检索结果-内蒙古大学图书馆

环境工程学报 2020年第9期14卷 2291-2309页

作者：魏源送林佳琪徐宇峰刘吉宝中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038

解决剩余污泥问题的关键是将污泥原位减量技术(过程处理)与剩余污泥处理处置技术(末端处理)相结合,对污泥实施联合处理。污泥原位减量技术是在保证出水达标的前提下,尽量促进微生物降解有机物产能用于热逸散而非增殖的一种污水处理技术,... 详细信息

解决剩余污泥问题的关键是将污泥原位减量技术(过程处理)与剩余污泥处理处置技术(末端处理)相结合,对污泥实施联合处理。污泥原位减量技术是在保证出水达标的前提下,尽量促进微生物降解有机物产能用于热逸散而非增殖的一种污水处理技术,其(非生物捕食)主要通过溶胞-隐性生长、解耦联代谢和维持代谢等方式影响污泥中微生物的增殖、衰亡和水解,进而降低剩余污泥产量。为系统了解当前污泥减量技术的驱动机制及关键问题,在分析污泥增殖和微生物新陈代谢途径的基础上,梳理了减量技术对微生物生长(电子受体、代谢解偶联及维持能)、衰减(饥饿、噬菌体、温度、辐射、极端环境及生物抗性)及水解(水解及水解强化)的影响机制及内部驱动,明确了基于微生物代谢过程的减量技术的不足及其对污水处理效果的影响;在总结各类原位减量技术利弊的基础上,展望了污泥原位减量技术的应用前景。

关键词：污泥减量污泥生长污泥衰亡污泥水解

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再生水生态利用安全保障需求与发展策略

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环境工程 2024年第10期42卷 1-10页

作者：胡洪营陆韻魏东斌陈卓巫寅虎吴乾元黄南苑宝玲徐明王爱杰刘贤伟齐维晓柏耀辉梁斌高淑红张志勇邹如森清华大学环境学院、环境模拟与污染控制国家重点联合实验室、生态环境部环境微生物利用与安全控制重点实验室北京100084 清华-伯克利深圳学院深圳环境科学与新能源技术工程实验室广东深圳518055 中国科学院生态环境研究中心、环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 清华大学深圳研究生院生态环境部环境微生物利用与安全控制重点实验室广东深圳518055 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124 吉林建筑大学市政与环境学院、松辽流域水环境教育部重点实验室长春130118 哈尔滨工业大学(深圳) 广东深圳518055 中国科学技术大学合肥230026 福州大学土木工程学院福州350108

再生水生态利用可缓解水资源短缺和改善城市水生态环境。但是,目前还存在再生水的生态效应不清楚,相关水质指标体系和阈值确定方法不完善,深度处理工艺和生态缓冲区构建待优化,经济成本、节能降碳和环境效益缺乏统筹等关键问题。因此,... 详细信息

再生水生态利用可缓解水资源短缺和改善城市水生态环境。但是,目前还存在再生水的生态效应不清楚,相关水质指标体系和阈值确定方法不完善,深度处理工艺和生态缓冲区构建待优化,经济成本、节能降碳和环境效益缺乏统筹等关键问题。因此,亟需建立快速评价水质生态安全的有效技术与方法,厘清再生水的生态效应,完善再生水水质标准的指标体系,建立体现环境特质的再生水水质安全阈值确定方法,开发新污染物和病原微生物等关键风险因子的绿色去除技术,明晰生态缓冲区构建原理和水质净化融合机制,建立再生水生态利用综合环境效益评价方法和再生水生态利用方案优化方法。

关键词：再生水生态利用生态效应风险因子安全保障

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后疫情时期家庭碳排放变化特征及影响因素分析

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自然资源情报 2022年第4期 51-59页

作者：王一帆毛贝宁梁天宁郭丽思杜淑盼廖丹琦陈操操张珺范振林刘耕源北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京市生态环境局北京100048 中国自然资源经济研究院北京101149 北京市流域环境生态修复与综合调控工程技术研究中心北京100875

本文运用碳排放系数法分别计算河北省新冠肺炎疫情聚集性暴发前后家庭各类能源消费产生的周均碳排放量,通过偏最小二乘回归对疫情暴发期间各类能源消费产生碳排放的影响因素进行研究。结果表明疫情影响能源消费产生的直接碳排放结构,且... 详细信息

