生物脱氮新技术研究进展

本文对短程硝化反硝化、同时硝化反硝化及厌氧氨氧化物脱氮新技术的研究和开发进展进行了简单的综述和讨论,并指出了这些新技术的特点和研究开发应用的前景。     

酸雨的形成及影响

最近十年里,在北欧、北美,降水(雨、雪)的酸化已成为最主要的环境问题。在这些地区,酸性降水使森林等生态系、农业、水产资源受到重大的危害。据报导,降水酸化的主要原因是随着矿物燃烧而向大气放出的硫氧化物、氮氧化物的增加。 1973年6月,静冈、山梨两县人民反映,蒙蒙雨对眼睛有刺激,这便是日本最初发生的酸     

骆马湖水体氮污染特征分析

2005年通过对骆马湖水质监测，并结合近几年的监测资料进行了分析，结果表明，氮是骆马湖水体的主要污染物，包括总氮、氨氮和硝酸盐氮，其主要特征是入湖河流、降水、围网养殖和点源带来的污染。     

云贵高原若干湖泊水库水化学组分研究

天然地表水的基本化学组分不仅反映了积水区域内的自然环境特征、而且决定了水体的主要化学性质。水化学基本组分取决于积水区内大气降水中的溶解物质和土壤岩石的风化侵蚀可溶性产物。对昆明的滇池、大理的洱海、蒙自的长桥海和大屯海、以及黔中地区的水库群等若干高原湖泊水库水化学组分的研究表明:大气降水来源对各地区地表水基本组分影响不大;黔中地区化学风化速率受酸性降水的影响比洱海、滇池、蒙自地区略高;在同一积水盆地,淋溶区化学风化速率较聚积区高;同一流域水体,随积水区域面积的增大,化学风化速率不断增大;人为活动的强度对化学风化速率有极为显著的影响,直接改变了水体中Cl~-、Na~+、和K~+三种基本组分的含量;黔中水库群的三氮总量比洱海、滇池、长桥海和大屯海高出近十倍;N~(3+)作为硝化和反硝化过程的中间产物,在三氮总量中所占比例可以作为判断水体污染程度的指标;黔中水体中磷含量较云南湖水高一个数量级;水体氧化性指标〔Fe~(3+)/Fe~(2+)〕和〔DO/COD〕与污染程度有一定关系。     

大气气溶胶酸度的研究进展

大气气溶胶的环境效应、气候效应和健康效应均与气溶胶的物理化学性质直接相关,其中大气气溶胶酸度是其重要的性质之一。大气气溶胶酸度对酸沉降、灰霾的形成具有重要作用,并影响大气非均相化学反应,相关研究已成为国际研究的热点。对国内外学者近年来在大气气溶胶酸度对大气环境与人体健康的影响、大气气溶胶酸度的影响因素与变化规律、大气气溶胶酸度/酸化缓冲能力的测定与计算方法、大气气溶胶酸性成分采集系统等方面的研究进展作了较系统的综述,并对大气气溶胶酸度研究未来的发展进行了展望。     

锅炉烟气联合脱硫脱氮技术

硫氧化物和氮氧化物是燃煤锅炉排放的主要污染物 ,传统分步脱硫脱氮设备昂贵且效率不高 ,而联合脱硫脱氮技术具有很大的优越性 ,如可以减小系统的复杂性、具有更好的运行性能、较低的成本及较小的占地面积 ,因此实现在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺成为国内外烟气净化技术的研究重点。对近年来国内外各种联合脱硫脱氮技术的脱除原理、研究现状、应用情况和主要优缺点进行了论述 ,并对各工艺的经济技术指标给予了多方面的比较。通过对两类烟气联合脱硫脱氮技术 (炉内联合脱除和烟气中联合脱除 )的分析、综合和比较 ,找出了我国今后脱硫脱氮技术的研究重点 ,从而为脱硫脱氮技术的进一步开发和改进提供参考     

