乌江流域水环境质量评价及污染源解析

为全面了解乌江流域贵州段的水质污染状况,根据2016年乌江流域贵州段丰水期、平水期、枯水期的水质监测数据,采用单因子和综合水质标识指数对其水质状况进行了评价,并用绝对主成分多元线性回归分析(APCS-MLR)量化不同主成分对各污染物的贡献率。结果表明:溶解氧、总磷在丰水期和平水期水质标识指数高于枯水期,高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮在各水期变化并不明显;氨氮、总磷是乌江流域水环境的主要污染因子,其次为化学需氧量、五日生化需氧量和溶解氧。乌江流域内各小流域之间差异显著,清水河流域水质最差,三水期平均样点超标率高达62%,湘江流域有20%样点超标严重,超标样点均劣于V类水,乌江干流中游水质次之,其余流域样点均处于Ⅱ类以上,且无样点超标;总体上乌江流域丰水期水质受农业面源影响略低于平水期和枯水期。根据PCA(主成分分析)和APCS-MLR分析结果,丰水期第一主成分与氨氮呈显著相关,对其贡献率为45.99%,表明丰水期氨氮为主要污染物,平水期第一主成分主要与化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮呈显著相关,对其贡献率分别117.88%,117.39%,118.38%,表明化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮为平水期主要污染物,枯水期第一主成分与化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷相关性较高,对其贡献率分别为6.38%,6.08%,6.21%,6.26%,表明这几个因子是枯水期主要污染物。研究表明,污染物主要来源于流域内沿岸乡镇、村寨、部分市县生活污水、生活垃圾排放以及农业面源和磷化工企业的废水排放,水质最差的清水河流域和湘江流域的J33样点受城市点源污染主导。     

蚯蚓引入垂直流-水平潜流湿地混流系统处理沼液的效果

为了避免或减少人工湿地处理厌氧发酵液发生堵塞,并提高系统处理效果,该试验将蚯蚓引入到垂直流湿地系统中,并与水平潜流湿地构成混流系统,用来处理厌氧发酵液。结果表明:采用蚯蚓垂直流湿地-水平潜流湿地混流系统处理厌氧发酵液,在进水平均有机负荷达1.82 kg/(m~2·d),水力负荷10、20 cm/d的条件下,对化学需氧量、总磷、总悬浮固体的去除率达到了90%以上,氨氮去除率达80%以上,总氮去除率也维持在60%以上。提高水力负荷对污染物的消减量更有优势,水平潜流湿地对总氮的消减优于蚯蚓生态湿地。2种水力负荷下,混流湿地出水化学需氧量、氨氮、总磷、总悬浮固体均能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。蚯蚓使混流系统对化学需氧量、氨氮、总凯氏氮的去除分别提高了2%、12%、4%,同时具有同步处理污水污泥,缓解湿地堵塞的效果,处理水质基本达标,处理污泥的成本也大大降低,因此具有很大应用潜力。     

人工湿地-电活性菌藻膜技术处理养猪废水中试试验

人工湿地由于具有运行成本低、维护简单等优点而被广泛应用于养殖废水处理。然而,人工湿地技术普遍存在污染物去除效率受温度影响大等问题。在该研究中,通过构建电活性菌藻生物膜来强化人工湿地系统,对养猪废水进行了自然温度下的处理效能与微生物群落研究,在室外开展了18个月试验,结果表明：电活性菌藻生物膜强化组在夏季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的去除率分别达到98.26%、97.96%、85.45%、95.07%、94.64%和85.45%。在冬季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的去除率分别达到96.10%、91.56%、75.29%、89.94%、92.12%和83.15%。具有良好低温适应性。强化组冬季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的出水浓度均满足《禽畜养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）。相比未构建电活性菌藻生物膜的对照组,以上污染物去除率均分别提高。电活性菌藻膜在冬夏季节的优势微生物均为Cyanobium、Shewanella、Azoarcus,群落结构稳定性高,有利于促进冬季污染物去除率,为提高系统污水处理可靠性提供了保障。     

