检索结果-内蒙古大学图书馆

环境工程学报 2024年第3期18卷 696-708页

作者：李亚南何友文刘遇瑶王元月佟娟魏源送南昌大学资源与环境学院南昌330031 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中节能环保投资发展(江西)有限公司南昌330096 中节能工程技术研究院有限公司北京100082 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 中国科学院大学北京100049

我国工业园区污水厂进水碳氮比(C/N)普遍较低,常需补充碳源以提高脱氮效果。酒糟富含蛋白质、碳水化合物等有机组分,可生物利用性好,但目前缺乏其作为缓释碳源的研究。本研究以工业园区酒糟固废为原材料,以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)... 详细信息

我国工业园区污水厂进水碳氮比(C/N)普遍较低,常需补充碳源以提高脱氮效果。酒糟富含蛋白质、碳水化合物等有机组分,可生物利用性好,但目前缺乏其作为缓释碳源的研究。本研究以工业园区酒糟固废为原材料,以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为骨架材料,利用低温冷冻化学交联法制备复合缓释碳源,并进行释碳性能和反硝化性能评估。结果表明:通过骨架材料配比以及乳化剂优化研究,缓释碳源的快速释放期可延长到3 d,此阶段释碳过程为骨架溶蚀机制,单位质量缓释碳源的累积释碳量(以化学需氧量,即COD计)可达到1089 mg·(g·L)^(-1)。在酒糟用量为10 g·L^(-1),骨架材料配比为PVA:SA=8:1,乳化剂为1.0%span80条件下制备的缓释碳源在投加量为0.19 g·L^(-1),初始硝态氮(NO_(3)^(-)-N)为(41.53±0.1)mg·L^(-1)时,反硝化出水溶解性有机物(DOM)的腐殖化程度最低、分子质量最小、芳香环取代基种类和取代基程度最低,总氮去除率为99.2%,反硝化速率达到4.08 mg·(L·h)^(-1),为最佳缓释碳源。本研究结果可为工业园区的污水-固废协同治理提供参考。

关键词：缓释碳源骨架材料酒糟释碳机制反硝化

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再生水厂退水对受纳水体水质和水生态的影响—以清河为例

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环境科学学报 2023年第5期43卷 89-99页

作者：朱利英刘静辛苑于雯超郁达伟王亚炜徐宇峰魏源送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城市与区域生态国家重点实验室北京100085 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 中国科学院大学北京100049

为明确再生水水厂退水对水体水质和水生态的影响,本研究分别于2010年和2020年对清河再生水厂退水口及其上下游开展了水质和水生态调查.实地调查结果表明,与2010年相比,2020年清河再生水厂退水口河段平均pH由6.44上升为8.38,整体呈弱碱性... 详细信息

为明确再生水水厂退水对水体水质和水生态的影响,本研究分别于2010年和2020年对清河再生水厂退水口及其上下游开展了水质和水生态调查.实地调查结果表明,与2010年相比,2020年清河再生水厂退水口河段平均pH由6.44上升为8.38,整体呈弱碱性;水质类别从劣V3类提升至地表水IV类,水环境质量明显改善;主要阳离子由Na+为主转向以Ca^(2+)为主,阴离子Cl-、SO42-等浓度降幅分别为88.85%和93.75%;2020年该河段水化学类型为Ca-HCO_(3)型,盐渍化趋势明显.水生态状况转变与水质转变趋势一致,主要浮游植物种类由蓝藻门(Cyanophyta)向硅藻门(Bacillariophyta)转变,浮游动物以原生动物、轮虫和枝角类为主,再生水厂下游浮游生物群落多样性指数H’升高,浮游生物群落结构更为复杂.统计分析结果表明,COD、NO_(3)^(-)-N等含氮营养物和Ca^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl-等阴阳离子是影响清河再生水厂退水口河段浮游生物主要类群密度和群落多样性的主要因素.

