②该养猪场关键致臭物质为氨与乙醇,其中氨对复合臭气浓度的影响最大.③养猪场复合恶臭气体预测模型为O=0.34I1+0.75I2+5.81(其中,O为复合臭气浓度指数,I1I2分别为乙醇和氨的恶臭气体指数),经实际样品检验该模型具有良好的预测效果.④养猪场气味属厌恶范畴,厌恶程度随臭气浓度的增加而增强.⑤养猪场厌恶临界点为13,即臭气浓度大于13时,就会对人群产生干扰.研究显示,养猪场恶臭气体组成复杂,对人群的干扰可以用愉悦度进行评价,根据关键致臭物质可以预测感官恶臭污染.
水环境
江西定南县离子型稀土尾矿周边水体氮污染状况与分布特征
师艳丽, 张萌, 姚娜, 曾萍, 冯兵, 陈明, 李发东, 张依章
2020, 33(1): 94-103. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.20
摘要(1104) HTML (79) PDF(589)
摘要:
为探究"稀土王国"江西省赣南地区离子型稀土矿对周边水体环境的影响,以离子型稀土矿分布密集区定南县濂江月子河流域和龙迳河龙头流域为研究对象,综合分析研究区特征污染物ρ(NH4+-N)空间分布特征,采用相关性分析和主成分分析揭示其主要污染来源及影响因素.结果表明:①离子型稀土矿停产整顿半年后,濂江月子河流域和龙迳河龙头流域ρ(NH4+-N)超过1.00和2.00 mg/L的采样点分别达72%和68%;pH范围为2.95~7.66,平均值分别为6.23和5.53,水体总体上偏酸性;ρ(TN)、ρ(NH4+-N)、EC与ρ(NO3--N)变异系数较大,均介于0.80~1.50之间.②相关性分析结果显示,ρ(NH4+-N)与ρ(TN)、EC均呈极显著正相关(P < 0.01);ρ(NH4+-N)与pH呈显著负相关(P < 0.05).③流经稀土尾矿区的水体中ρ(NH4+-N)随距离增加呈现明显的空间梯度分布特征,即距稀土矿区边界200 m处水体中ρ(NH4+-N)最高(12.20~200.00 mg/L),其次为1.15 km内(3.69~11.80 mg/L)及3.5 km以上水体(0.80~1.51 mg/L),矿区周边未受到采矿活动影响的水体中ρ(NH4+-N)最低(0.03~0.15 mg/L).④PCA结果表明,2条河流的主要环境影响因子为ρ(TN)、ρ(NH4+-N)、pH和EC,主要受到周边稀土矿山尾矿的强烈影响.研究显示,离子型稀土矿原位浸矿开采停产半年后,重点小流域水体中ρ(NH4+-N)高概率超标的现状仍然存在,受稀土开采活动影响较大.建议进一步开展重点小流域NH4+-N剩余"库容"精算和矿山周边地表水定期监测.
2-丁烯醛生产废水的臭氧脱毒预处理
刘涛, 沈志强, 宋玉栋, 李杰, 杨宗璞, 宋广清, 周岳溪
2020, 33(1): 104-110. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.20
摘要(1031) HTML (32) PDF(515)
摘要:
CMW(crotonaldehyde manufacturing wastewater,2-丁烯醛生产废水)污染物浓度高、毒性强、直接采用生物法处理难度大.为了降低CMW的生物处理毒性,采用臭氧氧化法对CMW进行脱毒预处理,并通过考察不同臭氧氧化条件对废水CODCr、TOC(总有机碳)、UV254 nm去除率及SMA(specific methanogenic activity,比产甲烷活性)抑制率的影响,获得了优化的臭氧氧化条件,进一步分析了废水脱毒机理.结果表明:①优化的臭氧氧化条件为接触反应时间180 min、初始pH 3.0、反应温度35℃、气相臭氧浓度30.3 mg/L,进气流量500 mL/min;并且在该条件下,CMW中CODCr、TOC和UV254 nm的去除率分别为19.9%、9.9%和70.6%,主要特征有机污染物[包括2-丁烯醛、(E,E)-2,4-己二烯醛、3-(2-甲基-2-丙烯)-5-戊内酯、1,5-二甲基-1-烯-4-羰基-环氧己烷、山梨酸乙酯等]的去除率在74.4%以上.②厌氧产甲烷毒性试验结果显示,CMW的SMA抑制率由臭氧氧化前的82.0%降至臭氧氧化后的47.2%.③反应动力学研究显示,CMW中CODCr、TOC及UV254 nm的去除过程均符合一级反应动力学方程,R2分别为0.82、0.97、0.94.研究显示,臭氧氧化预处理可以较好地去除CMW中的特征有机污染物,降低废水的厌氧生物处理毒性,是一种可行的脱毒预处理方法.
