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关键词:微滤膜 微污染原水 膜污染 清洗
1 试验装置与方法 1.1试验流程
试验流程见图1。
微滤膜采用日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤维膜,孔径为0.1μm,膜丝内径为0.27 mm,外径为0.42 mm,膜面积为1m2,直接置入过滤水槽中。膜组件下设有曝气管。
原水被泵入过滤水槽后,在抽吸泵的作用下经膜过滤后出水。膜组件采用间歇运行(抽吸30 min,然后停抽几分钟)方式。曝气系统在膜抽吸期间停止运行,而在膜停抽期间启动以清除抽吸阶段膜表面形成的沉积物。为保持过滤水槽内的水位恒定,采用HP75000工控机根据水槽内的液位控制进水泵的开停。试验装置处理能力约为0.5 m3/d。
1.2 原水水质
原水取自清华大学校内河水,用自来水稀释使之在一般微污染原水水质范围内[高锰酸盐指数(OC)为2~7 mg/L,浊度<6 NTU]。试验期间原水水质如表1所示。 表1 原水水质 水质指标 水温(℃) 浊度(NTU) OC(mg/L) UV254(cm-1) pH 平均值 23.9 3.18 4.87 0.018 7.60 波动范围 22.3~25.0 1.78~5.72 3.07~6.65 0.013~0. 025 7.22~8.00 2 试验结果与讨论 2.1 对浊度的去除
采用微滤膜直接过滤对浊度的去除效果见图2。
从图2可以看到,尽管进水浊度波动较大,但膜出水浊度<1 NTU,对浊度的去除率>90%。
2.2 对有机物的去除
有研究表明,天然水体中的溶解性有机物主要由腐殖质、蛋白质、多糖等组成,其中以腐殖 质为主(约占50%)[1]。典型的腐殖质在化学结构上多含有苯环、羧基、醇羟基、酚羟基,而含有苯环结构或者含共轭双键的不饱和有机化合物在紫外范围有吸收,因此紫外光在254 nm波长处的吸光度常用来间接地表示水中以腐殖质为主的溶解性有机物含量。
微滤对原水OC和UV254的去除效果见图3、4。
从图3、4可以看出,微滤膜对OC的去除率为3%~35%(平均为21%)。待膜过滤操 作达到稳定时,微滤对UV254的去除率为40%~53%(平均为46%)。据报道,超滤和微滤对有机物的去除率一般在20%以下,这与笔者的研究结果基本吻合。在装置运行100 h期间,发现初期微滤膜对UV254的去除率几乎为零,但随运行时间的增加其去除率逐渐增大并趋于稳定。
由上述结果可知,微滤膜直接过滤微污染原水能有效地去除浊度,但对有机物的去除效率不高,因此对于有机污染较为严重的水体仅采用微滤膜直接过滤去除有机污染物是不够的,必须考虑与其他工艺组合使用。
2.3 膜过滤性能的变化
①过滤性能的表征
衡量膜过滤阻力的变化,一般可采用恒定膜通量考察膜过滤压力在过滤过程中的变化或采用 恒定膜过滤压力考察膜通量的变化。在试验中由于过滤压力和膜通量都在变化,上述两种方 法均难以应用。因膜过滤阻力与ΔP/J(ΔP为膜抽吸压力,J为膜通量)成 正比,而ΔP/J的变化反映了膜过滤阻力R的变化,且用J/ΔP表示膜 过滤性能更直观(该值越大,膜的过滤性能越好;反之亦然)。因此试验中采用J/ΔP作为膜过滤性能的表征指标。
②停抽时间对膜过滤性能的影响
试验中膜组件以间歇运行方式清除抽吸段逐渐形成的膜表面沉积物。为考察停抽(即曝气时间)对膜过滤性能的影响,曝气时间改变为1、3和5 min,膜过滤阻力在一个抽—停周期 内的变化结果如图5所示。在试验中选择膜通量为20L/(m2·h),抽吸段时间为30 min。
图5的纵坐标为某时刻的膜过滤阻力R与该抽—停周期初始膜过滤阻力R0的比值。由于试验过程中数据是以等间隔时间来测定的,因此在抽吸30 min处没有直接的测 定数据,图中该处数据是由抽吸段膜阻力的上升趋势外推得到的。
从图5可见,在抽吸段随运行时间的延长膜过滤阻力增加,在抽吸段结束时膜过滤阻力约增加了50%;进入停抽曝气段,曝气1 min膜过滤阻力就下降了很多(约为初始膜过滤阻力的1.1倍),膜过滤性能得到很大程度的恢复;延长曝气时间可使膜过滤性能进一步恢复,当曝气达到5min时膜过滤阻力已经与膜初始过滤阻力相差很小。据此可以认为在抽吸段形成的膜表面沉积物可以通过曝气来清除,曝气5 min足可以使膜的过滤性能基本恢复。为此在以下试验中,膜的过滤操作采用30 min抽吸、5min停抽曝气的模式。
③连续运行条件下膜过滤性能的变化
以30 min抽吸、5 min停抽并曝气的方式连续运行,扣除中途由于设备关系暂时停止运行的时间(两周以上),考察了其间膜过滤性能的变化。
在连续运行过程中需要考虑水温波动对试验结果的影响。有研究表明,水温的升高有利于膜的过滤分离,温度升高1 ℃可引起膜通量增大2%[2]。为消除由于温度变化而非膜污染带来的影响,在该试验中将膜通量转换成20 ℃下的通量值[3]。
连续运行条件下膜过滤性能的变化如图6所示,用通量/压力(J/ΔP)来表征膜过滤性能的变化。
从图6可见,在连续运行条件下膜过滤性能的变化分为两个阶段:前50h内膜过滤性能随时间下降很快(表现为膜通量变化不大),主要是过滤压力不断增加导致J/ΔP迅速下降;之后膜过滤性能下降缓慢。有研究发现,在过滤初期膜即会受到污染,而为保持稳定的膜通量,膜的过滤压力会有一迅速增加的阶段,这一阶段的膜污染主要是膜孔被小分子物质阻塞所致[4]。这个过程可描述为:抽滤开始,小分子物质主要受到两种力的作用,一是由膜表面向膜孔内的抽吸力;二是由膜表面向主流侧的Brownian扩散[4]。抽吸刚开始时抽吸力较扩散作用大,小分子物质向膜孔运动,一方面造成 膜孔阻塞逐步加重,使得膜过滤阻力增加,粒子所受的抽吸作用力减小;另一方面使小分子 物质在膜表面的浓度升高,由膜面向主流方向的扩散作用增强。经历了两个作用力变化的动态过程之后,两个作用力达到平衡,形成了较为稳定的膜污染层,即进入膜污染缓慢增长阶段。在这一阶段,过滤性能随时间缓慢下降。
