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宁夏某精细化工园区废水可生化性与生物抑制性研究

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环境科学学报 2024年第6期44卷 123-131页

作者：孙佳薇田林锋金建华蒙昌鸿姜文娟胡桂荣董海波赵宏宇席劲瑛清华大学环境学院北京100084 同济大学环境科学与工程学院上海200092 石嘴山市生态环境监测站石嘴山753099 宁夏工业设计院有限责任公司银川750000

针对宁夏某精细化工园区废水可生化性与生物抑制性进行了研究.结果发现,该园区内废水以化工、制药类废水为主,各排水单位BOD5/CODCr(B/C)值大多小于0.20,说明废水可生化性较差,生化处理能力相对较弱.部分废水对活性污泥中的微生物存在... 详细信息

针对宁夏某精细化工园区废水可生化性与生物抑制性进行了研究.结果发现,该园区内废水以化工、制药类废水为主,各排水单位BOD5/CODCr(B/C)值大多小于0.20,说明废水可生化性较差,生化处理能力相对较弱.部分废水对活性污泥中的微生物存在明显抑制作用,抑制率>90%,主要与该类废水毒性高、难降解有关;经现有臭氧催化氧化和生物滤池单元处理后,废水抑制率分别减少17%、10%,说明两种处理方法能够一定程度上去除工业废水中部分有毒物质,降低废水对污泥中微生物的抑制性.该园区内工业废水对市政污水处理厂活性污泥的抑制率为46%~96%,均存在抑制作用,经处理后仍含有有毒难降解物质.由于工业污泥与生活污泥菌群结构不同,从而导致了耗氧速率(OUR)的显著性差异.按照官能团分类,化工园区内经预处理后废水中主要毒性物质为卤代烃、苯系物、酚类和有机硫化合物等,这些物质分子量较大且在水环境中很难被生物降解,均对终端处理单位活性污泥中的微生物有抑制作用,进而影响整体工艺的处理效果.同时发现,废水的B/C与OUR呈正相关关系,相关系数为0.614(p<0.05),说明生物的抑制性冲击作用是制约处理出水水质改善的重要因素.本研究揭示了宁夏某精细化工园区废水处理系统中污水可生化性与生物抑制性,并提出了废水处理改进措施,为该类废水处理效能提升提供了科学支撑.

关键词：化工园区废水可生化性生物抑制性

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2014—2019年青铜峡灌区入黄干沟水质时空分布及污染源解析

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中国农业资源与区划 2024年第3期45卷 36-48页

作者：裴玮雷秋良李影赵营刘晓彤田林锋左正艳马永刚杜新忠邹朋刘宏斌北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所银川750002 宁夏回族自治区生态环境监测中心银川750002 宁夏回族自治区水文水资源监测预警中心银川750011 菏泽金正大生态工程有限公司山东菏泽274000

[目的]为了解黄河中上游青铜峡灌区入黄干沟水质时空变化特征,揭示典型污染物来源及空间分布。[方法]文章针对2014—2019年灌区12条入黄干沟水体中总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)与高锰酸盐指数(CODMn)浓度的时空变化规律进行... 详细信息

[目的]为了解黄河中上游青铜峡灌区入黄干沟水质时空变化特征,揭示典型污染物来源及空间分布。[方法]文章针对2014—2019年灌区12条入黄干沟水体中总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)与高锰酸盐指数(CODMn)浓度的时空变化规律进行探究,并采用输出系数法揭示灌区污染物来源。[结果](1)时间尺度上,研究期间入黄干沟整体水质为Ⅳ至劣V类,氨氮和总磷浓度超标严重,受灌溉影响,污染物浓度在非灌溉期高于灌溉期;(2)空间分布上,12条干沟的污染物浓度沿黄河水流方向呈现出先降低后升高再降低的趋势,银古公路桥附近的银新干沟、中干沟、永二干沟污染较为严重(劣V类);(3)污染物来源上,灌区总磷入河负荷主要来自面源污染(占比86.7%),集中在青铜峡市、贺兰县与平罗县,氨氮入河负荷主要来自点源污染(占比66.8%),COD入河负荷点源和面源分别占比48.1%和51.9%,集中在银川市区和利通区。[结论]青铜峡灌区入黄干沟治理应重点关注银新干沟、中干沟和永二干沟,严格控制冬季点源排放是灌区干沟水质提升的关键,种植源污染防控优先考虑青铜峡市、贺兰与平罗县,畜禽养殖源污染防控优先考虑利通区,城镇生活源污染防控优先考虑银川市区。

