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啤酒废水资源化利用研究

环境科学与技术 2024年第S1期47卷 221-225页

作者：谌知和曾强翟月月湖北省生态环境厅随州生态环境监测中心湖北随州441300 湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430000

为探索研究啤酒废水不经预处理直接进市政污水处理厂的影响和效果,实现碳废物综合利用、变废为宝,文章以青岛啤酒(随州)有限公司为例,通过对企业产生的综合废水和随州市污水处理厂上一年运行数据进行分析,预测啤酒废水资源化利用将对污... 详细信息

为探索研究啤酒废水不经预处理直接进市政污水处理厂的影响和效果,实现碳废物综合利用、变废为宝,文章以青岛啤酒(随州)有限公司为例,通过对企业产生的综合废水和随州市污水处理厂上一年运行数据进行分析,预测啤酒废水资源化利用将对污水处理厂的影响。在项目实施后,对运行一年的数据进行了分析总结评价。结果表明:预测值和实际结果基本一致,啤酒废水资源化利用后污水处理厂进水COD浓度增加了18.93%,污水运行中碳环境得到改善,运行更加稳定,出水TN浓度由9.50~20.77 mg/L降为8.78~12.7 mg/L,且90%运行时间低于10.0 mg/L,去除率提高了16.78个百分点,CO_(2)排放减少2816 t/a,节约成本111.12万元/a。

关键词：啤酒废水市政污水处理厂资源化利用

湘南地区土壤重金属污染分布特征及特定源-生态风险评估

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环境科学 2024年

作者：甘杰邹霖陈贝贝冉洪珍刘建利陕西省环境监测中心站湖南省生态环境监测中心

为探究湘南地区土壤重金属污染分布规律与生态风险综合情况，于湘南地区采集了362个表层土壤样品，通过多元统计分析、地理信息系统（GIS）和正定矩阵因子分解（PMF）模型耦合综合生态风险指数法研究了土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Zn、Ni... 详细信息

为探究湘南地区土壤重金属污染分布规律与生态风险综合情况，于湘南地区采集了362个表层土壤样品，通过多元统计分析、地理信息系统（GIS）和正定矩阵因子分解（PMF）模型耦合综合生态风险指数法研究了土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Zn、Ni、Mn、Tl和Sb含量的空间分布规律、污染来源及各污染源对生态风险的贡献率。结果表明，研究区土壤重金属污染较为突出，其含量平均值均超过湖南省土壤元素背景值；尤其是Cd、Hg、Pb和Sb污染严重，且呈高度变异，其含量分别达湖南省土壤元素背景值的8.30、9.00、5.09和2.79倍。土壤中重金属含量区域分布特征明显，主要聚集在郴州西部，且呈现从聚集区向周边区域扩散的趋势；重金属含量高值聚类区也主要分布在该区域，即黑色金属冶炼和延展加工类企业和有色金属采选业企业周边。主成分分析（PCA）结合PMF模型结果显示，研究区土壤重金属污染源贡献率依次为黑色金属矿冶活动工业源（29.06%）、大气沉降源（22.05%）、有色金属采选源（20.65%）、其他工业和交通混合源（14.73%）和自然来源（13.50%）。特定源-生态风险评价模型分析结果表明，黑色金属冶炼与延展加工等工业活动和大气迁移源为研究区土壤生态风险优先控制污染源，Cd和Hg为优先控制元素。上述研究结果为湘南地区土壤重金属环境污染风险防控提供了重要的理论依据。

关键词：土壤重金属空间分布源解析生态风险

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GPMAS测定土壤中亚硝酸盐氮的干扰探讨

环境科学与技术 2024年第S1期47卷 127-131页

作者：杨登陈英贺小敏王卉廖华英湖北省生态环境厅恩施州生态环境监测中心湖北恩施445000 湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430071 恩施市环境监测站湖北恩施445000

