计算流体力学模拟街道峡谷特征和风向对细颗粒物污染扩散的影响

街道峡谷结构和风向会对街道峡谷内的污染物浓度和扩散特征带来一定影响。利用计算流体力学(CFD)软件,针对街道峡谷高宽比、建筑物间隔(建筑物间空隙与街道总长度的比值)和风向对街道峡谷内细颗粒物扩散的影响进行数值模拟。模拟结果表明,建筑物间隔为20%,风向为北风,风速为3m/s,街道峡谷高宽比分别为1∶2、1∶1和2∶1时,街道中心线距地面1.5m高度细颗粒物最大质量浓度分别位于-19.3、-88.0、-19.3m(以与街道中心点的距离计,正值表示在街道中心点以东,负值表示在街道中心点以西,下同)位置,为37.5、46.4、28.4μg/m3。街道峡谷高宽比为1∶1,风向为北风,风速为3m/s,建筑物间隔分别为0、20%和40%时,街道中心线距地面1.5m高度的细颗粒物最大质量浓度分别位于148.0、-92.3、-186.7m位置,为88.1、31.6、33.7μg/m3。街道峡谷高宽比为1∶1,建筑物间隔为20%,风速为3m/s,且分别处于西风、北风和西南风时,街道中心线距地面1.5m高度的细颗粒物最大质量浓度分别位于165.3、58.0、1.5m位置,为10.6、11.2、16.0μg/m3。可见,CFD模拟近地面污染物扩散时应考虑街道峡谷结构和风向的影响。     

不对称街谷内PM_(2.5)浓度垂直分布特征及成因

当前细颗粒物PM2.5已成为城市环境的主要污染物,研究城市不对称街谷内PM2.5浓度的垂直分布特征,对居民日常生活与健康出行有现实意义。实验选取2013年3个不同阶段对高度在1~35 m范围的街谷进行PM2.5浓度监测,同时引用街谷内流场模型与浓度场模型,对PM2.5浓度垂直分布特征及成因进行探究。结果表明,不对称街谷受大气对流、风速、风向影响,街谷内细颗粒物存在不均匀分布特点,在较高侧随着壁面高度的增加PM2.5浓度大体呈"S"型曲线变化。同时在同一阶段监测的4天中街谷内PM2.5浓度分布特征大体一致,而阶段之间差异明显;街谷内PM2.5浓度垂直分布的最高浓度差出现在阶段1,高达75μg/m3,阶段2与阶段3浓度差相对减弱,仅在20~30μg/m3之间。通过阶段2与阶段3对比可知,北京冬季供暖燃煤对大气细颗粒物的贡献较大,导致颗粒物浓度偏高;而非采暖期气温回升,大气对流作用较强,有助于大气颗粒物扩散,因而街谷内PM2.5污染程度相对较低。     

上流式厌氧污泥床处理城市垃圾渗沥液的试验研究

采用上流式厌氧污泥床 (UASB)处理城市垃圾渗沥液 ,结果表明 :在水力停留时间为 1～ 6d和容积负荷为 1 5～ 7 8kgCOD/m3 ·d的条件下 ,COD的去除率为 6 0 %～ 85 5 % ,且去除率随水力停留时间的延长和负荷的增加而增加 ;甲烷产量随容积负荷的增加而呈线性增加 ;沼气中甲烷的含量基本在 90 %之上 ;污泥的VSS/SS先由 0 6 2逐渐减小到 0 5 6 ,随后稳定在 0 5 4～ 0 5 8之间 ;污泥的比产甲烷速率一直维持在 0 0 0 35～ 0 0 0 5 3gCODCH4 /gVSS·gCOD·d之间 ;厌氧处理渗沥液的基本动力学常数Ks、μm、Y和kd 分别为 380 7mgCOD/L、0 0 337d-1、0 0 6 6 1gVSS/gCOD和 0 0 0 14d-1。     