城市排水管道内污染物迁移转化规律研究进展
张怡蕾, 操家顺, 薛朝霞, 冯骞, 吴瑒
2020, 33(1): 111-121. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.15
摘要(1596) HTML (117) PDF(671)
摘要:
城市排水管道内污染物随水流沿程降解转化,是造成管道腐蚀、有毒有害气体产生的重要原因,掌握污染物的迁移转化规律,对于优化排水系统运行、改善管网周边环境具有重要意义.在阐述污水和沉积物两相污染特性的基础上,着重综述了管道内污染物的迁移转化规律:①常量污染物(如氮、磷、硫)在管道内好氧-厌氧交替的条件下沿程降解释放,微量污染物难以完全降解,多发生形态结构变化或由水相向沉积相中迁移.②管道生物膜对污染物的降解转化起主导作用,管道内高基质浓度环境和水流冲刷作用为生物膜稳定状态的维持创造了有利条件.③污染物迁移过程中,气体的产生受有机物浓度、温度、水力停留时间及流速的影响,应结合管道内实际污染物的组成情况采用相应的有害气体控制措施.在污染物迁移转化规律研究中,模型模拟是重要的研究方法,现有模型多从生化反应过程和水力学的角度切入,随着人工智能等新兴技术逐渐应用于管道建模,模型的精确度不断提高.建议今后加强污染物在管道内污水、沉积物、空气三相间迁移转化规律的研究,尤其是针对微量污染物的研究应广泛开展;在实际应用中,应在全面分析管道内污染特性的基础上,实施针对性的污染物抑制策略,建立符合本地特征的污染物迁移转化模型.
2009-2018年太湖大气湿沉降氮磷特征对比研究
牛勇, 牛远, 王琳杰, 余辉
2020, 33(1): 122-129. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.26
摘要(970) HTML (31) PDF(494)
摘要:
为了研究太湖2009-2018年大气湿沉降的时空变化特征,于2009年8月-2010年7月及2017年8月-2018年7月进行了两次环太湖大气湿沉降逐月调查,并从降水中ρ(TN)和ρ(TP)、湿沉降率及沉降通量三方面,对比分析了太湖大气湿沉降的时空变化特征.结果表明:①2009年8月-2010年7月降水中ρ(TN)、ρ(TP)平均值分别为3.170、0.077 mg/L;2017年8月-2018年7月降水中ρ(TN)、ρ(TP)平均值分别为3.160、0.056 mg/L;T检验结果表明,两次调查ρ(TN)、ρ(TP)污染水平差异显著,主要是由于2017年8月-2018年7月较高污染浓度降水事件的减少,全年降水中ρ(TN)、ρ(TP)变异较小.②与2017年8月-2018年7月相比,2009年8月-2010年7月太湖TN、TP湿沉降率平均值分别下降33%和53%,且TN、TP湿沉降空间分布更均匀.③与2009年8月-2010年7月相比,2017年8月-2018年7月太湖流域大气TN、TP沉降通量分别为7 641和131 t,分别下降30%、47%.研究显示,两次调查降水中ρ(TN)平均值均远高于水体富营养化阈值(0.2 mg/L),因此大气湿沉降中的营养盐对太湖富营养化的贡献不可忽视.
