介质阻挡放电降解SF6的研究

采用GC-TCD考察介质阻挡放电技术(DBD)处理SF6的效果,并采用红外吸收光谱进行产物分析.结果表明,电源电压的增加、放电时间的延长、气体介质分压的降低,以及少量其它气体(Ar,N2,O2,H2O,空气)的加入能够提高转化效果.另外,SF6的降解率随着空气湿度的增加而增加,28.2 kPa相对湿度为51%的空气与2.0 kPa SF6的混合气体放电后SF6降解率达92%.放电产物包括SiF4,SF4,SOF2,SOF4,SO2F2.     

太原市大气PM2.5中水溶性离子的季节污染特征及来源分析

为探究当前空气质量持续改善背景下重污染地区大气PM_2.5和水溶性无机离子（WSⅡs）的污染特征和季节变化,于2019年在太原市采集了四季PM_2.5样品.结果表明,2019年太原市PM_2.5年均质量浓度为（65.50±30.44）μg·m^-3,水溶性离子浓度的季节特征为：冬季（39.81 μg·m^-3） > 秋季（33.05 μg·m^-3） > 春季（20.50 μg·m^-3） > 夏季（19.62 μg·m^-3）.WSⅡs以二次离子SNA为主,占总离子浓度的76.90%±10.51%,且随着PM_2.5污染加重,SNA的比重显著升高.其中,SO₄^2-和NO₃^-在秋、冬季的浓度最高,这与气态污染物排放增加和二次转化程度的升高（硫氧化率SOR>0.30,氮氧化率NOR>0.10）有关;NH₄⁺、Cl^-和K⁺在冬季的浓度最高,是其他季节的1.2~7.9倍,可能归因于冬季燃煤和生物质燃烧活动的增加;由于春季风速较高,受土壤扬尘的影响,Ca²⁺和Mg²⁺的比重在春季显著增加为20.2%.春季和夏季为贫氨状态,而秋、冬季为富氨状态,且硝酸盐颗粒物在高湿度条件下的吸湿增长比硫酸盐更为显著.太原市大气PM_2.5中水溶性离子主要来源于二次生成、燃煤、生物质燃烧和土壤扬尘.     

微生物胞外电子传递过程强化机制及污染物高效转化

微生物水处理技术因运行成本低、处理量大、环境影响小等优点,被广泛的用于市政污水和工业废水的处理.微生物水处理的本质过程是生物催化氧化,涉及不同微生物种群间物质、能量和电子传输过程,而微生物胞外电子传递过程是影响其处理效率的关键因素之一.本研究立足于微生物氧化的原理,从介体材料强化、光电磁强化及微生物电化学强化等角度,系统论述了铁基材料、碳基材料、光、电、磁等对微生物电子传递过程的影响与机制.在此基础上,本论文总结了微生物电化学系统原理,分析了该系统中各类强化材料、强化技术对微生物胞外电子传递的影响,揭示了强化条件下污染物高效转化的作用机制,介绍了基于各种强化原理的系统构建因素及应用现状,并展望了该技术的发展趋势及存在的挑战.     

减缓Vectran纤维光辐照降解的涂层防护研究

目的研究有效涂层防护措施,以减缓Vectran纤维在强光辐照下的老化降解。方法采用苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂和受阻胺类光稳定剂,与端羟基超支化聚酯改性Ti O2进行复合,并通过超声浸渍法制备纤维涂层。通过扫描电镜、透射电镜、单丝拉伸实验、紫外透射光谱和涂层附着力测试等表征手段对复合涂层进行研究。结果超声浸渍法有效改善了复合涂层与纤维的附着力,复合涂层能够保证200～380nm波长范围紫外线零透过率,涂层后纤维经336h光辐照后,保有强度比纯纤维增加了49%。结论无机/有机复合涂层极大地减轻了光辐照对纤维本体的损伤,有效地减缓了Vectran纤维的降解,可提高Vectran纤维在平流层环境的紫外防护能力,延长其作为平流层飞艇蒙皮增强材料的服役寿命。     

光老化-盐雾复合试验新方法研究

有机材料主要经受光老化、盐雾、温湿度变化等环境影响,本文设计了一种光老化-盐雾复合试验方法,该方法将光老化和盐雾环境综合/组合在一起,体现了自然界中太阳光的光照和暗周期交替、盐雾的干湿交替、温度变化和湿度变化,更接近自然环境的真实情况。本文对8种有机涂层样品,分别进行了光老化-盐雾复合试验、GIB 150.7A试验、GB/T 16422.2试验和西沙永兴岛自然大气暴露试验,定量分析比较了这些方法的相关性与加速性,试验结果表明本文设计的光老化-盐雾复合试验优于GB/T 16422.2试验和GIB 150.7A试验,更适用于南海热带海洋环境。     