降雨过程对污水处理厂无机颗粒物特性及活性污泥的影响

取消初沉池的污水处理厂,粒径小于200μm细微无机颗粒物将直接进入生化池,或悬浮或沉积,进而影响生化池的运行。以山地城市某污水处理厂为例,跟踪监测了夏季2个月的6次降雨过程中旋流沉砂池进出水无机颗粒物的粒径和浓度,并同期测定了生化池活性污泥浓度以及污泥MLVSS/MLSS比值。研究发现:旱季旋流沉砂池进出、水中的无机颗粒物平均粒径分别为65.25μm及54.14μm,浓度均值分别为146 mg·L-1及128 mg·L-1,无机颗粒去除率12.33%;降雨旋流沉砂池进出、水中的无机颗粒物峰值平均粒径分别为140.48μm及94.54μm,峰值平均浓度分别为2 167 mg·L-1及1 591 mg·L-1,无机颗粒去除率26.58%;旋流沉砂池对粒径≥200μm颗粒的去除较稳定,对细微无机颗粒物的去除效率约10%。研究进一步发现,降雨中颗粒物浓度分别与雨前晴天数及平均雨强呈线性正相关关系。通过核算生化池无机颗粒物的物料平衡关系,得知研究期间生化池累积无机颗粒物总量410.25 t,其中399.45 t沉积在底部,其余悬浮于活性污泥混合液中。活性污泥MLVSS/MLSS由0.52降至0.40,MLVSS由1 410 mg·L-1降至930 mg·L-1,污泥活性下降,系统运行效能受到影响。     

六氯苯对水体微型生物群落的影响及其吸附行为

研究了六氯苯(HCB)对微型水生生物群落的影响及其吸附、传递过程.测定了群落的耗氧量和不同粒经颗粒物的生物量及HCB变化.试验结果显示,在6μg/L HCB影响下,群落的呼吸作用受到抑制,生物量减少.试验第1天,30.0%(质量分数,下同)的HCB以溶解态存在,26.3%吸附在0.22～2 μm的颗粒物(以细菌为主)上,22.1%吸附在2～8 μm的颗粒物(以鞭毛虫和藻类为主)上,21.6%吸附在大于8 μm的颗粒物(以藻类和大型原生动物为主)上.48 h后,溶解态的HCB逐渐减少,并由食物链低营养级向高营养级传递.最后74.9%的HCB都吸附在微型生物群落等颗粒物上,只有25.1%的HCB以溶解态存在.     

生物质锅炉排放细颗粒物质谱特征研究

使用单颗粒气溶胶质谱仪,研究了5种生物质成型燃料(咖啡渣、秸秆-花生壳、稻壳、混合型、木屑-刨花)锅炉烟气中细颗粒物的排放特征。木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~2.00μm,呈双峰分布。其余的生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~1.20μm,呈单峰分布。受燃料类型、锅炉负荷、炉膛温度等因素影响,木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以含碳组分(17.4%(数浓度占比,下同)~29.7%)、含钾组分(26.2%)为主。其余生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以无机矿物质与金属的混合物(3.0%~92.7%)、含钾组分(9.7%~53.4%)为主,明显不同于传统的生物质燃烧源。     

环境污染与防治网络版论文摘要

广州市荔湾区大气 PM10 与PAHs的粒径分布研究唐小玲　毕新慧　谭吉华王歆华　盛国英　傅家谟(中科院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室 ,广东省环境资源利用与保护重点实验室 ,广东广州 5 10 6 4 0 )分析了广州市荔湾区 4个季度的大气颗粒物样品的PAHs组分。结果表明 :附载在小颗粒上的 PAHs明显高于粗颗粒 ,粒径≤ 0 .4 9μm、≤ 1.5 μm颗粒上的 PAHs分别占PM1 0 中 PAHs的 4 7.5 %、85 .2 % ;PAHs随着分子量的减少 ,在粗颗粒上的相对含量增加 ;除高挥发性的化合物以外 ,高温季节 PAHs优于富集在≤ 0 .4 9μm单位…     

裸土风蚀型开放源起尘对城市空气颗粒物的影响评估

多个城市的空气颗粒物源解析结果表明,开放源是北方城市空气颗粒物的最主要贡献者,是影响空气颗粒物达标的重要源类,其中裸土风蚀尘是空气颗粒物最主要来源。以天津市为例,利用箱模型和源解析模型测算了天津市裸土风蚀型开放源的起尘量及其对城市空气颗粒物的贡献值。计算结果表明,裸土风蚀型开放源总悬浮颗粒物(TSP)的起尘量为13.18×104t/a,平均贡献值为103.53μg/m3,PM10的起尘量为5.28×104t/a,平均贡献值为41.45μg/m3。表明裸土风蚀的起尘量对环境空气质量的影响绝不能低估,应该重视裸土风蚀型开放源的污染控制。     