基于盲数理论的四川省西充河水环境容量研究

嘉陵江一级支流西充河为四川省严重污染河流。经监测分析,2009年西充河水质被评为劣5类,主要污染物包括氨氮、化学需氧量、总氮、总磷、粪大肠菌群等。以西充河南充市段为研究对象,运用盲数理论测算,对比了西充河雷打石和拉拉渡2个断面2003—2009年的水质监测资料。2个断面的水环境容量值CODCr为637.01kg/d,NH3—N为0.76kg/d。2断面间的化学需氧量、氨氮超过水环境容量值(WCODCr=874.59kg/d,WNH3—N=116.34kg/d)分别是允许水环境容量的1.37和153倍。为了达到国家3级水质标准,西充河的治理已经刻不容缓。     

关中地区农村典型涝池水体污染物特征及其水质现状调查与分析

[目的]探究影响涝池水体水环境质量的主要原因,以期能为涝池水体水环境保护和水质状况改善提供科学依据。[方法]从涝池的功能、容量、面积和结构等方面出发,选取陕西省杨凌农业高新技术产业示范区8个具有典型代表性的涝池,对涝池水体pH值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮进行测定,同时对水质样本点各污染物指标进行参数检验,并应用单因子指数等方法对其综合评定。[结果]①点源污染型涝池在不同采样点位置水体污染物浓度差异显著(p0.05),各涝池总氮、总磷平均浓度范围分别为:4.70～78.13 mg/L,0.03～4.27 mg/L;氨氮平均浓度范围为0.36～39.18 mg/L;化学需氧量平均浓度范围为33.0～1 067.40 mg/L;溶解氧平均浓度范围为1.5～7.3 mg/L;pH值大小平均值范围为7.85～8.64;②大部分涝池水体污染严重,水质均为劣Ⅴ类,污染物主要以氮类污染物指标为主;③调查区涝池水质污染程度排序为:点源污染+有措施面源污染+无措施点源污染+无措施。[结论]布设污水处理设施及池底防渗措施对于改善涝池水环境状态较为重要。此外辅以内源水体的相关修复及管护工作,效果将会更好。     

基于综合评价法的天津市主要排污河流水质评价

为了研究天津市主要排污河流的水质污染情况,利用综合评价法对天津市的5条主要排污河流：津河、南运河、海河、北运河、子牙河2009年12个月的水质监测数据进行了监测和评价。结果表明：从单项污染指数来看,海河的污染指数总磷〉氨氮〉总氮〉化学需氧量〉氟化物〉1,说明海河的富营养化比较严重;海河的综合污染指数为12.15最高,津河和南运河的综合污染指数较低分别为2.76和2.37;污染分担率方面看,海河的总氮污染分担率也较高,达到了16.62%。最终水质污染程度（P）分析表明,海河P〉0.5属于中度污染,其他4条河流P〈0.5属于轻度污染。     

密云土门流域出口氮磷污染分析

为了满足水污染控制规划和流域水资源保护的需要,在土门西沟出口对径流量、径流水质进行同步监测,结合以前的监测资料,对径流量与污染负荷之间的关系进行分析.结果显示:流域内水质氮磷含量超标,特别是氮远远高于Ⅴ类水.总磷在Ⅲ类水标准以内,流域的非点源氮磷源已成为流域主要污染物;径流量和污染负荷有很好的相关性,其中总磷与地表径流量相关性最高,总氮与地表径流量相关性比较差,氨氮是氮源污染的主要形态,而且氨氮容易挥发和转化;这与当地居民使用氮肥和二铵有关;总氮与氨氮的相关关系较好,和硝态氮相关系数较小;控制污染物的排放和减小暴雨径流是有效治理非点源污染措施.     

密云水库水源保护区不同类型村庄生活污水排放特征

密云水库作为北京市重要的水源地,水质状态存在向中等富营养发展的趋势。由于流域村镇生活污水收集处理程度低,已成为影响密云水库水质的污染来源之一。本文选取水源保护区内普通自然村、生态旅游村和镇政府所在村3种典型村庄为研究对象,采用入户调查和采样分析的方法对村庄生活污水的产量、组成、排放系数及季节变化等特征进行研究。结果表明,不同类型村庄的污水的产量和结构不尽相同,旅游村的污水产量远远高于普通村和镇级村。厨余废水、洗浴废水和洗衣废水构成生活污水的主要部分,其中旅游村的污水主要来自养鱼废水。生活污水的产生具有季节性和时段性的特点,旅游村夏秋两季污水产量最高,约为冬春两季的2-4倍;普通村和镇级村夏季污水产量约为其他季节的2-3倍。旅游村的人均生活污水排放系数最高,为118 L·d^-1,是其他类型村人均生活污水排放系数的4-5倍,普通村最低。污水中的总磷（TP）、化学需氧量（COD）和氨氮（NH4^＋-N）指标均较高。COD含量与污水类型密切相关,与村庄类型无明显相关。     

