Development of a hybrid photo-bioreactor and nanoparticle adsorbent system for the removal of CO2 , and selected organic and metal co-pollutants

Fossil fuel combustion and many industrial processes generate gaseous emissions that contain a number of toxic organic pollutants and carbon dioxide (CO₂) which contribute to climate change and atmospheric pollution. There is a need for green and sustainable solutions to remove air pollutants, as opposed to conventional techniques which can be expensive, consume additional energy and generate further waste. We developed a novel integrated bioreactor combined with recyclable iron oxide nano/micro-particle adsorption interfaces, to remove CO_2, and undesired organic air pollutants using natural particles, while generating oxygen. This semi-continuous bench-scale photo-bioreactor was shown to successfully clean up simulated emission streams of up to 45% CO₂ with a conversion rate of approximately 4% CO₂ per hour, generating a steady supply of oxygen (6 mmol/hr), while nanoparticles effectively remove several undesired organic by-products. We also showed algal waste of the bioreactor can be used for mercury remediation. We estimated the potential CO₂ emissions that could be captured from our new method for three industrial cases in which, coal, oil and natural gas were used. With a 30% carbon capture system, the reduction of CO₂ was estimated to decrease by about 420,000, 320,000 and 240,000 metric tonnes, respectively for a typical 500 MW power plant. The cost analysis we conducted showed potential to scale-up, and the entire system is recyclable and sustainable. We further discuss the implications of usage of this complete system, or as individual units, that could provide a hybrid option to existing industrial setups.     

硅藻土复合材料净化室内空气的实验研究

利用硅藻土复合材料对室内空气中三种主要污染物甲醛、氨和苯进行了净化研究,比较了普通硅藻土和硅藻土复合材料对三种污染物的去除效果。测试了硅藻土复合材料的平衡吸附量,及其在空气流速、净化时间和吸附剂量条件下对污染物去除率的影响。结果表明:硅藻土复合材料的净化性能优于普通硅藻土,对甲醛、氨和苯的平衡吸附量分别为132μg/g、95μg/g和87μg/g,最佳去除率分别为67%、91%和53%,吸附剂量在一定范围内改变对硅藻土复合材料的净化效率影响不大,而空气流速和净化时间存在最佳值。     

Short-term impacts of air pollution on the platelet-lymphocyte ratio and neutrophil-lymphocyte ratio among urban adults in China

The short-term impacts of urban air pollution on the platelet-lymphocyte ratio (PLR) and neutrophil-lymphocyte ratio (NLR) remain obscure.In this study,we included 3487 urban adults from the Wuhan-Zhuhai cohort.Individual inhalation exposure to air pollutants was estimated by combining participants’daily breath volume and ambient concentrations of six air pollutants (includingfine particulate matter (PM_2.5),inhalable particulate matter(PM₁₀),nitrogen dioxide (NO₂...     

长更号轮客舱内空气质量跟踪调查

对上海海运局所属长更轮进行了４个航次的客轮舱内的空气质量跟踪调查，主要监测了ＣＯ２、ＣＯ２、ＮＯｘ、ＣＨ２Ｏ和ＩＰ等污染因子，调查结果表现，三、四、五等客舱的室内空气均受到污染，相对而言，前两者污染较轻，而后者较严重，空气综合质量指数，甲板上的数据远小于１，三、四等客舱略大于１，五等客舱则远大于１。     

甲醛等室内主要污染物分布特征与影响评价

现代人80%以上的时间是在室内度过的,室内实际上已成为越来越多的人最直接、最经常的生活环境。与此同时,室内空气质量的优劣也越来越受到人们的关注。本文在呼和浩特市选择不同时间装修的居室,对其室内空气中甲醛、氨、一氧化碳、氡的含量进行了实测,分析了居室装修后室内主要空气污染物的污染水平以及各污染物的分布特征。数据表明,目前新近装修的居室内存在严重的甲醛污染,其超标率达到55.81%,随装修后时间的推移室内甲醛含量逐渐减少,其超标率逐渐降低,说明室内甲醛含量与室内通风状况有明显的正相关性;在所测定的居室中,一氧化碳及氨均未超标,氡的超标率为20%。     