参考图4可以看到对UV254的去除效果也有类似的变化趋势。运行24 h时对UV254的去除几乎为0;运行48h后,去除率增加到4%;而在以后的运行期间对UV254的去除率基本保持在40%~50%左右。可以推测,在膜初始运行阶段膜面较为清洁,其对溶解性小分子污染物质的去除非常少,而随着运行时间的增加,由于污染物在膜面上的积累和对膜孔的堵塞使得膜对小分子物质的截留能力增强,相应地对有机物去除率就会有所增加。此时,膜的截留性能由膜孔及其表面的污染层共同决定。
④膜的清洗
经过一段时间的运行膜受到了污染,其过滤性能就会下降。与新膜相比,累计连续运行了约14d以后的旧膜过滤阻力明显上升。为了寻找去除膜面污染物和恢复膜过滤性能的方法,通过曝气5、24和95 h在膜面形成较为剧烈的湍流来冲刷膜表面以清除污染层。对曝气清洗过后的膜进行清水过滤试验,并与初始新膜的清水过滤效果比较以考察膜过滤性能的恢复情况 (见图7)。
从图7中可以看出,曝气清洗后膜的过滤性能与清洗前相差不大,而与新膜相差较大,说明光靠曝气清洗不足以清除在长期运行过程中积累在膜表面上的这部分污染物,同时也间接表 明间歇运行模式采用的停抽段曝气时间已经足够长,通过曝气可去除的部分膜污染已得到充分的清除。
鉴于上述结果,进一步采用化学方法来清除膜污染。考虑到微污染原水的水质特点(可能包括无机物、有机物形成的污染层,也会有一些微生物造成的污染),故先用次氯酸钠清洗,然后用盐酸清洗。从图7可见,化学清洗有效地去除了大部分膜污染,膜的清水过滤性能有了较大的恢复。极小部分很难被清除的膜污染物,可能是因为长期运行而造成的膜材质本身的恶化。
3 结论
①微滤膜处理微污染原水采用间歇抽吸的方式,在停抽段充分的曝气时间能够有效地清洗在抽吸阶段积累在膜表面的污染层。 ②连续运行初期(约50h)由于膜污染使膜过滤阻力上升明显,之后则随时间延长而缓慢降低。
③长期运行中形成的膜污染不能完全由曝气清洗来清除,而用次氯酸钠和盐酸清洗能够较 为有效地清除这部分膜污染。
④微滤膜可以直接应用在以除浊为主要目的的水处理工艺中,经膜过滤后的出水浊度<1 NTU且不受进水浊度变化的影响。
⑤微滤膜可去除部分有机物,对OC去除率为20%左右,运行稳定后对UV254去除率>40%。 参考文献
[1] Menahem R,Michael Lurie.Control of organic matter by coagulation and floc separation[J].Wat sci tech,1993,27(11):1-20.
[2] 黄霞,桂萍.膜生物反应器废水处理工艺的研究进展[J].环境科学研究,1998,11(1):40-44.
[3] Braghetta A,Jacangelo J G,et al.DAF pretreatment:its effect on MF performance[J].Journal AWWA,1997,89(10):90-101.
关键字:“微污染”水源;处理技术;
中图分类号:R123文献标识码A
中图分类号:[TE991.2]文献标识码:A
随着经济和科技的发展,人类在文明进步的同时,向自然界排放了大量的污染物,污染程度越来越强,水污染是环境污染的主要方面,致使原本就紧缺的水资源更加紧张,严重危及人类的生存和经济的持续发展。水污染分类较多,性质复杂,其中污染浓度较低的污染水体被成为“微污染”水。以地表水为源头的自来水加工只是以简单地沉淀、过滤、消毒,根本不能消除“微污染”水中的有害物质,直接造成饮用水质量下降。人们的生活水平不断提高,对饮用水的质量的要求越来越高,这也为水净化工艺的发展提出了新的要求。
一、微污染问题概述
1.特点
“微污染”水源指的是水源在化学、物理和微生物含量方面达不到《地面水环境质量标准》的要求。“微污染”水源中的有害微生物含量比较多,水源性质复杂。但是相对重污染来说,其污染浓度较低。我国“微污染”水源的主要污染物是COD、BOD、TOC等有机物,而且氨氮的浓度升高,Ames的突变试验结果显示为阳性,如果在水质情况较好的时候为阴性,但是微污染水中的臭味还是存在的。所以,选择适当的处理技术解决微污染水源问题已经受到人们的广泛关注。
2.主要危害
“微污染”水源中含有大量的有机物,可以分为天然有机物和人工合成有机化合物。其中,有机物在水中稳定性较高,但是会增加混凝剂用量和活性炭的负荷。水中的很多有机物具有生物富集性,如果不小心进入人体,会逐渐累积,对人们健康危害很大。“微污染”水源中可溶性有机物很容易在水净化过程中出现消毒剂和氧化剂反应,常规水处理办法是加入氯消毒,在此环节中,“微污染”水源中的有机物可能会引起消毒副物的产生,比如邻苯二甲酸二丁酯、三卤甲烷、卤乙酸等物质,已经严重威胁人类健康。
二、常见的处理技术
(一)、传统处理技术
1.强化过滤工艺
强化过滤技术指的是在研发新的生物过滤原料过程中,将生物滤料和普通石英砂结合使用,以此来实现生物强化效果。开发或者改变过滤原料性质和研究新的滤料冲洗技术是强化过滤工艺常用的两种方法。研究新的冲洗技术是对滤料进行冲洗,提高其阻挡污染物的能力,常用的技术有“气”冲洗和“气、水”结合冲洗方法。改性滤料是通过传统的化学反应,在原有的滤料表面增加一层改性剂,增加滤料的表面积,进一步强化了其吸附能力。
2.强化混凝工艺