关键词：再生水厂清河水质水生态

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北运河沉积物中氮磷营养盐及荧光溶解性有机物的污染特征研究

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环境科学学报 2022年第3期42卷 40-50页

作者：杨颖刘吉宝魏源送韩冬青樊维杰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 中国科学院大学北京100049 昌平区水务局北京102200

以北运河为研究对象,选择干流12个点采集沉积物柱芯,分析上覆水及沉积物中的营养盐空间分布特征,采用单因子污染指数及综合污染指数法对沉积物营养盐污染进行评价;基于沉积物间隙水的三维荧光光谱,采用区域积分法(FRI)对荧光溶解性有机... 详细信息

以北运河为研究对象,选择干流12个点采集沉积物柱芯,分析上覆水及沉积物中的营养盐空间分布特征,采用单因子污染指数及综合污染指数法对沉积物营养盐污染进行评价;基于沉积物间隙水的三维荧光光谱,采用区域积分法(FRI)对荧光溶解性有机物(FDOM)进行分析,结合3种荧光特征指数进行FDOM溯源分析.结果表明,北运河沉积物上覆水中的TN、TP浓度均值分别为(5.63±1.39)mg·L^(-1)和(0.71±0.25)mg·L^(-1),为地表水劣Ⅴ类;上游沉积物中的营养盐含量较高,中下游显著降低,部分区域在0~5 cm深度上污染较重,大多数采样点无明显污染分层现象;营养盐污染评价结果表明,上游温榆河段表层沉积物为重度污染,中下游多为中度和轻度污染.将沉积物间隙水中的FDOM分为5个荧光组分,其占比排序依次为:Ⅱ色氨酸类蛋白质(33%)>Ⅰ酪氨酸类蛋白质(31%)>Ⅳ溶解性微生物代谢产物(16%)>Ⅲ富里酸类物质(13%)>Ⅴ腐殖酸类物质(7%).FDOM以类蛋白质物质为主,来源于微生物代谢活动产生的新近自生源组分.通过相关性分析推测,沉积物中的TN可能来源于有机质中的有机氮组分,TP来源于陆源输入,与陆源输入的植物残体分解有关.

关键词：沉积物营养盐荧光溶解性有机物空间分布污染来源

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密云水库入库河流微生物群落演替对氮素形态转化的影响

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环境科学 2023年第9期44卷 4985-4995页

作者：辛苑张耀方李添雨叶芝菡申佩弘魏源送高超龙宋舒兴张俊亚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 中国科学院大学北京100049 广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 北京市水科学技术研究院北京100048

密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,但近年来,密云水库库区及入库河流中的总氮(TN)浓度呈现连年上升的趋势.以密云水库上游典型入库河流牤牛河为例,考察各形态氮素变化的空间分布规律,并从微生物群落组成和功能预测的视角,解析氮素... 详细信息

密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,但近年来,密云水库库区及入库河流中的总氮(TN)浓度呈现连年上升的趋势.以密云水库上游典型入库河流牤牛河为例,考察各形态氮素变化的空间分布规律,并从微生物群落组成和功能预测的视角,解析氮素形态的转化,以期为密云水库的氮污染治理提供科学依据.结果表明,密云水库上游除TN外,其余水质理化指标均满足我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的Ⅱ类标准.入库河流TN浓度显著高于库区(P<0.05),且以NO^(-)_(3)-N为主,占比为77.7%~92.9%.半城子水库库区的C/N较高,有助于反硝化脱氮的发生,表现出一定自净能力.牤牛河水体和底质中微生物群落结构具有显著差异,呈现一定的空间分布特征,高NO^(-)_(3)-N浓度是影响微生物群落结构演替的主要环境因子.牤牛河中存在大量硝化和反硝化功能微生物,反硝化菌相对丰度高于硝化菌,且均呈现出底质略高于水体的特点.牤牛河优势硝化菌和反硝化菌分别为Nitrosopumilus和***2功能预测结果表明,牤牛河微生物氮代谢以NO^(-)_(3)-N还原模块为主,且主要发生于水体中;硝化过程的功能基因在水体中的丰度最高,主要为narGH;而参与NO^(-)_(3)-N还原反应的主要功能基因为底质中的异养反硝化菌(DNRA)所携带的nirBD,而反硝化模块的功能基因主要为nirK.