基于SWAT模型的浑太河流域农业面源污染物产生量估算

结合浑太河流域的下垫面、水文气象、污染源的物理特征,基于实际监测数据,率定验证模型,建立降雨径流、土地利用方式对应下的SWAT模型,对农业面源污染物的迁移-转化过程进行模拟计算,系统解析流域面源污染物排放量、分布特征。划定浑河、太子河、大辽河干流左右岸河流两侧l km、水库周围5 km为缓冲区,改变现有的土地利用方式,恢复天然生态。以常规发展模式为基础,计算在区域生态保护占优模式下污染物产生量。在常规发展模式下,浑太河流域年平均土壤侵蚀模数为400 kg/hm~2,总氮、总磷输出强度为19、7 kg/hm~2;从单位面积上看,总氮、总磷负荷强度最大值分别为317、260 kg/hm~2。总氮、总磷负荷强度空间差异较大,通过面积加权计算,平均负荷强度为29和10 kg/hm~2。在生态保护占优模式下,耕地的氮、磷损失量有所减少,总氮、总磷单位面积年减少量为9.5、0.9 t/hm~2;从农业面源污染物化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮来源层面分析,单位面积土地退耕后化学需氧量、氨氮污染物减少量为14、5 kg/hm~2。经比较,在生态保护占优发展模式下面源污染物产生量相对常规发展模式下减少9%,化学需氧量、氨氮、总磷、总氮分别减少5.12%、31.67%、10.40%、25.95%,农业面源污染减排效果明显。研究为实现浑太河流域污染物排放总量不超标、水体水质达标,并确保农业基础地位不动摇,充分挖掘区域农业减排增收潜力提供策略依据。     

大狼把草对猪场废水中污染物的净化效果

为了考察湿地植物大狼把草对猪场废水中污染物的净化能力,采用基质栽培法研究了大狼把草在猪场废水中的生长特性及其对氮、磷的去除率。结果表明：该植物在氨氮浓度100 mg/L左右的废水中能正常生长,单株植物的干质量达到245.8 g,其氮、磷积累量分别为5.63和0.42 g,在每株植物处理水量9 L、水力停留时间（HRT）7 d时,大狼把草在营养生长期和花果期对废水中氨氮、总氮及化学需氧量CODCr的平均去除率都在80%以上,对总磷的平均去除率在60%以上。由此可见,大狼把草对猪场废水有较强的耐污能力和较好的净化效果,可用于人工湿地处理畜禽养殖废水。     

反硝化脱氮除磷-侧流磷回收工艺效能

为了调查反硝化同步脱氮除磷-侧流磷回收新工艺的工艺效能,该试验在该工艺稳定运行条件下评价其污染物(化学需氧量、总氮、NH+4-N和PO3-4-P)去除能力和磷回收能力。结果表明:当进水中化学需氧量、总氮、NH+4-N和PO3-4-P的质量浓度为239.2~259.5、39.6~43.8、38.2~41.8和8.72~11.40 mg/L,出水中相应的质量浓度分别为15.2~21.6、8.5~9.6、3.6~4.7和0.31~0.49 mg/L,满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准;COD主要在厌氧池被去除,NH+4-N主要在好氧硝化池中去除;污水中磷的去除主要由诱导结晶磷回收和生物除磷两部分组成;整个工艺中,磷去除效率为95.9%,其中诱导结晶磷去除率占总去除效率的71.5%,表明该工艺具有较大磷回收潜力。此外,后置曝气池可对出水中COD、NH+4-N和PO3-4-P浓度起着把关作用,有助于提高出水水质。     

