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2019年  第9卷  第3期

封面+目次
封面+目次
2019, 9(3): .
摘要:
打赢蓝天保卫战专论
2018年国家级空气质量主客观预报TS评分对比检验
张天航, 迟茜元, 饶晓琴, 王继康, 张碧辉, 徐冉, 江琪, 栾天
2019, 9(3): 213-222. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.03.080
摘要:
目前对空气质量主客观预报效果的对比检验较少,为了解国家级空气质量主客观预报性能,利用预兆评分(threat score,TS)检验了2018年中央气象台主客观预报效果。结果表明:2018年,主(客)观预报对全国轻度及以上污染TS评分、空报率和漏报率分别为0.23~0.34(0.24~0.26)、0.37~0.43(0.39~0.41)和0.58~0.72(0.68~0.71)。说明主观预报整体上优于客观预报,但客观预报能力已接近主观预报。主客观预报的评分均在污染较重地区(京津冀及周边、汾渭平原、华中和长江三角洲地区)高于污染较轻地区(西北、西南、珠江三角洲和东北地区),在污染较重的冬季高于清洁的夏季。随着预报时效的延长,主观预报TS评分呈下降趋势,但客观预报TS评分变化不大。在污染较重的冬季,48和72 h时效客观预报TS评分高于主观预报。此外,在2018年5次重污染天气过程中,主(客)观预报对轻度、中度和重度污染的TS评分分别为0.39~0.57(0.43~0.46)、0.22~0.46(0.25~0.30)和0.10~0.34(0.10~0.18),主观预报TS评分高于客观预报的情况占了3次。随着预报时效的延长,客观预报表现更加稳定,说明客观预报能在污染过程中为预报员提供稳定参考,但对污染高值的预报能力仍需提高。
打好碧水保卫战特色研究专栏
碧水保卫战之重点流域水污染防治——辽河流域
2019, 9(3): 223-224.
摘要:
白塔堡河水体DOM分布特征及来源
颜秉斐, 彭剑峰, 邓齐玉, 李丹, 刘雪瑜, 李洁
2019, 9(3): 225-232. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.02.190
摘要:
利用三维荧光光谱法和Pearson相关性分析,研究了典型东北城镇型河流——白塔堡河水体溶解性有机物(DOM)的污染特征,并解析了其来源。结果表明:白塔堡河水体DOM的荧光峰类型主要有紫外区类富里酸峰(A峰)、可见区类富里酸峰(C峰)、类蛋白峰(B峰)和类蛋白峰(T峰);水体DOM主要组分及其浓度顺序为蛋白类物质>溶解性微生物代谢产物>富里酸类物质>腐殖酸类物质,水体DOM浓度空间分布表现为中下游>上游;水体DOM来源表现为内源和外源的双重特性,其中内源污染不容忽视;水体DOM各组分浓度与氨氮(NH3-N)和总磷(TP)浓度呈显著正相关,与溶解氧(DO)浓度呈负相关。
辽河保护区人工湿地微生物群落结构及分布规律
姚美辰, 段亮, 张恒亮, 张承铭
2019, 9(3): 233-238. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.03.040
摘要:
利用高通量测序技术,研究了辽河保护区盘锦段3种类型人工湿地(支流汇入口湿地、坑塘湿地、牛轭湖湿地)底泥和芦苇根际微生物群落结构与分布规律。结果表明: 3种类型人工湿地底泥微生物多样性、丰度和操作分类单元(optical transform units,OTUs)数目均大于芦苇根际微生物,且底泥和芦苇根际微生物多样性受季节变化影响,秋季高于春季;不同类型人工湿地微生物群落结构及分布大致相似,变形菌门(Proteobacteria)为相对丰度最高的优势种,以变形菌门为主的革兰氏阴性菌在人工湿地净化过程中起重要作用;不同类型人工湿地变形菌纲及其相对丰度不同,支流汇入口湿地以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为主;坑塘湿地以γ-变形菌纲和α-变形菌纲为主;牛轭湖湿地中不同纲的微生物分布较均匀。
潜流人工湿地长效运行脱氮研究进展
颜秉斐, 肖书虎, 廖纯刚, 邓齐玉, 李丹, 刘雪瑜
2019, 9(3): 239-244. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.02.010
摘要:
