化学科学研究与环境保护的机理相关性

环境问题已经引起世界各国政府和全社会的广泛关注。环境保护是利用环境科学的理论和方法,协调人类与自然环境的关系,以保护和改善环境的一切人类活动的总称。本文将首先分析由化学物质引起环境污染的案例,进而给出进行环境友好型的化学科学研究的方法及其重要性,以及通过化学科学的不断发展来解决业已存在的环境污染问题。     

聚苯硫醚(PPS)掺炭纤维协同飞灰脱除气态汞的实验研究

利用汞蒸气发生器产生的单质汞和烟气中的一些主要气体成分模拟烟气条件,在固定床实验系统上分别进行了燃煤飞灰、聚苯硫醚(PPS)掺炭纤维及燃煤飞灰和PPS掺炭纤维联合对燃煤烟气中Hg0的脱除实验研究.结果表明:燃煤飞灰和PPS掺炭纤维对Hg0的吸附是物理吸附和化学吸附的共同结果,它们各自的脱汞效率分别可达27%和65%左右...     

快速城市化背景下县域尺度农田氮素平衡状况的演变 ——以江苏省宜兴市为例

以苏南宜兴市为例,通过收支计算,揭示快速城市化背景下县域尺度农田土壤氮素平衡的演变及其主要影响因素.结果表明,自1985年以来,由于化肥施用量的大幅度下降和有机肥使用的减少,宜兴市农田氮素输入总量减少,氮素盈余由1985年的131.7kg/hm2减少至2008年的5.0kg/hm2,收支逐渐趋于平衡.这一变化有利于减少农田生态系统氮素的积累,从而降低非点源污染的危害.然而,人畜排泄物利用的减少虽然能够在一定程度上降低农田氮素的盈余,但增加了向水体的直接排放,从全局考虑不利于区域水环境质量的改善.     

日本森林大气中过氧化物的浓度及其对森林植物的影响

为了研究森林衰退的原因,于2000,2001和2002年的8月,分别选择出现森林衰退的日本奥日光白根山落叶树森林和未出现森林衰退的长野县大芝高原红松森林设立监测点,对光化学氧化剂臭氧(O3)和过氧化物的浓度进行监测,同时利用人工气候室对森林植物山毛榉和白桦进行了50′10-9O3、100′10-9O3和50′10-9O3+2′10-9~3′10-9过氧化物(过氧化氢(H2O2)及甲基过氧化氢(MHP))的暴露实验.野外监测结果表明,监测期间奥日光和长野的O3平均浓度相同,奥日光的H2O2及MHP平均浓度均高于长野;大气中的H2O2和MHP总是与O3共存,并且其浓度随O3浓度的增加而增加.暴露实验结果表明,暴露于50′10-9O3+2′10-9~3′10-9过氧化物的山毛榉和白桦出现了不同于O3暴露的叶片伤害症状;与100′10-9O3相比,50′10-9O3+2′10-9~3′10-9过氧化物导致植物出现了严重的叶片伤害和显著的光合速率下降.研究结果表明,除O3外,大气中的过氧化物也是导致森林衰退的原因之一.     

杉木木屑对废水中Hg2+的静态吸附研究

研究了未改性、HNO3改性和NaOH改性杉木木屑对水中Hg2+的吸附特性,并探讨Hg2+初始浓度、pH值、吸附时间和木屑用量对吸附率的影响.结果表明,杉木木屑对水中Hg2+具有较好的吸附效果,吸附率可达90%以上.杉木木屑对Hg2+的吸附动力学可用拟二级动力学方程描述.研究表明,利用酸碱改性杉木木屑制备废水中Hf2+吸附材料具有广阔的应用前景.     

