城市再生水利用风险评价指标体系初探

水的再生利用是破解我国水资源短缺问题的重要途径之一,但是再生水利用对人体健康和环境的影响也是生活污水处理必须面对的挑战,从而受到人们普遍关注。根据我国再生水回用途径和天津市纪庄子再生水厂的出水水质情况,构建了再生水利用风险评价指标体系(包括健康风险指标和生态环境风险指标),并对纪庄子再生水厂的出水与景观用水和地表水分别进行了风险评价,得出再生水用在不同用途时存在的不同环境风险。     

世界卫生组织《再生水饮用回用:安全饮用水生产指南》解读

面对世界各地日益增长的再生水饮用回用研究、实践和发展需求,世界卫生组织(WHO)于2017年8月首次发布了《再生水饮用回用:安全饮用水生产指南》,旨在为各国开展再生水饮用回用规划、设计、运行、管理和系统评价等工作提供技术指导,逐步引导并规范再生水饮用回用的广泛、深入和可持续发展。指南从保障公众健康安全的角度,提出了再生水饮用回用管理原则、系统评价、管理方法及监管要求,强调了水回用系统全流程控制、多屏障水质安全保障等措施,并讨论了现有知识鸿沟和今后研究方向,为我国水回用行业开拓和扩展再生水利用途径提供重要指导和借鉴。     

再生水回用现状及展望

水资源短缺是制约中国经济发展的主要障碍，再生水回用是解决该问题的有效途径，亟需明确中国再生水行业发展现状与现存问题，以实现城市生态化与可持续发展。研究综述了中国再生水回用的政策、法规和标准，总结了国内外再生水回用的主要途径，介绍了再生水处理技术发展现状和应用实例，并对未来发展进行展望。综上，针对中国再生水回用提出4点建议：(1)健全再生水回用标准规范；(2)加强污水处理厂再生水处理工艺改造；(3)建立再生水风险评价体系；(4)增加城市再生水回用建设规划。     

城市污水处理回用于工业和景观环境工艺安全性影响分析

以我国现行的再生水水质标准为基础,针对回用水重点用户——工业和景观环境回用,采用对比研究的方法,分析了不同典型处理工艺出水水质特点及对用户安全性的影响,认为现有回用工艺处理水,能达到工业和景观环境用途的再生水水质标准,但对水质有特殊需求的应选择相应的工艺,以满足用户的需求。     

天津空港物流加工区再生水景观水体水化学特征分析

再生水回用是缓解城市缺水问题的有效途径.但当其回用于景观水体时,由于其污染本底高,景观水体滞缓流使得被补给水体水质难以保持,对此目前尚缺乏系统研究.选择天津空港物流加工区再生水景观水体,研究其水化学特征时序变化.结果表明:再生水景观水体的溶解氧含量与温度负相关;pH在4～6月为7.20～7.28,7～12月升为7.48～7.69,其变幅很可能是由沉水植物生长引起的;水生植物残体分解是维持水体冬季高锰酸盐指数(Im)保持在较高水平的主要原因;地表径流是景观水体中N、P和有机质的主要污染源.研究表明,为了保持再生水景观水体水质,必须有效控制降雨径流面源污染.     

再生水回用可行性研究进展

对再生水回用项目可行性分析需关注的重点进行阐述,包括综合环境条件、技术可靠性、经济可行性和风险可控性等。并结合国内外近期研究热点,展望了我国再生水回用的发展前景。     

工业循环冷却水系统中再生水与河湖水水质指标对比分析

针对再生水替代河湖水回用于工业循环冷却水系统的需求,通过试验对比分析了再生水与河湖水在常规水质指标、微生物指标上的差异,并采用分子量分级和三维荧光技术揭示了再生水与河湖水在有机物分布及其种类上的区别,可为再生水在工业领域的安全回用提供技术支持。     