潜流人工湿地具有操作简单,建设和运行成本低,环境效益好等优点,但在长期运行过程中普遍存在脱氮效率降低的问题。阐述了潜流人工湿地脱氮机理,提出湿地复氧能力降低和基质堵塞是造成人工湿地长期运行脱氮效率降低的主要原因。基于文献分析,综述了潜流人工湿地长期运行提高脱氮效率的方法,分别从提高湿地复氧能力,选择合适的基质粒径和级配及优化潜流人工湿地工艺等方面阐述了提高脱氮效率的措施及其效果。
MBBR-MBR组合工艺处理生活污水效能及膜污染研究
张恒亮, 段亮, 姚美辰, 魏健
2019, 9(3): 245-251. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.01.240
摘要:
构建了移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺处理生活污水,考察了其对污染物的去除效果和膜污染情况。结果表明,MBBR-MBR对$NH_{4}^{+}$-N和COD的去除率均能达到97%以上。MBR中跨膜压随运行时间延长呈先慢速增加后快速增加的特点,活性污泥微生物胞外聚合物(EPS)和微生物代谢产物(SMP)是膜污染的重要物质,普通的化学清洗并不能使MBR膜组件恢复到新膜的水平,膜污染呈不可逆性。EPS的表观分子量分布较广泛,而SMP的表观分子量呈单峰特征,主要以小分子量物质为主。
MBBR-MBR组合工艺处理生活污水试验中微生物种群结构的演变
姚美辰, 段亮, 张恒亮, 魏健
2019, 9(3): 252-260. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.02.030
摘要:
采用移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺进行生活污水处理试验,考察了组合工艺对污染物的去除效果,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析反应器内微生物种群组成及多样性变化,利用克隆文库分析微生物种群结构。结果表明:MBBR-MBR组合工艺稳定运行时对氨氮($NH_{4}^{+}$-N)和化学需氧量(CODCr)的平均去除率高达98%和97%;DGGE指纹图谱显示,反应器运行过程中微生物群落结构演变明显且与温度变化密切相关,逐渐形成适应污水处理的低温稳定种群,MBBR与MBR相比,其反应器内微生物种群更丰富,抗冲击负荷能力更强;克隆文库结果显示,MBBR与MBR内微生物优势种有较大差异,但同属变形菌门(Proteobacteria)。
流域污染治理
北京市密云水库上游土壤和沉积物重金属污染程度及风险评价
潘丽波, 乌日罕, 王磊, 王玥, 方广玲, 苏本营, 王思雨, 香宝
2019, 9(3): 261-268. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2018.11.261
摘要:
对北京市密云水库上游潮河和白马关河流域土壤及沉积物中重金属(Cd、Cr、As、Pb、Cu和Zn)的污染程度、生态风险和人群健康风险进行了研究与评价。结果表明:潮河和白马关河流域土壤和沉积物中重金属浓度均未超过GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》,但超过了北京市土壤背景值,其中以Cd累积程度最重,土壤和沉积物中的Cd浓度分别是北京市土壤背景值的2.64和3.40倍,Pb、As和Cr浓度轻微超过背景值。土壤和沉积物中Cd的生态风险均处于中度风险水平,且潮河流域重金属潜在生态风险水平高于白马关河流域。历史采矿和密云水库上游经济作物种植是导致密云水库上游地区重金属污染的主要因素。土壤重金属人群健康风险评价结果显示,成人和儿童的非致癌风险和致癌风险均在可接受水平之内。
黄淮地区纳滤膜苦咸水软化分离性能研究
王小留, 刘稳廷, 王晓明, 王一博
2019, 9(3): 269-274. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.01.090
摘要:
针对我国黄淮地区华北山前冲积平原与中部冲积平原交接部位的模拟苦咸水,构建纳滤(NF)膜法软化系统,考察了跨膜压差(0.6~2.1 MPa)、进水端切向流速(0.09~0.38 m/s)和进水温度(7~35 ℃)等操作条件对NF膜软化分离性能的影响。结果表明:在跨膜压差为1.2 MP,进水端切向流速为0.28 m/s,进水温度为15 ℃时,NF膜软化系统有较高的膜产水通量〔52.04 L/(m 2·h)〕,对主要成垢离子Ca 2+、Mg 2+、$CO_{3}^{2-}$和$SO_{4}^{2-}$的去除率分别达44.13%、73.72%、81.05%和99.13%,对总硬度的平均去除率达53.31%,NF膜有良好的软化性能;随着跨膜压差、进水端切向流速的增加及进水温度的下降,NF膜产水的pH逐渐降低,而浓水的pH呈逐渐升高的趋势。