城市交通大气与土壤重金属对小蜡生物富集作用的影响

选择合肥市区交通干道、城郊公路和森林公园作为具有不同交通流量的路段,通过火焰原子吸收法,测定土壤和小蜡叶片中的w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd)和w(Cr);运用统计方法研究土壤和小蜡叶片中重金属含量的差异和相关性,以及与城市交通大气污染的关系.结果表明:市区交通干线和城郊公路的土壤中w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd)和w(Cr)均高于对照点(森林公园),且市区交通干线与对照点的土壤中重金属含量差异显著;小蜡叶片对5种重金属富集量与土壤中的相应重金属含量没有明显相关性,这表明叶片富集的重金属主要来源于道路交通产生的大气重金属污染物,而非主要从土壤中吸收获得;小蜡叶片对大气中的Pb和Cr的富集能力较强,其生物浓缩系数分别为5.50和3.43,说明小蜡可能是Pb和Cr的良好指示植物,可用于环境监测.     

Impacts of Upstream Building Width and Upwind Building Arrangements on Airflow and Pollutant Dispersion in a Street Canyon

A two-dimensional numerical model for evaluating the wind flow and pollutant dispersion within a street canyon was first developed using the FLUENT code, which was then validated against a wind tunnel experiment. Then, the effects of the upstream building width and upwind building arrangement on the airflow and pollutant dispersion inside an isolated street canyon were investigated numerically. The numerical results revealed that: (1) the in-canyon vortex center shifts downwards as the upstream building width increases; (2) the recirculation zone covers the entire upstream building roof for the cases when W/H = 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 (W is the upstream building width and H is the building height), whereas the flow reattaches the upstream building roof for the cases when W/H = 2.5 and 3.0; (3) when the upstream building width is shorter than the critical width W_C (= 2H), an increase in the upstream building width leads to an increase in the pollution level on the leeward wall of the canyon and a decrease in the roof-level concentrations at the upstream building; (4) when the upstream building width is longer than the critical width, the roof-level concentrations at the upstream building are negligibly small and the pollution level on the leeward wall of the canyon is almost unaffected by a further increase in the upstream building width; (5) when the buildings are placed upwind of the canyon, the flow attaches the upstream building roof and, therefore, almost none of the pollutants are distributed on the upstream building roof; and (6) the pollution levels inside the canyon and on the downstream building roof increase significantly with the number of upwind buildings.     

Gold Mining: Is It Worth Its Weight?

Gold (Au) accounts for only 0.004 g/ton of the earth's crust and is the most desired element. With an average annual world production of approximately 2,500 tons, the current methods of Au mining in developing countries cause major environmental issues. These issues vary from deforestation to cyanide and mercury (Hg) contamination. This article presents several cases of environmental catastrophes caused by Au mining in different regions of the world (Africa, the Middle East, Eastern Europe, and South America). It discusses the currently available processes for the large-scale extraction of metallic Au grains and supports the need for an alternative sustainable process.     

城市大气环境治理成本核算及其总量、结构分析——以西安市为例

基于单位成本分析模型对2000—2009年西安市大气环境治理的价值量进行了系统核算,并从总量与结构两方面对核算结果进行了深入和全面的分析。结果表明,从西安市历年大气环境的实际治理成本(除2002、2006、2009年)来看,该市在大气环境治理方面的投资基本上逐年增加,但是增加幅度较小,而大气环境虚拟治理成本在一般年份(除2002、2006、2009年)总体上呈现先增加后减小的变化趋势。可见,西安市为改变环境污染状况,不断增加大气环境治理方面的投资,但在初期治理资金缺口仍在增加,而随着投资的持续增加,许多大气环境治理设施的建立与作用的发挥,大气环境污染状况逐渐减轻,治理资金缺口开始变小;在核算年份中,西安市工业大气环境污染治理的重点主要放在了烟尘方面,城镇生活SO2虚拟治理成本在生活废气总虚拟治理成本中所占比例最高。最后,针对发现问题,对该市今后大气环境治理工作的方向和措施给出了建议。     

广州白云国际机场飞机大气污染物排放分析

根据收集到的2008-2012年广州白云国际机场航班起降次数，参考《珠江三角洲非道路移动源排放清单开发》飞机污染物估算方法及排放因子，计算出此期间机场飞机大气污染物排放量，并与2010-2012年广州市机动车污染物排放情况对比。结果表明：飞机大气污染物排放量随客运量的增长呈逐年上升趋势，而与机动车排放相比，飞机大气污染物排放量较小，故现阶段仍应以机动车作为移动源污染控制的重点。