生物质废物催化热解特性及多因素优化实验

生物质废物催化热解所得生物油中富含多环芳烃(PAHs)污染物,但其分布特征及相应影响因素尚缺乏深入探讨。以Co_3O_4为催化剂,采用管式炉反应器在不同温度下热解水曲柳木屑制备生物油,并分析其化学组分和16种PAHs污染物分布特征。结果表明,生物油中以酚类化合物为主,而PAHs污染物的种类与含量均随反应温度的升高而增加,PAHs总含量从389.60μg·g~(-1)(400℃)攀升至105 435.12μg·g~(-1)(700℃)。同时,将CO_2引入热解气氛,利用Box-Benhnken曲面响应法对催化热解过程的多个工艺因素进行优化。结果显示,在热解温度为511℃、停留时间为12.7 min、热解气氛的CO_2/N_2比例为88/12时,生物油产率达到最大值,约45%。研究结果对生物质废物的高效、低污染资源化利用具有参考价值。     

氮磷比对石油污染沙滩中PAHs去除的影响

溢油风化后粘附在沙滩上,其中的多环芳烃(PAHs)很容易在环境中残留,对人类健康和生态环境构成威胁。以萘、蒽、芘为对象,研究了生物柴油-营养盐联合修复油污沙滩时氮磷比的影响。结果表明,生物柴油可使细沙中的PAHs释放并使其在海水中的浓度显著升高;系统中石油降解菌和异养菌总数分别在N/P为5∶1和10∶1时达最高;在萘的生物降解过程中,N/P为5∶1时的速率常数分别是N/P为10∶1和1∶1时的1.3和2.9倍,蒽的生物降解结果与此类似。然而,不同的N/P比对芘的降解速率几乎没有影响。研究结果可为石油污染沙滩中PAHs的去除提供数据支持。     

燕山地球关键带多环境介质中多环芳烃分布特征

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为环境中常见的持久性有机污染物,因其致癌、致突变、致畸和难降解的特性备受关注。地球关键带是维系地球生态系统功能和人类生存的关键区域,选取燕山地球关键带的雁栖湖站点,对地表水、表层土壤(0～10 cm)和地下水3种环境介质进行调查研究,旨在探索16种PAHs的分布情况。结果表明：1)地表水、土壤、地下水中的16种PAHs含量范围分别为9.78～2 221.3 ng·L^-1、76.21～285.03μg·kg^-1、21.45～1 521.13 ng·L^-1,均值分别为548.42 ng·L^-1、195.77μg·kg^-1、492.54 ng·L^-1,地表水中的平均浓度高于地下水;2) 3种环境介质中PAHs分子质量分布呈现大体相似特征,具体表现为单体PAH中萘(Nap)占主导地位,2～3环低分子量PAHs占比大于4环,5～6环最低;3)地表水和地下水的PAHs质量分数占比基...     

废润滑油再生燃油及其碳烟热重特性研究

为合理评价废润滑油再生燃油的热稳定性及其燃烧生成碳烟的氧化活性,采用热重分析法研究了废润滑油再生燃油及碳烟的热重特性,同时采用Coats-Redfern方程计算了燃油与碳烟的热动力学参数。结果表明:(1)分别采用一级、二级动力学模型求解2种燃油及其碳烟的热动力学参数,热动力学参数的拟合直线的线性相关性较好。(2)再生燃油的热稳定性比柴油好。最大失重速率对应的温度接近燃油的着火温度。再生燃油、柴油的活化能分别为44.2、39.2kJ/mol。(3)碳烟存在3个明显的质量损失阶段。(4)再生燃油燃烧生成碳烟的10%失重时对应的起燃温度高于柴油,两者燃烧生成碳烟的50%失重时对应的起燃温度相差不多。     

乌鲁木齐市大气可吸入颗粒物中多环芳烃的污染特征及来源解析

在乌鲁木齐市南、北设置2个采样点,从2011年3-12月采集可吸入颗粒物(PM2.5、PM2.5-10)样品,分析了美国环境保护署优控的13种多环芳烃(PAHs)的浓度,采用比值法、主成分分析法和多元线性回归法对乌鲁木齐市大气PM2.5、PM2.5-10中PAHs的来源进行了分析。结果表明,科学院站PM2.5中13种PAHs的总质量浓度平均值为247.2ng/m3,变动范围为1.14~2 113.33ng/m3;新大站PAHs的总质量浓度平均值为240.84ng/m3,变动范围为4.96~1 359.41ng/m3。而科学院站PM2.5-10中13种PAHs的总质量浓度平均值为57.78ng/m3,变动范围为1.18~519.87ng/m3;新大站的总质量浓度平均值为49.18ng/m3,变动范围为1.38~412.52ng/m3。比值法分析结果表明,所采集样品的2/3来自煤和生物质的燃烧排放;主成分分析法和多元线性回归分析法结果表明,采暖期汽油和煤源对PM2.5中总PAHs的贡献率为46%,而非采暖期混合源的贡献率高达85%。采暖期汽油和柴油源对PM2.5-10中总PAHs的贡献率为66%,而非采暖期混合源的贡献率为78%。     