西安夏季PM2.5中碳组分与水溶性无机离子特征分析

2012年8月6日—22日利用大气细颗粒物水溶性组分在线监测分析系统和大气气溶胶OC/EC在线分析仪在线分析了西安PM2.5中的水溶性无机离子和OC、EC,并结合气溶胶前体物SO2、NO2和部分气象参数的监测数据进行了分析。结果表明,PM2.5中OC、EC和主要水溶性组分SO2-4、NH+4和NO-3的比重分别为:14.34%、5.35%、26.32%、12.90%和11.28%;以有机物(OM)为主要成分的总碳气溶胶(TCA)在PM2.5中的质量分数为28.30%,其中光化学反应导致OM中二次组分(SOC)高达45.30%;对主要水溶性组分之间的相关性分析发现,NO-3、SO2-4、NH+43种主要组分之间的结合形态为(NH4)2SO4和NH4NO3,对Mg2+和Ca2+的相关分析反映其有多种共同源;此外,硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)均较高,表明大气中存在较强的光化学反应。PM2.5的各组分因子分析得到4个主要来源(机动车尾气和燃煤、土壤建筑尘和生物质燃烧、二次硝酸盐气溶胶、二次硫酸盐气溶胶)。     

锅炉烟气联合脱硫脱氮技术

硫氧化物和氮氧化物是燃煤锅炉排放的主要污染物，传统分步脱硫脱氮设备昂贵且效率不高，而联合脱硫脱氮技术具有很大的优越性，如可以减小系统的复杂性、具有更好的运行性能、较低的成本及较小的占地面积，因此实现在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺成为国内外烟气净化技术的研究重点。对近年来国内外各种联合脱硫脱氮技术的脱除原理、研究现状、应用情况和主要优缺点进行了论述，并对各工艺的经济技术指标给予了多方面的比较。通过对两类烟气联合脱硫脱氮技术(炉内联合脱除和烟气中联合脱除)的分析、综合和比较，找出了我国今后脱硫脱氮技术的研究重点，从而为脱硫脱氮技术的进一步开发和改进提供参考。     

含重金属Cu元素模拟尘源气溶胶的试验研究

重金属元素易富集于大气颗粒物中且会对人体造成较大危害,为进一步提高高效空气过滤器性能,有针对性地去除含重金属元素的颗粒物,提出了有关过滤器测试标准要求外的新的人工尘源气溶胶发生溶液CuSO4,并从相关性、粒谱分布、分散度等方面对其能否满足测试气溶胶的要求进行验证分析。结果表明:(1)CuSO4和KCl间的相关系数(R2)为0.991 52,相关性很好;NaCl、KCl和CuSO4气溶胶的几何标准差分别为0.88、0.85、0.81,呈单分散且分散程度接近,可很好地满足测试气溶胶要求。(2)随发生溶液浓度的增加,气溶胶峰值粒径增大,导致分散度增加;随喷气压的增加,气溶胶峰值粒径减小,分布趋于集中。发生溶液浓度和喷气压对CuSO4和KCl气溶胶峰值粒径、粒子数浓度和分散度作用规律的一致性进一步证明了CuSO4气溶胶作为测试气溶胶的可行性。     

太原市降水化学特征及来源分析

本研究采集了2012年3—11月间35场太原降水样品,探讨了pH值、电导率和水溶性化学组成特征。结果表明,降水pH加权平均值为5.27;电导率平均值为98.8μS/cm,表明大气污染显著;SO2-4(471.8μeq/L)、NO-3(93.6μeq/L)、Ca2+(477.4μeq/L)和NH+4(133.4μeq/L)是太原降水的主导离子,4种离子占总离子浓度的85%。SO2-4/NO-3当量浓度比为4.38,比太原市1986年的比值(19.02)下降了77%。太原降水的酸性仍以SO2-4主导,但NO-3比例大幅上升。降水离子相关性分析和气团后向轨迹表明太原市大气污染物主要来自自身排污企业(热电厂、钢铁厂等)污染物的扩散以及省内焦化企业污染物的输送等小尺度区域内。太原市硫的湿沉降量为1.93 t/(km2·a);氮湿沉降量为1.54 t/(km2·a),其中铵态氮和硝态氮分别为1.28 t/(km2·a)和0.26 t/(km2·a);钙为5.87 t/(km2·a)。     

