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城镇污水厂尾水人工湿地深度处理过程中DOM三维荧光光谱特征

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光谱学与光谱分析 2012年第3期32卷 708-713页

作者：杨长明汪盟盟马锐李建华同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

采用三维荧光光谱(3D-EEM)分析研究了两种基质水平潜流人工湿地在深度处理城镇污水处理厂尾水过程中溶解有机物(DOM)组成特征。结果表明,两种潜流人工湿地对尾水中CODcr和DOC的去除率平均分别达到61.6%和70.1%。相比较而言,陶粒基质湿... 详细信息

采用三维荧光光谱(3D-EEM)分析研究了两种基质水平潜流人工湿地在深度处理城镇污水处理厂尾水过程中溶解有机物(DOM)组成特征。结果表明,两种潜流人工湿地对尾水中CODcr和DOC的去除率平均分别达到61.6%和70.1%。相比较而言,陶粒基质湿地对尾水有机物去除效果略优于沸石基质湿地。三维荧光扫描结果显示,湿地进水中表征出类溶解性有机物,即色氨酸类芳香族蛋白质(S)、溶解性微生物代谢产物(T)、可见类富里酸(M)、紫外类富里酸物质(A)。经过人工湿地净化处理后,出水中4个峰的相对荧光强度均有不同程度的降低,其中M峰和T峰的相对荧光强度降低最为明显,平均分别降低了16.4%和11.7%;人工湿地出水中腐殖类物质芳香性较弱,含有的苯环结构有机物较少,这说明潜流人工湿地对尾水中化学性质较为稳定、难以分解、不易被生物利用的类腐殖质有较好的去除效果。M峰和T峰的荧光强度在沿程上逐渐减小,S峰随沿程呈现出先增大后减小的趋势。与沸石湿地相比较,陶粒基质水平潜流人工湿地系统对尾水中DOM的特征峰荧光强度削减更为明显。

关键词：城镇污水厂尾水潜流人工湿地溶解性有机物三维荧光光谱

海绵城市设施的降雨径流和污染负荷频谱分析方法

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环境科学学报 2023年第2期43卷 204-211页

作者：王晟闵飞田同济大学环境科学与工程学院教育部长江水环境重点实验室上海200092

海绵城市设施效果目前主要用年径流总量控制率和年径流污染物总量削减率评价,它们通过对事件数据进行累加得到.为直接分析事件,建立了适用于降雨、径流和污染事件的频谱分析方法.在方法例证研究中,年径流总量控制率显示海绵设施能够完... 详细信息

海绵城市设施效果目前主要用年径流总量控制率和年径流污染物总量削减率评价,它们通过对事件数据进行累加得到.为直接分析事件,建立了适用于降雨、径流和污染事件的频谱分析方法.在方法例证研究中,年径流总量控制率显示海绵设施能够完全还原自然径流总量,最佳规模为201 m^(3).而径流频谱显示,与自然对照相比,海绵设施截留小雨(导致径流总频次减少)、对大雨控制不足,只在中雨下接近自然径流,它不能还原自然径流事件,通过计算频谱相似度得到的最大修复程度为0.66,最佳规模为238 m^(3).污染负荷频谱提供了大量细节信息,例如,没有初雨池的弃流器只在1.5~8.0 kg·hm^(-2)·d^(-1)的排污量范围内污染削减效果较好,在其他情况下效果较差.降雨频谱和年径流总量控制率的比较表明,频谱不会对原始数据做任何改变,只原样地呈现事件累积频率分布,其表征水文特征的真实性更高.