强化混凝是常规的混凝处理技术基础上发展而来的,去除“微污染”水源中有机物,主要是腐殖酸等有机物的处理技术。通过调节原水源的酸碱值、提高金属盐混凝剂的使用量,或者将两种技术结合使用效果更加,同时也使混凝效果发挥到最佳。该种方法的强化措施主要有混凝药剂性能的变化,混凝技术工艺流程变化和强化颗粒物质碰撞等。随着人们对强化混凝概念的理解,经研究发现,影响混凝效果的主要因素有温度、有机物性质分布、水利条件和混凝剂形态等。
(二)、预处理技术
1.吸附预处理技术
该处理技术主要指的是在池中添加吸附剂,利用其吸附功能,改善“微污染”水源中沉淀下来的污染物。常用的吸附剂有粘土、沸石、硅藻土和活性炭等有机吸附,或者是二氧化硅和活性氧化铝等无机吸附剂,其中,工业“微污染”水源处理主要使用的是活性炭吸附剂。
虽然使用吸附剂有很多优点,但是也有一定的局限。吸附剂方法对自身的吸附性能要求很高,但是受到容量限制,其稳定性差。除此之外,使用过的吸附剂不容易回收,很可能会造成二次污染,其沉淀后的污泥运输费用高,给实际运行带来很多困难。
2.化学氧化预处理技术
化学氧化处理技术主要是依靠氧化剂的氧化能力,通过化学反应实现分、去除解“微污染”水中的污染物的目的,比较常用的氧化剂有二氧化氯、臭氧、紫外光、高锰酸钾和氯气等。其中,使用氯氧化是目前自来水企业普遍使用的净化方法。通过在水源中投入大量氯气氧化就可以有效去除“微污染”水源中的污染物,提高有机物的可生化性,但是这种方法会增加混凝剂的使用量,而且在加氯的过程中会产生三卤甲烷,后续问题较多,也给饮用水的安全带来很大隐患。
3.生物与处理技术
生物与处理技术主要是利用生物代谢活动去除“微污染”水中的污染物质,主要方法有暴晒生物滤池法、生物接触氧化池法、膜反应生物器等方法。生物水处理的应用可以有效去除“微污染”水中的氨氮、亚硝酸盐氮、臭味和藻类,同时还可以去除水中的浑浊,提高相应色度,最大的优点就是使用费用低。
(三)深化处理技术
1.生物活性炭法
生物活性炭处理方法的另一种称呼是臭氧活性炭法,由砂过滤、活性炭和臭氧结合的一种微污染水源处理技术。该方法可以溶解有机物,然后进行生物氧化,在氧化的过程中可以有效溶解三卤甲烷和有机碳物质,进而可以避免因单独使用臭氧活性炭技术带来的不利影响。除此之外,利用生物活性炭微污染水源处理技术还可以促使部分活性炭再生,延长技术处理周期,减少处理费用。
2、膜分离技术
近几年,膜分离技术也是净化水源的主要方法,其利用膜对水中混合物的渗透性来实现污染物分离、提纯和浓缩的新型水处理技术,同时,膜分离技术是世界公认的二十一世纪水处理领域里的核心技术,是替代传统水污染处理的最优选择。与传统过滤器相比,膜分离技术是在分子或者离子的范围内进行污染物分离,不需要进行特殊变化,也不需要添加辅助试剂。该技术可以适用于热敏性组分和性质相似的组分混合物分离。通过实践检验,如果不能在一定的经济范围内采取常规分离方法进行污染物分离,使用膜分离及时是最有效的,而且是经济实惠的选择。此外,膜分离技术不仅可以单独使用,还可以与其他分离方法结合使用,使微污染处理技术更为经济实用。
总结
面对日益枯竭的水资源,节约用水,提高水资源的循环利用率是有效的方法之一,但是更需要研发新的技术,处理微污染水源,使其经过处理,变为可直接饮用的水资源或者是工业用水,不仅解决了水资源紧张的问题,还促进了科学技术的发展。目前,虽然”微污染”水源处理技术还存在一些缺陷,但是相信在不就的未来,为污染水源处理技术会有新的发展,为人们生活带来更多的便利。
参考文献
[1] 徐东,张祥光,杜燕丽,龚浩研,马鹏飞. 反渗透水处理工艺在米脂天然气处理厂的应用[J]. 石油化工应用. 2011(08)
[2] 王俊浦,王顺. 生活饮用水深度处理技术的现状与发展[J]. 才智. 2011(23)
[3] 张姝佳,王秀花. 给水处理常规工艺除污染特性初探[J]. 科技传播. 2011(14)
1畜禽养殖业产生的环境污染问题
1.1污染水体。水是畜禽重要的环境条件之一,在畜牧生产过程中,畜禽养殖用具及畜舍的清洗、饲料的加工和调制等很多方面都需要大量的水,当水体被污染后,轻则导致畜禽的生产性能下降,更严重者可能会导致畜禽的死亡,甚至危害人的健康。畜禽养殖污水中含有大量的腐败性有机物,有机物在进行厌氧分解时会产生甲烷、硫醇等物质,恶化水质,同时,有机物分解的产物是优质营养素,会导致水体富营养化现象。畜禽养殖污水中可能含有病原性微生物、有毒物质、致癌物质和放射性物质,可引起一些传染性疾病的发生及中毒,还可能阻碍水体自净,造成永久性污染。1.2污染空气。家畜由消化道排出的气体及粪尿等废弃物腐败产生的气体,含有大量的有害物质和恶臭气体,其中危害较大的有氨气、硫化氢、甲烷等有害气体,这些气体具有较强的刺激性和恶臭,轻者刺激人畜的感觉器官,降低畜禽的生产性能及养殖场工作人员的工作效率。重者大量的有害气体刺激人畜的眼睛和呼吸系统,进入血液循环系统,损害肝、肾等脏器,可能导致中毒甚至死亡。1.3污染土壤。土壤的卫生状况直接或间接地影响着畜禽的健康和生产力,土壤是一切废弃物的受纳者和处理场所,土壤在受到轻度污染时,土壤中的生物物质具有一定的分解转化有害物质的能力,最终使土壤转化为无害状态,但是在养殖场的污染物处理不当、管理不善、随意排放的情况下,土壤中积聚着大量的有害微生物、寄生虫卵及有毒有害物质,超过了土壤的自净能力,就产生了土壤污染。在形成土壤污染后主要通过饲料和地下水(主要水源)对畜禽产生不利影响,而且一旦形成土壤污染就很难消除,还可能形成水体污染和大气污染。
2畜禽养殖业污染物治理基本原则