关键词：水质输出系数法时空分布污染源解析青铜峡灌区

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基于WQI法的宁夏湖泊藻类爆发过程水环境质量变化及溯源探究

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环境化学 2021年第7期40卷 2073-2082页

作者：罗桂林田林锋宁夏理工学院理学与化学工程学院石嘴山市753000 同济大学环境科学与工程学院上海200092 石嘴山市生态环境监测站石嘴山市753000

为研究西北地区封闭式湖泊水环境质量变化特征和污染物来源特征,以夏季湖泊水体藻类爆发过程为研究对象,对该湖泊水体主要污染物进行连续性过程监测.研究结果表明,在夏季水环境质量变化过程中波动性较大的监测指标主要为COD_(Cr)、CODM... 详细信息

为研究西北地区封闭式湖泊水环境质量变化特征和污染物来源特征,以夏季湖泊水体藻类爆发过程为研究对象,对该湖泊水体主要污染物进行连续性过程监测.研究结果表明,在夏季水环境质量变化过程中波动性较大的监测指标主要为COD_(Cr)、CODMn和叶绿素,WQI范围为29.4—36.2,均值为33,位于良好等级.通过综合分析,叶绿素a监测浓度与WQI具有一定程度的相关性(r=0.5781,P<0.05);11项指标在9个不同区域呈现不同程度的相关性,9个监测点位的相关率达到15%—44%,水温和大部分监测指标呈负相关,而CODMn、COD_(Cr)及溶解氧与水体叶绿素浓度呈现较强的正相关性.同时,综合分析结果60.9%—84.7%的污染主要来源于两方面,TN、TP、F可能来源于黄河补水,CODMn、COD_(Cr)、NH3-N和叶绿素a可能来源于水体藻类爆发过程的影响,还有15.3%—39.1%污染来源不确定.

关键词：水环境污染特征因素释放

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宁夏典农河磷污染特征探究

环境化学 2023年第9期42卷 3125-3135页

作者：田林锋姜文娟罗桂林周雪飞马映雪孟江红丁婧海军同济大学环境科学与工程学院上海200092 宁夏回族自治区生态环境监测中心银川750000 石嘴山市生态环境监测站石嘴山753000 宁夏理工学院石嘴山753000

在西北高寒、高旱、高碱水体不同介质中,磷元素的迁移转化和污染释放对流域水生态环境质量影响较大.为揭示典农河流域磷污染水平和迁移转化规律,本次研究对典农河重点区域的表层水、孔隙水和沉积物中TP开展监测分析,同时调查流域历史磷... 详细信息

在西北高寒、高旱、高碱水体不同介质中,磷元素的迁移转化和污染释放对流域水生态环境质量影响较大.为揭示典农河流域磷污染水平和迁移转化规律,本次研究对典农河重点区域的表层水、孔隙水和沉积物中TP开展监测分析,同时调查流域历史磷变化.结果表明,2011—2020年,典农河流域10个监测点位水质监测磷浓度变化范围为0.09—1.91 mg·L^(−1),标准偏差达到0.03—1.00 mg·L^(−1).2020年典农河水体总磷ρ(TP)呈明显的季节性变化,从平均值来看,夏季(0.29 mg·L^(−1))>冬季(0.19 mg·L^(−1))>秋季(0.18 mg·L^(−1))=春季(0.18 mg·L^(−1)),总磷环境质量月度污染水平Ⅰ—Ⅲ类比例为70%,劣Ⅴ类比例为10%,而本次研究的沉积物表层水整体为Ⅳ类水质,ρ(TP)浓度范围为0.091—0.528 mg·L^(−1),标准偏差达到0.135 mg·L^(−1),其中Ⅰ—Ⅲ类比例为50%,劣V类比例为10%,沉积物孔隙水整体为劣Ⅴ类水质,ρ(TP)浓度范围为0.246—0.981 mg·L^(−1),劣Ⅴ类比例达到80%.表层水和沉积物孔隙水Y_(表层水)=0.622X_(孔隙水)–0.1097(r=0.8541),与国内现有研究结果相比,典农河表层沉积物中不同形态的磷OP和NAIP相对偏低,AP和IP相对较高,ω(AP)与ω(NAIP)、ω(IP)与ω(NAIP)、ω(IP)与ω(AP)、ω(TP)与ω(NAIP)、ω(TP)与ω(AP)、ω(TP)与ω(IP)均存在较强的正相关性.无论是基于磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)的磷释放风险评估,还是基于最大吸附量和沉积物中磷饱和度(SPS)的磷释放风险评估,均显示该区已处于磷污染风险区域,后期需要加强源头管控,减少磷污染物排放.