大气气溶胶物质来源研究进展

大气气溶胶物质来源研究是大气污染研究极为重要的内容,它对污染物质的追踪评价具有较大的意义。本文较为系统地讨论了大气气溶胶物质来源研究的现状。从气溶胶的特征上分别论述气溶胶物质来源的矿物学（ 颗粒） 、无机化学和有机化学研究的进展。     

硫酸铵作为人工气溶胶模拟尘源的研究

硫酸盐、铵盐等水溶性无机盐粒子是大气气溶胶的重要组成部分,为进一步提高高效过滤器性能测试实验的精度,提出了过滤器测试标准要求外的新的人工尘气溶胶发生液(NH_4)_2SO_4,并通过一系列实验,从相关性、粒谱分布、分散度等方面对其气溶胶粒子能否满足测试气溶胶的要求进行验证分析。实验结果表明,(NH_4)_2SO_4和KCl间的相关系数R2为0.994 78,相关性很好;NaCl、KCl和(NH_4)_2SO_4气溶胶的几何标准差分别为0.88、0.85和0.87,呈单分散且分散程度接近,可很好的满足测试气溶胶要求。还获得了可控参数喷气压力与发生溶液质量浓度对(NH_4)_2SO_4气溶胶粒谱分布的影响规律:随喷气压力的增加,气溶胶粒子的粒径减小,分布集中;而随发生溶液质量浓度的增加,粒径增大,导致分散度增加。质量浓度和喷气压力对(NH_4)_2SO_4和KCl气溶胶粒径和分散度作用规律的一致性进一步表明(NH_4)_2SO_4作为测试气溶胶的可行性。     

臭氧的化学

人们关于 SST(超音速)飞机和碳氟气溶胶推进剂对氮流臭氧层产生有害影响的争论已使科学界警觉到,彻底了解大气力学,特别是臭氧的重要作用的重要性。臭氧对环境的影响是极其复杂的。平流臭氧层保护了地球,不受短波长、高能太阳辐射的危害,起到了有益的屏蔽效果。另一方面,平流层臭氧作为氧化剂,对植物、动物的生命以及生产的材料是有害的。     

厌氧铁氨氧化脱氮除磷效能及稳定性研究

为探究厌氧铁氨氧化(Feammox)污水处理效能及稳定性,考察了铁氧化物类型、硫限制和低温(4℃)对Feammox脱氮除磷的影响,并分析了污泥与微生物特性。结果表明,添加硫酸盐和水铁矿的实验组具有较好的脱氮除磷效果,氨氮和总磷去除率分别超过84%和98%,各实验组氨氧化产物均以硝态氮/亚硝态氮为主,并通过反硝化去除。微生物分析表明,添加硫酸盐和水铁矿、硫酸盐和磁铁矿的实验组中具有较高丰度的氨氧化细菌,硫限制和低温条件下则具有较高丰度的异养反硝化细菌。综上,Feammox具有较稳定的脱氮除磷效果,硫限制和磁铁矿作为铁源不影响其氨氧化效率,但低温明显降低氨氧化效率。     

超高效气溶胶净化系统有效性现场检验研究

各类超高效气溶胶净化系统普遍存在的较为突出的问题是:缺乏系统工作有效性现场检测手段,难以判断系统防护是否失效。根据超高效滤料过滤特性和测试原理,并在分析了大气气溶胶对过滤效率测试影响的基础上,提出大气气溶胶背景下,基于粒数浓度测量和使用发生的高浓度单分散气溶胶作为实验气溶胶的净化系统防护有效性现场检验测试技术及系统组成,并进行了验证。     