盐碱地农田排水对查干湖承泄区的水质影响评价

为了评价盐碱地农田排水对承泄区的水质影响,该文选取吉林省前郭灌区的农田排水和查干湖承泄区为研究对象,通过2009－2010年水稻生长季每月定期的野外取样、实验分析水样的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-、总氮、总磷和化学需氧量,研究了查干湖灌溉灌排系统至承泄区相关排水水质的时空变化,并对查干湖水质进行了评价。结果表明,查干湖承泄区对灌排系统的各水质指标有一定的累积效应。目前查干湖水体pH值平均在7.87;钠吸附比最大值（3.59 (mmolc/L)1/2）出现在5月份泡田洗盐期;总氮含量为1.22 mg/L,低于近12年平均值1.56 mg/L;6月份总磷含量最高,达0.28 mg/L。除化学需氧量超标外,其他水质参数未达到浓度限值,但在丰水期查干湖水体已属IV类水质。该研究可为查干湖承泄区的生态环境预警提供理论基础。     

重庆三峡库区农村生活污水排放特征及影响因素分析

为了解重庆三峡库区农村生活污水排放特征,正确评价农村生活污染状况,选取重庆三峡库区3个行政区中不同经济收入水平、有无下水设施的18户典型农户为监测对象,对其生活污水日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等6项指标进行了连续12月的跟踪监测。结果表明,18户对象农户生活污水人均日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等指标的平均水平分别为：15.22 L·cap-1·d-1、6.67、838.93 mg·L-1、4.19 mg·L-1、53.60 mg·L-1、13.39 mg·L-1,具有人均污水日产生量明显低于而各特征指标的浓度明显高于城镇生活污水的特点;COD、TP、TN、TAN浓度随季节的变化表现出夏季浓度较低,冬季浓度较高的规律,且COD、TP、TN、TAN浓度之间具有显著的正相关性。此外,利用SPSS软件对影响农村生活污水排放特性的地域、季节、农户收入水平和有无下水设施等因素进行了分析,其结果显示：农村生活污水人均日产生量的主要影响因素为地域,COD的主要影响因素为地域、收入水平和季节,TP的主要影响因素为地域、有无下水, TN和TAN的主要影响因素为季节。     

鹤地水库浮游植物数量与环境因子的相关分析

浮游植物是水库水环境中的初级生产者和食物链的基础,其数量和生物量与环境因子密切相关,决定水库水生态平衡。通过对鹤地水库浮游植物和水环境因子进行监测,利用SPSS 18.0统计学软件对其数据进行单因素方差分析和相关性分析,探讨浮游植物数量、生物量与环境因子的关系,该研究为保护水质和科学管理提供依据和参考。结果显示:水库浮游植物数量和生物量,除夏季生物量1,2号样点之间差异不显著外,各季节各采样点间都存在显著差异（P < 0.05）,并且是夏季多,冬季少,受水温显著影响。浮游植物生物量和数量与环境因子中水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、全磷呈正相关,其中与水温、化学需氧量呈极显著正相关（P < 0.01）,与全磷呈显著正相关（P < 0.05）;与透明度、全氮、氨氮、硝态氮呈负相关,其中与透明度、氨氮呈显著负相关（P < 0.05）。可见,鹤地水库主要是氮污染。因此,强调控制库区周边生活污水和工业污水的过量排放对维持水库生态系统健康非常重要。     

Bionutrient Removal with a Sequencing Batch Reactor

Removal of nitrogen and phosphorus from a domestic wastewater using a sequencing batch reactor (SBR) was evaluated at solid retention times (SRTs) of 9.3, 13.8, and 18.3 days respectively. Oxygen uptake rates (OURs) and sludge settling characteristics were determined at each SRT investigated. COD removal, nitrification, denitrification, and phosphorus removal were accomplished by using the following operating cycle: 15-min unmixed fill; 2-hr mixed anaerobic period; 3-hr mixed aerobic period; 3-hr mixed anoxic period; 0.5-hr reaeration period; 1-hr settling period; 1-hr decant period; and a 1.5-hr idle period. Advanced wastewater treatment (AWT) standards of 5/5/3/1 mg L^-1 for biochemical oxygen demand (BOD₅), suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) could not be achieved with the bench-scale SBR.     