2.1减少污染物的排放量。目前,我国很多养殖场的污染物排放量仍然很大,这不仅大大增加了污染物治理的工作量还不利于污染物防治工作的顺利开展,所以,应该采取多种方法和手段削减污染物的排放总量。首先,种植业可以在一定程度上消纳一部分养殖业的污染物,所以要将种植业和养殖业有机的结合起来,建立起土地—种植业—养殖业三位于一体的农业生态系统。其次,应将注意力集中在如何减少污染物的产生上,而不是将重点放在污染物产生之后的治理上,应从污染物产生的源头入手,坚持防大于治。最后,饲料是导致畜禽粪尿污染和畜产品有毒有害物质残留的根源。应注重环保型饲料配方的设计,选择高品质、消化率高的饲料原料;尽量准确估计动物的营养需要量;添加酶制剂和微生态制剂来提高饲料的消化吸收利用率。2.2采用环境无害化技术。畜禽粪便污染物中含有大量的病原微生物、寄生虫卵及有毒有害物质,如果对这些污染物不进行无害化处理必将危害人畜健康和污染周边环境。畜禽粪便是传统的有机肥料,其中含有非常丰富的有机质,合理使用可以提高土壤肥力,大大提高作物产量,但是如果将处理不当的粪便施用于作物后,很容易出现烧苗和死苗等情况。在生产实践中,常采用厌氧消毒、紫外线消毒、化学消毒对粪便污染物进行无害化处理,其中厌氧消毒应用的更广泛一些,主要是利用厌氧菌在生产、繁殖过程中能够改变一些病原卫生的生活史从而导致病原微生物失活或致死,包括厌氧发酵和厌氧堆肥。目前,还一定程度上存在饲料添加剂的滥用的现象,要提倡使用绿色安全的饲料添加剂,避免畜禽产品中重金属、药残等物质的残留对人类健康的威胁。2.3废弃物的资源化利用。畜禽养殖的废弃物中有一定的可回收物质和资源,如果我们很好的加以利用将具有可观的经济效益和环境效益。首先,粪尿中含有非常丰富的有机物质和腐殖质,经过合理的处理之后,能够制成高效的有机肥料,对提高土壤中的微生物作用、提高肥料、改善土壤板结等方面具有重要作用。其次,畜禽粪便经厌氧发酵产生沼气,是非常良好的能源物质。沼气的热值比煤炭还高,而且具有高效、清洁的特点,所以其具有非常广阔的发展前景。畜禽粪便中含有一定量的营养物质,尤其鸡粪中含量更高,含有大量营养物质(粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、微量元素等)的粪便经过干燥、粉碎、除臭等特殊工艺处理后,可以制成优质的饲料,这必将减少常规饲料的大量使用,具有较高的经济效益。
3小结
近年来,我国对工业污染和城市生活污染的治理初见成效,传统的工业污染和城市生活污染得到了一定的控制。但目前畜禽养殖业集约化程度的不断加强,其所产生的环境污染问题越来越受到人们的重视,在明晰了畜禽养殖业可能产生的环境问题及污染物处理的基本原则之后,应该致力于寻找符合当地实际情况的畜禽养殖业污染物处理措施及防治预案,坚持“防大于治、防治结合”的基本原则,有效处理畜禽养殖业污染物。
参考文献
[1]贾春雨.规模化畜禽养殖场废弃物处理工程模式研究[J].环境科学与管理,2010,35(8):29-30.
[2]韩露,吴胜军,徐霄妍等.不同规模生猪养殖场废弃物处理利用情况的调查[J].河南畜牧兽医(综合版):2014,35(5):27-28.
[3]苏杨.我国集约化畜禽养殖场污染问题研究[J].中国生态农业学报,2006,14(2):15-
【关键词】 羊水污染;胎儿;危害;宫内窘迫;观察
近年来剖宫产率不断上升,其中以胎儿宫内窘迫为指征上升最明显,羊水污染常被认为是胎儿宫内窘迫的指标,为产科较常见症状,是由于胎儿宫内缺氧反射性引起肠蠕动增强和括约肌松弛,使胎粪排入羊水中,是胎儿宫内缺氧征象[1]。羊水污染是产科争论的问题,主要有两种理论,即“胎儿宫内窘迫”和“胎儿成熟”理论。有部分产妇无明显缺氧因素,大多数新生儿结局良好,这是否与胎粪排出时间短,胎儿为一过性缺氧,或胎儿自身的代偿等诸多因素有关,有待进一步探讨[2]。
1 临床资料
1.1 一般资料 2006年9月至2009年9月龙江县人民医院共出生4619例新生儿,其中剖宫产2102例,阴道分娩2517例,超声诊断胎儿脐带绕颈761例,胎膜早破203例,羊水混浊、产前胎心音监护NST反应型3252例,无反应型411例(产时及术中发现羊水不同程度污染),术中和产时发现羊水Ⅰ度844例,Ⅱ度混浊282例,Ⅲ度混浊66例,胎粪性羊水42例。羊水污染的新生儿出生后Apgar评分7~10分688例,4~6分477例,4分以下69例。
1.2 羊水污染的观察处理
1.2.1 产前监护 加强产前检查,做好孕期保健知识的宣教,尽量减少过期妊娠、羊水过少、妊高病等,及早对其进行监护,可采用胎心电子监护、超声、胎动计数等方法,能较早发现胎儿宫内窘迫。胎心监护是判断羊水异常中胎儿宫内窘迫一项较可靠的指标。
1.2.2 产时观察处理及护理 发现羊水污染后,记录其出现的时间,吸氧提高孕妇血氧含量;临产时若胎心音不良可交换,如左侧卧位改善胎儿胎盘供血;严密胎心监护,根据胎儿窘迫情况及羊水污染程度等决定分娩方式,如羊水Ⅲ度污染尤其是羊水黏稠,且产程进展缓慢,估计不能短时间内经阴道分娩者,可行剖宫产术;如产程进展迅速或后期才出现羊水污染者,可严密观察,必要时静脉滴注催产素以缩短产程,缩短胎儿宫内缺氧时间;若已进入第二产程,胎儿先露低,产道无梗阻,可行阴道助产术,否则剖宫。
1.2.3 新生儿出生时的处理及护理 不论出生时Apgar评分高低,都应仔细清理呼吸道。对羊水胎粪Ⅲ度污染的新生儿,常规1%碳酸氢钠洗胃,防止因呕吐物吸入而致胎粪吸入综合征,然后送新生儿病室严密观察治疗。
2 结果
羊水污染新生儿常发生窒息、缺氧缺血性脑病、胎粪吸入性肺炎、羊水咽下综合征等并发症。羊水Ⅰ~Ⅱ度1126例中胎心音提示有改变72例,新生儿出生时窒息506例,胎儿窘迫发生率44.94%。Ⅲ度以上108例中胎心音改变54例,新生儿窒息67例,胎儿宫内窘迫发生率62.04%。羊水污染度高,胎儿宫内窘迫及新生儿窒息发生率愈高。
3 讨论