不同再生水占比景观水体水质演变机制实验研究

以永定河(北京段)为研究对象,开展不同再生水占比景观水体连续24d的水质监测实验,监测指标包括化学需氧量、氨氮、溶解氧、pH、电导率及土壤微生物多样性等。结果分析表明:相同实验条件下永定河上游山峡段河岸带土壤微生物多样性明显好于下游沙质断流河岸带土壤,而二者混合形成的沙土有利于丰富土壤微生物多样性;高再生水占比水体对于环境更加敏感,更容易因为外部因素引起水质变化,在高温下水质恶化速率更快;根据实验所监测的多项水质指标与生态效应综合分析,静止景观水体再生水占比在超过75%以后水质持续恶化,推荐永定河实际景观河道再生水占比控制在75%以下。     

再生水回用于景观水体的水质要求探讨

再生水回用于景观水体易出现水华,相伴而来的还有卫生学和美学问题.控制氮磷浓度和水力停留时间是预防水华发生的有效措施.我国再生水回用的相关水质标准中对氮磷浓度值的规定偏高,对再生水水力停留时间的规定大于藻类生长的世代周期.对实际水体进行研究发现,这类标准中对氮磷浓度的上限要求并不能有效控制水华的发生.一些再生水回用量大的水体稀释能力差,长期使用会引起营养盐积累,因此建议制定再生水中氮磷浓度的标准时应考虑到这个因素.如果完全以再生水补充的水体,氨氮浓度宜降低到1 mg/L以下,总磷浓度宜降低到0.1 mg/L以下.     

资源性缺水地区高校再生水回用及其效益分析——以包头师范学院为例

通过分析包头师范学院再生水回用的特点,说明高校具有实施再生水回用的可行性.从经济效益和环境效益来看,再生水回用系统比较适合推广,尤其在干旱缺水的地区.     

再生水灌溉环境生态效应研究进展

再生水灌溉是解决水资源短缺的有效途径之一。本文从再生水灌溉对地下水及地表水的水质、土壤质量和作物生长几个方面综述了近年来国内外对再生水灌溉对环境生态的影响所取得的研究成果,并针对我国再生水灌溉存在的问题,对再生水灌溉今后的发展进行了展望,指出未来研究的重要方向是:研究再生水处理新工艺及再生水灌溉新技术和新制度;制定再生水灌溉标准;再生水灌溉条件下磷、氮、有机物、重金属在土壤植被系统中的迁移转化规律;再生水安全高效灌溉技术、再生水灌溉和施肥耦合增产效应及灌溉后农田适宜的灌溉施肥量;建立再生水灌溉对环境影响和健康风险评价指标与评价方法。     

济南市水资源环境与经济发展耦合关联性测度及前景预测

结合环境库兹涅茨曲线(EKC)与耦合关联度模型对济南市水资源环境与经济发展间的耦合作用机理进行定性与定量研究,并利用弹性预测法对二者间的发展前景作出预测。结果表明:2005—2017年间水资源环境与经济发展存在耦合关系,且现状条件下生活用水、排污量与经济发展的耦合作用要强于工业用水。此外,结合EKC走势和预测结果,引入潜在风险控制指标和重点监控指标的概念,其中生活COD、工业NH₃-N为潜在风险控制指标;重点监控指标分别为生活NH₃-N、生活废水排放量及工业、生活用水量。研究成果可为促进济南市经济增长与水资源环境协调发展提供依据。     

北京市再生水回灌必要性及关键问题研究

水资源短缺及水污染制约经济发展,影响了公众的健康。另一方面,北京市再生水资源十分丰富,如何合理安全利用再生水资源,是北京市重要的水资源战略举措。再生水通过人工回灌补给地下水增加供水资源、节省高质量的水资源、保护环境和具有经济方面的优越性。但是,将再生水补给地下水,这样的工程会遇到技术条件和卫生要求的双重挑战,所有的问题都必须在项目开展前仔细做好评估。笔者重点分析了北京市再生水回灌地下水的必要性及关键问题。     

