污泥的处理处置方法与资源化

城市污水污泥的处理处置已成为目前世界上环境科学研究领域中的重要问题。本文紧紧追踪世界技术前沿,详细介绍了目前污泥的减量化、处理处置与资源化方法,同时指出了目前我国污泥处理处置中存在的问题,并讨论了其解决方法。     

不同空间划分方式下袁河流域景观结构对水质的影响

近年来景观结构的水文效应受到关注,研究不同空间划分方式下景观结构对河流营养盐、重金属变化的影响机制对于流域生态保护具有重要意义.本文于2018年7月和2019年1月在袁河干流及支流38个采样点采集水样,测定水体营养盐类污染指标（DO、NO₃^--N、NH₄⁺-N、TP和DOC浓度）和重金属类污染指标（Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Cd和Pb浓度）.基于前向变量选择、冗余分析等方法,筛选景观结构指标,量化其在不同尺度下对水体营养盐、重金属变化的影响.结果表明：①农田、斑块密度（PD）、斑块聚集指数（COHESION）及散布与并列指数（IJI）是影响水体营养盐变化的主要指标.林地、建设用地（Res）、平均最近邻体距离（ENN_MN）和最大斑块指数（LPI）的组合是影响重金属变化的主要指标.②在河岸缓冲带与圆形缓冲区划分方式下,景观结构均在100 m尺度对营养盐变化解释能力最强,平均解释率分别为31.5%、24.3%,均在1000 m尺度对重金属变化解释能力最强,平均解释率分别为32.0%、42.6%.③100 m河岸缓冲带和子流域尺度分别是景观结构影响水体营养盐、重金属变化的最佳空间尺度,平均解释率分别为31.5%、42.8%.以上结果表明,针对水体不同的污染类型,采用对应的划分方式及缓冲尺度有助于提高定量分析精度,为流域水环境保护、景观优化与管理提供科学依据.     

钙镁对垃圾渗滤液处理中微生物过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶是影响微生物生命活动的关键酶,为揭示混合污染物对垃圾渗滤液中微生物过氧化氢酶活性的影响及其相互作用关系,选取垃圾渗滤液中常见的钙镁离子作为污染物,利用直接均分射线法设计3种浓度配比的钙镁离子混合物,钙离子占比分别为0.27、0.52、0.77;然后,根据抑制效应的变化分析钙镁离子对过氧化氢酶活性的抑制作用,并利用等效线图法分析钙镁离子对垃圾渗滤液中过氧化氢酶活性作用的相互关系. 结果表明:①钙镁离子及其混合物对过氧化氢酶活性的抑制效应具有相同的规律,在同一周期下抑制效应随着钙镁离子浓度的增加而增大,在同一浓度下抑制效应随着周期的增加而增大. ②当钙离子占比为0.27时,钙镁离子混合物对过氧化氢酶活性作用的相互关系主要表现为协同作用;当钙离子占比为0.52、0.77时,钙镁离子混合物对过氧化氢酶活性作用的相互关系主要表现为拮抗作用. 研究显示,随着钙离子占比的增加,钙镁离子混合物对过氧化氢酶活性作用的相互关系由以协同作用为主变为以拮抗作用为主.      

焦化厂土壤和地下水中PAHs分布特征及其污染过程

以煤炭为原料的焦化厂是环境中PAHs的主要人为污染源. 针对US EPA(美国国家环境保护局)优先控制的16种PAHs,对苏南某生产历史长达16 a、面积为44.58×104 m2的焦化厂土壤样品中的w(PAHs)以及地下水样品中的ρ(PAHs)进行了分析,并采用统计学方法对PAHs的分布规律进行了研究. 结果表明:表层土壤中除二苯并[a,h]蒽外,其他15种PAHs均被检出;w(2~3环PAHs)平均值占w(∑PAHs)平均值的92.6%,明显高于w(4~6环PAHs). 地下水中只检出强亲水性的萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽等6种低环PAHs,但未迁移至厂外. 厂区内土壤和地下水中PAHs污染均具有典型的区域分布特征,并且均为化厂车间最严重. 土壤防污性能的差异使PAHs在3.0 m黏土层〔K_y(垂向渗透系数)=1.28×10-8 cm/s〕中富集. 高环PAHs主要与有机质结合以固相迁移,因w(TOC)随深度增加而下降,部分高w(高环PAHs)点位土壤有机质吸附过饱和,未被吸附的高环PAHs向深层迁移至5.0 m含水层顶板,但因强疏水性未进入7.0 m含水层. 强亲水性低环PAHs以溶解态迁移进入含水层,但因地下水流动缓慢(流速为3.71×10-6 cm/s),PAHs污染区仅集中在化厂车间及其附近区域.      