改性丝瓜络填料对富营养化水体的高效脱氮特性
王尉, 常雅军, 崔键, 刘晓静, 杜凤凤, 姚东瑞
2020, 33(1): 130-137. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.12
摘要(1020) HTML (52) PDF(435)
摘要:
生物膜技术是污水处理的研究热点之一,但存在挂膜时间长、反硝化碳源供给不足等问题.为解决这一问题,以不同浓度NaOH溶液(对照组、2%、5%和10%)对丝瓜络进行改性处理,再将其作为挂膜填料构建BDBR(biofilm denitrification batch reactor,生物膜原位脱氮系统),研究BDBR的脱氮效能.结果表明:①当系统运行至第4天时,对照组、2%组、5%组和10%组反应器的CODCr去除率趋于稳定,分别为78.9%、76.8%、80.8%和73.9%;当系统运行14 d时,对照组、2%组、5%组和10%组反应器的TN去除率趋于稳定,分别为67.2%、90.8%、91.9%和83.2%;而当系统运行至第10天时,2%组、5%组和10%组反应器对NH3-N的去除率趋于稳定,依次为82.8%、88.4%和78.8%,显著高于对照组(68.1%).②改性丝瓜络反应器的膜生物量(2%组、5%组和10%组)均显著高于未进行改性处理的对照组,且随NaOH溶液浓度从2%增至10%,对应反应器膜生物量从12.12×106 nmol(以每g干质量磷脂计)增至24.02×106 nmol.③改性丝瓜络填料上的生物膜的硝化、反硝化菌数量均显著高于未改性处理的丝瓜络填料的硝化、反硝化菌数量.研究显示,丝瓜络填料所构建的BDBR对富营养化河道水中的CODCr均有较高的去除能力,这与丝瓜络是否进行改性无关.但用浓度为2% NaOH溶液对丝瓜络进行改性处理后构建的BDBR体现出了最高的生物膜硝化、反硝化菌数量和最好的脱氮效果,可应用于富营养化水体的BDBR中,以实现生物膜的快速构建和系统的稳定运行.
黑藻与金鱼藻自然衰亡过程中营养盐释放规律研究
王立志, 宋红丽, 董彬, 李宝
2020, 33(1): 138-146. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.19
摘要(992) HTML (62) PDF(471)
摘要:
为研究在自然衰亡状态下黑藻(Hydrilla verticillata)与金鱼藻(Ceratophyllum demersum)营养盐释放规律,采用人工模拟的方式,于黑藻和金鱼藻进入衰亡期时,采用塑料薄膜捆扎植物根部的方式,阻隔水和底泥界面之间的物质交换,避免底泥释放对水营养盐的影响;同时,监测水中环境因子和营养盐的动态变化,分析营养盐的释放与环境因子之间的关系.结果表明:①黑藻和金鱼藻两种沉水植物在模拟自然状态下分解速率和生物量无显著性差异(P>0.05),Olson指数的分解速率分别为0.011、0.010 d-1.②水中氮、磷质量浓度峰值在试验的第40~50天.水中磷形态以DTP(溶解性总磷)和SRP(溶解性活性磷)为主,氮形态以DTN(溶解性总氮)和NO3--N为主.由于SRP、NO3--N分别是DTP、DTN的组分之一,因此黑藻和金鱼藻在衰亡期向水中释放的氮、磷形态主要为NO3--N和SRP.③环境因子pH、DO、ORP(氧化还原电位)均呈不同程度的先降后升趋势.主成分分析结果表明,金鱼藻和黑藻环境因子主成分FjFh、生物量剩余百分比分别与两植物组营养盐第一主成分之间二次曲线拟合效果较好,因此通过对数据进行降维处理,可建立二者之间的函数方程.研究显示,黑藻和金鱼藻两种沉水植物自然分解速率基本一致,衰亡期间向水中主要释放NO3--N和SRP,水中氮、磷质量浓度呈单峰变化,通过主成分分析可以建立环境因子和营养盐之间的函数关系.