城市典型屋面径流的排污特征

对城市中典型的2种材料(油毡和水泥)屋面降雨径流中颗粒物(SS)、氮(N)和磷(P)污染物排放特征进行了研究。结果表明,屋面径流中颗粒物主要是以10~100μm粒径范围的颗粒物为主(约占75%),氮主要是以溶解态形式排放(80%~95%),且主要形式是以硝态氮和氨态氮为主,水泥屋面增加了径流中硝态氮的比例,而沥青屋面增加了氨态氮和溶解态有机氮的比例。而磷主要是以颗粒物形态排放(约占40%~70%,平均57.5%),且主要结合10~50μm粒径范围的颗粒物。去除10~50μm粒径颗粒物可以降低屋面径流中50%颗粒物和47.9%磷的排放,而氮却需采用不同处理方法。同时,EC和TSS与TN和TP相关关系表明,EC和TSS可分别作为屋面降雨径流溶解态氮和颗粒态磷污染程度检测和评价指示指标。研究结果为有效地去除降雨径流中污染物、降低城市面源污染对水环境的影响,提供了一定的科学依据。     

宁夏“大气十条”出台

正作为贯彻落实"大气十条"的一项重要举措,《宁夏回族自治区大气污染防治行动计划(2013-2017)》(以下简称《行动计划》)近日出台。近年来,宁夏能源资源消耗持续增加,细颗粒物、氮氧化物和挥发性有机物排放量显著增长,冬季雾霾现象也开始显现,大气污染形势比较严峻。《行动计划》提出了大气污染防治的具体目标:到2017年,全区地级城市空气质量有所改善,重污染天气较大幅度减少,优良天数比例逐年提高;可吸人颗粒物年均浓度比2012年下降10%。首府银川市可吸入颗粒物年均浓度下降20%,年均浓度控制在83μg/m~3以内,细颗粒物年均浓度逐年下降。《行动计划》列出了全区大气污染防治的10项重     

沸石床处理农田暴雨径流氮磷中试研究

对沸石床去除农田暴雨径流中氮磷进行了人工模拟中试研究。结果表明 ,沸石床对暴雨径流有较好的净化作用 ,系统水力负荷介于 0 2 4m3 /m2 ·d和 2 4m3 /m2 ·d之间时 ,暴雨径流中主要氮磷污染物的总去除率可达 :TN 4 5 % ,NH4 N 6 0 % ,NO3 N 2 0 % ,TP 38%。平均去除能力为TN 8 14g/m2 ·d ,NH4 N 3 6 4g/m2 ·d ,NO3 N 1 17g/m2 ·d ,TP 0 5 9g/m2 ·d。茭草床的效果明显好于芦苇床 ,植物床的效果明显好于空白对照床。系统在最大进水能力 31L/min下 ,对氨氮仍然能保持4 0 %以上的去除率     

麦秆对水中扑草净的吸附性能研究

农业秸秆富含纤维素、木质素等组分,是良好的吸附材料。采用麦秆作为吸附剂,其对浮油及溶解油具有良好吸附效果。选用麦秆为吸附剂,探究其对扑草净的吸附效果。主要考察麦秆粒径、投加量、振荡频率、扑草净初始质量浓度4种因素对吸附的影响,研究麦秆对扑草净的吸附等温线和吸附动力学过程,并采用正交实验对影响吸附的因素进行优化。结果表明:(1)麦秆可有效降低废水中扑草净浓度,在振荡频率150r/min、麦秆粒径250~500μm、投加量0.500 0g、吸附300min时,扑草净初始质量浓度由5.20mg/L降至3.22mg/L,去除率为38.08%。(2)单因素吸附平衡实验表明,随麦秆粒径增加(150~4 000μm),其比表面积减小,平衡吸附量随之减小,麦秆粒径150~250μm时平衡吸附量为0.192 0 mg/g,显著大于1 700~4 000μm时的平衡吸附量(0.059 3mg/g);随麦秆投加量增加(0.100 0~1.000 0g),去除率随之提高,平衡吸附量与之相反,0.100 0g投加量时平衡吸附量为0.222 0mg/g;随着振荡频率加剧,麦秆在水中扩散增强,与扑草净碰撞几率增加,振荡频率250r/min时平衡吸附量为0.191 0mg/g;随扑草净初始质量浓度增加(1.03~6.18mg/L),平衡吸附量随之增加,初始质量浓度为6.18mg/L,平衡吸附量为0.226 0mg/g。(3)分别以Henry型、Langmuir型、Freundlich型吸附等温式进行拟合,资料表明,以Henry型吸附等温式较适宜描述该吸附过程。(4)采用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich经验方程、颗粒内扩散方程分析吸附动力学过程,以伪二级动力学方程较符合。(5)在振荡频率为150r/min、初始质量浓度为2.00mg/L、麦秆粒径为250~500μm、投加量为0.700 0g时,扑草净最佳去除率为47.80%。     

