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西安市典型地表水体常规水质指标与病原微生物的相关性研究

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西安市典型地表水体常规水质指标与病原微生物的相关性研究

作者：李昂臻西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本论文以西安市饮用水源水（黑河水）、纳污河水（沪河）、城市景观水（大唐芙蓉园北湖和兴庆湖）以及污水厂二级出水（北石桥污水处理厂）为研究对象,采用不同地点、不同时间间断取样和长期定点连续取样的方法,监测水中常规水质指标,... 详细信息

本论文以西安市饮用水源水（黑河水）、纳污河水（沪河）、城市景观水（大唐芙蓉园北湖和兴庆湖）以及污水厂二级出水（北石桥污水处理厂）为研究对象,采用不同地点、不同时间间断取样和长期定点连续取样的方法,监测水中常规水质指标,并且运用常规传统微生物学检测技术和分子生物学技术,分析粪大肠菌等细菌和肠道病毒在不同水体中的存在情况和分布规律,并且进行常规水质指标与病原性微生物相关性的研究,运用不同的水质评价方法,从而对水体进行综合分析和健康风险评价。在模糊综合评价中,本论文中污染因子的权重根据其对水质的影响程度确定,考虑了各项参数在总体污染中的作用差异,而且运用最大隶属度原则和加权平均原则相结合的方法,使评价更为接近客观实际,更符合实际情况。通过对常规水质指标与病原性微生物相关性的研究,可以看出粪大肠菌群分布、肠道病毒定性PCR检测结果与常规水质指标普遍存在一些相关性,但相关性的分析还有待更进一步研究。本论文分析说明粪大肠菌群对于水体水质评价结果的影响相当显著。水体的综合分析结果为:黑河水Ⅱ类水体,大唐芙蓉园北湖Ⅲ类水体,兴庆湖Ⅴ类水体,浐河Ⅴ类水体,北石桥污水处理厂二级出水Ⅴ类水体。通过对各污染因子权重的比较,可知主要污染指标为总磷、总氮、氨氮、COD,部分水体有机污染比较严重,尤其是总磷超标严重,富营养化对西安市地表水质构成了威胁。而浐河水,北石桥二级出水粪大肠菌群的严重超标,而且肠道病毒的检出率也较高,说明部分水体病原性微生物污染的风险较高。

关键词：常规水质指标病原微生物水质模糊综合评价

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管网水质多指标动态关联异常检测方法

浙江大学学报（工学版） 2016年第7期50卷 1402-1409页

作者：魏媛冯天恒黄平捷侯迪波张光新浙江大学工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310027

为了提高城市供水管网水质监测系统的污染检测能力,利用污染物所引起多个指标变化之间的关联特性,提出基于多常规水质指标动态关联分析的水质异常检测方法.应用动态时间规整算法(DTW)衡量多个常规水质指标时间序列间的动态距离,刻画各... 详细信息

为了提高城市供水管网水质监测系统的污染检测能力,利用污染物所引起多个指标变化之间的关联特性,提出基于多常规水质指标动态关联分析的水质异常检测方法.应用动态时间规整算法(DTW)衡量多个常规水质指标时间序列间的动态距离,刻画各指标波动的相似程度和动态关联特性.利用D-S证据理论融合各指标单独的异常概率,将融合后得到的供水管网水质异常概率与所设定的多指标融合异常概率阈值进行比较,作出当前时刻水质是否存在水质异常的综合判断.依托课题组模拟供水管网实验系统,设计不同浓度的硫酸铜和铁氰化钾污染物的注入实验,利用在线监测的pH值、浊度、余氯、溶解氧等8种常规水质指标进行动态关联分析和水质异常检测,方法的可行性和异常检测性能通过受试者工作特征曲线(ROC)进行验证.