洞庭湖区南汉垸水体浮游植物群落结构特征及其影响因素
杨毓鑫, 杜春艳, 钱湛, 蒋昌波, 陈宏, 余关龙, 李亚杰
2020, 33(1): 147-154. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.06.17
摘要(1155) HTML (63) PDF(563)
摘要:
环境要素的变化对浮游植物的群落结构和功能具有重要影响.为揭示洞庭湖南汉垸湖区浮游植物群落结构特征及其影响因素,分别于2017年11月(关泵封水期)和2018年6月(开泵放水期)在洞庭湖区典型堤垸——南汉垸进行了采样调查,并对调查区域内的浮游植物及主要水环境因子进行了系统监测和分析.结果表明:①调查期间共检出浮游植物8门62属,主要隶属于绿藻门(Chlorophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)和蓝藻门(Cyanophyta),浮游植物分布表现出较为显著的时间差异性,11月浮游植物的丰度为8.34×106~3.02×108 L-1,6月为1.13×106~2.04×107 L-1.②Shannon-Wiener多样性指数(H')介于1.10~3.24之间,Margalef丰富度指数(d)介于1.42~6.40之间,Pielou均匀度指数(J)介于0.48~0.87之间,多样性评价表明,南汉垸整体上介于轻污染与β-中污染之间,局部采样点为α-中污染.③PCA(主成分分析)结果表明,ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(NH4+-N)为南汉垸水体的主要污染因子.④RDA(冗余分析)结果表明,南汉垸浮游植物群落结构分布与pH、ρ(NH4+-N)及ρ(TN)呈正相关,与WT(水温)呈负相关.研究显示,南汉垸水体介于轻污染与β-中污染之间,营养状态及浮游植物群落结构在时间上差异较大.
高压均质对蓝藻有机质释放与厌氧发酵产酸的促进效果
余甜甜, 王率率, 张杰, 郑志永, 刘和, 刘宏波
2020, 33(1): 155-162. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.15
摘要(891) HTML (56) PDF(487)
摘要:
为提高蓝藻在厌氧发酵过程中的资源化利用率,采用高压均质技术处理蓝藻以提高其厌氧发酵产VFAs(挥发性脂肪酸)的效率,通过对蓝藻进行不同压力和pH的高压均质处理,比较处理后蓝藻营养物质的释放情况,并确定该处理的优选运行条件;同时,对未处理蓝藻、高压均质蓝藻、热碱蓝藻进行厌氧发酵试验,评估高压均质处理对蓝藻发酵产酸效果的影响.结果表明:不同条件下高压均质的蓝藻所释放的有机质均较处理前有所提高,其中高压均质的优选条件为压力100 MPa和pH=11,该条件下ρ(SCOD)(SCOD为溶解性化学需氧量)可达22.74 g/L,比对照组提高了52.34倍.在厌氧发酵试验中,高压均质处理在促进有机质释放的同时,还可以提高底物的可生化性,进而提升产酸量.高压均质蓝藻产VFAs的质量浓度最高达8.22 g/L,是对照组的2.16倍.另外,高压均质处理蓝藻的CST(毛细吸水时间)由热碱预处理蓝藻的2 940 s降至1 940 s,减缓了有机质释放带来的脱水性能的恶化趋势.研究显示,高压均质预处理能够提高蓝藻细胞有机质释放、改善碳源可生化性、促进厌氧发酵产酸量,并且降低了分离回收碳源的难度.
