水环境中有机滤光剂的光降解研究进展

综述了水环境中有机滤光剂的光降解行为,着重阐述了其光降解动力学、光降解过程的影响因素、降解产物及其毒性以及可能的降解途径和机理。建议未来应加强对复杂水体因素影响规律和光解产物生态毒理学效应等方面的研究。     

天然有机物光化学反应的研究进展

水体中的天然有机物易受光辐射驱动发生光化学反应,如光降解、光溶解、光漂白和光矿化等,产生具有环境和生物学意义的光降解产物。这些光化学行为不仅促进生命元素的生物地球化学循环和重金属、有机污染物的迁移转化,还多方面改变水体生态系统的结构和功能。针对该情况,综述了目前天然有机物光化学反应的相关研究进展,包括基本概念、反应机制和研究方法,并探讨光化学反应的生态环境意义。然而由于试验条件和研究对象的单一,以往的研究不能全面真实地反映光化学反应这个复杂的过程,因此可从有机物的光照生态模型建立和天然有机物-多种污染物结合作用的光照响应研究2方面入手,深入研究天然有机物的光化学反应机制和环境效应。     

生物炭对径流雨水中溶解性有机物的去除研究

径流雨水中的大量溶解性有机物(DOM)可通过城市雨水系统进入自然水体,导致水体出现富营养化和黑臭现象,并可能在后续水处理消毒工艺中与消毒剂反应生成具有三致特性的消毒副产物(DBPs)。研究选用生物炭为吸附剂,并通过酸碱改性,探究其对径流雨水中DOM的吸附效能。结果表明,竹子类生物炭对水样中的DOM具有优良的吸附去除效果,经KOH改性后的竹子生物炭吸附性能大大提升;其对溶解性有机碳(DOC)和溶解性有机氮(DON)的去除率分别为63.1%和79.9%,对DBPs前体物的去除率高达63.2%。荧光光谱分析结果表明,与未落地雨水成分不同,径流雨水的DOM荧光成分较为复杂,荧光响应强度依次为腐殖酸类、富里酸类、可溶性微生物产物类、芳香性类蛋白Ⅱ和芳香性类蛋白Ⅰ物质。经竹子类生物炭吸附处理后,腐殖酸类和芳香性类蛋白物质的响应值大大下降,是削减DBPs前体物的关键。改性增加了生物炭的比表面积、孔结构和官能团,推测吸附机理有空隙填充作用、氢键作用、疏水相互作用和π-π相互作用。总之,竹子类生物炭在快速削减城市径流雨水污染负荷方面具有低成本和高效率的优点。     

小流域水环境模型中单参数不确定性对多变量模拟结果的影响

以北京密云水库上游曹家路小流域为实例，建立了水环境模型，采用实测数据进行参数率定和模型验证；通过敏感性分析，选择上层出流系数（UZK），分析了该参数不确定性对流量（Q）和总无机氮（TIN）模拟结果的影响，建立联合隶属度函数。采用-剪切方法，研究不同剪切水平下流量和总无机氮模拟结果的综合安全度和综合不确定性区间的变化，发现当在0.45附近时，时间序列模拟结果和峰值模拟结果的综合安全度与可靠度达到最优，并给出了最优情况下Q和TIN的模拟结果及安全区间。     

小流域水环境模型中单参数不确定性对多变量模拟结果的影响

以北京密云水库上游曹家路小流域为实例,建立了水环境模型,采用实测数据进行参数率定和模型验证;通过敏感性分析,选择上层出流系数,分析了该参数不确定性对流量(Q)和总无机氮(TIN)模拟结果的影响,并建立了联合隶属度函数。最后采用α-剪切方法,研究了不同剪切水平下Q和TIN模拟结果的综合安全度和综合不确定性区间的变化,结果表明:当α在0.45附近时,时间序列模拟结果和峰值模拟结果的综合安全度与可靠度达到最优,并给出了最优情况下Q和TIN的模拟结果及安全区间。     

含水率及填埋工艺对垃圾土中有机物降解的影响

含水率和填埋工艺是影响有机物降解的因素。根据重庆市垃圾土的成分特点,自配试样进行降解试验,研究在不同的含水率及填埋工艺下,有机物的质量、降解率及降解速率变化情况。试验结果表明:有机物降解率符合Logistic模型规律,降解速率有先增大后减小的趋势。含水率及填埋工艺均对有机物降解有影响。当含水率为50%时,水对有机物降解有促进作用,有机物最易发生降解。在敞口状态下,有利于有机物降解。通过结果分析,解释了推铺以及渗滤液回灌的机理。     