关键词：排水沟沉积物形态分析风险评估宁夏

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基于多元统计的宁夏典农河水质演替特征探究

中国环境监测 2023年第1期39卷 128-136页

作者：田林锋罗桂林姜文娟周雪飞马映雪张卫红丁婧海军同济大学环境科学与工程学院上海200092 宁夏回族自治区生态环境监测中心宁夏银川750000 宁夏理工学院宁夏石嘴山753000 石嘴山市生态环境监测站宁夏石嘴山753000

宁夏典农河是黄河宁夏段的主要入黄排水沟之一,其水质状况对黄河宁夏-内蒙古段跨省流域水质安全至关重要。选取典农河2011—2020年10个监测点位的16项水质参数,采用综合污染指数(WPI)法,结合相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法... 详细信息

宁夏典农河是黄河宁夏段的主要入黄排水沟之一,其水质状况对黄河宁夏-内蒙古段跨省流域水质安全至关重要。选取典农河2011—2020年10个监测点位的16项水质参数,采用综合污染指数(WPI)法,结合相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法,综合分析该流域水污染特征,并对污染程度进行评估,对污染因子和污染原因进行解析,最终提出管控建议。研究结果表明:2011—2020年,影响典农河水质的主要污染因子为COD_(Cr)、NH_(3)^(-)N、TP、TN,对应的年均浓度范围分别为22.3~71.5、0.64~9.09、0.173~0.662、2.89~21.52 mg/L,超标率分别为46%、8%、13%、85%。典农河2011—2020年WPI范围为0.59~1.74,重金属含量一直维持在较低水平。流域TN与TP年均浓度比值范围为20~84,整体呈下降趋势,且各监测点的差异性逐渐减小;BOD 5与COD_(Cr)浓度比值范围为0.02~0.19,反映出典农河流域水体可生化性较差。各监测断面污染物之间存在较强相关性,其中:流域COD_(Cr)污染分为3个区域,共提取出4个主成分,揭示出86%的污染来源;流域NH_(3)^(-)N污染分为3个区域,共提取出4个主成分,揭示出86%的污染来源;流域TP污染分为3个区域,共提取出3个主成分,揭示出80%的污染来源;流域TN污染分为4个区域,共提取出2个主成分,揭示出82%的污染来源。综合分析可知,典农河流域主要可分为上游来水污染控制区、中游污染综合控制区、下游污染削减与生态修复控制区3个污染控制单元。

关键词：多元统计典农河水质演替控制单元

贵州百花湖沉积物重金属稳定性及潜在生态风险性研究

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环境科学学报 2012年第4期32卷 885-894页

作者：田林锋胡继伟罗桂林马建军黄先飞秦樊鑫贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 宁夏石嘴山市环境监测站石嘴山753000 宁夏理工学院石嘴山753000

为研究贵州高原河道深水湖泊百花湖的重金属污染状况,以该湖泊10个采样点的表层沉积物为研究对象,测定了Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr7种重金属的含量,并对其中5种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr)的存在形态和稳定性进行了研究.结果表明,Cu... 详细信息

为研究贵州高原河道深水湖泊百花湖的重金属污染状况,以该湖泊10个采样点的表层沉积物为研究对象,测定了Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr7种重金属的含量,并对其中5种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr)的存在形态和稳定性进行了研究.结果表明,Cu、Zn、Cr在百花湖沉积物中各形态的平均含量变化趋势为:残渣态>有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态,Cd为残渣态>可交换态>有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态,Pb为残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>碳酸盐结合态>可交换态,几种重金属平均浓度均在临界效应浓度值和必然效应浓度值之间.Cd、Pb、Cu、Zn和Cr5种重金属元素稳定度变化范围依次为:6%～35%、8%～23%、8%～11%、8%～18%、2%～14%,稳定性依次为:Cr>Zn>Cu>Cd=Pb,这些元素基本处于稳定-中等稳定状态.最后,分别以1990年贵州省土壤重金属背景平均值和本次采样周边土壤背景值为基本值,对百花湖沉积物进行生态风险性评价.结果发现,百花湖已经处于中等-很强水平的生态危害程度,说明百花湖水体可能已受到重金属的严重污染,但其稳定性可能推迟或减弱其有效生态危害性,但仍有必要加强该湖泊水体中重金属的监测工作.