松花江表层沉积物中16种多环芳烃空间分布特征及生态风险评价
李泽文, 王海燕, 孔秀琴, 杨艳艳, 钟震, 李莉, 吴桐
2020, 33(1): 163-173. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.20
摘要(1094) HTML (61) PDF(412)
摘要:
为揭示松花江干支流表层沉积物中16种PAHs(多环芳烃)的空间分布特征及其生态风险状况,采用气相色谱-质谱联用仪分析了2017年9月松花江干支流26个表层沉积物16种PAHs质量分数特征,并采用比值法对其污染来源进行解析,运用沉积物质量基准法和质量标准法评价其生态风险状况.结果表明:①松花江干支流表层沉积物中w(∑16PAHs)为169.76~3 769.19 ng/g,以3~6环高环为主,并且支流w(∑16PAHs)(范围为169.76~3 769.19 ng/g,平均值为1 598.41 ng/g)高于干流(范围为459.92~2 092.58 ng/g,平均值为1 173.67 ng/g),呈从上游到下游逐渐降低的趋势.②松花江干支流表层沉积物中w(∑16PAHs)主要来源于生物质燃烧和石油燃烧.③松花江干支流表层沉积物中w(∑16PAHs)总体处于低生态风险水平,个别支流点位(3个)会发产生经常性生态风险.研究显示,松花江流域干支流表层沉积物中w(∑16PAHs)呈从上游到下游逐渐降低的趋势,并且支流高于干流,但总体处于低生态风险水平.
我国海洋塑料垃圾和微塑料排放现状及对策
刘彬, 侯立安, 王媛, 马文超, 颜蓓蓓, 李湘萍, 陈冠益
2020, 33(1): 174-182. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.07.05
摘要(2245) HTML (100) PDF(1087)
摘要:
当前海洋塑料和微塑料污染问题是全球研究热点,随着我国陆源垃圾减量化处置率和生活污水处理覆盖率的提高,重新核算我国海洋塑料垃圾和微塑料排放量尤为重要,基于文献已报道的关于海洋塑料垃圾和微塑料排放量估算的方法并结合相关统计数据对我国相应排放量进行了核算.结果表明:2016年我国向海洋中排放塑料垃圾124×104~331×104 t,略低于2010年的132×104~353×104 t;生活污水处理厂向环境中排放塑料微珠约109.95×1012粒(折合131.78 t),远低于2014年报道的209.7×1012粒(折合306.9 t).此外,2016年我国生活污水处理厂向环境中排放合成化学纤维类微塑料约1 296.95×1012个(折合648.48 t),轮胎与地面摩擦产生合成橡胶轮胎粉尘约78.85×104 t;合成化纤类微塑料和合成橡胶轮胎粉尘等已成为陆源微塑料的重要来源.通过与发达国家和地区在海洋垃圾和微塑料污染、陆源垃圾处置、海洋垃圾污染应对等方面进行比较,未来我国应通过完善"限塑令"和生活垃圾分类体系、尽早实施"塑料微珠"限令、明晰生活污水处理厂微塑料排放状况等手段从源头控制排放,此外需有效控制塑料垃圾和微塑料的输送途径,制定和完善相关法律法规和监测标准,提升我国应对海洋塑料垃圾和微塑料污染的能力和国际影响力.