文章探讨了气相分子吸收光谱法测定土壤中亚硝酸盐氮时,硫化物、甲醛、VOCs、乙草胺、丙烯酰胺、尿素等土壤中存在的物质对分析可能产生的干扰及干扰去除方法。实验结果表明,硫化物、VOCs对亚硝酸盐氮的测定结果产生正干扰。土壤提取液... 详细信息

文章探讨了气相分子吸收光谱法测定土壤中亚硝酸盐氮时,硫化物、甲醛、VOCs、乙草胺、丙烯酰胺、尿素等土壤中存在的物质对分析可能产生的干扰及干扰去除方法。实验结果表明,硫化物、VOCs对亚硝酸盐氮的测定结果产生正干扰。土壤提取液中加入乙酸锌+乙酸钠混合溶液并将溶液调为弱碱性(p H 10~11),可消除硫化物干扰;土壤提取液加热煮沸3~5 min,可消除VOCs的干扰。甲醛、乙草胺、丙烯酰胺、尿素基本无干扰。

关键词：气相分子吸收光谱法土壤亚硝酸盐氮干扰消除

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2022年秦皇岛近岸海域赤潮成因初探

应用生态学报 2024年第3期35卷 817-826页

作者：徐金涛姚远杨雯王众李欣阳谭法启李微微马继成马新国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站河北秦皇岛066002

为探究2022年秦皇岛近岸海域赤潮过程的成因,于2022年4—9月进行了水质和赤潮生物调查,利用因子分析和典范对应分析等方法分析了主要环境因子与赤潮生物之间的关系。结果表明:2022年秦皇岛近岸海域共发生8次赤潮,累计赤潮面积716.1 km^(... 详细信息

为探究2022年秦皇岛近岸海域赤潮过程的成因,于2022年4—9月进行了水质和赤潮生物调查,利用因子分析和典范对应分析等方法分析了主要环境因子与赤潮生物之间的关系。结果表明:2022年秦皇岛近岸海域共发生8次赤潮,累计赤潮面积716.1 km^(2),根据赤潮藻种差异和暴发时间的不同,可分为夜光藻赤潮、硅藻-裸藻(中肋骨条藻、运动异双鞭藻、伪菱形藻属)赤潮和甲藻(锥状斯克里普藻和叉状角藻)赤潮3种主要的赤潮过程。因子分析结果表明,季节因子的主要作用时间为7—9月,氮磷营养盐因子的主要作用时间为4月和7月。典范对应分析表明,夜光藻喜低温,其赤潮发生时往往伴随有较高浓度的铵氮和活性磷酸盐;中肋骨条藻、运动异双鞭藻和伪菱形藻属对各类环境因子具有广泛的耐受性,但更喜高温和富氮海水;叉状角藻和锥状斯克里普藻在寡磷环境下生存竞争力更强。综合两种方法的结果认为,3种赤潮过程的成因各不相同:充足的饵料藻及适宜的水温是引发和维持夜光藻赤潮的重要因素;适宜的温盐条件和富营养化环境是形成硅藻-裸藻赤潮的主要原因;丰富的营养物质和海水扰动促进了锥状斯克里普藻孢囊的萌发并引发赤潮;而磷限制是锥状斯克里普藻赤潮向叉状角藻赤潮转变并使之得以维持的主要原因。

关键词：秦皇岛赤潮因子分析典范对应分析磷限制

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富氨对常州PM_(2.5)理化性质与二次反应的影响

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环境科学 2024年第8期45卷 4493-4501页

作者：余益军庄旻王振李锴基杨卫芬江苏省常州环境监测中心常州213004

NH_(3)是PM_(2.5)重要前体物,并影响其理化性质.基于2021年12月至2022年2月江苏常州NH_(3)、SO_(2)、NO_(2)、PM_(2.5)及其水溶性离子在线观测,结合热力学平衡模型计算气溶胶酸度和气溶胶含水量(AWC),分析了富氨条件下NH_(3)-NH_(4)^(+... 详细信息