本文运用碳排放系数法分别计算河北省新冠肺炎疫情聚集性暴发前后家庭各类能源消费产生的周均碳排放量,通过偏最小二乘回归对疫情暴发期间各类能源消费产生碳排放的影响因素进行研究。结果表明疫情影响能源消费产生的直接碳排放结构,且各类能源产生碳排放量的影响因素不一致。①疫情暴发期相较于平稳期,电能消耗产生间接碳排放量增长5.84%;燃气消费产生直接碳排放量显著增高,增长率为94.84%;自来水消耗产生间接碳排放量下降61.31%;汽油消耗产生直接碳排放量基本不变。疫情暴发前后燃气消耗产生碳排放均为家庭部门直接碳排量的最主要组成部分。②家庭人口规模、节能节水意识,以及私家车保有量对家庭直接碳排放量具有显著影响;③汽车保有数量对每户用电消耗产生碳排放量具有显著负影响;若家庭采取节能节水措施,其燃气消耗产生的碳排放量将会减少;而对于汽油消耗产生的碳排放量,家庭月平均支出每增加1000元,碳排放量增加约186kg。

关键词：后疫情时期家庭碳排放偏最小二乘回归

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预臭氧和预氯化在北方典型水质条件下的强化常规作用分析

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给水排水 2021年第8期47卷 8-14页

作者：史永浩孙东洋张怡然魏振彦李晓岩张建锋王小[亻毛] 解跃峰清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 清华大学深圳研究生院深圳518055 天津泰达水业有限公司天津300457 宾州州立大学首府学院环境研究所宾西法尼亚17057

针对北方夏季高温高藻、冬季低温低浊的水源水质特点,以北方某水厂为例,通过分析水厂18个月运行数据及现场中试研究,评估了预臭氧和预氯化强化常规处理工艺的实际应用效果,对比了预臭氧和预氯化强化过滤的差异。结果表明,该水厂采用预... 详细信息

针对北方夏季高温高藻、冬季低温低浊的水源水质特点,以北方某水厂为例,通过分析水厂18个月运行数据及现场中试研究,评估了预臭氧和预氯化强化常规处理工艺的实际应用效果,对比了预臭氧和预氯化强化过滤的差异。结果表明,该水厂采用预臭氧强化常规工艺结合适当调整混凝剂投量的调节方式,可有效应对原水水质特点,有助于提升滤后水质,保障供水安全。预臭氧和预氯化都具有强化常规净水工艺的作用,但两种预氧化方式具有不同的适宜条件,夏季高温高藻期,预臭氧的强化作用优于预氯化,此时建议采用预臭氧工艺改善出水水质;冬季低温低浊期,预臭氧和预氯化的强化作用没有明显差别,此时建议改用预氯化工艺降低净水成本。预臭氧和预氯化对滤层生物膜的形成影响不同,预臭氧有利于滤层生物膜的形成,这是导致预臭氧条件下滤池水头损失增长较快的主要原因之一,而预氯化后水中仍有较高余氯量,可用于解决滤池生物膜过多而导致的水头损失增长过快的问题。

关键词：高温高藻低温低浊预臭氧预氯化滤池

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甲苯光化学氧化机理的比对研究

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中国科学：地球科学 2019年第4期49卷 741-752页

作者：李冬青李歆邵敏刘莹陆思华北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

芳香烃是城市地区人为源排放的重要挥发性有机物,其光化学氧化与臭氧和细颗粒物的生成密切相关.本研究以SAPHIR烟雾箱实验测得的甲苯光化学氧化反应数据为基础,基于盒子模型搭载MCM3.3.1、SAPRC07、RACM2以及CB06机理对不同机理中的甲... 详细信息

芳香烃是城市地区人为源排放的重要挥发性有机物,其光化学氧化与臭氧和细颗粒物的生成密切相关.本研究以SAPHIR烟雾箱实验测得的甲苯光化学氧化反应数据为基础,基于盒子模型搭载MCM3.3.1、SAPRC07、RACM2以及CB06机理对不同机理中的甲苯氧化机制进行比较.结果表明,四种机理均可较好地模拟甲苯光化学氧化过程中O_3和OH自由基浓度以及OH总反应活性(kOH)的变化,但是高估了PAN的浓度且低估了HCHO和HO_2自由基的浓度.本研究通过调整PAN、HCHO生成过程中重要的氧化中间态物种CH_3CO_3反应途径的分支比例,并增加RO_2和HO_2反应再生OH的循环机制,使模型模拟PAN、HCHO以及HO_2自由基的结果得以改进,表明未来对关键氧化中间态物种的准确测量将有助于对现有光化学反应机理的验证与更新.