关键词：海绵城市设施降雨频谱径流频谱污染负荷频谱

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上海市垂钓鱼重金属污染特征与食用安全性

中国环境科学 2017年第2期37卷 754-760页

作者：张菲菲杨善卿徐焱平周政黄清辉同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

2015年在上海市6个不同环境特征的垂钓点采集了7种共87条野生鱼类样品,经样品前处理后,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和DMA-80直接汞分析仪对这些垂钓鱼肌肉样品中的铬、镉、铜、铅、镍、锌、砷和汞等8种重金属含量进行测定,分析... 详细信息

2015年在上海市6个不同环境特征的垂钓点采集了7种共87条野生鱼类样品,经样品前处理后,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和DMA-80直接汞分析仪对这些垂钓鱼肌肉样品中的铬、镉、铜、铅、镍、锌、砷和汞等8种重金属含量进行测定,分析了垂钓鱼类中重金属的赋存特征,并进行了鱼类重金属污染状况和食用安全性评估.结果显示,鱼体肌肉中各种重金属质量比的范围分别为:Cr0.24~2.68mg/kg(湿重,下同);As低于0.47mg/kg;Cd低于0.31mg/kg;Pb低于1.43mg/kg;Hg 0.02~0.42mg/kg;Ni 0.01~0.89mg/kg;Cu0.15~12.30mg/kg;Zn 4.3~85.7mg/kg;其中Cr、Cd、Pb和Hg 4种重金属各有20%左右垂钓鱼样品中含量超过食品/水产品质量安全限值.鲶鱼和黄颡的重金属污染较重,鲤鱼和鲈鱼次之,草鱼和鲫鱼污染轻微,麦穗鱼接近于正常;工业区鱼类污染较重,市区河道鱼类污染中等,湿地公园鱼类污染较低.总体而言,上海市大部分垂钓鱼类样品的重金属含量尚在食用安全性可接受范围内,但对鲶鱼、黄颡、鲈鱼和鲤鱼的Cr摄入量已接近甚至超过每周可耐受摄入量(PTWI),存在较高风险;对鲶鱼的Hg摄入量接近甚至超过半倍的PTWI值,存在一定风险.

关键词：垂钓鱼重金属铬食用安全性鲶鱼黄颡

基于生物炭强化有机固废好氧堆肥资源化的研究进展

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化工进展 2022年第8期41卷 4544-4554页

作者：黄霞何莹莹张艺蝶杨殿海戴晓虎谢丽长江水环境教育部重点实验室同济大学环境科学与工程学院上海200092

好氧堆肥是实现有机固体废物无害化、稳定化以及资源化的有效手段。近年来,生物炭作为一种堆肥调理剂在优化堆肥环境参数、加速堆肥进程与提升堆肥品质等方面显示出广阔的前景。生物炭具有丰富的多孔结构和巨大的比表面积以及高效的持... 详细信息

好氧堆肥是实现有机固体废物无害化、稳定化以及资源化的有效手段。近年来,生物炭作为一种堆肥调理剂在优化堆肥环境参数、加速堆肥进程与提升堆肥品质等方面显示出广阔的前景。生物炭具有丰富的多孔结构和巨大的比表面积以及高效的持水能力、阳离子交换能力和吸附能力,这些性质对促进堆肥进程有巨大优势,比如强化微生物群落活性、促进有机物降解与腐殖质形成、减少臭气和温室气体排放、降低重金属和抗生素以及其他污染物的生物有效性等。本文综述了生物炭在不同类型有机废弃物好氧堆肥过程中的作用,总结了基于生物炭的强化手段在堆肥中的应用,并提出了生物炭未来研究的发展方向,旨在从功能材料方面优化好氧堆肥工艺,并为生物炭在好氧堆肥中的应用提供理论依据和数据支撑。

关键词：生物炭好氧堆肥有机固废资源化强化手段

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离子对氧化铁纳米颗粒水中聚集作用的影响

中国环境科学 2014年第10期34卷 2545-2550页

作者：蒋丹烈胡霞林王锐尹大强同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

研究了不同电解质(NaCl、CaCl2、KCl、K2SO4和K2CrO4)对氧化铁纳米颗粒(Fe2O3NP)聚集作用的影响,并用聚集效率来衡量聚集作用变化,用DLVO理论对各因素的影响进行解释.实验表明:浓度和价态的升高会显著增强NP的聚集作用;阴离子对NP聚集... 详细信息