关键词：重金属沉积物稳定性生态风险百花湖

污水处理中NaHCO_(3)对自养硝化菌富集效应影响的研究

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环境科学与管理 2022年第10期47卷 84-88页

作者：冯历胡筱敏田林锋罗桂林宁夏理工学院宁夏石嘴山753000 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 同济大学环境科学与工程学院上海200092 石嘴山市生态环境监测站宁夏石嘴山753000

实验以NaHCO_(3)为碳源,研究其对污水处理中硝化反应效果和自养硝化菌富集效果的影响特征。实验结果显示,投加NaHCO_(3)的反应器在进水氨氮浓度大于1100 mg/L时,出水氨氮浓度持续低于5 mg/L,出水氨氮稳定、浓度低。采用MiSeq高通量测序... 详细信息

实验以NaHCO_(3)为碳源,研究其对污水处理中硝化反应效果和自养硝化菌富集效果的影响特征。实验结果显示,投加NaHCO_(3)的反应器在进水氨氮浓度大于1100 mg/L时,出水氨氮浓度持续低于5 mg/L,出水氨氮稳定、浓度低。采用MiSeq高通量测序分析整个实验过程中微生物群落结构变化特征,结果表明,投加NaHCO_(3)的反应器中硝化菌Nitrosomonas相对丰度由0.2%增至45.2%,对比未投加NaHCO_(3)的反应器中硝化菌相对丰度由0.2%降至几乎检测不到。故NaHCO_(3)可以有效促进水体硝化细菌的富集,提高污水硝化能力。

关键词：硝化反应硝化菌富集生物反应

基于统计的石嘴山市工业园区大气污染物及其重金属分布特征

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环境化学 2013年第1期32卷 164-165页

作者：马建军田林锋马春梅罗桂林宁夏石嘴山市环境监测站石嘴山753000 宁夏理工学院石嘴山753000

位于西北地区的宁夏石嘴山市是一座新型的以煤炭开采为支柱产业的工业化城市，近年来，在煤炭资源的大力支撑下，石嘴山市工业迅猛发展，大气环境受到不同程度的污染，因西北地区科学技术较为落后，对该地区的大气污染一直停留在基础性... 详细信息

位于西北地区的宁夏石嘴山市是一座新型的以煤炭开采为支柱产业的工业化城市，近年来，在煤炭资源的大力支撑下，石嘴山市工业迅猛发展，大气环境受到不同程度的污染，因西北地区科学技术较为落后，对该地区的大气污染一直停留在基础性监测水平，对于其进一步的研究，如溯源分析、颗粒物中重金属含量水平及危害程度研究较为鲜见．

关键词：工业园区大气重金属分布特征

宁夏典型工业场地多环芳烃的来源解析及特定源的毒理学风险评估

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生态毒理学报 2023年第1期18卷 308-323页

作者：毕思琪张博晗李恺庆董海波韩增玉于青春曹红斌田林锋北京师范大学地理科学学部北京100875 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 石嘴山市生态环境监测站石嘴山753000 宁夏回族自治区生态环境监测中心银川750000

人类大规模的工业活动是环境污染物的重要来源之一,工业场地及其周边环境污染问题较其他环境更为典型和突出。为探究宁夏某典型工业园区土壤中多环芳烃(PAHs)的污染状况、组成、来源及毒理学风险,本研究采集了冶金、化学农药制造和化学... 详细信息

人类大规模的工业活动是环境污染物的重要来源之一,工业场地及其周边环境污染问题较其他环境更为典型和突出。为探究宁夏某典型工业园区土壤中多环芳烃(PAHs)的污染状况、组成、来源及毒理学风险,本研究采集了冶金、化学农药制造和化学制品制造等不同行业的企业及其厂区周边的108个表层土壤样本。采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了16种PAHs的浓度,用正定矩阵因子分解法(PMF)进行来源解析,使用毒性当量浓度(TEQ)、诱变当量浓度(MEQ)和终生致癌风险(ILCR)3个指标进行了毒理学风险评估,并进一步评估特定来源的致癌和致突变风险贡献,以促进在风险基础上的排放源管理和控制。结果表明,该工业园区表层土壤中PAHs的平均浓度为(2029.1±5585.9)μg·kg^(-1) ,在全国和宁夏区内均处于较高污染水平。园区内土壤PAHs主要来源为交通源(53.9%)、重油燃烧源(27.0%)、煤和生物质燃烧源(14.9%)和钢铁工业来源(4.2%),主要污染行业为活性炭制造、石灰氮制造和冶金工业。PAHs对成人的ILCR为4.5×10-6,潜在致癌风险主要来源于经口摄入和皮肤接触。交通源贡献了最大的致癌(45.4%)和致突变风险(43.4%)。

关键词：多环芳烃工业场地 PMF TEQ MEQ ILCR

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