水污染治理
臭氧催化氧化在石化废水深度处理应用中的若干问题
李亚男, 谭煜, 吴昌永, 刘恒明, 周岳溪
2019, 9(3): 275-281. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.02.280
摘要:
石化污水处理厂二级出水可生化性低,含部分有毒难降解有机物。随着GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》2015年7月1日的实施,我国石化污水处理厂迎来了一次集中处理技术升级,其大多采用以臭氧/臭氧催化氧化为核心的处理工艺建成深度处理单元,对石化污水处理厂二级出水进行深度处理使其达标排放。目前这类装置大多已运行超过2年,实际运行过程中,该技术出现了设计之初未曾考虑到的一系列问题,致使臭氧利用率不高且持续下降,治理成本逐年增高等。结合实际工程,从絮体、胶体大分子有机物、臭氧传质和催化剂4个方面对这些问题进行了系统分析,同时对臭氧催化氧化技术在石化污水处理厂二级出水处理中的发展方向进行了展望。
滤坝系统对城市初期雨水的净化效果
骆其金, 周昭阳, 黎京士, 何晨晖, 易新贵
2019, 9(3): 282-285. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2018.11.300
摘要:
随着我国社会经济的发展,城市初期雨水污染负荷占城市河道污染负荷比例不断增大。针对该问题,通过模拟中试试验研究了滤坝系统对城市初期雨水的净化效果。结果表明:以沸石、石灰石、海绵铁和火山岩为主要填料的滤坝系统对CODCr、SS、$NH_{4}^{+}$-N、TN和TP都有较好的去除效果,平均去除率分别为84.69%、89.65%、25.66%、24.46%和50.06%。滤坝系统削减污染物的主要机理是填料的物理截留和吸附、化学吸附及海绵铁的内电解反应。
土壤及固体废物污染治理
土地利用程度与效益耦合协调方法研究——以阿鲁科尔沁旗为例
乌日罕, 吴全, 布仁, 香宝, 扎娜
2019, 9(3): 286-293. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.03.150
摘要:
以阿鲁科尔沁旗为研究区域,以所属各乡镇为研究单元,运用土地利用程度综合指数、综合效益指数及耦合度与协调度模型,对全旗各乡镇土地利用程度与效益的空间差异及耦合度与协调度进行分析。结果表明:全旗土地利用程度呈中等状态,14个乡镇土地利用程度综合指数平均值为203.2;土地利用综合效益指数平均值为1.160,土地利用经济效益、生态效益、社会效益指数平均值分别为0.451、0.392、0.317;土地利用程度和土地利用效益空间差异较大,土地利用效益从区域中心向外围呈逐渐增加趋势;土地利用程度和效益的耦合度平均值为0.454,总体呈拮抗状态,协调度平均值为0.308,总体呈中度协调状态,土地利用程度与效益间的协调度与耦合度居高的乡镇多为牧草地占多数和以畜牧业为支撑产业的乡镇。
热化学清洗-逆流提取联合处理高含油含聚油泥工艺试验
陈红硕, 刘佳驹, 付正辉, 郭怀成
2019, 9(3): 294-301. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.01.120
摘要:
针对高含油含聚油泥资源化利用与无害化处理的技术需求,开发了以热化学清洗-逆流提取为核心的处理工艺,对国内某海洋平台陆上终端产生的高含油含聚油泥的处理进行了试验。热化学清洗以国内某品牌洗衣粉为清洗剂,经过系列优化试验,确定最佳清洗条件:清洗温度为65 ℃,液固比为3:1,清洗时间为25 min,搅拌频率为450 r/min,清洗剂添加比例为0.5%。经热化学清洗,油泥的干基含油率由清洗前的62.0%降至清洗后的25.4%,干基油泥去除率为59.0%,且处理后的油泥在后续的逆流提取过程中呈现较好的分散性。热化学清洗并经逆流提取后固体出料的干基含油率为1.7%,满足SY/T 7301—2016《石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求》中关于油泥的处理处置要求,提炼出的矿物油可交与炼厂进行回收利用。
生活垃圾焚烧发电厂渗滤液全部入炉焚烧技术
卜银坤