研究了不同电解质(NaCl、CaCl2、KCl、K2SO4和K2CrO4)对氧化铁纳米颗粒(Fe2O3NP)聚集作用的影响,并用聚集效率来衡量聚集作用变化,用DLVO理论对各因素的影响进行解释.实验表明:浓度和价态的升高会显著增强NP的聚集作用;阴离子对NP聚集作用的影响强于阳离子(以KCl为对照,K2SO4引起了比CaCl2更显著的变化);K2CrO4的影响显著大于其他离子(0.5mmol/L的K2CrO4即可引起剧烈的聚集).通过DLVO理论发现:离子在较低浓度增长或价态的上升,会同时降低ζ电位和双电层厚度以促进聚集作用;阴离子和K2CrO4较阳离子,会更显著地降低ζ电位,从而加速聚集作用;浓度在较高区间变化时ζ电位相对稳定,此时双电层的压缩是促进聚集作用的主要原因.

关键词：纳米颗粒离子聚集作用 DLVO理论

上海市稻米中有机氯农药残留水平及健康风险评价

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环境科学 2018年第2期39卷 927-934页

作者：孟媛刘翠翠仇雁翎周轶慧朱志良同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

中国作为农药的生产和使用大国,曾大量使用滴滴涕(DDTs)、六六六(HCHs)等有机氯农药.水稻是上海市的主要粮食作物,青浦和崇明区是其重要的水稻种植基地.本研究检测了上海市青浦和崇明区稻米样品中24种有机氯农药的残留水平,分析了OCPs... 详细信息

中国作为农药的生产和使用大国,曾大量使用滴滴涕(DDTs)、六六六(HCHs)等有机氯农药.水稻是上海市的主要粮食作物,青浦和崇明区是其重要的水稻种植基地.本研究检测了上海市青浦和崇明区稻米样品中24种有机氯农药的残留水平,分析了OCPs的组成特征并对上海地区稻米中的OCPs残留进行了健康风险评价.结果表明,研究区稻米中OCPs以DDTs和HCHs为主要残留物.青浦和崇明稻米中24种OCPs的总平均残留量分别为6.53 ng·g-1和4.70 ng·g-1,低于食品安全国家标准中对应OCPs的再残留限值.青浦区稻米中4,4-DDE和β-HCH的残留水平最高,崇明区稻米则以2,4-DDT和β-HCH为主要成分.来源解析显示,上海市区域内近期可能仍有三氯杀螨醇和林丹的使用.健康风险评价结果表明,食用本研究区稻米因OCPs所产生的致癌与非致癌风险较低,处于可接受水平.

关键词：上海市有机氯农药稻米残留水平健康风险

潜流人工湿地系统停留时间分布与N、P浓度空间变化

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环境科学 2008年第11期29卷 3043-3048页

作者：杨长明顾国泉李建华邓欢欢同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

通过人工湿地小试装置,研究了风车草和香蒲水平潜流人工湿地处理富营养化养殖水体过程中水力停留时间分布(RTD)特征和系统内N、P浓度空间变化规律.结果表明,供试的香蒲潜流湿地和风车草潜流湿地系统RTD曲线特征值σ2分别为0.3246和0.41... 详细信息

