天津市挥发性有机物污染特征与来源及其O3生成潜势

为深入了解天津市大气挥发性有机物(VOCs)来源及对O3的影响,基于2020年天津市VOCs在线监测数据,统计分析了VOCs污染特征,用主成分分析法对天津市VOCs的来源进行解析,用最大增量反应活性法分析VOCs的O3生成潜势(OFP).结果表明:2020年天津市VOCs的年均质量浓度总和为56.56μg/m3,其中,...     

基于二次有机气溶胶和臭氧生成潜势的河北挥发性有机物优控物种研究

为研究河北大气中挥发性有机物(VOCs)对臭氧(O₃)及二次有机气溶胶(SOA)生成的影响,利用2021年4—10月河北11个地市VOCs的监测数据,对河北VOCs污染特征及其关键活性组分进行分析研究。结果表明,观测期间河北VOCs平均体积分数为36.16×10^-9,低碳的醛酮类和低碳的烷烃是河北VOCs的主要构成物种。VOCs高值区主要集中在河北中南部沧州、衡水、邯郸、石家庄等地,北部城市秦皇岛、张家口VOCs浓度较低。监测期间,河北O₃生成潜势(OFP)为259.67μg/m³,SOA生成潜势为0.61μg/m³,其中衡水OFP最高,达302.96μg/m³,石家庄SOA生成潜势最高,达0.92μg/m³。甲苯、间/对二甲苯和邻二甲苯对OFP及SOA生成潜势的贡献均较大,是O₃和大气颗粒物协同控制的优控VOCs物种。     

上海城郊大气挥发性有机物污染特征、活性组分及风险评估

为了解上海城郊大气中挥发性有机物(VOCs)的时空污染特征及其对人体潜在健康风险,选取上海某城郊10个点位进行连续6年(2012—2017年)的采样分析。结果表明,上海该城郊大气VOCs平均质量浓度为(243.80±151.52)μg/m3,其中烷烃、卤代烃、芳香烃、含氧VOCs和不饱和脂肪烃依次占VOCs总浓度的45.72%、20.04%、18.84%、11.19%、4.21%。上海郊区不同功能区VOCs总浓度年际变化趋势较为一致,总体呈下降趋势;在空间上,化工区主干道路附近的两采样点VOCs质量浓度最高,分别为307.81、340.97μg/m~3。O3生成潜势和等效丙烯浓度计算结果显示,芳香烃为上海城郊大气中最主要的活性物种,且关键活性组分为甲苯、间/对-二甲苯和异丁烷等。上海城郊大气中27种风险VOCs的总致癌风险值为3.02×10~(-4),高于可接受限值(1.00×10~(-4)),长期暴露可能有致癌风险。     

西安市2013年PM_(2.5)浓度变化分析研究

全面分析2013年西安市13个国控环境空气质量自动监测子站PM2.5监测数据。结果表明:2013年西安市环境空气中PM2.5年均值为105μg/m3,超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级要求(35μg/m3)200.0%,污染较严重;西安市各子站PM2.5月均值总体呈两边高、中间低的"V"型趋势,全市及各子站PM2.5月均值分别为44~206、32~275μg/m3;采暖期(上半年采暖期为1—3月,下半年采暖期为11—12月)、非采暖期(4—10月)PM2.5平均值分别为156、70μg/m3;上、下半年采暖期PM2.5平均值分别为178、124μg/m3;西安市气象风力以微风为主,雨天集中在5—9月,期间PM2.5月均值小于80μg/m3。     

山西省典型炼焦企业化产工段挥发性有机物排放特征及臭氧生成潜势

选取山西省某典型焦化企业化产工段的冷鼓工序、洗脱苯工序、脱硫工序、压滤车间4个工序,采样监测其挥发性有机物(VOCs)排放特征,并运用等效丙烯浓度法和最大增量反应活性(MIR)法综合评价其VOCs的化学反应活性和臭氧生成潜势。结果表明:(1)冷鼓工序、洗脱苯工序、脱硫工序、压滤车间4个工序共检测出32种VOCs,各工序的总VOCs分别为64 809.50、4 933.80、4 610.20、6 346.90μg/m~3。(2)4个工序检出的VOCs物种均以芳香烃和卤代烃为主,其中芳香烃以苯、甲苯、二甲苯为主,卤代烃以1,2-二氯乙烷为主。(3)芳香烃为4个工序中化学反应活性最大的污染物质,且各工序中1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯均有较高的化学反应活性和臭氧生成潜势。(4)在排放浓度和臭氧生成潜势方面,冷鼓工序的贡献均为最大,是化产工段需要进行VOCs治理的重点工序。     

