北京城乡结合地空气中挥发性有机物健康风险评价

采用低温固体吸附采样,热脱附-气相色谱-质谱方法对北京城乡结合地空气中挥发性有机物（VOCs）进行了观测分析,并利用国际公认的健康风险评价四步法评价模型,对北京城乡结合地空气中挥发性有机物的健康风险进行了初步评价.结果表明,芳香族类的非致癌风险值在10-4～10-1数量级,卤代烃的非致癌风险值在10-4～10-5数量级,挥发性有机污染物的非致癌风险系数〈1,不会对暴露人群健康造成明显的非致癌危害.但苯的致癌指数较高（2.21×10-5）,超过了USEPA的建议值（1×10-6）,可能对人体健康造成潜在危害.在一年四季的健康风险中,冬季VOCs的健康风险最高,秋季次之,夏季最低.     

紫外光降解对生物过滤塔去除氯苯性能的影响机制研究

紫外-生物过滤联合工艺中的紫外单元促进了后续生物过滤单元的氯苯去除性能.为了进一步揭示紫外光降解对生物过滤塔运行性能的影响机制,本研究系统分析了紫外光降解对生物过滤塔填料层pH、生物膜特性和填料层结构特性等方面的影响.结果表明,氯苯紫外光降解产物导致了生物过滤单元填料层pH的下降(从pH 6～8降至pH 4～7);另外,紫外单元产生的臭氧降低了生物过滤单元生物膜厚度和生物膜的EPS含量,改善了生物膜的特性,提高了氯苯和营养物质在生物膜内的传质效率.同时,臭氧可以有效控制生物量过量积累,增加了填料层的比表面积(从784 m2.m-3增加至880 m2.m-3),优化了填料层的结构特性,提高了污染物的反应速率.上述各方面的综合作用最终促进了生物过滤单元的氯苯去除性能.     

我国北方典型城市大气中VOCs的组成及分布特征

从2008年4月到2009年1月,利用前级浓缩-气相色谱/质谱法,对天津市和沈阳市大气中的挥发性有机物及浓度变化进行了采样研究.共监测了108种VOCs,包括卤代烷烃39种、苯系物16种、烯烃12种、烷烃30种、醛酯11种,在天津市检测到挥发性有机污染物中,醛酯56.9%,卤代烷烃13.4%,烷烃13.1%,苯系物12.9%,烯烃2.5%,卤代烯烃1.1%.沈阳市醛酯49.3%,卤代烷烃17.8%,烷烃11.8%,苯系物10.3%,卤代烯烃7.8%,烯烃2.9%.2市VOCs的含量季节变化都是春秋季节大于冬夏季节,在不同季节不同点位的VOCs的总量的变化趋势几乎一致,并且分析了天津市和沈阳市苯系物和卤代烃的的主要组成成分以及主要来源,苯系物的主要成分包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯,苯系物的主要来源是汽车尾气,卤代烷烃的主要成分是二氯甲烷和氯乙烯,主要来自于汽车尾气和石油化工.     

基于遥感资料的中国东部地区植被VOCs排放强度研究

本研究充分基于遥感资料获取中国东部地区叶面积指数和叶生物量的最新信息,并广泛调研了植被VOCs排放因子的最新研究进展,以2008—2010年的植被和气象的平均状态为背景,基于MEGAN排放模型,研究了中国东部地区植被VOCs(BVOCs)排放的时空分布特征.结果表明,我国东部地区BVOCs年排放总量为11.3×106t(以C计,下同),其中异戊二烯(ISOP)、单萜烯(MON)和其它VOC(OVOC)质量分数(下同),分别为44.9%、31.5%、23.6%.BVOCs排放呈现明显的季节变化特征,春、夏、秋、冬4个季节分别占全年的11.2%、71.8%、14.1%和3.0%.空间分布上,排放高值区主要分布于大小兴安岭、长白山脉、秦岭大巴山脉、东南丘陵、海南等植被茂密的区域,年均排放强度一般在1500～6000kg·km-·2a-1之间,福建、广东、江西、浙江、湖南、湖北等省份BVOCs的排放总量与平均排放强度均较高.本研究所得到的高时空分辨率的BVOCs排放清单,可以为区域环境与气候的数值模拟研究提供基础.     

植物释放挥发性有机物(BVOC)向二次有机气溶胶(SOA)转化机制研究

利用自制玻璃生态罩,研究植物挥发性有机物（BVOC）的释放机制.在紫外光诱导条件下,BVOC经历一系列的光氧化反应,最终产生了二次有机气溶胶（SOA）.运用固相微萃取（SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术,对目标植物（驱蚊草）释放出的BVOC进行采样分析,共检测出7种主要化合物,其中主要为单萜类、倍半萜类、醇类和酮类物质.研究发现,在紫外光的照射下,这些BVOC可以发生光氧化反应转化为SOA.利用串联差分淌度分析仪（TDMA）测定SOA的粒径分布和SOA颗粒物的吸湿性.结果表明粒径范围大致是50～320 nm,吸湿性研究发现这些SOA具有吸湿性,生长因子可以从1.05增长到1.11.     

