超低排放背景下煤电机组氨管控存在的问题及对策探析

近年来,我国大气污染防治成效显著,煤电机组超低排放政策实施对此做出了突出贡献。氮氧化物是煤电机组超低排放中的重要控制指标之一。然而,受现有氮氧化物排放监测和喷氨控制技术的精度、反馈时效等因素的限制,为提高脱硝效率保证性,电厂在实际运行中存在过量喷氨现象,未完全反应的氨进入大气后可能造成二次颗粒物增加。针对这一现象,本文回顾了我国火电行业氮氧化物排放标准和治理措施的演化及实施效果,对煤电机组氨排放现状和存在的问题进行了深入分析,提出在推进氮氧化物超低排放过程中应开展脱硝过量喷氨现状调研,鼓励企业开展脱硝系统优化,加强复杂烟气环境下氨监测技术研发,完善脱硝氨逃逸日常环境监管,推动氨排放全生命周期转化规律基础研究和大气环境效应评估,进一步提升煤电机组超低排放政策实施的综合环境效益,也对其他行业超低排放政策推进起到示范作用。     

氧化石墨烯-多壁碳纳米管低压膜抗污染性能研究

为提高碳纳米材料低压膜污染的可恢复性和强化其灭菌效果,本研究将氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)与聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)非共价改性后的多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotube,MWCNT)以两种结构形式(共混式/嵌入式)负载到0.45 μm聚醚砜片式膜表面,制备了共混式/嵌入式GO-MWCNT低压膜.进而研究了GO-MWCNT不同结构形式对处理典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中膜污染情况的影响.实验结果显示,MWCNT中GO的添加,可使碳纳米材料膜孔径分布更集中,纯水通量在2.011 L·m^-2·h^-1·kPa^-1以上,属于低压膜的运行范围.在处理小尺寸牛血清蛋白的膜滤过程中,采用共混结构(M系列)的GO-MWCNT膜,缓解污染效果优于顶层嵌入结构(I系列);在处理较大尺寸的腐殖酸、海藻酸钠的膜滤过程中,采用顶层嵌入结构(I系列)的GO-MWCNT膜,缓解污染效果优于共混结构(M系列).GO的添加使得碳纳米材料低压膜的抗蛋白质黏附性能得到有效提高,在保证膜表面粗糙度不会大幅度提高的前提下,添加0.2 mg GO的抗蛋白黏附效果优于添加0.5 mg GO.共混式/嵌入式GO-MWCNT膜均可以充分发挥GO边缘切割杀菌作用,GO投加量与灭菌性能呈正相关.其中,共混结构(M系列)的GO-MWCNT膜灭菌效果优于顶层嵌入结构(I系列).     

不同铁氧化物对小麦幼苗镉积累的影响

小麦富镉（Cd）问题受到广泛关注,铁氧化物具备降镉潜力.通过盆栽小麦幼苗实验,分析了三氧化二铁（Fe₂O₃）、氢氧化铁[Fe（OH）₃]及拜耳法赤泥（B-RM）3种铁氧化物的降镉能力.结果显示3种铁氧化物中,Fe（OH）₃可显著降低小麦幼苗茎叶Cd含量,与对照相比降幅为16.3%~27.7%,投加量为0.5%时降Cd效果最优.Fe（OH）₃能够显著降低小麦幼苗根部向茎叶的Cd转运,投加量为10%时富集系数及转运系数最低.小麦幼苗根际土壤Fe/Cd、Cu/Cd及Zn/Cd是影响小麦幼苗茎叶Cd积累的关键因子,当Fe/Cd>25000、Cu/Cd > 50或Zn/Cd > 100时,根际土壤元素比与茎叶镉含量呈显著负相关.该比值的确定对于大田应用中钝化剂材料投加量的确定具有指导意义.     

中国农业源甲烷和氧化亚氮排放的影响因素

基于清单方法对中国的甲烷（CH₄）及氧化亚氮（N₂O）等农业源非二氧化碳（CO₂）温室气体（GHG）排放情况进行核算研究,通过引入Tapio弹性脱钩理论和对数平均迪氏指数（LMDI）方法研究了中国农业源CH₄和N₂O排放的影响因素.结果表明：①1980—2018年中国农业源CH₄和N₂O排放量由0.56×10⁹ t CO₂-eq上升至0.73×10⁹ t CO₂-eq;②1980—2018年中国农业源CH₄和N₂O排放随着农业总产值增长而缓慢增加,整体呈弱脱钩状态,但其脱钩状态稳定性较差;③从LMDI因素分解角度看,经济因素和人口规模因素对中国农业源CH₄和N₂O排放呈正效应,经济因素影响最大;效率因素和结构因素均对中国农业源CH₄和N₂O排放有减缓作用,其中,效率因素为主要抑制因素;④结构因素、效率因素和人口规模因素对脱钩努力的影响程度为效率因素>结构因素>人口规模因素.     

Hydrophilic/underwater superoleophobic graphene oxide membrane intercalated by TiO2 nanotubes for oil/water separation

GO/TiO₂ membrane was prepared by assembling GO nanosheets and TiO₂ nanotubes. The intercalation of TiO₂ nanotubes enlarged the space of GO interlayers and modified the surface morphology. Hydrophilic/underwater superoleophobic property of GO/TiO₂ membrane was obtained. Water permeability, hydrophilicity, oleophobicity and antifouling ability of GO-based membrane were all enhanced by intercalating TiO₂ nontubes. Membrane technology for oil/water separation has received increasing attention in recent years. In this study, the hydrophilic/underwater superoleophobic membrane with enhanced water permeability and antifouling ability were fabricated by synergistically assembling graphene oxide(GO) nanosheets and titanium dioxide (TiO₂) nanotubes for oil/water separation. GO/TiO₂ membrane exhibits hydrophilic and underwater superoleophobic properties with water contact angle of 62° and under water oil contact angle of 162.8°. GO/TiO₂ membrane shows greater water permeability with the water flux up to 531 L/(m²·h·bar), which was more than 5 times that of the pristine GO membrane. Moreover, GO/TiO₂membrane had excellent oil/water separation efficiency and anti-oil-fouling capability, as oil residual in filtrate after separation was below 5 mg/L and flux recovery ratios were over 80%.The results indicate that the intercalation of TiO₂ nanotubes into adjacent GO nanosheets enlarged the channel structure and modified surface topography of the obtained GO/TiO₂ membranes, which improved the hydrophilicity, permeability and anti-oil-fouling ability of the membranes, enlightening the great prospects of GO/TiO₂ membrane in oil-water treatment.     