通过人工湿地小试装置,研究了风车草和香蒲水平潜流人工湿地处理富营养化养殖水体过程中水力停留时间分布(RTD)特征和系统内N、P浓度空间变化规律.结果表明,供试的香蒲潜流湿地和风车草潜流湿地系统RTD曲线特征值σ2分别为0.3246和0.4108,表明水流流态介于推流与混合流之间,风车草潜流湿地系统RTD曲线较香蒲潜流湿地平滑,水流混合流动程度较弱.2种植物类型湿地床体总氮(TN)和氨氮(NH4+-N)浓度在垂直方向上的分层现象明显,尤其在湿地床体前端;TN浓度随着取样点深度增加而上升,而NH4+-N浓度则以中层取样点为最低;对于总磷(TP)和正磷酸盐(PO43--P)浓度,2种植物类型湿地系统内均表现为随取样点深度增加而上升,但这种差异随沿程而降低.与香蒲湿地相比较,风车草潜流湿地系统N、P浓度分层现象更为明显.风车草湿地系统后端各层取样点TN和TP平均浓度较香蒲湿地系统分别下降了19.8%和12.3%,说明风车草潜流湿地系统对富营养化养殖水体中氮、磷的去除效果优于香蒲湿地.

关键词：富营养化养殖水体水平潜流湿地停留时间分布氮和磷空间变化

UV-C辐照对河水溶解有机质降解及微生物可利用性的影响

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环境科学研究 2014年第3期27卷 259-265页

作者：马琼琳李朋辉黄清辉同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

从黄浦江及其上游支流采集表层水样，进行了微生物培养、UV—C辐照和微生物再培养等处理过程，测定水样P（DOC）（DOC为溶解有机碳）、紫外可见吸收光谱和荧光光谱，探讨河水DOM（溶解有机质）的光化学降解和微生物可利用性特征．结果... 详细信息

从黄浦江及其上游支流采集表层水样，进行了微生物培养、UV—C辐照和微生物再培养等处理过程，测定水样P（DOC）（DOC为溶解有机碳）、紫外可见吸收光谱和荧光光谱，探讨河水DOM（溶解有机质）的光化学降解和微生物可利用性特征．结果表明：不同处理过程对DOM不同组分去除的贡献率不同，黄浦江河水经微生物培养后，P（DOC）和CDOM（有色溶解有机质）含量[以a335（335nm处的吸收系数）计]分别下降了5％～27％和5％左右，而FDOM（荧光溶解性有机质）含量（以最大荧光强度表示）稍有增加；继续经UV—C辐照24h后，P（DOC）和CDOM含量分别下降了7％～36％和79％～96％，而FDOM含量下降了95％以上，说明水体中大部分CDOM和FDOM可通过UV-C辐照去除，并且去除率显著高于微生物降解．UV—C辐照不仅可以降解DOM，而且可以改变DOM的微生物可利用性，其中一部分SLDOM（半活性溶解有机质）经UV—C辐照后能够再次被微生物利用，其中4％～28％的DOC和5％～14％的CDOM可再次被微生物降解．

关键词：光化学降解生物降解溶解有机质三维荧光光谱紫外吸收光谱

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基于修正的生态足迹区域可持续发展评价

同济大学学报（自然科学版） 2010年第8期38卷 1188-1193页

作者：杨海真李爱梅叶田同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

针对传统的生态足迹模型在区域可持续发展评价中存在的不足,将其分为消费性生态足迹和生产性生态足迹,并以苏州为案例,计算分析了其1993年-2002年的可持续发展状况,测算了其历年的生态经济系统发展能力.结果表明：苏州十年的人均生产性... 详细信息

针对传统的生态足迹模型在区域可持续发展评价中存在的不足,将其分为消费性生态足迹和生产性生态足迹,并以苏州为案例,计算分析了其1993年-2002年的可持续发展状况,测算了其历年的生态经济系统发展能力.结果表明：苏州十年的人均生产性生态赤字均小于全球人均生态赤字0.4 hm^2,人均消费性生态赤字则均大于0.4 hm^2,其生态环境是区域可持续、全球不可持续型,且生态效率逐年提高;生态经济系统发展能力逐年上升,增加生态足迹多样性是增强发展能力的有效途径;修正后的生态足迹模型及采用的发展能力测算方法可较准确评价区域的可持续发展状况.

关键词：生态足迹可持续发展能力评价