关键词：甲苯光化学氧化 MCM SAPRC RACM CB

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固定源排放负荷测量的不确定性对河流断面氮磷模拟影响研究

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环境影响评价 2020年第6期42卷 52-59页

作者：赵浩然赵书畅董欣曾思育刘毅清华大学环境学院北京100084 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

以位于保定市的府河流域作为案例研究,利用2013—2016年保定市固定源排放数据,根据测量允许的不同误差限,生成具有不同偏差的固定源排放序列,运用SWAT模型分析排放负荷测量的不确定性对下游河流氮磷浓度模拟造成的影响。研究发现,当固... 详细信息

以位于保定市的府河流域作为案例研究,利用2013—2016年保定市固定源排放数据,根据测量允许的不同误差限,生成具有不同偏差的固定源排放序列,运用SWAT模型分析排放负荷测量的不确定性对下游河流氮磷浓度模拟造成的影响。研究发现,当固定源排放负荷测量的不确定性增大时,在下游断面的氮磷模拟变化范围都有所上升,但对总磷的负荷模拟比对氨氮、总氮的负荷模拟影响要小。研究流域污染负荷时,氨氮、总氮、总磷的固定源排放测量相对误差限建议分别不超过20%、10%、20%。

关键词：水质模型相对误差限氮磷 SWAT模型流域

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紫外线消毒对再生水中微生物生长分泌特性的影响

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环境工程 2020年第2期38卷 28-34页

作者：刘博王运宏巫寅虎胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华-伯克利深圳学院深圳环境科学与新能源技术工程实验室广东深圳518055

膜污堵是阻碍污水再生处理反渗透(RO)系统稳定、高效运行的突出问题。前期研究表明,RO系统常用的氯消毒预处理会导致微生物群落结构及代谢产物分泌特性发生显著改变,从而引起严重的生物污堵。为优化污水再生处理RO系统的预处理工艺选择... 详细信息

膜污堵是阻碍污水再生处理反渗透(RO)系统稳定、高效运行的突出问题。前期研究表明,RO系统常用的氯消毒预处理会导致微生物群落结构及代谢产物分泌特性发生显著改变,从而引起严重的生物污堵。为优化污水再生处理RO系统的预处理工艺选择,该研究全面考察了紫外线消毒对再生水中细菌的生长、群落结构和分泌特性的影响。结果表明:紫外线剂量为20,40,80 mJ/cm^2时,对膜生物反应器出水中细菌的灭活率分别可达1log、3log、4log。紫外消毒后,存活细菌再培养时其生长迟滞期变长,稳定期细菌数量在紫外线剂量为40,80 mJ/cm^2时分别比对照组降低18.6%和19.2%。高紫外线剂量下(40,80 mJ/cm^2),变形菌门、β-变形菌纲、詹森菌属相对丰度有所增加。分泌特性方面,细菌胞外多聚物含量随紫外线剂量升高先减少后增多,且其中大分子物质增多,并表现出更强的RO膜污堵潜势。

关键词：反渗透紫外线消毒生长特性群落结构分泌特性胞外多聚物

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化学氧化技术异位处理地下水非水相有机污染物中试研究

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现代地质 2019年第2期33卷 422-430页

作者：盛益之张旭翟晓波李广贺清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

选取某农药厂旧厂区为试验场地,考察化学氧化技术异位处理地下水非水相有机污染物的运行效果。基于小试研究,确定高锰酸钾、高铁酸钾、芬顿试剂以及次氯酸钠4种氧化剂在中试试验中的适宜投加量。中试结果表明,当进水流量为1.0 m^3/h时,... 详细信息