北京市道路扬尘时空变化特征的研究

道路扬尘已成为城市颗粒物重要来源之一。为了甄选有效的采样测试方法,分别采用降尘法和积尘负荷法对北京市4种不同类型的道路扬尘进行采集,通过分析获得降尘量和积尘负荷的时空变化规律。结果显示:降尘量夏季明显高于秋季,在次干道和支路上,采样高度1.5、2.5m的降尘量差异不大,在夏季差值分别为0.193 0、0.122 4g/(m~2·d),在秋季差值分别为0.037 1、0.013 3g/(m~2·d);而主干道和快速路上,1.5 m高度的降尘量明显大于2.5 m高度,在夏季差值分别为0.268 6、0.464 6g/(m~2·d),在秋季差值分别为0.111 0、0.353 9g/(m~2·d);道路积尘负荷夏季高于秋季,在夏季表现为支路次干道主干道快速路,其积尘负荷从大到小依次为2.758 9、1.976 7、1.787 8、1.547 5g/m~2,在秋季表现为次干道支路快速路主干道,其积尘负荷从大到小依次为1.920 2、1.822 9、1.430 6、0.201 5g/m~2。随着车流量增大和车速加快,积尘负荷逐渐降低。研究结果能为北京市在道路扬尘采样方法的选择和颗粒物控制上提供理论依据。     

石家庄市夏季道路交通扬尘排放特征研究

利用石家庄市快速路、主干道、次干道、支路共8条道路上布设的降尘缸,收集夏季道路交通扬尘并进行样品筛分、称重、粒径分析及碳分析。结果表明:(1)2.5~10.0μm粒径颗粒物含量最高,其次为10.0~30.0μm,0~2.5μm最少。相同类型道路南侧、西侧细颗粒物多,而北侧、东侧大颗粒物相对多,原因与道路两侧车流量和周围环境有关。2.5~10.0μm颗粒物更易在2.5 m处富集,而10.0~30.0μm颗粒物在1.5 m处容易富集。(2)PM_(2.5)比PM10更易富集碳。快速路PM_(2.5)中总碳(TC)、有机碳(OC)高,元素碳(EC)低。快速路和主干道2.5 m处PM10更易富集碳,次干道和支路则更易在1.5 m处富集。(3)研究区道路扬尘PM_(2.5)和PM10中碳组分的主要来源为汽油车尾气和燃煤排放,少部分为生物质燃烧。     

微量元素对柠檬酸废水发酵回用的影响

本文研究了微量元素Cu2 、Fe2 、Zn2 、Mn2 、Mg2 和PO3-4 对柠檬酸中和废水发酵的影响。在经过“碱沉淀—离子交换法 (AIE法 )”处理后的废水培养基中分别加入 1× 1 0 -8g/mlMn2 、1× 1 0 -7g/mlZn2 、1× 1 0 -6 g/mlMg2 、1× 1 0 -5g/mlCu2 和 1 .5× 1 0 -2 g/mlPO3-4使产酸依次提高 2 .8%、9.0 %、1 0 .5 %、8.3%、7.2 %和 3.4 %。Fe2 的加入降低了柠檬酸产量。     