城市固体废物的焚烧实验

 稳定均匀的燃烧温度是确保减少垃圾焚烧系统大气污染物排放量的一个重要因素.采用内旋流流化床(ICFB)进行了城市生活垃圾焚烧实验,探讨了不同的布风速度、垃圾焚烧量、流化床浓相区高度和不同种类垃圾对焚烧稳定性的影响,并给出了流化床内部温度和CO、NO_X、SO₂等大气污染物的浓度变化.内旋流流化床采用非均匀布风,低速风的移动区尚未流化时,浓相区温度存在一定的不均匀性,低速风区流速超过2倍初始流化速度后,浓相区温度是均匀一致的;流化床的床料具有较好的蓄热能力,较厚的床层有利于提高燃烧的稳定性,可减少垃圾给料和垃圾热值的波动对燃烧温度造成的不利影响;垃圾的焚烧效果与垃圾的热值有直接关系,焚烧低热值垃圾时,为了提高焚烧温度并达到较好的排放指标,需要增加一定量辅助燃料进行助燃;内旋流流化床在燃烧稳定性以及燃烧温度控制上具有一定优势.     

情景分析法在赣江流域水污染控制规划中的应用

采用在水污染控制规划中有广泛应用的情景分析法，从流域水环境功能分区出发，根据赣江流域各市县的社会经济发展规划和污染源排放量的预测结果，对流域的水污染控制设计了一系列不同的情景方案，首先通过情景水水质模拟和情景经济分析，初选出适用的方案，再运用多目标决策方法，从水质，经费，施工，社会影响等方面进行综合评定，据此定出筛选方案优劣和先后的顺序，并提出赣江流域水污染控制规划的推荐方案，研究表明，情景分析方法对于流域的整体规划的综合性，完整性，可持续性等方面具有着良好的指导意义。     

Laboratory tests of KI and alkaline annular denuders

Annular denuders coated with KI and with alkaline solutions have been tested for their ability to remove atmospheric pollutants including ozone, NO₂, SO₂, formaldehyde, methyl nitrate and peroxyacetyl nitrate. Tests were carried out at flow rates of 0.4–2.0 ℓ min⁻¹, using particle-free ambient air as well as purified air to study the effect of atmospheric CO₂ on alkaline denuder performance. Denuders coated with KI were efficient in removing O₃, NO₂, SO₂ (> 95%) and PAN (84±3%) but not methyl nitrate (44%) and formaldehyde (<5%). Selective removal of PAN from NO₂, and vice versa, could be obtained with annular denuders coated with NaOH, which removed 100% PAN and ⩽15% NO₂, and with alkaline guaiacol, which removed ⩾99% NO₂ and ⩽6% PAN.     

城市道路隔离带绿化模式对人行道空气质量的影响评价

探讨城市道路绿化隔离带对于污染物的阻滞效应,以减少城市道路污染向两侧横向扩散,保护道路行人免受来自机动车道污染物的伤害具有重要的现实意义.因此,本研究在太原市区选择16条主干道(28个监测样点),以4种绿化植物配置模式(乔木+灌木+低绿篱、乔木+低绿篱、乔木、低绿篱)为研究对象,在无风或者微风(风速小于2 m·s-1)条件下对SO2、NOx、TSP和PM10等5种污染物进行现场监测.研究结果表明,城市道路绿化隔离带对于控制机动车道的主要污染物向非机动车道的扩散具有明显作用,绿化隔离带的植物模式差异会影响绿化带吸附和阻隔污染物能力的强弱.在此基础上,通过构建一个新的评价指标来比较各个模式在阻滞污染物方面的能力.结果显示,与其他模式相比,低绿篱模式和乔木+灌木+低绿篱模式分别对NH3和PM10具有更高的降低能力.对于SO2、NH3、NOx等气态污染物,以乔木(T)为配置模式的绿化带效果最佳,而对于TSP、PM10等颗粒污染物,乔木+灌木+低绿篱(TSH)模式的阻滞净效应最高.新评价指标能够准确定量评价绿化带植物对污染物阻滞效应能力的大小,具有较好的应用性.     

