页岩气开采对环境的影响及规避方法探讨

目前我国页岩气的开发正处于初级阶段,很多生产关键技术尚不成熟,页岩气开发过程中的废压裂液、甲烷漏失、水资源污染等都将会带来一系列环境问题。针对页岩气带来的环境问题,在对开采区域地质情况充分认识的基础上,通过采用先进的钻完井技术,控制压裂液和甲烷的漏失,减少对地层的破坏和水资源的污染;加强对返排废液处理技术的研究力度,优化处理结果;落实针对页岩气开发与环境保护的法律法规等,规避页岩气开采对环境的影响。在借鉴国外开采经验的同时,建议研发适合我国页岩气储层特点的开采技术,改进已有工艺,创新技术和理论。     

黄山大气气溶胶新粒子生长特性观测分析

利用2012年9月22日~10月28日黄山地区大气气溶胶、二氧化硫和臭氧观测数据,结合气象数据,分析气溶胶新粒子的生成-增长特征.分析发现,在33个有效观测日中,有新粒子生成-增长的观测日占总数的18.2%,其中晴天的发生频率为37.5%,新粒子生成-增长都开始于晴天上午,与无新粒子观测日相比,太阳辐射量、风速、SO2及O3浓度较高,环境温度和相对湿度较低.气溶胶新粒子的增长具有由小及大的特点,核模态气溶胶粒子(10~20nm)数浓度最先增加,爱根核模态粒子(20~50nm)数浓度随着时间推移逐渐增大,但浓度峰值依次下降,平均增长率为3.58nm/h. SO2浓度先于核模态气溶胶数浓度到达峰值,其氧化后的产物H2SO4为新粒子的核化提供前体物,并且参与新粒子的增长过程,当SO2浓度较低时,不会发生新粒子生长事件.     

气相色谱-质谱联用测定长江三角洲农田土壤中的合成麝香

采用索氏提取、硅胶/氧化铝复合层析柱的样品前处理方法及气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定长江三角洲农田土壤样品中7种合成麝香(莎利麝香、粉檀麝香、特拉斯、佳乐麝香、吐纳麝香、二甲苯麝香、酮麝香)的含量,对其污染水平和分布状况进行了研究.结果表明,实际检出的3种合成麝香(佳乐麝香、吐纳麝香、酮麝香)含量分别0.96—16.98 ng·g-1、-1和-1;土壤样品中合成麝香的加标回收率为88.8%—109.3%,精密度为5.8%—9.6%;仪器检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.03—0.33 ng·g-1、0.10—1.10 ng·g-1.长江三角洲农田土壤样品中普遍含有合成麝香,虽然其总浓度较低,但因其具有的生物富集性会在农产品中富集,故应做好相关的食品安全风险评价.     

生物膜填料塔净化有机废气研究

为在国内开展生物化学法净化低浓度有机废气的研究工作,采用国内现有微生物菌种挂膜接种的生物膜填料塔净化低浓度甲苯废气,结果表明,在入口气体甲苯浓度0.183～1.803mg/L及气体流量86.4～190.8L/h（停留时间6.2～13.6s）的实验范围内,增加入口气体甲苯浓度和气体流量,可使甲苯的生化去除量增大,每升体积的生物膜填料对甲苯的生化去除量最大可达157.13mg/h。由实验结果推断,生物膜填料塔对废气中甲苯的净化去除过程属于传质控制过程。对比结果表明,本研究建立的动力学模式对实际过程有很好的适用性,计算值与实验值之间的相关系数R＝0.98。     

环境温度对车用压缩天然气瓶火烧试验的影响

环境温度是研究车用压缩天然气瓶火烧试验机理的一个重要因素,因此有必要定量的研究环境温度对火烧试验的影响。在已有火烧试验数据的基础上,分析了环境温度对车用压缩天然气瓶火烧试验安全泄放压力和火烧持续时间两个关键指标的影响,结果表明安全泄放压力、火烧持续时间和环境温度均呈反比关系。     