盐度对IBAF处理采油废水中PAHs的影响

通过监测固定化曝气生物滤池(immobilized biological areated filter, IBAF)进、出水中不同结构PAHs浓度的变化，分析盐度对其处理效果的影响。结果表明，IBAF反应系统在盐度0%～5%(w/v)，HRT为8 h，COD容积负荷为0.3～0.8 kg/(m³·d)的条件下，对石油类、COD、TOC的平均降解效率达96.7%，95%和85%，分配在油粒中和溶解于水中的PAHs可在载体过滤、吸附和微生物降解等作用下，不随出水排出系统。盐度为1%～2%(w/v)时，进、出水中PAHs浓度较高，是由于增溶作用使PAHs分配在粒径小于100 μm油粒中和水相中的比例升高。出水中测得含2个苯环PAHs占比较大，这可能是由于在3、4环PAHs加氧开环的微生物降解过程中产生中间产物并通过GC-MS自动测量造成的。     

峰峰矿区奥灰水多环芳烃组成、分布特征及其来源

为分析峰峰矿区煤矿开采后矿区地下水多环芳烃(PAHs)的分布和来源,在矿区采集并分析了15件奥灰水样品,对样品中16种PAHs的含量进行统计分析,并运用氢氧同位素和同分异构体比值相结合的方法分析确定了其污染来源。结果表明:峰峰矿区奥灰水中PAHs总质量浓度为0.06~0.56ng/L,呈现出萘(Nap)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flt)、芘(Pyr)、芴(Flu)为主的2~4环PAHs低浓度高检出特征;Ant/(Ant+Phe)—Flt/(Flt+Pyr)结果表明奥灰水中PAHs主要来自煤和生物质的燃烧;δD—δ18 O、δD—Phe结果表明,奥灰水中的PAHs主要来源于煤和生物质燃烧产物在高海拔基岩裸露地区随降雨直接入渗补给;少数来源于潜水、矿井水和煤系基岩水等的越流补给。     

水葫芦多环芳烃含量及其与脂肪含量的关系

利用气相色谱/质谱联用仪测定了湿地浮水植物水葫芦体内16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量,分析了PAHs的组成,并研究了体内脂肪含量对PAHs含量的影响。结果表明,不同进水方式(间歇和连续进水)时,水葫芦体内PAHs的含量差别不大,16种PAHs的含量分别为1 186.67 ng/g(dw)(间歇进水)和1 280.00 ng/g(dw)(连续进水),且以2环、3环和4环为主。水葫芦体内,2环、3环、4环和5环PAHs在间歇进水百分比含量分别为27.55%、34.27%、23.31%和14.47%,连续进水百分比含量分别为29.43%、33.85%、23.81%和13.54%,6环PAHs在水葫芦体内没有检测到。水葫芦积累PAHs的量占湿地系统去除PAHs总量的1.16%~1.99%,其体内脂肪含量与其对PAHs的积累作用有一定的相关性,脂肪含量越高,PAHs的含量也越大。     

柴油的指纹提取及基于其指纹信息的层次聚类分析

采用气相色谱/质谱方法对6种常见柴油中的主要生物标志物进行定量分析,并基于生物标志物指纹信息进行了层次聚类分析.结果表明:(1)柴油中含有丰富的饱和链烷烃生物标志物；双环倍半萜类生物标志物含量较高,分布特征显著,较好地补充了柴油中生物标志物的指纹信息.(2)柴油中美国环境保护署优先控制的多环芳烃含量较低,含有非常少量的...     

三维荧光联合气相色谱/质谱快速溢油鉴别技术研究

通过一个具体溢油事例的研究,提出了通过三维荧光联合气相色谱/质谱(GC/MS)进行海面溢油鉴别的方法。采用三维荧光指纹信息(谱图形状、荧光特征峰位置、荧光特征峰强度)对14个可疑溢油源样品进行筛选,排除了13个可疑溢油源样品后,再利用GC/MS方法对溢油样品以及剩余可疑溢油源样品中难降解的生物标志化合物(饱和链烷烃、萜烷、甾烷、多环芳烃)进行分析,计算相应的诊断比值并采用"重复性限"方法进行溢油样品和可疑溢油源样品的鉴别分析。结果表明,溢油样品与其中的一个可疑溢油源样品一致,为同一来源;采用三维荧光联合GC/MS进行海面溢油鉴别,既可保证鉴别的准确性,又可大幅度减少检测工作量,缩短鉴定周期。