NH_(3)是PM_(2.5)重要前体物,并影响其理化性质.基于2021年12月至2022年2月江苏常州NH_(3)、SO_(2)、NO_(2)、PM_(2.5)及其水溶性离子在线观测,结合热力学平衡模型计算气溶胶酸度和气溶胶含水量(AWC),分析了富氨条件下NH_(3)-NH_(4)^(+)转化对AWC、酸度及二次反应的影响.结果表明,2021年冬季常州为富氨,富余程度随PM_(2.5)浓度升高而加强,NH_(4)^(+)以NH_(4)NO_(3)和和(NH_(4))_(2)SO_(4)为主,多数时段有少量NH_(4)Cl.气溶胶呈中等酸度,pH均值4.2±0.4,与大气NH_(3)浓度正相关,pH值变幅随污染升级收窄趋中至4~5之间;AWC随湿度和颗粒物二次离子浓度升高而指数级攀升,主要由NH_(4)NO_(3)、(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(4)Cl吸湿贡献,占比分别为58.5%、18.4%和8.3%,污染条件下NH_(4)NO_(3)主导颗粒物吸湿增长.NH_(3)-NH_(4)^(+)促进SO_(2)非均相反应和NO_(3)^(-)均相反应生成.因富氨环境,需降低30%以上NH_(3)方可影响pH值和含水量等理化性质.该结果对理解二次反应影响、支撑当地空气质量改善提供了参考.

关键词：氨(NH_(3)) 铵(NH_(4)^(+)) 气粒转化气溶胶含水量(AWC) 气溶胶酸度

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厦门近海域邻苯二甲酸酯分布和生态风险研究

环境科学与技术 2024年第5期47卷 208-215页

作者：刘丽华福建省厦门环境监测中心站福建厦门361022

邻苯二甲酸酯(PAEs)在工业生产中被广泛用作增塑剂,目前,在全球环境基质中该类污染物已被广泛检出。该研究对厦门近海域海水和沉积物中的PAEs类有机污染物的分布特征和生态风险污染进行评价,利用气相色谱质谱联用法测定了样品中的PAEs... 详细信息

邻苯二甲酸酯(PAEs)在工业生产中被广泛用作增塑剂,目前,在全球环境基质中该类污染物已被广泛检出。该研究对厦门近海域海水和沉积物中的PAEs类有机污染物的分布特征和生态风险污染进行评价,利用气相色谱质谱联用法测定了样品中的PAEs的浓度。结果表明,厦门近岸海域中水相和沉积相共检出11中PAEs类化合物,水中总PAEs浓度范围为45.9~251.1 ng/L,平均浓度为109.2 ng/L。沉积物中浓度为范围为8.12~50.29μg/kg,平均浓度为27.7μg/kg。运用风险熵值法对近海域水中的PAEs进行风险评估,其结果表明邻苯二甲酸二丁酯具有中等生态风险等级,需要针对该类物质开展区域性污染溯源研究。

关键词：邻苯二甲酸酯类气相色谱-质谱联用法海水沉积物生态风险评价

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乌江磷浓度与通量变化及来源解析

湖泊科学 2024年第1期36卷 64-76页

作者：娄保锋黄波黄小龙邓世江卓海华生态环境部长江流域生态环境监督管理局监测与科研中心武汉430010 四川省广元生态环境监测中心站广元628000

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一,位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(... 详细信息

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一,位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(PP))年际变化及季节特征进行研究,并基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析。结果表明,(1)1998-2019年,乌江武隆断面径流量在一定幅度内上下波动,而悬浮泥沙浓度和输沙量下降剧烈。(2)22年来,乌江TP和DP浓度与通量总体上呈先升高后下降的趋势,2009-2013年为磷污染峰值期,TP和DP浓度与通量远高于其它时期。(3)2007年是一个重要的时间节点,该节点前,TP的赋存形态以颗粒态为主,颗粒态磷在总磷中的占比均值为65%;该节点后,TP的赋存形态转变为以溶解态为主,颗粒态磷占比均值下降为16%,相应地,溶解态磷占比由35%上升为84%。水沙条件改变是磷形态发生显著变化的主要驱动力,磷污染程度亦是磷形态变化的重要影响因素。(4)磷通量在年内的季节分布发生了显著变化,丰水期磷通量减少,枯水期磷通量增加。(5)1998-2012、2009-2013和2014-2019年3个时期点源负荷占比分别为23.5%、36.8%和62.1%,呈增加趋势。(6)建议制定适宜的总磷控制目标,结合目前所存在的磷污染风险点,进一步强化监管,侧重源头治理。