基于间隔偏最小二乘法短程硝化反硝化中无机盐氮的近红外光谱

采用序批式活性污泥反应器(SBR)研究短程硝化反硝化系统中稳定条件下无机盐氮的变化规律,利用小波去噪法对无机盐氮的近红外光谱进行预处理,并用间隔偏最小二乘法(iPLS)建立无机盐氮含量的校正模型(iPLS模型).结果表明:小波去噪法对原始光谱中的部分噪声进行滤除,从而提高了模型的精度.采用最小二乘法对预处理后的光谱进行建模,优选出最佳波长区间并将光谱划分为20个子区间,优选出的氨氮特征波数为8243~8663cm-1,亚硝酸盐氮特征波数为4000~4420cm-1.所建模型对氨氮、亚硝酸盐氮校正时的相关系数(rc)分别达到0.9582、0.9544,校正均方根误差(RMSECV)分别为0.0321、0.0406;预测时的相关系数(rp)分别为0.9184、0.8816,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.0790、0.0451.采用实际污水为原水时校正模型对氨氮、亚硝酸盐氮预测的相关系数(rp￠)分别为0.9190、0.8739,预测均方根误差(RMSEP′)分别为0.0578、0.0229.模型对氨氮和亚硝酸盐氮的预测总体效果较好.用小波去噪和最小二乘法建立模型不仅能有效减少建模所需变量数、缩短运算时间,而且模型预测精度较高,为无机盐氮的快速测定提供了一种可行的分析技术.     

科尔沁沙地生态系统服务价值变化研究

研究土地利用变化引起的区域生态系统服务价值的改变。可定量评价土地利用活动对区域生态环境的影响。基于1995年和2000年的土地利用数据．应用谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表．估算了科尔沁沙地土地利用变化引起的生态系统服务价值的改变。结果表明。从1995—2000年5年间。科尔沁沙地的耕地增加4．87％。林地减少2．25％。草地减少0．03％．水域减少1．32％．湿地增加0．54％，城乡工矿居民用地减少3．21％。未利用地减少8．83％；研究区内土地利用变化的区域差异性很大．表现为大部分旗县仍维持着毁林毁草开荒的不合理土地利用活动。科尔沁沙地生态系统服务价值从1995年的1463．67亿元增加到2000年的1467．36亿元。净增加值为3．69亿元，增幅为0．25％；其增加值并非因耕地面积增大所产生．而是个别旗县的大面积沙荒地得到有效治理所致。     

绿色悖论抑或倒逼减排——环境规制对碳排放影响的双重效应

从环境规制对碳排放影响这一基本问题出发,针对可能发生的绿色悖论与倒逼减排两种结果进行理论阐释,认为环境规制不仅会对碳排放产生直接影响,而且会通过能源消费结构、产业结构、技术创新和FDI四条传导渠道间接影响碳排放。在此基础上,本文利用2000-2011年中国省级面板数据,采用两步GMM法实证分析了环境规制对碳排放影响的双重效应。具体而言,通过引入环境规制的平方项考察环境规制与碳排放之间非线性的直接关系,并且构造环境规制与能源消费结构、产业结构、技术创新和FDI的交叉项探求环境规制影响碳排放的间接效应。研究结果表明:环境规制对碳排放的直接影响轨迹呈倒U型曲线,随着环境规制强度由弱变强,影响效应由"绿色悖论"效应转变为"倒逼减排"效应。就中国的实际情况而言,现阶段环境规制有效遏制碳排放,达到预期效果。无论是否具有环境规制约束,能源消费结构均是显著增加碳排放的重要诱因,蕴含环境规制尚未低碳化能源消费结构。环境规制倒逼产业结构高级化和刺激技术创新,扭转了产业结构和技术创新对碳排放的作用方向。令人遗憾的是,环境规制同时抑制了FDI的环境溢出效应和资本累积效应以及削弱本国企业的技术吸收能力,致使FDI表现为"污染避难所"效应。因此,政府应该适度加强环境规制强度和合理选择环境规制工具,使得倒U型曲线的下降阶段更加显著与持久。同时,改革能源价格、提高环保技术以及优化FDI的引资和用资策略,从而充分发挥环境规制的碳减排效应。     