羊水污染常被认为是胎儿宫内窘迫的指标,加之监护的使用,社会因素的影响,均造成其指征上升。而新生儿窒息常常是胎儿宫内窘迫的延续[3],至目前为止,临床上羊水Ⅱ度粪染仍作为判断胎儿宫内窘迫的一个重要指标。胎儿宫内缺氧后,其副交感神经及交感神经系统使胎心加快。副交感神经系统使胎心变慢,同时可使肠蠕动亢进,括约肌松弛,胎粪排入羊水中出现羊水污染。监护必须要动态观察,当时的监护只能说明当时的情况,对于羊水污染的机制有三种学说[4]。宫内窘迫胎儿缺氧时,促进胎儿肠血管收缩,以致肠蠕动加快及括约肌松弛;脐带受压致迷走神经活性增加;胎儿肠道成熟具有“排便”功能。较频繁的变异减速,尤其是大而深的“W”型变异减速出现,提示胎儿可能性很大,需高度警惕[5]。笔者认为羊水污染是诊断胎儿宫内窘迫的指标,出现羊水污染应加强监护与观察,综合多项指标全面分析,及时处理胎儿宫内窘迫,减少对胎儿的危害,对提高新生儿出生率及产科质量有很重要的意义。
参 考 文 献
[1] 刘维超,顾美礼.羊水粪染的危害及其监测.实用妇产科杂志,1995,11(6):7.
[2] 卢琼芳.羊水污染298例临床分析及护理.华夏医学,2000,13(5):638-639.
[3] 薛敏.羊水污染与胎儿宫内窘迫及新生儿窒息的关系-附103例临床分析.中国现代医学,1999,9(4):320.
关键词:砷 化学沉淀 三氯化铁 混凝
中图分类号:X781.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0135-02
城市供水是城市的生命线,是经济发展和社会和谐的重要保障。近年来,我国供水水源突发性水质污染事故频繁发生,对城市供水安全造成了严重的威胁。由于突发性水污染事故的突发性,导致事故时间、地点、污染物的不确定性和不可预知性,因此城市供水应急建设已经成为城市安全供水不可或缺的重要部分。砷是一种有毒有害的致癌物质,含砷化合物广泛用于生产晶体管、激光、半导体的合铸剂,以及用于加工玻璃、色素、纺织品、纸、金属黏合剂,木材防腐剂、弹药、制革、农药等[1]。砷在《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中被列为毒理学指标,其限值为10μg/L[2]。砷在饮用水中通常As3+和As5+形式存在的,毒性更强,约为60倍[3]。住房和城乡建设部于2009年组织编写了《城市供水系统应急净水技术指导手册(试行)》(以下简称《手册》),《手册》对153种有毒有害污染物进行了应急方面的介绍。参照《手册》3.3.4砷的化学沉淀处理技术[4],针对西安水质及水处理工艺,研究了三氯化铁沉淀法对水中砷的去除效果。
1 试验部分
1.1 试验仪器与设备
双道原子荧光光度计(北京吉大小天鹅仪器有限公司),酸度计,台式浊度仪,火焰原子吸收仪(德国耶拿仪器公司),HACH便携式余氯测定仪(哈希公司),真空抽滤装置,型六联磁力搅拌器。
1.2 试验材料
砷标准物质100 mg/mL,扩展不确定度为0.8%,基体为,中国计量科学研究院生产。三氯化铁,分析纯;次氯酸钠溶液,分析纯,有效氯含量不小于10%。
1.3 试验用水
以西安市黑河水库2012年9月原水作为研究对象,通过加入砷标准物质模拟受污染水体。原水水质如表1所示。
1.4 试验原理及方法
1.4.1 试验原理
砷在水中通常和形式存在的,铁盐对的去除效果较好,较难与铁盐沉淀去除。对于含有的水,通过投加氧化剂,将氧化为的砷酸根,砷酸根与三价铁生成难溶解的砷酸铁,然后与三价铁水解产生的新生态氢氧化铁吸附混凝共沉淀去除[4]。
1.4.2 试验过程
取1L原水加入砷标准物质(成分为)作为外源污染物,搅拌均匀后加入氧化剂次氯酸钠,使溶液中余氯浓度为2.0 mg/L。然后投加加三氯化铁,使用磁力搅拌机搅拌,运行参数为300 r/min,1 min;50 r/min,5 min;25 r/min,5 min;静置10 min;取上清液用0.45 μm定性滤纸抽滤,弃去初滤液约50 mL,测定滤液中的砷浓度和铁浓度、余氯浓度。
2 结果与讨论
2.1 三氯化铁投加量对砷去除效果的影响
以约10倍砷标准限值配制污染水样,经测量砷浓度为131.5 μg/L,加入次氯酸钠作为氧化剂,使溶液中余氯浓度为2.0 mg/L。当三氯化铁投加量依次为5,10,15,20 mg/L,对砷去除效果见表2。
从表2可以看出,增大三氯化铁的投加量,砷的残余浓度明显降低,当投加量为10 mg/L时,砷的残余浓度0.093 μg/L,远低于《生活饮用水卫生标准》10 μg/L的限值,去除率达到99.3%。此时,残余铁浓度小于0.02 mg/L,余氯为0.57 mg/L。说明在实验水质情况下,只要反应开始时余氯量大于2.0 mg/L,就可以充分将氧化为,投加10 mg/L三氯化铁就可以达到去除砷的目的。
2.2 pH对三氯化铁去除砷的影响
调整水样的pH分别为7.0、7.5、8.0、8.5、9,投加10 mg/L三氯化铁处理上述砷污染水样,砷的去除效果见图1。
从图1可以看出,pH值在7.0~9.0的范围内,pH值的变化对砷的去除率有一定的影响,pH值越低,砷残余浓度越低,砷去除的效果越好,但是pH的影响程度有限。
3 结论
①对于城市水源突发性砷污染,当原水中砷浓度为131.5 μg/L时,经投加次氯酸钠氧化剂使余氯量大于2.0 mg/L,投加10 mg/L三氯化铁,可以使砷的残余浓度降低到0.093 μg/L。需要注意氧化剂投加应足量,确保三价砷完全氧化为五价砷。另外三氯化铁投加应适量,如果三氯化铁过量投加会导致铁超标,导致水质二次污染。
②pH值对三氯化铁处理砷污染效果影响程度有限,在应急处理突发性砷污染原水时,pH值可以不作为重要的考虑因素。
参考文献
[1] 秦钰慧.饮用水卫生与处理技术[M].北京:化学工业出版社,2002.