Technical and Environmental Sustainability Assessment of Water Distribution Systems

An environmental and technical sustainability assessment methodology is developed for both centralized and dual water distribution systems (WDSs) with and without fire flow scenarios. Technical sustainability of potable and reclaimed water networks is measured by a sustainability index (SI) assessment using reliability, resiliency, and vulnerability performance criteria. The U.S. Environmental Protection Agency EPANET software is used to simulate hydraulic (i.e. nodal pressure) and water quality (i.e. water age) analysis in a WDS. Total fresh water use and total energy intensity are considered as environmental sustainability criteria. The procedure considers two separate alternatives for meeting fire flows: (1) adding pumping to a system or (2) adding a non-potable WDS. The reclaimed system is designed using linear programming (LP) optimization. For each alternative, multi-criteria decision analysis (MCDA) is used to combine technical and environmental sustainability criteria for an urban WDS.     

再生水灌溉研究进展

从再生水灌溉对土壤、作物、地下水和土壤斥水性4个方面简述国内外再生水灌溉的发展概况和研究进展。已有研究表明：再生水灌溉对土壤肥力和土壤酶活性的影响尚未有定论;再生水对农作物生长的影响尚有分歧;再生水灌溉对地下水水质具有一定的影响,并显著影响地下水水环境;长期的再生水灌溉会引发土壤斥水性的产生,且土壤斥水持续时间与土壤有机质质量分数呈正相关。目前存在的问题有：再生水灌溉对土壤和农作物的影响研究不一致,如何消除再生水灌水对地下水和土壤斥水性的影响。认为由于再生水中含有作物正常生长的必要营养元素,若能克服再生水灌溉存在的问题,可缓解淡水资源的压力和减少化肥的使用,避免环境的污染。     

城市污水再生利用中病原菌指示微生物及其限值研究

在对目前国内外再生水中病原菌指示微生物进行调研的基础上,结合再生水厂运行数据对再生水中病原菌指示微生物及其限值进行了探讨。研究结果表明,以粪大肠菌群作为再生水病原菌指示微生物更能够反映出水体中病原菌的存在状况,目前的再生水处理和消毒技术要达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)对总大肠菌群≤3个/L的要求需要投加大量的消毒剂,增加了再生水的处理成本以及再生水中的消毒副产物。     

再生水利用激励机制研究

针对我国再生水事业推进缓慢、再生水利用激励措施不健全等突出问题,初步探析了我国再生水利用激励机制的基本框架,系统地阐述了该机制的激励理论和建立过程。再生水利用激励机制是一种政府作为激励主体,对从事再生水生产的企业和用户产生激励作用的框架体系。通过对激励过程理论、马斯洛需求层次理论的分析,指出了当前再生水利用不同主体在激励过程面临的障碍,结合激励机制理论和环境经济学原理,提出了促进再生水利用经济外部性内部化的主要途径和激励手段。再生水利用激励机制将政府、再生水企业、用户有效地结合起来,妥善处理其中的利益关系,从而推动我国再生水市场健康发展。     

再生水回用于景观水体氮营养盐对叶绿素a和藻密度的影响研究

再生水回用于景观水体是否会带来严重的生态风险,尚需广泛而深入的研究。以北京市某再生水厂出水为研究对象,人工配制各浓度梯度的营养盐,试验研究补给再生水后景观水体水质指标的变化,重点考察氮营养盐(氨氮、硝酸盐氮)对叶绿素a和藻密度的影响情况。试验结果表明叶绿素a和藻密度主要受水体中氮磷比和磷酸盐浓度的影响,与单独的硝酸盐氮浓度增加并无直接的关系。当磷酸盐浓度保持在1mg/L以下,氨氮浓度在4mg/L以下,硝酸盐氮浓度在16mg/L以下,将再生水一次性补给景观水体是可行的,不会产生藻类暴发。