绍兴城区夏季大气挥发性有机物特征、来源及大气反应活性

研究了2019年夏季(8月)绍兴城区的烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、卤代烃、含氧挥发性有机物(VOCs)、腈7类共98种VOCs的特征、来源及大气反应活性。结果表明,7类VOCs的平均质量浓度由大到小依次为烷烃(24.29μg/m3)卤代烃(17.17μg/m3)芳烃(15.89μg/m3)含氧VOCs(14.72μg/m3)烯烃(4.06μg/m3)炔烃(1.23μg/m3)腈(0.27μg/m3)。烃、腈和卤代烃白天浓度低,夜间浓度高,含氧VOCs基本上终日保持稳定。白天交通排放的贡献较为显著;夜间除交通排放外,挥发性有机溶剂的使用对绍兴城区夏季VOCs也有重要影响。此外,VOCs在一定程度上受到了长距离气团传输的影响,也存在一定的老化现象。烯烃、芳烃是绍兴城区夏季最具大气反应活性的VOCs。     

天津市不同功能区大气挥发性有机物污染特征及来源分析

利用天津市某交通居民混合区(以下简称混合区)和某废旧机电拆解加工工业区(以下简称工业区)的大气挥发性有机物(VOCs)在线监测数据,分析了天津市不同功能区大气VOCs的浓度水平、组成特征、季节变化和污染来源。结果表明,混合区监测的烷烃、不饱和脂肪烃和芳香烃3类VOCs的质量浓度分别为48.26、15.34、34.45μg/m3,总VOCs质量浓度为98.05μg/m3;工业区监测的烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、卤代烷烃、卤代烯烃和卤代芳香烃6类VOCs的质量浓度分别为18.79、10.76、9.41、43.24、12.86、2.16μg/m3,总VOCs质量浓度为97.22μg/m3。混合区和工业区的大气VOCs浓度均为夏季最高,但混合区秋季次高,冬季最低,而工业区冬季次高,春季最低。混合区VOCs主要来源于机动车尾气排放和化石燃料的燃烧;工业区VOCs主要来源于有机溶剂和氟利昂等制冷剂、发泡剂的挥发。     

台州不同功能区秋季挥发性有机物污染特征及来源解析

于2020年秋季对台州不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)进行在线监测，分析了VOCs浓度水平和组成特征；利用O₃生成潜势(OFP)评估了VOCs对O₃污染的影响；运用正定矩阵因子分解模型(PMF)解析VOCs的主要来源。结果表明，台州5个监测站点总挥发性有机物(TVOC)体积分数日均值在30.0×10^-9～52.9×10^-9,均以烷烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)为主；VOCs来源主要包括机动车尾气源、工业排放源、燃烧源、油品挥发源、溶剂使用源和植物源，其对VOCs的贡献率分别为27.42%、19.37%、17.36%、17.25%、11.18%、7.41%,其中城区和郊区机动车尾气源的贡献最大，而工业园区则是工业排放源贡献最大；对OFP贡献最大的源类是溶剂使用源(贡献率31.12%),其次是工业排放源、机动车尾气源、油品挥发源、燃烧源，贡献率分别为20.69%、16.37%、15.70%、10.99%,植物源对OFP贡献率最低，仅为5.13%。台州城区和郊区需重点关注溶剂使用源管控，工业园...     

成都市夏季大气挥发性有机物污染及其对二次有机气溶胶生成的贡献

于2014年7月8日至8月13日在成都市城区和工业区选取两个点位开展挥发性有机物(VOCs)样品采集工作,分析结果显示,成都市夏季城区大气中VOCs质量浓度在34.1~458.8μg/m3,平均值为(137.3±91.8)μg/m3;工业区大气中VOCs质量浓度在26.7~474.9μg/m3,平均值为(135.9±103.5)μg/m3。早高峰时段(7:00~10:00)两个点位VOCs的浓度水平均高于其他时段,说明VOCs浓度受机动车排放的影响较为明显。用·OH消耗速率和臭氧生成潜势评估VOCs大气化学反应活性,结果显示,芳香烃和烯烃是影响大气化学反应活性的关键组分。城区和工业区的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势分别为4.859、4.559μg/m3,芳香烃不仅是臭氧生成潜势的关键活性组分,同时也是SOA的重要前体物。     