嵊泗海域表层沉积物中多环芳烃污染水平、分子组成及源识别
黄宏, 魏青青, 赵旭, 林军, 章守宇, 宿鹏浩, 尹方
2020, 33(1): 183-191. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.28
摘要(926) HTML (62) PDF(443)
摘要:
嵊泗海域是舟山渔场的重要组成部分,属于国家海洋特别保护区.为了解嵊泗海域表层沉积物中16种优控PAHs(多环芳烃)的污染特征及潜在风险,于2017年6月采集了嵊泗海域18个站点的表层沉积物样品,采用气相色谱-质谱联用技术确定PAHs质量分数及其分子组成,运用特征分子比值法和主成分分析法识别PAHs来源,并采用质量基准法与质量标准法对沉积物中PAHs潜在生态风险进行评价.结果表明:①除了Ace与Act外,其他14种PAHs均被检出.除A1站点外,w(Phe)最高,w(Flra)次之.检出的PAHs以3环和4环为主,占总量的71.21%,不同环数PAHs占比大小依次为3环> 4环> 5环> 2环> 6环.w(∑14PAHs)范围为46.38~196.36 ng/g,平均值为109.40 ng/g.整体分布上,嵊泗海域表层沉积物中w(∑14PAHs)呈近岸高于远岸的分布特征.②嵊泗海域表层沉积物中PAHs以煤炭、柴油和生物质等燃烧源为主,部分站点同时受到燃烧源与石油源影响.③各站点的w(∑14PAHs)均低于ERL和OEL,表明嵊泗海域潜在生态风险较小.④与国内外其他区域相比,嵊泗海域表层沉积物中w(∑14PAHs)处于较低污染水平,尚不足以对当地渔业生态环境造成负面影响,但作为我国重要"蓝色粮仓",仍应加强其陆源排放监管.
生态环境
外源脯氨酸对Cd胁迫下107杨光合与叶绿素荧光特性的影响
赵串串, 侯文涛, 温怀峰, 汲绍文, 王雪, 余登举
2020, 33(1): 192-199. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.02.04
摘要(942) HTML (50) PDF(429)
摘要:
为揭示Cd胁迫下外源脯氨酸对107杨(Populus×euramericana cv.‘74/76’)光合与叶绿素荧光特性的影响,以一年生107杨苗木为试验材料,采用盆栽控水试验,研究了添加不同浓度(0、10和20 mmol/L)外源脯氨酸对Cd(0、100、200和300 mg/kg)胁迫下107杨叶片光合气体交换参数、光响应参数和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:①Cd作为独立因子可显著影响107杨叶片的光合气体交换参数、光响应参数和叶绿素荧光参数,外源脯氨酸作为独立因子对这些参数无显著影响,Cd与脯氨酸的交互作用对这3类参数均有显著影响.②随着w(Cd)的增加,107杨叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)的变化趋势基本一致,均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)呈显著上升趋势.与单独Cd处理组相比,在w(Cd)为200 mg/kg处理下,添加外源c(脯氨酸)为10 mmol/L时苗木叶片的Pn显著提高123.12%;WUE、PSⅡ原初反应最大量子效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(φPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)分别显著提高43.73%、6.52%、27.99%、28.96%和63.26%;而非光化学淬灭系数(NPQ)显著降低19.97%.研究显示,w(Cd)低于200 mg/kg时,外源添加脯氨酸处理可增强107杨的PSⅡ光能转换效率和光强利用效率,防止过剩光能对光合机构的伤害,从而提高植株抗逆性与适应性,且以c(脯氨酸)为10 mmol/L时的处理效果较好.
植被恢复的岩溶湿地沉积物细菌群落结构和多样性分析
姜磊, 凃月, 侯英卓, 王敦球, 陈文文, 李海翔
2020, 33(1): 200-209. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.17
摘要(1009) HTML (88) PDF(395)
摘要:
为研究岩溶地区湿地生态系统的细菌群落在植被恢复过程中的结构和多样性以及环境因子对其产生的影响,以桂林会仙岩溶湿地沉积物中提取的总DNA为模板,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术,对细菌16S rDNA V4、V5区进行测序并分析,共得到有效序列711 403条,序列平均长度为372.34 bp,聚类产生5 952个OTU(Operational Taxonomic Unit).结果表明,研究区沉积物具有较高的细菌多样性,包含70个门,150个纲,195个目,325个科,446个属.其中,变形菌门(Proteobacteria)是优势类群,占比为18.33%~44.16%,并以β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)及δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)为主要组成部分,这些类群中包含了硫杆菌属(Thiobacillus)和脱硫酸盐橡菌属(Desulfatiglans)等参与硫元素循环的菌群,推测对湿地沉积物中的硫循环有着重要作用;同时,属水平上存在大量(37.85%~84.67%)未分类(Unclassified)细菌类群.在会仙岩溶湿地水质及沉积物化学指标中,与细菌群落相关性较大的是ρ(NO3--N)、ρ(NO2--N)、ρ(TP)和ρ(TN)等水质指标.研究显示,桂林会仙岩溶湿地细菌具有很高的多样性,沉积物中蕴藏了许多潜在新物种;并且,水质指标对沉积物细菌群落结构及多样性的影响较大,说明人为因素对于会仙岩溶湿地微生物群落结构的影响较为显著.
