微电流电解对尿素降解的机理及影响因素研究

采用微电流电解技术对模拟游泳池水中的尿素进行降解处理,探索了电解对尿素的去除机理,研究了电流密度和氯离子浓度等因素对电解去除尿素效果的影响。结果表明:以钌钛和不锈钢分别做阳极和阴极材料,当水溶液中有较高浓度的氯离子存在时,电解过程中产生的活性氯使得尿素被氧化,尿素降解产物中无氨氮、氯胺等二次污染物,尿素极有可能通过电解生成了N2等气体挥发到空气中。电流密度和氯离子浓度对尿素的去除效率有很大影响,随着电流密度和氯离子浓度的增加,尿素去除效率逐渐上升。在500 mg/L的氯离子浓度条件下,电流密度为12 m A/cm2时,电解处理30 min时尿素去除率可达99.5%。将微电流电解技术应用于游泳池水中的尿素去除,无需添加电解质,即能达到较高的尿素去除效果,采用该技术对游泳池水中的尿素进行降解去除完全可行。     

突发性水污染事故应急处理技术研究进展

近年来,我国已进入重特大突发性水污染事故高发期,形势十分严峻。针对这一现状,对突发性水污染事故的4类主要污染物(包括有毒有机污染物、重金属污染、溢油污染及生物性污染)的应急处理技术及水利工程技术在突发性水污染事故应急处理中的关键作用进行综述,并提出应急处理后长期生态恢复建设的对策和措施,指出突发性水污染的应急处理需要应急管理、预测预警及应急处理技术三者的全面建设。上述研究旨在为突发性水污染事故应急处理技术的深入研究及应对突发性水污染事故的发生提供理论参考。     

长江源区主要河流表层沉积物及沿岸土壤重金属分布特征及来源

采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光分光光度计测定了长江源区主要河流沉积物及周边土壤中14种重金属的含量,并采用富集因子法评价了长江源区主要河流沉积物及土壤中重金属富集程度,同时分析了河流沉积物及沿岸土壤中重金属分布特征及来源。研究结果表明:长江源区主要河流表层沉积物中,除Ni、Pb、Cd、Hg四种重金属外,其他元素含量均低于中国沉积物的平均含量;沉积物中Hg、Ni和Cd存在一定富集;与长江源区其他河流沉积物中重金属相比,沱沱河Cd含量相对较高,楚玛尔河重金属含量均相对较低,而通天河Hg和Fe含量相对较高;沉积物中重金属主要受自然因素影响。土壤中Ni、Pb、Cd、Ti略高于青海省土壤背景值,但重金属富集程度均较低;与长江源区其他河流沿岸土壤中重金属相比,当曲Cr、Ni、Cu含量相对较高,沱沱河Pb、Cd、Sb和Tl含量相对较高,而通天河V含量相对较高;重金属主要受自然因素影响,但部分重金属可能受交通因素影响。研究成果可为长江源区生态环境保护提供基础支撑。     

人工湿地填料除砷效率及影响因素试验研究

人工湿地是净化含砷水体的重要途径之一,而填料是决定人工湿地除砷效果的关键因素。通过填料如砾石、锰砂、沸石和陶粒的理化性质的测定,以及各种填料的吸附动力学、吸附等温线和吸附影响因素试验,研究了填料的除砷性能及影响因素。结果表明:4种填料均能在24 h内达到吸附平衡,一级动力学方程和二级动力学方程能很好地拟合其吸附过程;锰砂、陶粒、沸石和砾石最大吸附容量依次为36.62,25.39,11.96,7.04 mg/kg,Freundlich方程能较好地拟合填料的等温吸附过程;在0.25~0.50 mm范围内,粒径对锰砂和陶粒吸附砷影响不显著;溶液中氨氮浓度在0.50~2.50 mg/L范围内几乎不影响填料对砷的吸附;当砷初始浓度低于0.4 mg/L时,磷酸盐在0.25~0.50 mg/L范围内对填料吸附砷的影响不显著;砷初始浓度高于0.4 mg/L时,随着磷酸盐浓度从0.25 mg/L增加至0.50 mg/L时,陶粒对砷的最大吸附量降低了2.57 mg/kg,对锰砂的吸附量降低了1.85 mg/kg。     

长江科学院圆满完成怒江、澜沧江查勘工作

2013年6月14日,由长江科学院(简称长科院)野外科学观测中心组织,长科院流域水环境所、河流研究所、空间信息技术应用研究所和水利部岩土力学与工程重点实验室等单位联合组成的怒江、澜沧江查勘组、圆满完成各项查勘工作后安全返汉。此次查勘的主要目的是对怒江、澜沧江水环境、水生态、地质环境、冰川等现状进行查勘,为长科院西南河流野外科学观测实验站站点布设提供前期基础。     