[2] 生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)[S].北京:标准出版社,2006.
[3] 白爱梅,李跃,范中学.砷对人体健康的危害[J].微量元素与健康研究,2007,24(1):61-62.
早在18世纪,英国由于只注重工业发展而忽视了水资源保护,大量的工业废水废渣倾入江河,造成泰晤士河污染,使其基本丧失了利用价值,从而制约了经济的发展,同时也影响到人们的健康、生存。之后经过百余年治理,投资5亿多英镑,直到20世纪70年代,泰晤士河水质才得到改善。19世纪初,德国莱茵河也发生严重污染,德国政府为此运用严格的法律和投入大量资金致力于水资源保护,经过数十年不懈努力,在莱茵河流经的国家及欧盟共同合作治理下,才使莱茵河碧水畅流,达到饮用水标准。水质恶化也困扰着美国人。纽约市民曾以自来水质纯美而自豪,但自从寄生虫侵入密尔沃基供水系统造成100人死亡40万人致病后,水质问题备受关注,如今纽约市民每天生活在饮水不净的威胁下。环保部统计数据显示,中国城镇污水排放量占废水排放总量比例逐年提升,从2001年的53.2%上升到2012年的67.6%。2001―2012年,城镇生活污水排放量年均增量19.4亿吨,占废水排放总量年均增量的92.2%。
地表水污染
通过比较每日供水量和污水排放量,在城市地区有持久性有机污染物的河流地表水中,检查出了大量含有重金属和有机物的工业废水。许多工业废水中多种合成有机化合物的毒性明显。因此,在全国大中城市,其流过的河流地表水有大量的有机污染,尤其是持久性有机污染物污染比较严重,从而使城市水体污染,水质下降,增加污染治理成本。在很大程度上对实现可持续发展战略不利。
地下水污染
国内地下水污染可以归纳为四类:一是沿海城市过度开发海盆地海洋资源;二是地表水化学反应和农业操作所造成的盐污染;三是工业污染的石化能源产业造成的地下水水体的严重污染;四是积累垃圾,填埋场水体污染的渗透。其中,地下水污染中,农药制剂引起的农业污染涵盖更广泛的领域。如果城镇居民长期饮食受污染的食物可能导致食道癌等疾病。
城市水污染的原因
造成城市水体污染有多种因素,其中工业废水排放指标超标,固体废物大量堆积是城市水体污染最主要因素。造成城市水体污染严重的原因主要分为两类:一类是自然形成的污染,由于地质结构的溶解特性,在水汽达到一定程度时,将携带多种污染物进入水体结构,自然形成水体污染;另一类是人为因素造成的水体污染,此类水污染原因比较复杂,涉及的因素很多,比如工业废弃物、城市生活污水的污染,石化厂、制造业工厂产生的废水,养殖作业回流水污染,固体污染物积聚以及其他人为因素造成城市水体污染。
工业废水污染。工业用水供给主要用于洗涤产品、冷却设备、蒸汽水、工艺用水以及用于运送废弃物等。因此,我们可以看到,大多数在生产过程中,使用的工业用水成本非常大。工业废弃物每年产生的数量也占了垃圾总量的60%以上。
城市污水的污染。随着城市建设的步伐不断加快,城市水问题日益凸显。据统计,在城市废水中除了含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动物和植物脂肪、尿素和氨、肥皂以及合成洗涤剂等物质外,还含有细菌、病毒和其他微生物是致病性的。
固体污染物积聚以及其他人为因素造成的城市水体污染。在城市发展过程中,多种原因引起水体的污染。如工业废水的SO2进入水蒸气或雨水中,就会产生化学盐类,具有较强的危险性。许多城市还没有健全的垃圾处理机制,导致垃圾过度积累,它们的随意丢弃,很有可能混入水中,或者通过化学作用使有机化合物的毒性更强或产生其他危险性质。
实施应对城市水污染的对策
首先,加强法律约束效力。法律法规是人们共同遵守的准绳,应制定保护城市水环境的地方性法律,让水系管理部门有法可依,依法行政,这样一些事情做起来会容易一些。必须对城市水污染进行积极管理,以达到预控,控制大面积产生的城市水域污染,严格执法、治理和实施,强化法律政策的执行力和落实力,推动工业经济和水污染治理的和谐发展。
其次,推动实施科学发展。坚持以人为本,转变经济发展方式,有效调整产业结构,加快生态农业发展步伐,稳步推进城市化进程,减少各类污染物的排放,完善治理系统和手段,加强企业技术改造,改善生产管理方式,推动可持续的科学发展。同时,应加强城市卫生综合管理。
再次,落实治理工作责任。单靠水利部门是无法解决城市水污染问题的,即使再加上环保部门,力量依然很小,这需要各级地方政府的强力支持,也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持,许多强制性措施就难以行得通。建立城市水污染治理工作责任机制,明确责任分工,层层落实责任,有力推进治理和防范水污染工作,形成防治水污染的良性工作格局。
关键词:Pb 微生物 农林废弃物 植物 矿物材料 污染
铅作为一种重金属元素进入环境后不能被生物降解,并通过进入食物链在生物体内累积,影响生物正常生理代谢活动,危害动物及人体健康。近几十年来,电镀、采矿、制革等许多工业排放的废水、废气和废渣不断增加了环境中铅污染负荷,超出了环境自净能力,致使土壤、湖泊和海洋都出现了不同程度的铅污染。据报道,地中海和太平洋表层水含铅量分别超过了0.20mg/L和0.35mg/L,大约为工业生产前海水含铅量的10倍以上[1]。国家环保总局的2003中国近海调查公告中指出,中国2/3的近海海域出现铅含量超标。对含铅废水进行有效处理、对铅污染水域、土壤进行修复成为环境治理中越来越突出的问题。