关键词：密云水库入库河流牤牛河微生物群落结构氮素转化 PICRUSt2

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规模化城市污水处理厂沉淀池模拟优化

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环境工程学报 2023年第3期17卷 731-739页

作者：郁达伟孙观来沈嘉辉魏源送吴云生李中杰刘冰玉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 中国科学院大学资源与环境学院北京100085 河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 北控水务(中国)投资有限公司北京100102

高效沉淀池广泛应用于市政污水处理厂,其表面负荷是沉淀效率的关键指标。为将实际工程表面负荷稳定提升到12 m·h^(-1),采用计算流体力学方法,模拟优化了高效沉淀池的负荷。结果表明,污泥特性和几何构型的协同关系是提高沉淀池表面... 详细信息

高效沉淀池广泛应用于市政污水处理厂,其表面负荷是沉淀效率的关键指标。为将实际工程表面负荷稳定提升到12 m·h^(-1),采用计算流体力学方法,模拟优化了高效沉淀池的负荷。结果表明,污泥特性和几何构型的协同关系是提高沉淀池表面负荷的关键。宽下降区、长挡墙有利于提升流场的均匀性,但远端出水堰的污泥流失风险限制了表面负荷提升。优化的挡墙长度、上升区/下降区(1/2.65)之比等几何构型特征,能够减少积泥斗污泥扰动,改善总体流场均匀性,从而将表面负荷提高到11~12 m·h^(-1)。污泥沉淀过程中的流变特性和流动本构认识不足,限制了表面负荷的进一步提升。上述结果提升了高效沉淀池工程负荷,深化了对高效沉淀池流态的认识,亦为污水处理系统的减污降碳协同增效提供运行优化工具及案例参考。

关键词：高效沉淀池模拟优化几何构型污水处理厂流变性

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复合污染条件下人为源VOCs的SOA生成研究进展

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环境科学 2023年第3期44卷 1201-1213页

作者：陈天增刘俊马庆鑫楚碧武张鹏刘永春刘昌庚贺泓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 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院城市环境研究所区域大气环境研究卓越创新中心厦门361021 北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029 攀枝花学院生物与化学工程学院攀枝花617000

大气细颗粒物(PM_(2.5))仍是我国空气质量持续改善的重大挑战.近年来,二次有机气溶胶(SOA)对PM_(2.5)的贡献日益凸显.因此,深入认识复合污染条件下SOA生成机制和影响因素可以为进一步降低PM_(2.5)提供重要理论依据.实验室模拟是深入认识... 详细信息

大气细颗粒物(PM_(2.5))仍是我国空气质量持续改善的重大挑战.近年来,二次有机气溶胶(SOA)对PM_(2.5)的贡献日益凸显.因此,深入认识复合污染条件下SOA生成机制和影响因素可以为进一步降低PM_(2.5)提供重要理论依据.实验室模拟是深入认识SOA生成机制的关键途径,也是模式模拟参数化方案的可靠来源之一.主要综述了我国多污染物共存条件下典型人为源挥发性有机物(VOCs)的SOA生成研究进展,包括汽油蒸气VOCs、生物质燃烧VOCs和含氧VOCs形成SOA过程中,前体物浓度、芳香烃含量、无机气体、种子气溶胶和相对湿度(RH)等不同因素对SOA生成的影响;阐述了实际大气VOCs的SOA生成潜势及其影响因素,最后提出了目前在SOA机制研究方面存在的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望.