金属基吸附剂去除水体中磷酸盐的研究进展

磷是生命组成必不可少的元素,同时也是导致水体富营养化的主要限制因子之一.目前,磷在地球上的流失率极高,过量的磷进入水体导致水体富营养化的形势日益加剧,迫切需要一种技术高效去除水体中的磷.吸附法由于操作简单、价格低廉,在过去20年里展现出优异的除磷性能,且其中金属基吸附剂尤其是基于锆(Zr)、镧(La)的金属的吸附剂已成为水体磷治理的首选产品.本文通过对金属基吸附材料去除水体中磷酸盐的研究现状认为,由于吸附法具有操作简单、去除效率高等优势,能使水中磷含量降到较低水平且不产生二次污染.并且吸附法有望通过脱附实现磷的回收利用以应对磷矿石未来可能出现的短缺问题.因此,新型金属基吸附材料的研制是今后解决磷资源可持续利用和解决水体富营养化问题的重要课题.     

长江南源小头裸裂尻鱼人工繁殖技术

小头裸裂尻鱼为我国特有鱼类,仅分布在青藏高原,是水生态系统中的关键鱼种。2020年6月,以在长江南源当曲海拔4 819 m处选取的16尾(2雌14雄)性腺处于V期的小头裸裂尻鱼为研究对象,在海拔4 767 m处原位孵化1.1万受精卵。孵化条件为:日节律众数水温区间为8.3~16.0 ℃,溶解氧＞5 mg/L,pH值为(7.7±0.2),盐度为(0.13±0.1)psu,氨氮浓度＜0.1 mg/L,总悬浮固体含量为(3±0.5)mg/L。结果表明:亲鱼性腺成熟度佳,V期卵径为(2.4±0.2) mm,雄鱼全长约为雌鱼全长((40.3±3.5)cm)的1/2,体重约为雌鱼体重((435.2±67.5)g)的1/10。授精水温为16.3 ℃,受精率为99%;孵化第10 天(238~240 h)积温3 057 h·℃时发生大规模出膜;实施关键出膜水温19 ℃后,出苗率达到80%,出膜仔鱼长度为0.9~1.0 cm。人工繁殖技术的突破,有利于该鱼类的自然种群恢复、人工保种,以及研究其胚胎发育的物候响应。     

五氯酚污染土壤及沉积物的生物修复技术及机制研究进展

五氯酚(PCP)曾作为杀钉螺剂在长江中下游血吸虫疫区大面积使用,目前虽然已被禁止使用,但仍然存在较为严重的环境污染,PCP会对水生态系统及人体健康造成潜在威胁。土壤及沉积物是PCP最大的蓄积库。生物修复技术是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能,加速去除环境中污染物质的过程,是当前PCP污染处理的趋势。对PCP污染环境的生物修复类型(包括植物修复技术、微生物修复技术、植物-微生物联合修复技术、动物修复技术及堆肥降解技术)、效果及机制进行综述及展望,并提出未来研究趋势,旨在为促进污染区土壤环境生物修复技术的深入研究以及PCP污染环境的生态修复提供理论参考。     

长江源区近年水质时空分布特征探析

长江源区地处青藏高原,气候条件恶劣,受技术条件限制,有关源区特有的高原生态环境状况的调查和报道较少。根据2012,2014,2015年长江源区科学考察获取的水质监测资料,分析了长江源区常规监测指标、金属类及有机物等水质指标,探析了近几年长江源区水质时空分布特征。结果表明:长江源区河流水质良好,大多数区域的水质指标达到Ⅰ—Ⅱ类水标准;受水体含沙量和区域地质条件的影响,源区不同区域河流水质有一定差异;源区水质年际间差异不大,基本在相同的范围内波动;与国内外河流背景值相比,源区水质基本处于河流背景值范围内;源区有邻苯二甲酸酯类有机污染物检出。该结果对于进一步开展长江源区水生态环境研究具有重要意义。     

长江下游干流水体中氮的空间分布特征

为全面了解长江下游干流氮素的含量水平,于2014年6月对长江下游干流表层、中层和底层水体中总氮(TN)、溶解性氮(TDN)、氨氮(NH₄⁺-N)的含量进行检测,分析了氮素的空间分布特征。研究结果表明:TDN是氮在长江下游干流水体中的主要形态,而且表层、中层、底层水体中氮素含量均不相同;长江下游干流水体中TN的含量范围为0.85～2.46 mg/L,表层和底层水体中TN平均含量均高于中层水体中TN的平均含量;水体中TDN的含量范围为0.72～2.08 mg/L,表层水体中TDN平均含量相对较高;水体中NH₄⁺-N的含量范围为0.13～0.75 mg/L,表层、中层和底层水体中NH₄⁺-N的含量相近;从研究区域上游至下游,TN和TDN的平均含量呈现上升的趋势;不同城市间的NH₄⁺-N平均含量波动较大。通过相关性分析还发现,TDN与叶绿素a (Chl-a)呈显著负相关, 水温(T)与叶绿素a (Chl-a)呈显著正相关,其它形态氮与水的理化性质无明显相关关系。此研究结果可作为控制长江下游干流水体中氮素污染的基础数据。