2019, 9(3): 302-310. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2018.12.120
摘要:
生活垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液含有多种有害有机物、重金属等,CODCr和BOD5远高于城市污水,氨氮浓度高,并具有很强的恶臭味,必须彻底无害化处理;当前国内绝大部分垃圾发电厂的垃圾渗滤液处理方法多为生物法、物化法或其联合处理,这些方法过程复杂、成本昂贵、无害化相对不够彻底。追溯了垃圾渗滤液的来源,提出基于垃圾元素分析的燃烧计算和热力计算数据设计的垃圾焚烧发电锅炉,理论上只有将垃圾渗滤液全部入炉焚烧,才不会影响锅炉功率、效率、排烟温度等参数,提出了渗滤液全部入炉焚烧的具体工艺,即渗滤液的充分细雾,雾化渗滤液喷入口的数量及其相应位置和角度,渗滤液喷入量如何随入炉垃圾焚烧量自动跟踪相匹配等,旨在进一步完善垃圾无害化焚烧技术。
环保产业政策及动态
工业大气污染治理的环境经济政策体系研究
张志麒, 张保留, 罗宏
2019, 9(3): 311-319. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.01.140
摘要:
分析了工业能源利用过程中大气污染防治的环境经济政策。从产业结构调整、能效优化、排污管理等层面对现行政策进行梳理和分析,并通过模拟中国不同类型城市的发展情景,提出对应的政策组合选择建议:对于数量扩张型城市,可选择增值税优惠、信贷融资支持政策,鼓励环境友好型、科技创新型产业的发展;对于资源依赖型城市,可选择合理设定资源税从价计征税率,发展排污权交易,辅以能效领跑者制度,引导产业结构调整,鼓励企业提高能效,并对污染物排放进行较为严格的管理;对于综合发展型城市,可推行企业环保信用奖惩机制,充分发挥信用体系在现代经济社会中的重要性,促进企业向环境友好型发展,约束和推动企业兼顾业务拓展和环境责任。
建设项目对文物遗迹综合环境影响的组合赋权方法研究
杨占斌, 徐亚
2019, 9(3): 320-324. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2018.11.070
摘要:
建设项目对文物遗迹的环境影响评价是开展文物环境保护的基础性工作,目前的评价方法难以全面衡量建设项目施工、运营期间各因素对文物的综合环境影响以及建设项目对文物遗迹的影响水平。综合考虑建设项目施工和运营过程中的污染物排放因素,将文物保护单元作为评价受体,通过系统分析影响文物保护单元的主要环境污染因素,构建建设项目影响文物遗迹的概念模型,包括文物本质脆弱性、源特性、暴露特性和文物价值特性等4个层次18个评价指标的文物遗迹综合影响评价指标体系,并基于组合赋权法确定了各指标权重。采用构建的评价指标体系评价甘肃某预制厂建设项目对长城烽火台的综合影响,综合评价指数为4.160,表明该建设项目将对长城烽火台产生中等程度的影响。
基于药食同源作物紫苏的屋顶绿化模式研究
孙义新, 张一, 朱焰, 李永, 魏源, 胡清
2019, 9(3): 325-330. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.03.050
摘要:
采用药食同源作物紫苏代替传统绿化植物开展屋顶绿化试验,通过试验屋与对照屋的对比,探究了紫苏屋顶绿化模式的环境效益。结果表明:采用紫苏和复配土进行屋顶绿化时,产生的屋面荷载较低,符合屋顶绿化建筑的安全性原则;紫苏绿化具有很好的隔声降噪及隔热保温效果,同等情况下,试验屋内噪声级相较对照屋平均降低9.9 dB,白天试验屋内气温最高可降低1.8 ℃,夜间则对室内产生0.5 ℃的保温效果;紫苏叶片对空气中浮尘具有一定的吸附效果;通过采用具有经济附加值的紫苏开展屋顶绿化,可以有效开发屋顶的经济价值。
环境与健康领域队列研究进展
宋欢, 朱韻洁, 许秋瑾
2019, 9(3): 331-334. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.2019.01.290
摘要:
环境与健康问题是影响人类健康和社会发展的重要因素,也是当前我国环境保护工作关注的重点内容。针对队列研究在因果判定方面的独特优势及当前我国环境与健康问题日益突出的现实,对环境与健康领域队列研究的应用与发展进行了综述,阐述了环境与健康领域队列研究的主要内容,提出了进一步开展环境与健康领域队列研究的必要性,并分析了我国在该领域开展大型队列研究所面临的机遇和挑战,旨在为队列研究在环境与健康领域的应用提供多样化视角及更合理的分析框架。