关键词：复合污染烟雾箱二次有机气溶胶(SOA) 挥发性有机物(VOCs) 细颗粒物(PM_(2.5))

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猪场废水高剂量次氯酸钠消毒下消毒副产物的赋存特征研究

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农业环境科学学报 2023年第3期42卷 662-671页

作者：王恩全徐雄隋倩雯郑蕊陈梅雪刘权震张倩茹魏源送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 中国科学院大学北京100049 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 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081 安平县弘嘉环保技术有限公司河北衡水053600

为了明晰猪场废水高剂量NaClO消毒产生消毒副产物(DBPs)的赋存特征,本研究采集了典型猪场废水厌氧消化+改良A^(2)O工艺的不同工艺段出水,采用全二维气相色谱-质谱联用(GC×GC-qMS)结合三维荧光(3D-EEM)分析,研究了猪场废水厌氧消化... 详细信息

为了明晰猪场废水高剂量NaClO消毒产生消毒副产物(DBPs)的赋存特征,本研究采集了典型猪场废水厌氧消化+改良A^(2)O工艺的不同工艺段出水,采用全二维气相色谱-质谱联用(GC×GC-qMS)结合三维荧光(3D-EEM)分析,研究了猪场废水厌氧消化+改良A^(2)O工艺处理过程有机物变化对DBPs的影响。猪场原水、厌氧消化池出水、改良A^(2)O池出水经100 mg·L^(-1) NaClO消毒后共检测到10类38种DBPs。猪场原水消毒后检测到大量氯酚类和氯杂环类DBPs,厌氧消化+改良A^(2)O工艺对这部分DBPs前体物有很好的去除效果,经厌氧消化处理后氯酚类和氯杂环类DBPs分别减少了88.50%、77.64%。但厌氧消化会增加酯类和烃类,使氯酯类和氯烃类DBPs产生量分别增加了392.18%、68.37%,改良A^(2)O工艺可以去除部分氯酯类和氯烃类DBPs前体物。改良A^(2)O工艺出水有机物C/N升高、H/C降低,HIX增大,腐殖化程度与稳定程度升高、芳香度升高,可能是出水消毒后氯烃类DBPs增加的原因。厌氧消化+改良A^(2)O工艺难以去除氯酯类和氯烃类DBPs前体物,猪场废水处理系统需要加强对这部分前体物的去除能力。

关键词：猪场废水次氯酸钠消毒消毒副产物全二维气相色谱-质谱联用分析(GC×GC-qMS)

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游离氨预处理污泥促进有机物释放过程研究

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现代化工 2023年第7期43卷 104-112页

作者：沈嘉辉王侃宏梁玉帅郁达伟魏源送中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 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

针对污泥厌氧消化水解阶段有机物释放受限、影响产甲烷的问题,通过优化游离氨预处理的剂量,考察了不同游离氨预处理浓度、持续时间下,污泥水解阶段的有机物释放效果。结果表明,与控制组相比,优化剂量的游离氨处理后TCOD、SCOD质量浓度... 详细信息

针对污泥厌氧消化水解阶段有机物释放受限、影响产甲烷的问题,通过优化游离氨预处理的剂量,考察了不同游离氨预处理浓度、持续时间下,污泥水解阶段的有机物释放效果。结果表明,与控制组相比,优化剂量的游离氨处理后TCOD、SCOD质量浓度分别提高了134.64%~250.34%、154.70%~274.55%,表明优化的游离氨水平有效强化了污泥的预处理效果。组分分析结果表明,溶解性蛋白质、多糖浓度分别提高111.70%、412.37%,VS水解率增加16.60%~80.38%。三维荧光光谱(3D-EEM)的PARAFAC分析表明,游离氨预处理后提高了生物可降解有机物占比,主要以溶解性微生物副产物(41.18%)、类酪氨酸(29.32%)为主;同时促进难降解有机物的转化。不同于高能耗预处理的强力溶胞破壁,以温和调节的游离氨预处理方式强化水解,可提高液相中溶解性有机物质量浓度,进而改善污泥中有机物释放效果。

关键词：游离氨预处理水解阶段有机物释放生物降解性

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不同降雨条件下北运河河岸带类型对径流污染削减效果的影响

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环境科学 2022年第2期43卷 770-781页

作者：朱利英赵凯张俊亚王春荣魏源送中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 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 吉林建筑大学市政与环境工程学院长春130118 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100083 中国科学院大学北京100049

