中国水污染防治40年回顾与展望

改革开放40多年来,我国水污染防治工作取得巨大成效。本文通过回顾我国水污染防治发展历程和总结不同阶段我国流域水污染防治工作特点,提出了面向2035年水生态环境保护的管理建议,以期为2035年美丽中国水环境建设提供参考。     

硅铝比对Cu/SSZ-13SCR活性位的影响

采用固态离子交换法制备了不同硅铝比（Si/Al=5,10,25）的Cu/SSZ-13分子筛催化剂,探究硅铝比对其NH₃选择性催化还原（NH₃-SCR）活性位的影响规律,并通过X射线衍射（XRD）,H₂程序升温还原（H₂-TPR）,NO_x程序升温脱附（NO_x-TPD）,NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）,原位红外实验（in situ DRIFTS）等手段进行物化性质表征.活性测试结果表明,当Cu负载量为4wt%时,不同硅铝比的Cu/SSZ-13具有显著差异的SCR活性;其中,Cu/SSZ-13（10）的SCR活性最佳,200~450℃温度范围内NO转化率均大于80%.XRD和H₂-TPR结果表明,硅铝比会影响Cu/SSZ-13的Cu物种的分布和氧化还原性.NO_x-TPD和NH₃-TPD结果表明,3种催化剂中Cu/SSZ-13（10）具有最多Cu²⁺离子,Cu²⁺离子可以为Cu/SSZ-13（10）提供更多的NO_x吸附位点和Lewis酸性位点,而Lewis酸性位是Cu/SSZ-13主要的低温SCR活性位点,因此有利于NH_3-SCR反应的进行.当硅铝比增加到25时,Cu/SSZ-13（25）的Lewis酸性位大量损失,导致其SCR活性明显下降.     

蛤蟆通河流域地下水化学特征及控制因素

为研究蛤蟆通河流域水化学特征及主要离子来源,2017年先后采集地下水样品59组,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs模型和离子比等方法,分析了蛤蟆通流域地下水的水文地球化学特征,并探讨了蛤蟆通流域的水化学演化规律及主要离子来源.结果表明,该区地下水阳离子以Ca~(2+)为主,占阳离子总量的质量分数为22. 1%～72. 4%,平均为48. 7%;阴离子以HCO_3~-为主,占阴离子总量的质量分数为35. 3%～97. 5%,平均为80%; TDS介于93. 3～521. 1 mg·L~(-1),平均值为219. 1 mg·L~(-1),均为淡水;地下水类型以HCO_3-Ca、HCO_3-Ca·Mg和HCO_3-Ca·Na型水为主;地下水样品均分布在Gibbs模型左中部,说明该流域水化学离子组成受岩石风化作用控制;通过离子来源分析,该区主要离子来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化溶解.     

地下水环境背景值研究进展的分析与建议

在论述地下水环境背景值研究的有关基本概念以及中国地下水环境背景值现状的基础上,同时对比多种地下水环境背景值的计算方法,指出了中国地下水环境背景值研究中存在的问题,并提出在采样点的布置过程中,处理异常值的过程中,选择环境背景值范围的过程中,需要对有关水文、环境地质条件的变化,数理统计方法的应用等进行进一步的研究,为地下水水质的准确评价和水化学研究提供可靠的依据,为中国的地下水环境背景值研究提供切实的参考价值。     

抚仙湖硅藻群落的时空变化特征及其与水环境的关系

抚仙湖是我国重要的深水型淡水湖泊且水体水质总体处于I类水平,近年来在流域开发、全球变暖等影响下其生态环境功能呈现退化的趋势,需要对湖泊生物的群落组成、分布模式及其驱动因子进行系统评价.本研究于2015年选取抚仙湖的南、中、北湖区共3个采样点开展了表层水体硅藻群落和水环境特征的逐月分析.样品中共发现硅藻31个属、166个种且以浮游类型为主,其中云南特有硅藻种Cyclotella rhomboideo-elliptica基本消失.硅藻群落结构的逐月变化在3个采样点中均呈现明显的季节演替特征,其中1、2月优势种主要为Fragilaria crotonensis,3月优势种为Aulacoseira granulata,4月C.ocellata与F.crotonensis同为优势种,而在其余月硅藻群落结构较为单一且优势物种皆为C.ocellata(相对丰度占~80%).而空间尺度上,硅藻优势属种分布和群落结构具有较高的一致性.主成分分析显示,不同湖区的硅藻群落结构组成和水体环境在时间尺度上存在较大差异,而在空间尺度上差异较小;冗余分析和变差分解等分析结果进一步表明,影响群落结构时空变化的主要驱动因子是气象与物理因子(包括水温、风速和透明度),共解释了硅藻群落变率的27.6%,表明了该深水湖泊水体热力分层的厚度与持续时间是影响硅藻群落构建的重要过程.同时,湖泊营养水平与水体离子浓度也对硅藻群落结构产生了明显影响,分别解释了硅藻群落变率的21.2%和9.4%.因此,持续的区域变暖和流域开发明显影响了抚仙湖的生物群落构建与生态系统健康,对抚仙湖的生态保护不仅需要控制营养盐等流域污染物的输入,同时应该积极应对气候变化的长期影响.     