南京城市大气氨-铵的高频演化及其气粒转化机制

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH_3)与二次无机气溶胶(主要是NH_4~+、NO_3~-和SO_4~(2-))浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH_3和NH_4~+的演化规律,进而探讨NH_3-NH_4~+气粒转化过程中的化学机制.结果表明,观测期间NH_3和NH_4~+浓度的平均值(±1σ)分别为(15. 3±6. 7)μg·m-3和(11. 3±7. 8)μg·m-3,且日变化在污染和非污染事件中呈现出显著的差异.综合在线观测的NH_3和NH_4~+浓度数据,通过计算潜在源贡献因子,分析了NH_3和NH_4~+的潜在贡献源区在重污染过程受长距离污染传输影响较小,证明城市也是NH_3排放的重要热点地区.进一步分析发现,NH_3-NH_4~+的气粒转化是影响NH_3和NH_4~+日变化的主要驱动因子.具体体现在:低温、高湿(温度在7. 5～12. 5℃,湿度在50%～90%)时,NH_3和NH_4~+的气固转化速度较快,NH_3与酸性物质反应生成更多的NH_4~+,使得(NH4)2SO4和NH4NO3的形成从而导致污染事件的加剧.研究结果有助于厘清城市大气NH_3的来源和转化机制及其对颗粒物的潜在贡献.     

外力作用下管道内表面缺陷处裂纹扩展研究

为提高油气管道安全风险评估的准确性,以含内表面缺陷管道为研究对象,利用ABAQUS软件线弹性及弹塑性分析不同尺寸缺陷对裂纹萌生特征的影响;采用扩展有限元法,建立管道3点弯曲模型与全尺寸静载物理试验,并非线性拟合裂纹扩展尺寸,研究内表面缺陷处裂纹扩展情况。研究结果表明:内表面缺陷中心处极易萌生裂纹,随着缺陷尺寸的增大,裂纹萌生所需外力在缺陷相对长度为0.08、相对深度为0.4时的增长趋势变化较大,且缺陷深度对裂纹萌生的影响更大;对比数值模拟与全尺寸物理试验,发现在小于70 mm位移载荷或147.25 kN外力下裂纹尺寸快速扩展,之后呈变缓的趋势;非线性拟合裂纹尺寸,得到较为准确的裂纹扩展尺寸的预测结果。     

城市天然气工程环境风险评价

结合广州、深圳、东莞、佛山等城市的天然气工程情况,对城市天然气工程的环境风险评价进行了讨论,并采用穆尔哈斯(Moorhowse)和普里恰特(Prichard)提出的热辐射预测模式和爆炸冲击波预测模式对城市天然气工程进行了风险评价.结果表明,如果发生天然气泄漏并引起火灾,假设在10 min以内,城市门站、调压站和城市高中压管道的火球对建筑物和设备的严重损害范围( A 级)最远距离分别为35.8 m、18.0 m和28.7 m,爆炸冲击波严重损害范围( C1 级)分别为距事故处54.8 m、27.8 m和44.4 m.最后从城市门站、调压站选址及输气管道选线、安全防范距离、作业过程中的风险控制与管理以及事故应急对策四方面提出了风险事故的防范措施与对策.     

某燃煤超低排放机组非常规污染物脱除

燃煤电厂非常规污染物的排放尚未引起足够的重视.为全面表征燃煤电厂非常规污染物脱除性能,针对某1000 MW燃煤超低排放机组,分别采用FPM和CPM-体化采样系统、安大略法(OHM)、控制冷凝法、HJ 646-2013规定的有机物测试方法,系统研究了 CPM、Hg、SO3、PAHs等非常规污染物的梯级脱除特性.结果表明:...     

惰性气氛对煤自燃过程的竞争吸附差异性研究

为探究在CO₂与N₂气氛中吸附后的煤低温氧化自燃特性,以寺河2号井9号煤层无烟煤为研究对象,开展煤低温氧化程序升温试验与热重(TG)试验,分析煤自燃过程中CO和CH₄气体的产物特性与失重特性;建立煤大分子表面对O₂分子、CO₂分子与N₂分子等不同气体分子的物理吸附模型,应用巨正则系综蒙特卡罗模拟(GCMC)法,从微观角度分析煤表面对O₂气体分子的吸附作用,探讨混合气体分子在煤大分子表面的气体竞争差异性。研究表明:经CO₂与N₂气氛中吸附后的煤低温氧化自燃特性发生变化,CO和CH₄气体产物浓度减小,煤自燃失重速率降低,煤低温氧化能力受到抑制;煤大分子对CO₂与N₂等气体分子的混合吸附对其吸附O₂分子起到了抑制作用;煤大分子表面的气体竞争吸附排序如下:H₂O＞CO₂＞N₂＞O₂＞CH₄＞CO。