水环境影响预测中计算参数的确定及敏感性分析

无论采用解析计算还是数学模拟对河流污染混合区开展分析,其计算参数的准确性比选择不同数学模型对预测结果的影响更大,应予以重视。基于宽阔河流污染混合区几何特征尺度的理论公式,分析并提出了采用多年平均枯水期流量确定环境设计流量的方法和考虑排污风险修正系数的排污强度确定方法,给出了河流污染混合区各计算参数正、负误差分别引起的最大长度、最大宽度和面积误差的敏感性排序。结果表明,水深、流速和横向扩散系数的正误差会减小污染混合区范围,而排污强度的正误差则会增大污染范围,而且,污染混合区几何特征尺度的误差变化幅度远超过其计算参数的误差变化幅度,揭示了计算误差的放大效应。     

水环境容量计算一维模型中设计条件和参数影响分析

以东江干流岭下至虾村河段为例,采用一维模型计算其水环境容量,分析计算中对污染源概化、设计流量和流速、上游本底浓度、污染物综合衰减系数等设计条件和参数对计算结果的影响;讨论了如何合理确定设计条件和参数,以提高计算结果的精度。     

有机物相对分子质量分布对O3-GAC工艺中臭氧投加量的影响

采用滤膜法测试了不同臭氧投加量下,臭氧活性炭出水中的有机物相对分子质量分布的特性,并对其去除情况进行了分析.结果表明,相对分子质量小于1 000的有机物易被臭氧氧化为C02和H2O而去除.大于10 000的大分子有机物被氧化分解为3 000～10 000的小分子有机物,这部分小分子有机物可被后续活性炭生物降解去除.增加臭氧投加量,大于30 000的有机物被氧化为相对分子质量分布范围更广的小分子有机物,使大于30 000的有机物易被活性炭降解,但会使小于1 000的有机物的去除效果降低.臭氧投加量的确定应考虑水中有机物相对分子质量分布情况.     

国内外饮用水暴露参数差异及其对剂量的影响

介绍了饮用水暴露参数的相关内容,分析比较了我国饮用水暴露参数与国外的区别,并实例计算了选取不同参数对剂量分析结果的影响,同时也介绍了我国参数手册的局限性。     

天然有机物对纳滤膜污染的研究进展

介绍了纳滤膜的性质、纳滤膜技术的特点以及纳滤膜的分离机理,对天然有机物污染纳滤膜的影响因素,如pH值、离子浓度、操作条件和磁场等作了详细的阐述,并对纳滤技术的应用前景进行了展望。     

臭氧氧化对地表水溶解性有机物去除效果的影响研究

针对臭氧氧化作用对受污染地表水中溶解性有机物去除效果的影响进行研究。结果表明:臭氧投加比低于1mgO3/mgDOC时,臭氧对UVA、CODCr和UV410等有机物去除效率较高;臭氧投加比例为0.7mgO3/mgDOC时,BOD/COD由7.4%提高至18.4%,比紫外消光度(SUVA)逐渐降低并趋于平缓;不同臭氧投加比例下水中溶解性有机物的三维荧光指纹光谱变化规律表明,受污染地表水DOM中主要荧光物质为芳香族蛋白质(荧光峰A、B和C)及类腐殖酸(荧光峰D),其中,A峰、B峰和C峰的中心位置分别位于225/300nm、225/338nm和275/342nm;臭氧投加比例为0.7mgO3/mgDOC时峰强削减率为64%～81%,同时部分芳香族蛋白质的结构也发生了变化。     

细骨料中有机质对混凝土性能的影响

本文就细骨料中有机质对水泥砂荣和混凝土性能的影响程度进行了试验分析,论证了有机质超标的细骨料在水工混凝土中应用的可行性.     