关键词：乌江磷通量形态来源解析

湖北省典型流域片区地表水溶解氧时空变化及驱动因素

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1260-1272页

作者：程继雄安堃达彭聃王婉玉湖北省生态环境监测中心站中南安全环境技术研究院股份有限公司

溶解氧(DO)是反映地表水水质状况的重要指标,是精准开展流域综合治理的关键参数之一。收集湖北省200座水质自动监测站2021—2022年地表水自动监测数据,研究DO时空变化特征并进行聚类分组,采用相关系数法、多元线性回归定量分析16个流域... 详细信息

溶解氧(DO)是反映地表水水质状况的重要指标,是精准开展流域综合治理的关键参数之一。收集湖北省200座水质自动监测站2021—2022年地表水自动监测数据,研究DO时空变化特征并进行聚类分组,采用相关系数法、多元线性回归定量分析16个流域片区DO浓度变化的驱动因素,并提出流域治理建议。结果表明:1)时间上,湖北省地表水DO浓度存在显著季节性差异,表现为冬季>春季>秋季>夏季,其中5—10月存在显著昼夜变化。2)空间上,全省16个流域片区分为低氧区、中氧区和富氧区。低氧区为四湖片区和汉江下游片区,DO浓度和饱和度均较低,且夏季低氧发生频率高;富氧区集中在清江片区和汉江丹库以上片区,夏季易出现DO过饱和;其他流域片区为中氧区,DO饱和度稳定在较高水平。3)影响因素上,低氧区表现为复合型污染,富氧区主要受水生植物生长的影响,中氧区主要受水温影响。结合不同流域片区DO浓度变化特征,提出从“三水”统筹角度,分级分区开展流域系统化治理,即低氧区加强污染源头管控和过程控制,富氧区防控水华发生风险,中氧区严格排污总量控制。

关键词：溶解氧(DO) 饱和度时空变化驱动因素聚类分组流域治理湖北省

基于注意力机制优化的BiLSTM珠江口水质预测模型

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环境科学 2024年第6期45卷 3205-3213页

作者：陈湛峰李晓芳广东省生态环境监测中心广州510308

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模... 详细信息

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模型应用于珠江8个入海口水质预测,开展预测性能试验、泛化能力试验和特征参数扩展性试验.结果表明:①新模型在珠海大桥水质预测取得了较高的预测精度,预测值与实测值的均方根误差RMSE为0.0041 mg·L^(-1),决定系数R^(2)为98.3%.与Multi-Bi LSTM、Multi-LSTM、Bi LSTM和LSTM对比,表明新模型预测精度最高,验证了模型的精准性.②训练样本数量和预测步数均对模型预测精度产生影响,模型预测精度随着训练样本的增加而提升,海珠大桥断面总磷预测时,240组以上训练样本可获得较高预测精度;增加预测步数,会使模型预测精度迅速下降,预测步数大于5步时无法保障模型预测的可靠性.③将新模型应用于珠江8个入海口不同水质指标预测,预测结果均取得较高精度,模型具有较强的泛化能力;输入对象断面预测指标相关联的上游来水、降雨量等特征参数,能够提高模型预测精度.通过多方面多次试验,结果表明新模型能够较好地满足珠江口水质预测精度、适用性和扩展性要求,为复杂水动力环境水体水质高精度预测进行了新的探索.

关键词：特征注意力机制时间注意力机制 BiLSTM模型 LSTM模型珠江口水质预测