传统的重金属污染处理技术包括:化学沉淀、渗透膜、离子交换、活性炭吸附和电解等,但是这些方法普遍存在着二次污染、成本高、对低浓度重金属废水处理和污染水域、土壤修复效果不理想等问题。近年来,环境工程界越来越重视廉价高效替代技术的研究及其在实际工程上的应用,生物、农林废弃物和矿物材料以其低成本、处理效果好等优点受到人们的青睐。本文就利用生物和矿物材料处理重金属铅污染的研究进行综述。
1 微生物
自Ruchhoft在上世纪四十年代提出用生物法处理含重金属废水以来,人们分别研究了细菌、放线菌、酵母菌和霉菌对各种重金属元素的富集能力和作用机理,并发现微生物材料可以作为重金属离子的吸附剂。下面主要对关于微生物吸附铅的研究进行阐述。
1.1 吸附机理
微生物处理重金属污染的研究在近十年来取得了长足进展,研究发现微生物主要是通过吸附作用去除废水中的重金属离子。生物吸附机理的研究一直是探讨的热点,目前的理论观点认为微生物吸附作用主要包括静电吸引、络合、离子交换、微沉淀、氧化还原反应等过程。主要是依靠生物体细胞壁表面的一些具有金属络合、配位能力的基团起作用,如巯基、羧基、羟基等基团。这些基团通过与吸附的金属离子形成离子键或共价键达到吸附金属离子的目的,其吸附金属的能力有时甚于合成的化学吸附剂。如在适宜的条件下,黑根霉菌丝体对铅饱和吸附量可以达到135.8 mg/g(未经处理)和121mg/g(明胶包埋)[2];碱处理可以除去白腐真菌细胞壁上的无定形多糖,改变葡聚糖和甲壳质的结构,从而允许更多的Pb2+吸附在其表面上,同时NaOH可以溶解细胞上一些不利于吸附的杂质,暴露出细胞上更多的活性结合位点,使吸附量增大。此外NaOH还可以使细胞壁上的H+解离下来,导致负电性官能团增多,在最佳条件下(0.1mol/L的NaOH溶液浸泡40min)吸附量可以达到23.66 mg/g,较未经任何处理的白腐真菌的吸附量(16.06 mg/g)大大提高[3]。
吴涓等研究了黄孢原毛平革菌吸附Pb2+的机理[4],通过对吸附前后的黄孢原毛平革菌菌丝球进行电镜观察和x射线电子能谱测定,发现黄孢原毛平革菌对Pb2+的吸附过程是一个以表面络合反应为主要机理的物理化学吸附过程,虽然也存在离子交换机理,但并非重要机理。王亚雄等对细菌吸附的特性研究发现[5],细菌对Pb2+的吸附分为两个阶段:一是细胞表面的络合,在3min内吸附量达总吸附量的75%;二是向细菌内部缓慢的扩散过程。此外,活细胞的吸附量并没有因为有能量代谢系统参与而比死细胞高[6], Niu等[8]证实死的Chrysogenum盘尼西林生物体对Pb2+的吸附能力为116 mg/g。
1.2 应用
目前国内外普遍应用工业发酵工程中产生的废弃菌丝体作为生物吸附材料,开辟一条“以废治废”的新途径。胡罡等[9]研究了制药工业废渣龟裂链霉菌菌体对Pb2+吸附特性,发现该菌体对重金属的吸附性具有一定的选择性,吸附Pb2+的能力最强,饱和吸附量达112mg/g(PH=4),其吸附过程是一吸热过程,以单分子层吸附为主;用NaOH处理龟裂链霉菌菌体可以提高吸附Pb2+的能力,Ca2+对吸附有竞争。胡罡等[10]还研究了选用适当的包埋技术对龟裂链霉菌菌体进行固定,以制得Pb2+生物吸附剂用于含铅废水处理。研究发现用10%的聚乙烯醇和0.2%的海藻酸钠,在含CaCl2的饱和硼酸溶液中固定化24hr,为最佳包埋条件,包埋后的饱和吸附量达73 mg/g,比不包埋下降47.1%。
李请彪等[11]研究了白腐真菌菌丝球形成的物化条件及其对铅的吸附,通过选择适当的培养基和培养条件,可以形成直径在1.5-1.7mm范围内的菌丝球,菌丝球光滑均匀并具有一定机械强度,对Pb2+的吸附能力最强;用NaOH溶液对菌丝球进行处理后,对25mg/g的铅溶液的吸附率达到95%以上,这种菌丝球用于吸附水溶液中的Pb2+是可行的。
徐容[12]等研究了固定化产黄青霉废菌体吸附铅后的脱附平衡,研究发现 EDTA是洗脱固定化产黄青霉废菌体上所吸附Pb2+的最佳脱附剂。在保持脱附率为100%的条件下,EDTA的初浓度、固定化废菌颗粒的吸附量与最大固液比之间存在正相关关系。0.1mol/L的EDTA在脱附Pb2+时终质量浓度最高可达20 700mg/L,最大固液比可达290以上,浓缩因子可达113,对废水中的Pb2+有很好的回收作用。
2 农林废弃物
2.1 富含丹宁酸的物质
关键词:城市;水污染;水体;生态
Abstract: In this paper, combined with the current domestic water pollution, water ecological state of the environment and related issues, a detailed discussion, at the same time with them city water pollution control measures.Keywords: City; water pollution; water; ecological
中图分类号: X131.2文献标识码:A
前言
随着国家能源化工等工业产业经济的迅猛发展以及国家人口总量的逐年递增,生活污染废水与工业经济生产废水的排放严重超过环境监管监测指标。为此,国内水污染问题不容忽视,更加需要国家及地方区域政府重视的同时,社会群众也能提高法制观念,积极看待城市水污染治理问题。