铁铜双金属氧化物对水体中Sb(Ⅴ)的吸附去除研究

通过化学共沉淀法制备铁铜双金属氧化物,并采用扫描电镜、X射线衍射、氮吸附脱附实验对其化学组成及表面积进行分析。通过静态吸附与固定床动态吸附实验考察铁铜双金属氧化物对废水中Sb(Ⅴ)的吸附去除能力,并分析了吸附动力学与反应机制。结果表明,制得的铁铜双金属氧化物并不仅是铜氧化物与铁氧化物的简单混合,其比表面积远大于铁氧化物和铜氧化物;静态吸附实验显示,铁铜双金属氧化物对Sb(Ⅴ)溶液的吸附去除率明显高于铁氧化物和铜氧化物,当Sb(Ⅴ)溶液初始pH为6.0,初始质量浓度为20mg/L,溶液体积100mL,振荡速度100r/min,吸附时间为24h,0.03g铁铜双金属氧化物对Sb(Ⅴ)的吸附去除率高达95.6%,吸附数据符合伪二级动力学方程;固定床动态吸附实验表明,随着进水流量的增加,床层耗竭时间缩短;铁铜双金属氧化物对Sb(Ⅴ)去除以化学吸附为主,铁铜双金属氧化物在吸附过程中生成铁置换的黝铜矿。     

二氧化钛气溶胶颗粒在石英玻璃纤维上的沉积

利用雾化挥发发生原理制备二氧化钛气溶胶,将二氧化钛气溶胶颗粒负载在石英玻璃纤维上,制备二氧化钛-石英玻璃纤维功能性空气过滤材料。实验研究了二氧化钛气溶胶发生相关参数、石英玻璃纤维直径分布、透过率曲线、最易透过粒径,并对二氧化钛气溶胶颗粒在石英玻璃纤维上的负载过程和负载形态进行了探讨。研究结果表明,发生的二氧化钛气溶胶具有可控的粒径分布和较好的分散性;中值粒径128 nm的二氧化钛气溶胶颗粒能够稳定负载在3μm的石英玻璃纤维上;二氧化钛在石英玻璃纤维上的沉积量受沉积时间的影响,沉积过程中阻力开始变化不大,随后在沉积饱和点后阻力迅速增大,滤料填充度越高沉积饱和点出现时间越早;二氧化钛粒子在纤维表面的负载形态除颗粒、团簇外,还有三维的树枝状空间结构。     

锰负载量对MnO_x/PG催化剂低温SCR反应的影响

凹凸棒石负载锰氧化物(MnO_x/PG)催化剂是一种新型高效的低温选择性催化还原(SCR)催化剂。锰氧化物负载量对催化剂的脱硝活性影响显著,针对不同质量分数锰氧化物负载量的催化剂的SCR反应行为进行了动力学研究。结果表明:增加锰的负载量不改变反应表观活化能,锰氧化物负载量的增加在考察范围内具有一致的组分形态和化学活性;反应活性中心的数量随负载量的增加而增长是催化剂活性增长的主要原因。结合前期NH_3-TPD研究,进一步明确氨主要在载体上吸附,锰的负载主要促进了吸附态氨的活化过程。     

溶解氧分区控制的一段式自养脱氮工艺的性能及其中微生物的特征

针对一段式自养脱氮工艺普遍存在脱氮性能较差或不稳定的问题,提出了溶解氧分区控制的策略,研发了一种内外分层、溶解氧分区的新型自养脱氮反应器.通过改变反应器的进水氮负荷和调控曝气量,考察其溶解氧分区效果和脱氮性能变化,并探究长期运行过程中微生物群落结构特征.结果表明:在为期250d的连续实验中,新型反应器能实现良好的溶解氧...     

福州市东郊大气气溶胶物理特性及其来源分析

利用GRIMM180环境颗粒物监测仪观测了2012年12月至2013年11月福州市东郊气溶胶数浓度和质量浓度,分析了该地区气溶胶粒子的主要物理特征。结果表明,福州市东郊气溶胶数浓度和质量浓度都有着明显的季节变化特征,冬季最高,夏季最低;与京津冀、长三角和西部大城市相比,福州市东郊气溶胶质量浓度较低,空气质量较好。从PM_(2.5)在PM10中所占比例来看,PM_(2.5)是影响福州市东郊空气质量最主要的因子。在冬季气溶胶数浓度日变化基本呈双峰分布,早晨和傍晚分别出现峰值;夏季呈单峰分布,峰值出现在午后。利用后向轨迹HYSPLIT-4模式,经过聚类分析得到,在春季、秋季和冬季福州市气团输送来源主要是北方内陆和福州本地及邻近地区;而在夏季海洋是气团的主要输送来源。