镍基催化剂的制备及其对垃圾气化产氢的催化活性

以陶粒为载体,采用常温浸渍法制备了负载型镍基催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、BET、环境扫描电镜-能谱仪分析(ESEM-EDX)和元素分析等对其进行了表征,该催化剂BET表面积为101.3m2/g.活性组分NiO颗粒平均粒径约为2μm,均匀分散在载体表面.并在下吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化城市生活垃圾有机组分的实验来评价镍基催化剂的催化活性.结果表明,在镍基催化剂的作用下,H2和CO含量明显增加,H2含量最高达43.22%,CO2、CH4、C2H4和C2H6.平均含量降至1%以下.催化气化过程的产氢率远远高于气化过程,最高达19.9mol H2/kg,低温段催化气化的潜在产氢率高于气化过程,但高温段低于气化过程;高温有利于气化产气中H2和CO的生成,还可以促进CH4、C2H4和C2H6的分解.催化气化过程的焦油产率、灰渣产率明显低于气化过程,特别是焦油产率降至2%以下,而产气率则高于气化过程.     

MnOx/a-Al2O3催化氧化燃煤烟气中Hg0的试验研究

在模拟烟气中研究了MnOx/a-Al2O3催化剂对烟气零价汞(Hg0)的催化氧化效果,以及反应条件对Hg0氧化率的影响.结果表明,300℃时催化剂的活性最大,模拟烟气含有20mL/m3 HCl时Hg0的氧化率达到91%.在8000~32000h-1空速范围内,Hg0氧化率保持在90%以上;空速提高到96000h-1时,氧化率开始下降,并与空速成反比.烟气中的SO2与HCl竞争催化剂上的活性位,对催化氧化反应有一定抑制,500mL/m3 SO2使零价汞的氧化率下降约20%.此外,还对MnOx催化氧化零价汞的反应机制进行了探讨.     

内源性气态SO2对血管的舒张作用及其机制Ⅲ：信号转导途径

为了从信号转导途径的角度探讨内源性气态SO2引起血管舒张的机制,采用将气态SO2或SO2生理盐水溶液加入孵育液的方法,使SO2分子直接作用于离体大鼠胸主动脉血管环,同时使用不同信号转导途径抑制剂,研究了内源性气态SO2诱发血管舒张的信号转导机制,并采用类比法研究了SO2对Krebs液pH的影响及其与血管舒张的关系.结果显示:1)内源性气态SO2对大鼠血管的舒张作用是SO2分子直接作用引起的,与SO2引起的pH值轻度降低无关;2)气态SO2在生理浓度和低浓度(<450μmol·L-1)引起的舒血管作用主要是通过NO/cGMP途径介导;3)很低浓度的气态SO(23μmol·L-1)和NO(3或5nmol·L-1)在引起血管舒张作用时有协同作用,二者在体内联合发挥对血管张力的调节作用.结论:1)SO2是血管组织的一种内源性气体舒张因子;2)SO2与NO可以协同调节血管张力,二者可能存在某种形式的交叉对话作用.     

SCR钒基催化剂吸附氨和水的密度泛函研究

利用密度泛函理论和原子簇模型,对NH3和H2O分子在选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂表面不同吸附位上的吸附进行了研究.结果表明:NH3能吸附在V2O5表面的Lewis和Bronsted酸位,但在后者吸附位上更稳定.当V2O5以多聚物结构存在时,NH3能与O(1)H生成稳定的NH4 ,该物质在SCR反应中起着关键作用,吸附能为-128 kJ·mol-1;同时水也可与该吸附位形成稳定构型,吸附能为-97 kJ·mol-1.在V2O5表面,水与NH3的吸附能相当,两者发生竞争吸附,从而在一定程度上对SCR脱硝反应产生抑制作用.     

蛋白质加合物作为分子生物标志物的分析研究

为了探索研究用人的静脉血中蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子生物标志物的可行性 ,用改进的 Ra-Ni方法分析测定蛋白质 -环氧苯乙烯加合物 .收集大白鼠鲜血与环氧苯乙烯体外反应的加合物样品 ,用定量苯乙烯 ,环氧苯乙烯染毒的大白鼠血样品和 2个现场接触苯乙烯的工人静脉血 (石棉厂 ,钢琴厂 )样品 ,测所有样品里的蛋白质加合物 .结果表明体外反应样品 ,所测的蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与环氧苯乙烯剂量有较好的相关性 ;动物实验样品所测的蛋白质加合物分别与注射环氧苯乙烯 ,苯乙烯剂量呈较好的相关性 ;现场人群的样品 ,所测石棉厂的人群血中蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量有一定的相关性 ,而钢琴厂的人群血样中所测的蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量相关性不明显 .根据蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与剂量的关系 ,初步确认用血红蛋白中的半胱氨酸 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子标志物有可行性 .同时为用蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触低浓度苯乙烯的分子生物标志物提供可靠的现场实验数据 .