印染废水起始惰性溶解有机物的测定

介绍4种测定起始惰性溶解有机物的方法,比较了各种方法的优缺点及适用情况。利用方法四对印染废水起始惰性溶解有机物的含量进行了测定,结果表明该种废水单纯应用生物法处理难以满足排放标准的要求,必须辅以物化处理系统。起始惰性溶解有机物的测定是应用活性污泥数学模型模拟废水生物处理过程的基础。     

植被混凝土有机质类型与配比的合理选取

为同时保证植被根系生长需求和坡面稳定,需通过试验确定植被混凝土有机质合理类型与配比。选取4种常见富含有机质材料(稻壳、锯末、玉米酒糟、稻谷酒糟),以有机质类型和掺入量为变量,分别试验研究了其对植被混凝土孔隙率和无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:植被混凝土孔隙率增幅随有机质配比增加而逐渐减小,无侧限抗压强度降幅则随有机质配比增加而增大;有机质的合理类型为小粒径粉末状有机质,合理配比范围为7%~9%。     

荧光光谱技术在废水溶解有机物研究中的应用进展

分析废水中特征污染物质的组成、性质、来源等对于水污染控制、应急事故处理、环境质量责任认定等具有重要的意义和价值。荧光光谱技术利用物质的荧光特性,构建物质的特征光谱图,并以此分析物质特性,可用于分析废水中腐殖质、氨基酸、荧光增白剂、木质素、多环芳烃等多种有机污染物质。文章从荧光光谱技术的原理出发,主要对三维荧光光谱技术和同步荧光光谱技术在研究废水溶解有机物特征组成物质中的应用及环境因子对其影响进行了综述,并对该技术的发展前景进行展望,以期为废水溶解有机物特征组成物质提供完善可靠的分析方法。     

臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性

利用臭氧对二级出水进行深度处理对于缓解北方地区河流污染问题具有重要意义。为了探究臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性,在取自北京市砂河污水处理厂二级出水的水样中分别持续通入不同浓度的臭氧,检测60min内各水样中溶解性有机碳(DOC)、紫外吸收光谱、荧光光谱、分子量分布随时间变化情况。结果发现:水样中DOC去除率与臭氧浓度和通入时间呈正相关,在臭氧浓度为1.31mg/L、通入时间为60min时,可达到最大DOC去除率(70%);通入臭氧5min时,水中溶解性有机物的荧光特性基本消失;紫外吸光度值部分减少;分子量为5～6kDa、1～3kDa和400Da的有机物显著减少,部分转化为分子量为60Da的有机物。经过臭氧氧化处理,二级出水中有机物含量显著减少,大分子有机物几乎被全部降解。     

Effects of dams and reservoirs on organic matter decomposition in forested mountain streams in western Japan

Damming of streams and rivers alters downstream ecosystem processes, and understanding its effects is essential in managing forested mountain streams. This study examined the effects of dams with a reservoir on organic matter decomposition and its seasonality in two neighbouring mountain streams over five seasons. The cotton‐strip assay and measurement of tensile strength loss were used to evaluate decomposition rates. In addition, the environmental factors, such as water level, water temperature, inorganic nitrogen concentrations and contribution of macro invertebrates were measured. The dams with a reservoir lowered decomposition rates downstream compared to upstream and unregulated sites, in all seasons. The decomposition rates also varied by season at all sites, with higher rates in summer and lowest in winter, and the seasonal variation was larger than the effects by the reservoirs in both streams. Seasonal variation in decomposition rates coincided with water temperature variation, suggesting strong influence of water temperature. However, the temperature differences did not explain the effects of reservoirs because water temperature was always higher at downstream sites. The downstream sites had lower nitrate concentrations and contribution of macroinvertebrates, and these factors may have greater effects than water temperature. Thus, damming of streams may lower the decomposition rates at downstream sites due to altered nutrient and biological effects. However, seasonal variation in water temperature may have more pronounced effects, resulting in greater seasonal variation than the difference among sites.     

Fluorescence analysis of dissolved organic matter in natural,waste and polluted waters—a review

Dissolved organic matter (DOM) in aquatic systems originates from a range of sources. Some is allochthonous, transported from the surrounding landscape to the water body, and is derived from and influenced by the geology, land use and hydrology of its origin. Some is created in situ through microbial activity, which may provide an independent source of organic matter, or a recycling mechanism for that which has been transported into the water body. The relative contribution of each source depends upon the location and environmental conditions within and without the water body. Human activity is also a source of DOM, much of which is believed to be labile, which can enter the aquatic system through direct point discharges, diffuse leaching and aerial dispersal. Fluorescence spectroscopy can provide an excellent tool to source DOM fractions, and to monitor and understand DOM transformations in aquatic systems, as much DOM has an intrinsic fluorescence. In particular, recent advances in optical technology, enabling rapid investigation of shorter wavelengths, have enabled more detailed characterization of organic material and its reactions in water. In this article, we review the use of fluorescence spectroscopic techniques to measure the intrinsic fluorescence of organic matter and the application of fluorescent DOM analysis in marine waters, freshwaters and wastewaters. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.