面源污染对北运河水环境质量的影响日益凸显.以北运河流域沙河水库入库支流南沙河和北沙河的河岸带为研究对象,考察降雨过程中河岸带对径流污染的净化效果.根据北运河流域河岸带结构及植物群落的分布特征,将河岸带分为Ⅰ型河岸带(防洪堤... 详细信息

面源污染对北运河水环境质量的影响日益凸显.以北运河流域沙河水库入库支流南沙河和北沙河的河岸带为研究对象,考察降雨过程中河岸带对径流污染的净化效果.根据北运河流域河岸带结构及植物群落的分布特征,将河岸带分为Ⅰ型河岸带(防洪堤-防洪挡墙-林地-草地)和Ⅱ型河岸带(防洪堤-林地-草地)2种类型.以南沙河北岸(NB)和北沙河南岸(BN)为Ⅰ型河岸带的典型代表,呈现植被总盖度低、边坡"短且陡"、草本层盖度低但多样性高.以南沙河南岸(NN)为Ⅱ型河岸带的典型代表,边坡呈现"长且缓"特点,草本层盖度高(29.16%)但多样性低.在3个河岸带各选择1 km开展河岸带面源污染防控工程试验,结果表明,Ⅰ型河岸带的产流时间更短,所需降雨量更少,径流峰值更大;Ⅱ型河岸带仅在大暴雨条件下产生径流,径流滞留能力更强.在河岸带雨水口设置以砾石和碎石等为主要填料的雨水滞留措施可有效净化径流污染,ρ(NH+4-N)和ρ(NO_(3)^(-)-N)低于1.6 mg·L^(-1),ρ(TN)低于5 mg·L^(-1),ρ(PO_(4)3--P)、ρ(DTP)和ρ(TP)低于1.0 mg·L^(-1);第二道植草沟可有效降低径流ρ(NH+4-N).除暴雨和大暴雨条件下,Ⅱ型河岸带对悬浮物(SS)的截留率、N和P污染物的削减效果优于Ⅰ型河岸带,这与河岸带的结构及植被盖度有关.Pearson相关分析结果表明,坡长、坡度、植被盖度和降雨特征是河岸带削减径流SS、COD、N和P污染的主要影响因素.

关键词：北运河沙河水库河岸带(RBZ) 降雨径流污染

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餐厨垃圾湿法厌氧处理的污泥流变性特征及其成因

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中国给水排水 2023年第13期39卷 117-125页

作者：梁玉帅王侃宏徐宇峰刘吉宝郁达伟祝金星陈梅雪魏源送李娇樊华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 河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056000 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 北京环卫集团环境研究发展有限公司北京100101

餐厨垃圾厌氧处理的污泥流变性是影响厌氧处理反应器混合能耗的重要因素,但是污泥浓度影响流变性的机制尚不明确。为此,采集北京市某餐厨垃圾综合处理厂的湿法厌氧处理污泥,考察了污泥粒径分布、溶解态有机物组分和温度等因素对污泥流... 详细信息

餐厨垃圾厌氧处理的污泥流变性是影响厌氧处理反应器混合能耗的重要因素,但是污泥浓度影响流变性的机制尚不明确。为此,采集北京市某餐厨垃圾综合处理厂的湿法厌氧处理污泥,考察了污泥粒径分布、溶解态有机物组分和温度等因素对污泥流变性的影响。结果表明,升温对污泥上清液和TS含量为2%~6%的污泥流变性起到了促进作用,升温可使颗粒物水解成小分子有机物,从而导致流变性增强。当TS≤2%时,污泥的流变性主要由溶解态有机物贡献,芳香类蛋白质Ⅱ转化为芳香类蛋白质Ⅰ导致屈服应力τ_(0)降低;当TS≥4%时,污泥流变性主要由颗粒物贡献,屈服应力τ_(0)提高而稠度指数k降低,粒径分布较稳定;当温度>80℃时,蛋白质变性导致屈服应力τ_(0)明显升高,但稠度指数k明显降低。

关键词：餐厨垃圾湿法厌氧处理污泥流变性

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