近年来,国内水体资源匮乏一直是影响国家生态建设国策执行的重大问题之一。目前,国内人均资源分配占有量不足2490m3,约合全球水资源人均分配水准的四分之一,且这一不荣乐观趋势还在逐年递增。也就是说,国内近些年城市经济、工业经济迅猛发展的同时,水资源紧缺、城市水体污染问题极为严峻,需要采取科学决策加强治理,以保证水污染困境得以缓解、水体资源供应充足。此外,就目前全国将近700个城市中,就有400多个城市水体资源供应不足,更有100多个城市水资源严重供应不足。当然,最为主要的主导因素和工业废水排放、生活污水不断积聚有着重要关系。不可否认,城市水污染问题严峻,亟需迫切改变现状,解决城市水污染这一严峻问题。
1、城市水污染现状分析
1.1 地表水污染:我国地表水经过城市区域范畴内的河段持久性有机污染相对严重,同样对于城镇居民日常供应水以及生活排放的污水而言,也曾检验出含有工业废水中的大量重金属、以及有机物等。此外,在不少工业废水中也曾检验出具备毒性明显、含量较多的合成有机物,且成分以农药、有机染料为主。因此,国内为数不少的城市中,其流经地表水河段内存有着大量有机污染,特别是持久性有机污染相对严重,进而促成城市水体污染严重,水质下降趋势明显,以及污染处理成本增加。由此见得,国内城镇居民用水是否会影响到自身健康确实是一件值得深思的重大问题,而城市水体污染治理问题也与水资源紧缺形成了较大矛盾,在很大程度上会给国家可持续发展战略的实施带来不利。
1.2 地下水污染:国内地下水体污染可以归纳为四个类别:其一是淡水资源地下的过度开采造成的沿岸城市及海水流域的海水引入;其二,地表水应引入与农耕作业造成的化学酸盐污染;其三,石油化工能源工业造成的工业污染,对地下水体造成了严重污染;其四,垃圾堆积、填埋、渗透造成的水体污染。其中,农耕作业带来的农药制剂以及相关因素造成的地下水污染,覆盖的污染范畴较广,主要和氮肥经过地质结构、生物、化学盐类转化成的亚硝酸盐类水体污染非常严重。如果经城市居民长期饮食可能造成食道癌变、氰紫症等顽固疾病发作。此外,全国不少水体监测站点及环境监管数据资料显示,地下水体污染在控制平稳的基础上逐步显现出恶化趋势发展,且不少城市水体区域存在一定比例、一定覆盖范畴的点状或面状污染。而最为明显的污染区域多半以密集型人口、工业化污染程度较高的城市为主。
2、城市水污染原因分析
引起城市水体污染的成因有多重,有综合因素,有人为观念因素,但造成城市水体污染最为严重的因素和工业废水排放指标超标、固体垃圾大量积聚不无关系。因此,造成城市水体污染严重,且面形势严峻的原因主要归结为两类:其一是自然因素形成的自然污染:由于地址结构的溶解特性体现,在水汽、降雨量达到一定程度的冲刷,就会携带各种污染物质进入到水体结构中,自然而然形成水质污染;而另一种类则是人为因素造就的水体污染,这种原因综合因素促成水体污染的局面或成分居多,形成原因也比较复杂、涉猎因素较多,如果按污染源划分,又可将其归为工业废水与城市污水污染。如石油化工厂、生产制造工厂生产废水,农耕作业回流水污染,固体污染物积聚,以及其他人为因素造就的城市水体污染等。
2.1 工业废水污染:工业供水主要用于生产产品的洗涤、冷却设备、蒸汽用水、生产用水、以及用以输运废渣等。所以,由此可见,工业用水多数生产工艺都可能用到水资源,其耗费程度也十分巨大。据环境监管数据统计显示,工业用水量会占用人们生活用水的八成以上。如,一吨钢产生的水量为30吨,一吨石油、或者一千度电量等则要200到500吨不等,甚至制造一吨人草纤维则能耗费水用量为一千吨以上,这种耗费程度令人发指。而生产用水耗费程度巨大,所以其相对的工业废水排放量也很多。此外,每年产生的工业废水耗费量也占据了总体废水量的60%以上。因此,城市水资源处理及时有着相关政策、处理措施加以控制,对于国内工业经济的发展,工业产品的制造而言,这些措施的实施也力不从心,更难以为继。
2.2 城市污水污染:工业经济产业的不断改革及发展,加速了国内城市化建设步伐。而城市用水问题也由于此显得十分严峻。据统计,城市废水中含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗涤剂等物质外,还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。这种污水会消耗接受水体的溶解氧,也会产生泡沫妨碍空气中的氧气溶于水中,使水发臭变质。
2.3 农业回流水污染:农耕作业用水量最多的为灌溉,且有60%—80%的水分会产生蒸发损失效果,而剩余的水含量则会通过地表流以及渗入地下方式流失。此外,在农忙耕种季节、施肥喷药等环节中,也会使这些水质参杂进去很多矿物质盐类,且多半富含的富养肥料居多,由此导致水质污染生成。
2.4 固体废物污染及其他形式造成的污染:农业、工业、以及城市垃圾、城市用水造成的污水含量较多。如果这些废水或污水转入到人们正常的食用水中就会演变成污染水质,同时其污染程度也相当复杂。如,工业排污废水中的SO2,一旦随水汽或降雨转入到水体中,就会产生化学盐类,故而带有很强的危害物质。而城市中的大量垃圾未经过正规渠道加以处理,产生过量堆积,也有可能随着雪化后转入到水中,或者这些垃圾经过化学作用而产生更具毒性或其他危害性质的有机物、化学盐类等,并借着地势、孔洞等逐渐渗入地下,自此造成地下水污染。而这些污染都是通过固体废物或者其他化作作用等形式产生。