Rural wastewater irrigation and nitrogen removal by the paddy wetland system in the Tai Lake region of China

Background, aim, and scope  

A large area of water eutrophication in the Tai Lake region of China was associated with nitrogen (N) and phosphorus (P) pollution, mainly due to the discharge of untreated rural wastewater (RW) into the surface water (SW) near villages of this region. A field experiment was conducted, using irrigation of RW plus urea fertilization under equal nitrogen (N) rate, namely, black water (BW), domestic wastewater (DW), gray water (GW), SW, and SW without any N application as a control (CK), to elucidate N removal by the paddy wetland system during the rice growing season of 2007.     

Performance Evaluation of Integrated Constructed Wetlands Treating Domestic Wastewater

The performances of a new and a mature integrated constructed wetland (ICW) system treating domestic wastewater were evaluated for the first time. The new ICW in Glaslough (near Monaghan, Ireland) comprises five wetland cells, and the mature system in Dunhill (near Waterford, Ireland) comprises four cells. The performance assessment for these systems is based on physical and chemical parameters collected for 1 year in Glaslough and 5 years in Dunhill. The removal efficiencies for the former system were relatively good if compared to the international literature: biochemical oxygen demand (BOD, 99.4%), chemical oxygen demand (COD, 97.0%), suspended solids (SS, 99.5%), ammonia nitrogen (99.0%), nitrate nitrogen (93.5%), and molybdate-reactive phosphorus (MRP, 99.2%). However, the mature ICW had removal efficiencies that decreased over time as the Dunhill village expanded rapidly. The mean removal efficiencies were as follows: BOD (95.2%), COD (89.1%), SS (97.2%), ammonia nitrogen (58.2%), nitrate nitrogen (?11.8%), and MRP (34.0%). The findings indicate that ICW are efficient in removing BOD, COD, SS, and ammonia nitrogen from domestic wastewater. Moreover, both ICW systems did not pollute the receiving surface waters and the groundwater.     

对虾高位池循环水养殖系统对水质调控效果研究

为了改善高位池对虾养殖水质,降低养殖环境污染,提高产品质量安全,对自主研发的高位池循环水养殖系统调控对虾养殖水质的效果进行研究,设计了3个不同循环量（20m·3h-1,T1）、（40m3·h-1,T2）、（60m3·h-1,T3）水处理系统进行高位池试验。结果表明,不同处理量的循环水系统均能有效地降低水体中NH4＋和NO2-,T1、T2、T3对NH4＋的相对消除率分别为46%、56%、57%;对NO2-的相对消除率分别为38%、34%、54%;各处理组对NO3-均没有明显的消除作用。T1、T2对PO34-无消除效果,T3对PO34-的相对消除率为36%。T1对COD无消除效果,T2、T3对COD的相对消除率为9%、15%。综合比较可知,60m·3h-1循环水处理系统对改善水质效果最好,40m3·h-1次之,20m3·h-1最差。     

Pollutant Loads Returned to the Lower Murray River from Flood-Irrigated Agriculture

Pollutant concentrations and loads returned to the lower Murray River (South Australia) from flood-irrigated agriculture were monitored over a period of 2 years at six locations. This monitoring programme was designed to provide a baseline prior to environmental improvements being undertaken to reduce pollutant loads returned to the river. Pollutant (Escherichia coli, total nitrogen, oxidised nitrogen, total phosphorus, filtered reactive phosphorus and total organic carbon) concentrations were significantly (p?<?0.01) higher in the drainage water than the river water and increased during the irrigation season. Salt concentrations were also significantly (p?<?0.01) higher in the drainage water than the river inflow water but decreased during the irrigation season because of dilution of the saline groundwater inputs. Pollutant loads exported to the river were significantly higher (p?<?0.01–0.05) during the irrigation season for all water quality parameters except oxidised nitrogen. Levels of oxidised nitrogen, filtered reactive phosphorus and E. coli increased in the river downstream of the where the agricultural pollutant inputs begin. Load calculations indicated that this increased water pollution is likely due to the pollutant contributions from the flood-irrigated areas and biogeochemical processing of dissolved nutrients in the river.