广州市居民家庭室内灰尘中传统和新型阻燃剂与塑化剂的污染特征及健康风险评估

近年来,随着阻燃剂多溴联苯醚(PBDEs)和以邻苯二甲酸酯(PAEs)为代表的传统型塑化剂(LPs)的逐步禁用或限用,有机磷系阻燃剂(PFRs)等新型阻燃剂及替代型塑化剂(APs)的生产和使用呈逐年增长的趋势,其环境污染特征和人体暴露健康风险值得引起广泛关注.目前,灰尘已广泛用于室内环境中PBDEs、PFRs和LPs等半挥发性有机污染物(SVOCs)的污染特征评估,而关于室内灰尘中APs的污染特征则鲜有报道.本研究以广州市42户普通居民家庭为研究对象,采集家庭室内灰尘并分析了PFRs、PBDEs、LPs和APs的含量及组成特征.结果表明,PFRs、PBDEs、LPs和APs在室内灰尘中均有广泛检出,其含量分别为593.28～11531.56、13.45～27029.13、40494.83～1154497.16和15365.19～1013352.51 ng·g^-1.大多数家庭中,PFRs和部分APs在灰尘中的含量呈现高于PBDEs和LPs的特征,PFRs和APs等新型污染物的人体暴露健康风险需引起高度关注.采用暴露模型评估人体经灰尘摄入和皮肤接触对目标污染物的日均暴...     

风景区旅游设施景观影响评价方法研究

在风景区旅游设施,其选址是否合理是环境影响评价中的重点。在视觉敏感的位置建设旅游设施,将会对景观资源产生长远的不利影响。因此建设项目的选址应尽量避开视觉敏感的地方,以避免或减少建设项目对风景区的景观影响。论文以某旅游区索道建设为例,利用地理信息系统,首先分析景区主要景点、休闲场所、旅游线路和周围交通干线等视觉敏感观察点的可见度,表明索道1/3位于高可见区或较高可见区内。进而分析索道的可见度分析,表明景区内7个景点和一条主要旅游线路及景区外的一条二级公路处在索道的可见区内。最后分析索道对可见区内的敏感观察地点的景观影响,表明索道对景区内的7个景点和一条主要旅游线路景观影响较大。从以上分析得出索道的选址不合理,需要重新选址或者修整方案。论文在对视觉敏感观察点的可见度和项目区景观质量的分析的基础上,提出了索道选址的建议区域或采用降低索道高度的措施可避免或减小索道建设对风景区的景观影响。     

鄱阳湖河湖交错区软体动物重金属富集与迁移特征分析

河湖交错区是鄱阳湖流域重金属污染物进入湖泊的主要通道,也是重金属富集的场所.本文通过在鄱阳湖河湖交错区采集软体动物样品,分析样品的肌肉和内脏中铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、镍（Ni）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和锑（Sb）的含量,利用生物-沉积物累积因子和碳氮稳定同位素对鄱阳湖软体动物重金属的富集特征及营养结构和食源关系进行研究,并利用综合目标危险系数进行健康风险评估.结果表明：①鄱阳湖软体动物重金属含量存在显著的种间和组织间的差异,且受体长体重的稀释作用,与所在栖息地的关系不大,但与区域背景环境存在明显的对应关系,均低于水产限量标准值.软体动物对重金属Cu、Zn和Cd具有明显的富集能力,蚌（圆顶珠蚌、三角帆蚌、背瘤丽蚌和褶纹冠蚌）易从环境中富集更多的Mn和Cd,而螺（铜锈环棱螺和大沼螺）则易富集Cu和Zn;②软体动物δ¹³C值为-29.84‰~-21.13‰,δ¹⁵N值为4.09‰~11.51‰,螺和蚌存在明显不同的食物来源.软体动物中的重金属并不随δ¹⁵N值的变化表现出显著的改变,但与δ¹³C值存在显著的线性关系;其中Cu和Zn与δ¹³C值表现为显著的正相关关系,而Mn、Cr、As、Cd、Pb和Sb表现为显著的负相关关系;③健康风险评估结果表明,不论是成人还是儿童,综合目标危险系数（TTHQ） 均大于1,表明鄱阳湖河湖交错区软体动物重金属的富集会对人群食用产生较为显著的健康风险,其中Mn和As是主要的贡献者,且食用蚌的风险略高于螺.研究结果可为鄱阳湖水生态安全、水生生物多样性保护及食品安全评估提供科学依据和理论支撑.