VOCs气体在活性炭上的二元吸附过程研究

采用穿透曲线法研究了4种VOCs在活性炭上的的二元吸附过程。研究表明:对于甲苯-苯、甲苯-丙酮、甲苯-乙酸乙酯、苯-丙酮、丙酮-乙酸乙酯二元吸附体系,吸附过程存在置换作用,即随着高沸点组分在床层内吸附量的逐渐增加,相对挥发性大的低沸点组分重新汽化而脱附,出现高沸点组分置换低沸点组分的现象,表现为被置换组分的穿透曲线上出现峰值。之后随着高沸点组分吸附趋于饱和,置换作用停止,低沸点组分吸附也趋于平衡。但对于沸点相近的苯-乙酸乙酯二元体系,吸附过程没有明显的置换现象。吸附量的计算结果表明,有机物在二元体系中的吸附量较同等条件时的单组分吸附量均有不同程度的降低,其中被置换组分降低程度较大,但总吸附量可近似按照浓度为二元组分总浓度低沸点组分的平衡吸附量的近似法计算,平均误差为7.9%。     

吹扫捕集与气相色谱-质谱联用测定饮用水和地表水中挥发性有机污染物

报道了Trap I(VOCARB 4000)柱捕集水中挥发性有机污染物的性能和条件,建立了吹扫捕集和气相色谱-质谱联用测定饮用水和地表水样中25种挥发性有机污染物的分析方法.水样的加标回收率在90%～110%之间,最低检测限在0.04～0.85μg/L之间,20μg/L的挥发性有机物标准溶液经重复6次测定,其相对标准偏差基本小于5.0%.该方法已成功地运用于饮用水和地表水中挥发性有机污染物的测定,结果令人满意.     

Effect of ozone injection on the long-term performance and microbial community structure of a VOCs biofilter

For biofilters treating waste gases containing volatile organic compounds(VOCs), biomass accumulation is a common problem which will induce bed clogging and significant decrease in VOCs removal efficiency during long-term operation. In this study, ozone injection was developed as a biomass control strategy, and its effects on the biofilter performance and the microbial community structure were investigated in long-term operation. Two biofilters,identified as BF1 and BF2, were operated continuously for 160 days treating gaseous toluene under the same conditions, except that 200 mg/m3 ozone was continuously injected into BF1 during days 45–160. During the operation period, ozone injection did not change the toluene removal efficiency, while the pressure drop of BF1 with ozone injection was significantly lowered compared with BF2. The wet biomass accumulation rate of BF1 was 11 g/m~3/hr, which was only46% of that in BF2. According to the carbon balance result, ozone injection also increased the toluene mineralization rate from 83% to 91%, which could be an important reason for the low biomass accumulation. The PMA-q PCR result indicated that ozone injection increased the microbial viability of the biofilm. The high-throughput sequencing result also revealed that the dominant phyla and genera were not changed significantly by ozone injection, but some ozonetolerant genera such as Rhodanobacter, Dokdonella and Rhodococcus were enhanced by ozone exposure. All the results verified that ozone injection is capable of sustaining the long-term performance of biofilters by lowering the biomass accumulation, increasing the microbial viability and changing the microbial community structure.     

Co3O4/介孔分子筛催化剂对苯催化完全氧化的研究

分别以介孔分子筛MCM-41、MCM-48、SBA-15为载体，采用等体积浸渍法制备了氧化钴/介孔分子筛催化剂，利用N₂吸附、X射线衍射、程序升温还原等技术对催化剂进行了表征，考察了Co₃O₄的负载量及载体的孔结构对催化剂完全催化氧化苯的性能的影响。结果表明，Co₃O₄的负载量为20%时，催化剂的催化活性最好；载体的孔径和催化剂的可还原性能是影响催化活性的主要因素，催化剂活性顺序为Co₃O₄ /SBA-15> Co₃O₄ /MCM41> Co₃O₄ /MCM-48。     

泄漏检测与维修技术在芳烃抽提装置的应用研究

采用泄漏检测与维修（ LDAR）技术进行了全面检测和统计分析，分析泄漏的原因并通过维修减少泄漏。结果表明：芳烃抽提装置容易泄漏的元件主要为连接件和阀门，主要分布在泵区；SV≥5000μmol／mol的泄漏密封点占总密封点数的0.57％，对总泄漏量的贡献达到了82％，是造成泄漏排放的主要部分。设备管阀件泄漏造成的加工损失率为0.0009％，泄漏点停工维修修复率为83％，停工维修后整体泄漏率为0.03％；VOCs减排率为71％。