关键词：常规水质指标数据融合水质异常检测时间序列分析动态时间规整相关性分析

DAT-IAT工艺处理城市污水的生态风险评估

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环境科学 2009年第2期30卷 391-395页

作者：朱爽华涛周启星南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300071 中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室沈阳110016

采用常规水质指标检测和种子发芽及根伸长抑制的陆生生态毒理方法,评价了DAT-IAT工艺处理过程中各工艺阶段污水的生态风险.常规水质指标检测结果显示,COD和SS可以达标排放,而氮的形态由进水时的NH4+-N转变为DAT、出水中的NO3--N,只是形... 详细信息

采用常规水质指标检测和种子发芽及根伸长抑制的陆生生态毒理方法,评价了DAT-IAT工艺处理过程中各工艺阶段污水的生态风险.常规水质指标检测结果显示,COD和SS可以达标排放,而氮的形态由进水时的NH4+-N转变为DAT、出水中的NO3--N,只是形态发生了变化,并没有从污水中去除,虽然达到了设计的NH4+-N去除要求,可以达标排放,但是并未降低受纳水体发生富营养化的生态风险.生态毒理指标检测结果显示,进水、DAT、出水各阶段污水中COD对小麦种子发芽的半数抑制浓度逐渐降低,分别为249.3、165.3和161.2mg·L-1;对小麦根伸长的半数抑制浓度也逐渐降低,分别为257.6、154.0和142.1mg·L-1,表明DAT-IAT工艺处理过程中污水的生态毒性变化趋势为逐渐增大,处理后的出水存在一定的生态风险,有进一步进行生态风险调控的必要性.在相同水质条件下,小麦根伸长抑制率比小麦种子发芽抑制率更显著,可以把小麦根伸长作为评价污水处理生态风险的敏感指标之一.

关键词：生态风险 DAT—IAT工艺常规水质指标种子发芽根伸长抑制率

地表水常规净化流程单元工艺处理效能实验研究

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地表水常规净化流程单元工艺处理效能实验研究

作者：陈晓惠哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

生物稳定性是饮用水安全性的重要方面。生物不稳定的饮用水会促进管道腐蚀,引起管网中细菌的再生长,从而严重破坏水质。因此关于常规给水处理工艺中代表性指标的变化规律研究具有重要的现实意义。可同化有机碳(Assmilable Organic Carb... 详细信息

生物稳定性是饮用水安全性的重要方面。生物不稳定的饮用水会促进管道腐蚀,引起管网中细菌的再生长,从而严重破坏水质。因此关于常规给水处理工艺中代表性指标的变化规律研究具有重要的现实意义。可同化有机碳(Assmilable Organic Carbon)和生物可降解溶解性有机碳(Biodegrdabale Dissolved Orgaic Carbon)被广泛作为饮用水生物稳定性的评价指标,只有控制出厂水中AOC与BDOC的含量,才能确保饮用水的生物稳定性,有效防止管网中饮用水的二次污染。本论文系统研究了水厂常规净水工艺对常规水质指标、生物稳定性指标及细菌学指标的去除效能,深入探讨了它们在时间和空间上的变化规律、各净化单元对有机物的去除特性。主要研究内容和研究结果如下:深入研究了磨盘山水库原水的各项常规水质指标、生物稳定性指标和细菌学指标。结果表明:原水各常规指标年平均值均为Ⅰ类(依据《地表水环境质量标准》GB3838-2002),适用于源头水。有机物总量低,可生物降解性好。异养菌计数较低。冬季原水多为大分子有机物,夏季原水多为小分子有机物。对于常规水质指标,pH和电导率在整个净化流程的变化不大;浊度、TOC和UV254随流程均逐渐减小,但容易被原水本底值和温度干扰。混凝沉淀和加氯消毒的去除效果稳定,过滤环节受温度影响去除效果不稳定。出厂水均能达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。常规净水处理工艺后生物稳定性指标的高低取决于原水,对于AOC和BDOC变化的适应力不好,应对冲击负荷的能力较差,要确保出厂水的生物稳定性就必须控制原水中有机物的浓度。出厂水AOC值超过100μg乙酸碳/L,BDOC值在0.67-1.56mg/L之间,高于生物稳定性饮用水的建议限值,属生物不稳定性饮用水。滤池反冲洗对DOC、BDOC和AOC这一类生物稳定性指标有显著的影响。水厂常规净水工艺处理后出水的微生物指标符合要求。采用CTAB-蛋白酶K法可以提出各净化单元水样中的DNA,但样品中DNA含量不高。在合适的PCR反应体系和反应程序中,利用V3区特异性引物对357GC和R518、V6-V8区特异性引物对EUBf933和EUBr1387进行PCR扩增,亮度和纯度都较好,未出现非特异性扩增。V3区片段大小约为250bp,V6-V8区片段大小约为500bp。