有机肥施用对田面水氮磷流失风险的影响
蔡佳佩, 朱坚, 彭华, 李尝君, 熊丽萍, 张子叶, 纪雄辉
2020, 33(1): 210-217. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.16
摘要(885) HTML (63) PDF(400)
摘要:
为探明化肥配施有机肥对田面水氮、磷流失及水稻系统养分吸收的影响,采用田间小区试验,设置常规施肥处理(FN)、常规施肥减氮磷量20%处理(F0)、减氮磷20%+有机肥处理(F1~F4处理有机肥施用量分别为1 500、3 000、4 500和6 000 kg/hm2)共6个处理,探索化肥减量20%配施有机肥的最优组合.结果表明:不同施肥处理下,田面水中ρ(TN)、ρ(NH4+-N)均于施肥后第1天达到峰值,随后迅速下降,于第7天后逐渐趋于稳定,ρ(TN)和ρ(NH4+-N)分别维持在各自峰值的5.1%~10.9%与4.8%~9.6%,田面水中ρ(TP)的变化趋势与ρ(TN)相似;F0与F1处理均能有效降低田面水中ρ(TN)和ρ(TP).与FN处理相比,F1处理下ρ(TN)、ρ(NH4+-N)与ρ(TP)平均值分别降低了6.5%、9.1%和3.1%,该处理能够有效地降低氮、磷养分流失风险,且增施有机肥可使水稻增产0.2%~19.8%,地上部分氮、磷累积量随有机肥施用量的增加而显著增加(P < 0.05).综合水稻产量、养分吸收和田面水养分动态等指标发现,F1处理不仅能提高区域双季稻产量,还能有效控制田面水氮、磷养分浓度,降低氮、磷地表径流产生的农田面源污染风险,是针对南方双季稻田的一项"控源节流"优化施肥模式.
土壤与固废
丹江口库区新生消落带不同土地利用酶活性比较
梁济平, 王彦东, 杨珺, 任广鑫, 冯永忠
2020, 33(1): 218-226. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.03
摘要(771) HTML (37) PDF(369)
摘要:
随着南水北调中线工程的建成,丹江口水库水位上涨形成了大量新生消落带,消落带生态环境变化对水库水质具有较大影响,土壤酶活性和土壤养分的改变在一定程度上能反映土壤生态环境的变化.基于此,以丹江口水库新生消落带为研究区域,选取库周从未经历淹没的区域作为对照,采用裂区试验设计方法,以样地类型(新生消落带和对照区)为主处理,以3种不同土地利用类型(林地、农田和草地)为副处理,研究了土壤酶(脲酶、转化酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)活性与土壤养分之间的关系.结果表明:①新生消落带土壤中w(TN)、w(NO3--N)和w(OM)均显著低于对照区(P < 0.05),而农田、草地的w(NH4+-N)与林地的w(TP)显著高于对照区(P < 0.05).②与对照区相比,新生消落带农田和草地的脲酶、转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均降低,其中,农田和草地脲酶活性分别降低了79%和54%,而林地脲酶与过氧化氢酶显著增加,林地脲酶活性升高了133%,林地碱性磷酸酶与转化酶活性变化不显著.③不同土地利用类型的土壤理化性质对酶活性的影响不同,新生消落带农田土壤含水量、w(NH4+-N)的升高及w(TN)、w(TP)、w(OM)的降低是导致酶活性降低的主要影响因素,新生消落带林地土壤pH、w(TP)、w(TN)对酶活性的增加有主要影响,新生消落带草地土壤含水量、w(NH4+-N)、w(TN)、w(TP)、w(OM)对酶活性的降低有主要影响.研究显示,消落带林地在淹没期间能够吸附固定土壤及水体中的氮磷,水落后土壤酶活性的升高有利于土壤中养分的分解,减少氮磷对库区水体的污染.