Ce掺杂改性Ni-Al-Ox催化剂CO-NO反应性能

通过尿素法制备了一系列Ce掺杂改性的Ni-Al-O_x复合氧化物催化剂,并研究了催化剂的CO-NO反应性能.活性测试结果表明,Ni-Al-Ce-O_x的催化活性明显优于Ni-Al-O_x,且活性随着Ce含量的增加而提高.当Ce的掺杂量为20%时,250℃条件下,NO转化率高达95%以上,同时催化剂具有良好的抗H₂O性能.XRD和Raman分析表明,Ce掺杂Ni-Al-O_x催化剂促进了氧空位产生.而XPS结果显示,氧空位随着Ce含量的增加而增加.H₂-TPR结果表明,Ce的掺杂使催化剂的氧化还原性能增强.结合NO-TPD和FTIR的表征结果,进一步发现Ce的加入使表面氧难以将NO氧化成硝酸盐,有利于NO在Ce的氧空位上分解为N₂或N₂O,促进CO-NO反应的进行.     

生活污泥干化与生活垃圾协同焚烧研究分析

我国城市化的快速发展导致城市人口的迅速膨胀,城市生活污水产生量也迅速增加,在污水处理过程中自然而然的产生了大量的污泥。据不完全统计,每年一座中等城市产生的污泥量大约在25~30万t。本文通过对生活污泥干化的研究与生活垃圾协同焚烧的研究,有助于形成积极的公众舆论和认同,为垃圾协同污泥焚烧技术在全国的推广实施提供便利。     

计算流体力学技术在膜分离过程中的应用与进展

计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）技术近年被广泛地应用于膜分离过程模拟中。本文评述了CFD研究膜分离过程中流体力学、膜污染机理和浓差极化等现象，以及CFD技术在微滤、超滤、反渗透中的研究进展及待解决问题等。     

油气生产过程中集输设施安全管理问题研究

针对油气生产中集输设施安全问题导致的油气泄漏引发的问题,以系统的方法分析其观念、技术、方法对集输设施管理的影响。围绕石油企业降本增效和可持续发展战略目标,从投资、建设、管理、养护各环节,管理体制、运行机制、管理方式等各方面系统研究,通过明确职能、落实责任、制定标准、严格程序、科学奖惩、强化管理等手段,从而树立正确管理理念,完善设施投入机制、监督考核机制、激励约束机制,强化企业管理基础工作等方面,提出与该系统工艺流程相适应的管理模式和方法,以管理优化保障工艺优化,延长设施使用寿命,提高系统运行效率,确保安全生产。     

珠江虎门河口夏季悬浮物中重金属分布特征及其风险评价

为研究珠江虎门河口悬浮物中重金属的分布特征及其污染风险，为重金属的污染防控和治理提供科学依据，本文于2017年8月在该海域内布设固定观测点进行27 h连续水文观测，共采集了81个悬浮物样品，在室内测定其Zn、Cu、Ni、Mn、Pb和Cr共6种重金属元素的含量。在此基础上，利用Pearson相关性分析、因子分析和潜在生态风险评价指数等方法，对虎门河口悬浮物中重金属的含量特征、来源和污染风险等进行分析。结果表明:6种重金属元素的平均含量为Mn>Zn>Cu>Cr>Pb>Ni，且其含量变化与悬浮物浓度变化具有显著的正相关性；来源分析表明，Cu、Zn、Mn主要源于北江采矿业和冶金厂排放，Ni、Pb、Cr主要源于虎门河口附近的蓄电池等制造业排放；潜在生态风险指数评价结果表明，虎门河口综合潜在生态风险主要为低风险水平，6种元素中Cu、Pb对生态风险贡献率最大，两者贡献率之和高达80%以上，为主要污染防治元素。