关键词：生物稳定性常规水质指标细菌学指标地表水常规净化流程

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东北地区典型村镇饮用水源风险污染物识别

东北地区典型村镇饮用水源风险污染物识别

作者：魏胜越哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

东北地区为我国典型的高寒地区,村镇饮用水源以地表水和浅层地下水为主。而且东北地区也是全国重要的农业生产基地,其背后化肥与农药的大量使用,所引起的面源污染势必对村镇地区的饮用水造成影响,对居民的饮水安全产生不健康因素。因此... 详细信息

东北地区为我国典型的高寒地区,村镇饮用水源以地表水和浅层地下水为主。而且东北地区也是全国重要的农业生产基地,其背后化肥与农药的大量使用,所引起的面源污染势必对村镇地区的饮用水造成影响,对居民的饮水安全产生不健康因素。因此本研究的目的是非目标识别和分析村镇饮用水源中污染物的存在状况,分布特征,并对常规污染物进行溯源分析,寻找东北地区村镇饮用水水质与村镇农业的关联。本研究采集了东三省17个地级市,52个村镇,共计56份典型村镇饮用水水源地水样。分析了水样中的Fe、Mn、NH-N、TDS、PI和浊度等26个常规水质指标和4个大类共49种有机微污染物。具体结论如下:常规水质指标分析结果表明,Fe、Mn为东三省村镇饮用水源主要超标的金属元素超标率分别为17.9%和19.6%,浊度、PI、TOC和NO-N为主要超标的非金属元素超标率分别为30.4%、19.6%、16.1%、14.3%。常规水质指标不达标率按由大到小排序为:浊度>Mn=PI>Fe>TOC>NO-N>As>TH>Al>B>Pb>NH-N>F。村镇饮用水源水质指标与当地的地质条件、化肥的使用、污水、人和牲畜粪便的排放等相关。其中水岩作用占比为47.57%,矿物因子为占比27.78%,人类农业生产活动占比为24.65%。非目标物筛查表明,19种农药、6种有机磷酸酯类(OPEs)、2种酞酸酯类(PAEs)、22种药品和个人护理用品(PPCPs)污染物,这49种有机微污染物的检出率在1.79%～82.14%之间。这4类有机微污染物在村镇饮用水源水中主要残留的物质分别为阿特拉津及其降解产物(92.86%)、磷酸三丁酯(60.71%)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(67.86%)、油酸酰胺(82.14%)。4类有机微污染物在地表水的检出率均高于地下水,地表水源中的主要有机微污染物为除草剂、PPCPs和PAEs。地下水源中的主要有机微污染物为PPCPs、OPEs和除草剂。除草剂和PPCPs是以旱地、水田旱地交叉为主要土地类型的水源水中残留的主要有机微污染物,而以水田为主要土地类型的水源水中有机微污染物主要为OPEs、PPCPs和除草剂。以水稻、玉米为主要农作物的水源水中残留的主要有机微污染物均为除草剂和PPCPs,以大豆为主要农作物的水源水中残留的主要有机微污染物为PPCPs和OPEs。形成了典型村镇水源水有机污染物控制清单包括8种农药、5种OPEs、7种PPCPs和2种PAEs。