基于C-OWA算子和证据理论的船舶夜航光环境安全评价

为了更好地保障船舶夜航安全,基于船舶夜航光环境的特殊性和船舶夜航的风险性,构建船舶夜航光环境证据理论评价模型。首先,建立以信号灯误导、眩光干扰、频闪污染、光导致疲劳等4个决策层为基础的船舶夜航光环境评价指标体系;其次,运用C-OWA算子处理专家对指标的决策数据,判断光环境对船舶夜航安全的影响程度;最后,将证据理论模型应用于大连大窑湾港的夜航光环境中。结果表明:该光环境安全性高,对船舶夜航安全的影响小。构建的模型为港口、航道以及其他船舶夜航光环境水域安全评价提供了一定的参考依据。     

酸性矿山废水对稻田上覆水理化特征及氮转化的影响

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)对周边农田的污染是煤等含硫矿产资源开采过程中普遍存在的问题。通过模拟实验,研究了AMD对稻田上覆水pH、EC(电导率)和Eh(氧化还原电位)等理化特征和对其中氮形态转化的影响。结果表明,AMD持续污染对稻田上覆水pH、EC和Eh等综合理化指标、重金属含量以及稻田上覆水中的总氮、氨氮、可溶性有机氮、亚硝酸盐氮含量产生了极显著影响(p0.01)。AMD污染后上覆水总氮、可溶性有机氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量分别从3.92、3.27、0.005 0、0.33 mg/L变为9.33、8.67、0.017、0.18 mg/L;同时AMD的灭菌处理实验表明,AMD中的铁硫杆菌等微生物具有影响稻田上覆水中氮转化的作用,灭菌后的AMD可显著降低稻田土壤氮的损失,有效降低稻田上覆水总氮(比对照降低42.01%)、可溶性有机氮(比对照降低73.34%)以及亚硝态氮(比对照降低70.59%)含量,提高土壤上覆水硝态氮浓度(比对照提高93.71%)。说明,AMD持续污染可通过对稻田水环境特征产生显著的直接影响,继而直接或间接地影响着稻田上覆水中可溶性有机氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮形态及总氮的数量变化,同时AMD及稻田中的微生物在其中发挥着重要作用。     

纳米材料及其技术在水处理中的应用及环境效应

纳米材料及其技术的发展一方面为解决水污染问题提供了机遇,另一方面也给生态环境带来了负面的影响。综述了纳米材料及其技术在污染物吸附、膜分离、光催化、消毒和微生物控制等水处理中的应用,分析了纳米材料的优势、机理、处理效果和不足等,概述了纳米材料在环境中的释放与迁移、分布与转化、毒性作用机制与毒性效应以及目前研究中存在的问题,总结并展望了纳米材料在水处理领域的应用前景和环境安全性问题。     

太湖微囊藻光合作用活性的周年动态变化

应用Phyto-PAM浮游植物荧光仪测定了太湖微囊藻光合作用活性的周年变化,并分析了微囊藻光合作用活性参数与环境因子之间的相互关系.结果显示:冬季期间,检测不到微囊藻的光合作用活性;春季期间,微囊藻的最大光量子产量(Fv/Fm)和有效光量子产量(ΔF/Fm')呈现出快速增加趋势;夏季期间,微囊藻的光合作用活性呈现出先增加后下降趋势;秋季期间,微囊藻的光合作用活性呈现出下降趋势.梅梁湾和湖心微囊藻的最大光量子产量分别在0.34~0.55和0.28~0.50之间,平均值分别为0.42和0.39,有效光量子产量分别在0.15~0.38和0.10~0.38之间,平均值分别为0.26和0.23;非光化学荧光淬灭(NPQ)呈现出先增加后下降趋势,在8月达到最大值.光响应曲线(RLC)的3个特征参数从3月到6月呈上升趋势,之后呈现出较大波动性.相关分析结果表明,太湖微囊藻的Fv/Fm、ΔF/Fm'和NPQ之间有显著的正相关性,且均随着水温升高而增加.Fv/Fm和ΔF/Fm'与最大电子传递速率(r ETRmax)之间显著正相关,r ETRmax与TN呈显著正相关;饱和光照强度点(Ik)与TP显著正相关,与TN/TP和NO-3显著负相关.总之,太湖微囊藻的光合作用活性与水华形成及发展动态相适应,控制全球气候变暖和削减氮、磷浓度有利于抑制微囊藻光合作用活性.     

人工湿地公园有机污染物迁移转化规律研究

为研究以工业园区污水厂尾水为补给水源的景观水体中有机污染物的迁移转化规律,在2015年植物生长季对天津某工业园区人工湿地公园进行了水质采样分析。检测结果表明:湿地进水中ρ(COD)为44!70 mg/L,ρ(BOD)为2.8!5.6 mg/L;出水中ρ(COD)为43!60 mg/L,ρ(BOD)为3.3!4.8 mg/L。潜流湿地对污水处理厂排水具有较好的处理效果,BOD去除率为90%,COD去除率为10%!30%,出水B/C比值较进水有较大降低;潜流湿地出水进入表流湿地后,COD与BOD有所升高,其升高比例分别为10%、225%,这可能是因为表流湿地有水生植物生长,植物腐叶会导致有机物质释放。在湿地公园总出水前设置深水景观湖,有利于出水COD浓度进一步降低。