选取某农药厂旧厂区为试验场地,考察化学氧化技术异位处理地下水非水相有机污染物的运行效果。基于小试研究,确定高锰酸钾、高铁酸钾、芬顿试剂以及次氯酸钠4种氧化剂在中试试验中的适宜投加量。中试结果表明,当进水流量为1.0 m^3/h时,不同氧化剂对于常规水质指标及特征有机污染物的去除效果存在差异性。总体而言,四种氧化剂对于中长链石油烃类污染物(C10-C36)的去除率可达20%~70%,但对氯代烷烃类污染物的去除效果低于20%;高铁酸钾和次氯酸钠分别对于苯酚类和多环芳烃类污染物的去除效果较好(70%~100%);芬顿试剂对各类污染物均有显著氧化效果,其中对于短链石油烃(C6-C9,去除率20%~40%)、苯系物(去除率40%~90%)的去除效果高于其他三种氧化剂。研究不同氧化剂对于多组分有机污染地下水的处理效果,为将化学氧化技术应用于此类污染场地提供了理论和技术支持。

关键词：化学氧化地下水处理非水相有机污染物

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计算流体力学在废水处理中的应用——以活性污泥法二沉池为例

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合肥学院学报（综合版） 2021年第5期38卷 61-66页

作者：范茏施汉昌刘峤董强丁爱琴徐农合肥学院能源材料与化工学院合肥230601 清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国科学院生化工程国家重点实验室北京100090

近年来计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)在环保水处理领域受到越来越多的重视。在活性污泥法处理废水的二沉池设计和构筑中,CFD模型的最基本应用是结构优化,在出水口下方设置挡板后,池内的泥水分离效果得以提高;在此基础... 详细信息

近年来计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)在环保水处理领域受到越来越多的重视。在活性污泥法处理废水的二沉池设计和构筑中,CFD模型的最基本应用是结构优化,在出水口下方设置挡板后,池内的泥水分离效果得以提高;在此基础上,利用CFD获得废水处理反应器内的流体力学特性,用于分析和解释反应器内发生的颗粒沉降和污泥膨胀等各种现象,提出解决方案并防范高能耗、低速率的负面影响;进一步发挥CFD的优势,与活性污泥的生化反应动力学研究相结合,可以规划废水处理的控制策略,调整工艺和参数,预测二沉池出水的质与量。

关键词：计算流体力学废水处理设计优化推广应用

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基于残差注意力网络模型的浮游植物识别

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生态学报 2021年第17期41卷 6883-6892页

作者：项和雨邹斌唐亮陈维国饶凯锋刘勇马梅杨艳湖北大学数学与统计学学院应用数学湖北省重点实验室武汉430062 无锡中科水质环境技术有限公司无锡214024 北京工业大学北京现代制造业发展基地北京100124 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京101407 武汉晴川学院计算机学院武汉430204

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人... 详细信息

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人工智能图像识别三类。前两种方法已被广泛采用,但费时费力,不利于监测机构的大规模应用和推广。同样,利用图像进行自动化分类难以在高准确率与高效率上达到平衡。深度学习技术的发展为此提供了新思路。本文提出一种新的深度卷积神经网络RAN-11。该网络以残差注意力网络Attention-56和Attention-92为基础,凭借通道对齐融合主干上的底层特征与顶层特征,通过调整注意力模块和残差快个数以精简结构,并引入了Leaky ReLU激活函数代替ReLU。以太湖11个优势属共计1036张图像为数据来源进行对比验证。除星杆藻外,RAN-11对单一优势属的的查准率都在90%以上,并且有5个优势属达到100%的查准率。RAN-11的识别准确率为95.67%,推理速率为41.5帧/s,不仅比Attention-92(95.19%的准确率,23.6帧/s)更准确,而且比Attention-56(94.71%的准确率,41.2帧/s)更快,真正兼顾了准确率与效率。研究结果表明:(1)RAN-11在查准率、准确率和推理速率上优于原始残差注意力网络,更优于以词包模型为代表的传统图像识别方法;(2)融合多尺度特征、精简网络结构和优化激活函数是提高卷积神经网络性能的有力手段。建立在经典分类基础之上,本文提出新的残差注意力网络来提升浮游植物鉴定技术,并构建出浮游植物自动化识别系统,识别准确率高、易于推广,对于实现水体中浮游植物的自动化监测具有重要意义。

关键词：水质监测浮游植物识别残差注意力网络深度学习

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