中山市大气挥发性有机物污染特征及来源解析

为深入了解中山市挥发性有机物(VOCs)来源及对臭氧的影响,基于2021年1—12月VOCs在线监测数据,对大气VOCs体积分数、组分特征、臭氧生成潜势(OFP)和来源情况进行了研究。结果表明：中山市大气VOCs体积分数日均值为2.61×10^-9～1.14×10^-7,年均值为2.18×10^-8,其中,烷烃是占比最大的组分,占60.0%,其次是芳香烃和烯烃,分别占25.9%和9.3%。除乙烯外,臭氧污染日前十物种体积分数较非污染日上升6%～49%。中山市OFP平均值为228.43μg/m³,其中,芳香烃和烯烃是贡献率较高的组分,间/对二甲苯、甲苯、邻二甲苯和异戊二烯等是关键活性物种。VOCs主要来源有机动车排放源、油气挥发源、工业源、燃烧源、溶剂使用源、天然源。溶剂使用源和工业源是OFP贡献率最高的污染源,贡献率分别为25.5%和24.0%,燃烧源、油气挥发源、天然源和机动车排放源贡献率分别为14.1%、13.3%、11.6%和11.5%。     

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究，并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明，疏水酸占有机物总量的24%，疏水中性物质占41%，疏水性有机物占67%；对于三卤甲烷类消毒副产物生成势，疏水酸所产生的最多，疏水碱次之，亲水酸最少；对于卤乙酸类消毒副产物生成势，疏水碱产生的三卤乙酸最多，其次为疏水酸，亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同，氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好，其次是疏水碱和亲水碱；对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱，对亲水酸的控制效果最差；氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好，其次是疏水碱，控制效果最差的为疏水中性物质。     

夏秋季节焦化厂附近大气中臭氧及其前体物变化特征和臭氧生成潜势分析

2012年6—10月,在我国北方某焦化厂厂界附近开展了O3、NO x、CO体积分数在线监测及VOCs样品采集分析工作,获得了夏、秋两季焦化厂厂界O3及其前体物的体积分数及其日变化趋势。焦化厂厂界附近O3、NO、CO体积分数均呈单峰型日变化,O3体积分数的季节差异不明显,夏季仅略高于秋季,而NO、CO体积分数秋季高于夏季,作为二次反应产物的NO2,其变化幅度秋季比夏季强烈。夏季TVOCs在各监测时段的小时体积分数呈现先上升后下降的日变化趋势,而秋季则呈现逐渐下降的日变化趋势。由较小VOCs/NO x的比值可初步判断,该焦化厂所在区域的大气光化学臭氧生成潜势处于VOCs控制区。在焦化厂下风向厂界附近,夏、秋两季TVOCs平均体积分数分别为(43.8±45.0)×10-9和(26.7±29.6)×10-9,苯系物、烷烃、烯烃的平均体积分数分别为(34.3±28.1)×10-9和(14.4±14.8)×10-9、(5.3±11.8)×10-9和(7.0±7.7)×10-9、(4.3±5.0)×10-9和(5.3±7.1)×10-9。夏、秋两季焦化厂附近臭氧生成潜势贡献最大的是苯系物(47.6%~65.8%),其次是烯烃(28.0%~41.9%),再次是烷烃(6.3%~10.5%)。     

高岭土对不同污染物微滤过程的影响

本研究采用原子力显微镜(AFM)结合自制的膜探针以及Zeta电位仪通过分别测量不同有机污染物,即腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)与微滤膜之间的粘附力以及相应污染物的Zeta电位,对高岭土在不同有机物微滤过程的影响进行了系统性研究。结果表明,高岭土对污染膜通量衰减的影响主要发生在膜过滤的初期阶段,其存在使HA污染膜的初期通量衰减幅度增加,BSA和SA污染膜的初期通量衰减幅度减缓;清洗后HA污染膜的通量恢复率降低,而BSA和SA污染膜的通量恢复率增大。而且,高岭土的存在使膜-HA之间的粘附力变大以及HA溶液的Zeta电位变小,膜-BSA、SA之间的粘附力变小以及相应污染物的Zeta电位都增大。因此,膜-污染物之间粘附力以及溶液的Zeta电位的变化可以指示膜污染的变化趋势。     

硝化型曝气生物滤池的挂膜与启动

近年来,曝气生物滤池广泛应用于污水硝化过程中,硝化型曝气生物滤池应运而生。采用快速排泥挂膜法和自然挂膜法相结合的复合挂膜法,考察了进水是否含有机物对硝化型曝气生物滤池挂膜的影响。在19℃、HRT=55 min、出水DO=8 mg/L、进水NH4+-N约为50 mg/L的条件下,两滤池挂膜启动时间差异较大,进水不含有机物的1#滤池挂膜成功仅需18 d,当其运行稳定时NH4+-N的去除率达到100%;而进水含有机物的2#滤池挂膜成功需24 d,当其运行稳定时,COD和NH4+-N去除率分别为84.6%和91.2%。此结果表明,与含有机物的实际生活污水相比,采用不含有机物的模拟生活污水启动硝化型曝气生物滤池挂膜启动时间可缩短6 d,这主要是由于异氧菌产率系数比硝化菌大。     