关键词：东北村镇饮用水源常规水质指标有机微污染物

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河岸过滤系统处理有机污染物的效能研究

河岸过滤系统处理有机污染物的效能研究

作者：周博宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

河岸过滤(Riverbank Filtration,RBF)是一种经济、自然并具有可持续性的水处理技术,它利用了河岸沉积层的天然净化能力,能够去除地表水中的多种污染物质,从而改善水源水质。地表水污染的日益广泛,使得人们在不断寻找优质水源的过程中,... 详细信息

河岸过滤(Riverbank Filtration,RBF)是一种经济、自然并具有可持续性的水处理技术,它利用了河岸沉积层的天然净化能力,能够去除地表水中的多种污染物质,从而改善水源水质。地表水污染的日益广泛,使得人们在不断寻找优质水源的过程中,越来越关注它在有机物去除方面的巨大潜力。本课题针对目前河岸过滤研究工作中的不足,通过对岸滤前50cm流程进行实际岸泥的模拟,长期监测了不同运行条件下,河岸过滤系统出水的各项指标以及有机微污染物流经系统后的衰减变化规律,对河岸过滤处理有机污染物的效能进行了考察,并通过对岸滤系统中岸泥的泥质组成和微生物群落结构进行取样分析,对河岸过滤系统处理有机污染物的机理进行了的探究,为该工艺在我国的实际应用提供了一定的实验基础。对长期运行中出水各项水质指标的监测表明,原水流经本段河岸过滤系统后,会使岸泥中有机物析出,使得出水的UV、DOC以及氨氮含量高于原水,但随着长时间的运行,岸泥中的有机物析出会逐渐减少。并且,当初始岸泥中可溶性有机物含量更高、较高的运行温度、进水的无氧环境以及较低的有机微污染物浓度时,更有利于岸泥中有机物的析出。在对长期运行后岸滤系统沿程岸泥的分析中,发现岸泥中有机质含量相对原泥有着明显的降低,并且在常规条件下运行的岸滤系统靠近进水端处显示了最大的降低幅度,达到45%。在各有氧进水条件下运行的岸滤系统中,岸泥都呈现出越靠近进水端处有机质占比越低的现象。这些结果证实了出水UV、DOC以及氨氮含量升高的确是由于岸泥中有机质的析出,同时也反映出进水、岸泥与出水间存在的有机质迁移规律。实验还探究了温度、进水氧含量以及是否抑制微升微生物作用,在河岸过滤处理磺胺甲恶唑与扑热息痛这两种有机微污染物过程中的影响。发现SMZ和PARA都在无氧进水条件下的岸滤系统内表现出了最高的去除率,而SMZ显示出了更强的持久性;抑制微生物作用的实验也表明,吸附作用在河岸过滤去除有机微污染物过程中同样有着重要的贡献;而温度对它们衰减的影响则相对较小。实验中还发现,河岸过滤工艺对于水中AOC具有很好的去除效果,常规运行条件下达到了88.9%的去除率,对于出水的生物安全性有着很好的保障作用。同时,岸滤系统中还存在着反硝化作用,它对硝氮有着良好的去除效果,各组平均去除率为61.1%,最高达到87.5%。在对不同运行条件下沿程岸泥的生物群落分析中发现,有氧进水条件下的岸滤系统长期运行后,相较于原泥,微生物群落多样性有所降低,而群落丰度有所升高,它们的优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门。而在进水无氧的环境下,微生物群落结构发生了显著变化,尤其是远离进水端的位置,显示出很低的微生物多样性和群落丰度水平,变形菌门成为显著优势菌门,并在属水平上发现了一些其它运行条件下未曾发现且有较大占比的细菌。

关键词：河岸过滤常规水质指标有机物有机微污染物泥质特性微生物群落分析