上海市郊节假日大气颗粒物中碳和离子的粒径分布

由于人类节日活动,节日大气污染与平时相比有独特性,了解其污染特征对指导人类生活有重要意义。用Staplex公司分粒径的大流量采样器采集上海嘉定区2009—2010年节日(春节、劳动节、中秋节、国庆节)及相应临近非节日(以下简称非节日)的大气颗粒物样品,分析了颗粒物中主要化学组分的节日特征。在所研究的4个节日中,春节由于受到大量烟花爆竹燃放的影响,节日效应最为严重,且其影响主要在细粒径段(3.00μm)。春节细粒径段颗粒物质量浓度、有机碳和元素碳质量浓度分别为99.2、30.2、9.5μg/m3,与非节日的比值分别为1.5、2.6、3.4;而影响最严重的离子是K+和Mg2+,其与非节日的比值分别为29.0和23.7。总体而言,春节颗粒物浓度最高和化学组分污染最严重,其次是劳动节、国庆节、中秋节。     

无机微滤膜过滤阻力的研究

本文采用孔径为 0 .8μm、0 .2 μm和 5 0nm的无机微滤膜 ,考察了不同情况下膜的过滤阻力分布情况。对于造纸黑液 ,当浓度较低时 ,过滤阻力由膜阻力、吸附阻力、堵孔阻力和浓差极化阻力共同控制 ;当浓度较高时 ,吸附阻力起主要作用。过滤 1g/L聚乙二醇溶液的试验结果表明 ,不同孔径膜的过滤阻力构成是不同的 ,孔径越小则吸附阻力越小 ,但浓差极化阻力会显著增加     

城市绿化植物对不同粒径大气颗粒物的吸附特征研究

为研究常见绿化植物吸附大气颗粒物的能力,在南京市城区、城郊区和远郊区选择红叶石楠(Photinia serrulata)、海桐(Pittosporum tobira)、桂花(Osmanthus fragrans)和二球悬铃木(Platanus orientalis)进行研究,测定4种植物叶片吸附大气中不同粒径颗粒物的质量及数量特征。结果表明:植物叶片对不同颗粒物的吸附量存在显著的区域差异和种间差异,区域差异表现为城区城郊区远郊区;种间差异表现为二球悬铃木吸附能力最强,红叶石楠和海桐吸附能力相近,桂花吸附能力最弱。植物叶片对不同粒径颗粒物吸附特征为大颗粒物(粒径10.0μm)质量分数最大,细颗粒物(0.2μm粒径≤2.5μm)在数量上占一定优势。植物叶片上下表面微结构分析表明,植物叶片上表面吸附颗粒物的能力明显强于下表面,细颗粒物或更小粒径颗粒物主要被吸附在绒毛和深浅不一的沟槽处。     

新型无胶粉滤芯对车内空气的净化效果

基于自行研发的无(溶剂)胶粉活性炭滤布工艺,完全通过物理复合技术制备一种新型空调滤芯。依据Ro HS指令测得的铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚浓度均低于检测限。按GB/T 14295-2008进行性能测试,结果显示,阻力值和容尘量分别为129.5 Pa(180 Pa)和4.47 g(4 g)。在模拟车内空气条件下的颗粒物过滤实验中,滤芯对粒径范围在0.5~2.5μm的颗粒物平均去除率大于85%,而对粒径范围在2.5~(10μm)的颗粒物去除率在95%以上,高于普通滤芯在该粒径范围内30%~70%的去除率。车内空气净化实验表明,使用新型滤芯的车内PM_(2.5)浓度在内、外循环条件下稳定值为0.3μg·m~(-3)和1.2μg·m~(-3),而使用普通滤芯只能达到20.0μg·m~(-3)和30.2μg·m~(-3)。此外,该新型滤芯对NO_x在1 h内的吸附容量可达2 676 mg,具有较好的吸附性能。     

贵州地区大气汞污染及湿法脱硫装置除汞效果的初步评价

2004年冬季在贵州地区对大气中气态元素汞进行了大范围的流动监测调查,重点监测电厂分布地区及东部汞采冶加工地区,结果表明,气态元素汞浓度的高值出现在汞化工区和金矿区;在广大农村地区和小县城附近,大气汞浓度大都在100 ng/m3范围内.同期还进行了大气颗粒物汞的采样和分析,结果表明,监测到的大气颗粒物的汞浓度水平＜3 ng/m3,与国内其他一些城市相当;细颗粒物中汞的富集度高,粒径＜2.2 μm的颗粒物汞占60%～80%.此外,实测了采用石灰-石膏法脱硫电厂的燃煤汞平衡,评价了汞去除效果,结果表明,燃煤中的汞大约20%留在灰渣中,石灰-石膏脱去约20%,约59%的汞通过烟气排放到空气中.