典型畜禽粪污中雌激素排放特征
胡双庆, 袁哲军, 沈根祥
2020, 33(1): 227-234. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.11.30
摘要(1031) HTML (78) PDF(396)
摘要:
为探究畜禽粪污中雌激素的排放水平和分布特征,采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱(SPE-HPLC-MS/MS)分析方法,对上海市典型畜禽养殖类型(猪、奶牛、鸡)排放粪污样品中雌激素含量进行测定.结果表明:猪场粪便、沼渣肥、还田土壤、尿液和沼液样品中5种雌激素(E1,雌酮;E2,雌二醇;E3,雌三醇;EE2,炔雌醇;DES,己烯雌酚)总量分别为94.5 ng/g、35.1 ng/g、0.1 ng/g和8 882.2 ng/L、4 388.6 ng/L,其中E1是排泄物中最主要的雌激素;奶牛场粪便、堆肥、还田土壤、尿液、污水进水及出水样品中雌激素总量分别为84.6 ng/g、16.2 ng/g、0.1 ng/g和2 636.7 ng/L、2 605.6 ng/L、615.7 ng/L,其中E1和E2含量最高;鸡场粪便和堆肥样品中雌激素总量分别为60.9和17.5 ng/g.研究显示,猪场、奶牛场和鸡场排泄物中均含有一定数量的天然和人工合成雌激素,雌激素含量水平总体表现为粪便高于有机肥、尿液高于污水;通过畜禽粪污向环境中排放的雌激素总量表现为猪场>奶牛场>鸡场;厌氧发酵对猪场污水中雌激素具有一定的去除效果,而污水厌氧-好氧净化处理和固体粪高温好氧堆肥对奶牛场排泄物中雌激素具有较高的去除效果.
餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合厌氧发酵对产气性能的影响
郝鑫, 苏婧, 孙源媛, 杨延梅, 郑明霞
2020, 33(1): 235-242. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.02.05
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摘要:
为分析不同配比的餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵对产气性能的影响,采用产甲烷潜力试验(BMP)研究了餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合发酵的产气性能,并采用修正的Gompertz模型对产甲烷潜力进行模拟.结果表明:物料配比与物料种类对联合发酵的产气性能有显著影响,餐厨垃圾+污泥配比为1:2时,产气性能优于1:1、2:1两组,产气量为286 mL/g[以VS(挥发性固体)计,下同];餐厨垃圾+秸秆配比为1:1时,产气性能优于1:2、2:1两组,产气量为347 mL/g;餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1:1:1时,产气性能优于1:2:1、2:1:1两组,产气量为373 mL/g.两种物料配比中,餐厨垃圾+秸秆的产气性能优于餐厨垃圾+污泥;餐厨垃圾+污泥+秸秆3种物料混合后物料种类变丰富,元素配比更均衡,联合发酵的产气性能优于两种物料联合发酵,其最优配比为1:1:1,C/N值为13,接近最优C/N值(15~20).研究显示,不同配比物料产气性能差异性较大,可为大中型沼气工程在获得不同物料的情况下选择最优的进料配比提供理论指导,以解决其在设计与投资收益评估方面所面临的物料选择问题.