The impact of seasonal variations in DOC arising from a moorland peat catchment on coagulation with iron and aluminium salts

Natural organic matter (NOM) is one of the main sources of environmental pollution to drinking water supplies in much of the UK and the US. Whilst traditional treatment with trivalent coagulants has proven a successful strategy in the past, operational problems are now being reported during periods of elevated organic levels in the water. Characterisation of the pollutants in terms of polarity, molecular weight and charge, provides a method to understand the impact of the observed temporal and spatial variations in terms of a mechanistic parameter relevant to the treatment processes. Results from this study demonstrate that it is not simply the increased organic concentration, but also the change in NOM composition and character, which influences the impact on the treatment processes. Consequently, monitoring of these parameters provides an insight into how to manage the impact caused by environmental changes to the catchments.     

混凝一气浮控制三卤甲烷生成势的研究

研究了混凝一气浮工艺对不同分子量区间三卤甲烷生成势（trihalomethanes formation potential，THMFP）的去除效果及絮体形态对THMFP去除效果的影响。结果表明，混凝一气浮工艺以去除大分子量区间THMFP为主，对小分子量区间THMFP的去除效果较差。UV254值与THMFP值的线性相关系数为0．9449，UV254值可以较好地反映THMFP的含量。絮体的分形维数为1．17～1．2时，孔隙率较大，可增加絮体对THMFP的活性吸附空间，且絮体相对密度较小，可增强同向絮凝作用，增加絮体和THMFP的接触概率，有利于气浮对THMFP的去除。     

混凝-气浮控制三卤甲烷生成势的研究

研究了混凝一气浮工艺对不同分子量区间三卤甲烷生成势（trihalomethanes formation potential，THMFP）的去除效果及絮体形态对THMFP去除效果的影响。结果表明，混凝一气浮工艺以去除大分子量区间THMFP为主，对小分子量区间THMFP的去除效果较差。UV254值与THMFP值的线性相关系数为0．9449，UV254值可以较好地反映THMFP的含量。絮体的分形维数为1．17～1．2时，孔隙率较大，可增加絮体对THMFP的活性吸附空间，且絮体相对密度较小，可增强同向絮凝作用，增加絮体和THMFP的接触概率，有利于气浮对THMFP的去除。     

基于新型有机多孔复合基质的生物系统去除污染水体中的氮磷

针对太湖入湖河道污染水体中的氮磷超标问题,以海绵铁、沸石、砾石和土壤为基质,采用动态吸附+生物法,对氮磷开展基于新型有机多孔复合填料的去除效果研究,结果表明,生物系统中的新型有机多孔复合基质在空间上形成了好氧-缺氧微环境,获得了较好的同步硝化-反硝化效果;通过正交实验确定流量0.00075 L/s,曝气时间24 h,pH值7,曝气量20 L/min为去除氮磷的最优条件;相对一级动力学方程、双常数方程而言,Elovich方程对3种填料的吸附动力学特征拟合最好,决定系数R2在0.81～0.92之间。通过平均去除效果较优分析,好氧条件下,NH3-N平均去除70.6%,TP平均去除81.2%;厌氧条件下,TN平均去除62.4%,COD平均去除42.6%;NH3-N、TP、TN和COD的最低浓度分别为0.75、0.095、1.1和18.3 mg/L,综合考虑主要污染物的去除效果和经济效益,本项新型有机多孔复合填料结合生物系统适宜去除河原平网地区污染水体中的氮磷。     

Determining C/N ratios for typical organic wastes using biodegradable fractions

It is well established that an optimal aerobic and anaerobic microbial metabolism is achieved with a C/N ratio between 20 and 30. Most studies are currently based on chemically-measured carbon and nitrogen contents. However, some organic wastes can be composed of recalcitrant carbon fractions that are not bioavailable. To know the biodegradable C/N ratio, two different methods to determine the aerobic and anaerobic biodegradable organic carbon (BOC_AE and BOC_AN) are proposed and used to analyze a wide variety of different organic samples. In general, raw wastes and digested products have more amount of BOC_AE. On the contrast, the samples collected after an aerobic treatment have higher content of BOC_AN. In any case, all the BOC fractions are lower than the total organic carbon (TOC). Therefore, the C/N ratios based on BOC are always lower than the total C/N ratio based on the TOC measure. The knowledge of the real bioavailable C/N ratio is crucial for the biological treatments of organic materials. To reduce the test time necessary for BOC determination, the values of BOC for all the samples obtained at different times were compared and correlated with the final BOC. A method that allows for the determination of BOC_AE in 4 d is proposed. In relation to the anaerobic assay, the biogas potential calculated after 21 and 50 d was positively correlated with the final potential defined after 100 d of assay.