基于在线监测的江苏省大型固定燃煤源排放清单及其时空分布特征

大气污染物排放清单是了解各地区大气污染物排放及其时空分布,精确模拟该地区环境空气质量的最基础资料.现有大气污染物排放清单的粗时空分辨率,极大地限制了空气质量数值预报的准确性.本研究以江苏省大型固定燃煤源为例,以2012年为基准年,收集江苏省电力企业在线监控系统数据及江苏省大气核查核算表数据,结合相关文献的排放因子,分析了江苏省大型固定燃煤源主要污染物的总排放量和月变化特征.分析结果表明:1 SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、EC、OC、NMVOC、NH3等大气污染物的排放总量分别达到106.0、278.3、40.9、32.7、21.7、582.0、3.6、2.5、17.3、2.2 kt.2呈现2~3、7~8、12月排放量高,9~10月排放量低的月变化特征,可能原因是2~3月处于春节阶段,为保证节日供应,在此期间居民取暖、用电等都有可能增加;7~8月高温天气用电量增加,12月北方城市冬季燃煤取暖导致的煤炭消耗量增加.另外,由于部分污染物排放因子取自国内外相关文献,是本研究清单不确定性的主要因素.今后的工作可以在排放因子实测更新以及将排放清单纳入空气质量预报模式等方面进行更为深入的研究.     

室内不同条件与甲醛TVOC污染关系分析

文章通过对255个调查监测数据的分析,初步探讨不同环境条件(温度和湿度),装修时间以及装修条件(家具类型、地面材料、墙面材料和顶面材料)对室内空气中甲醛、TVOC浓度的影响,得出在高温湿度大的情况下,甲醛释放量明显增大。要减少室内空气的污染,须注意各种装饰材料的合理搭配,充分考虑房屋空间承载量和室内通风量,并尽可能延长入住或办公时间。     

京津冀及周边地区“2+26”城市结构性调整政策的CO2协同减排效益评估

《打赢蓝天保卫战三年行动计划》（"三年行动计划"）明确提出,产业结构调整、能源结构调整、交通结构调整和用地结构调整是大幅减少大气污染物和CO₂排放的重要抓手,这种协同效应非常明显,但在城市群层面还未被量化研究.为此,采用京津冀温室气体-空气污染物协同控制综合评估模型（GAINS-JJJ）,构建了2017年京津冀及周边地区"2+26"城市群基础排放清单,定量分析了"三年行动计划"的实施带来的CO₂和主要大气污染物的排放变化情况.结果表明,与2017年相比,2020年政策情景下"2+26"城市的CO₂、一次PM_2.5、SO₂、NO_x和NH₃的减排量分别为29.1 Mt （相当于2017年排放量的2%）、203.8（21%）、281.8（27%）、485.5（17%）和34.3 kt （3%）,排放量较大的城市或部门都实现了较为明显的减排.碳协同减排效益结果显示,产业结构调整的一系列重大举措（淘汰落后产能、工业锅炉升级改造和散乱污企业综合整治等）取得了良好的CO₂和大气污染物协同减排效应,而不同污染物中NO_x的碳协同减排效应最高.     

MnO_2基材料常温催化降解甲醛研究进展

甲醛(HCHO)是室内空气中的主要污染物之一,已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,对人体健康构成了极大威胁。常温催化技术在室温下即可将甲醛降解为无毒无害的CO_2和H2O,能耗低,具有较好的应用前景。二氧化锰(MnO_2)具有价格低廉、环境友好等优势,且晶型种类多,表现出优异的甲醛催化性能,具有较大的实际应用价值而被广泛研究。本文综述了MnO_2基催化剂,包括离子掺杂MnO_2、MnO_2固溶体和负载型MnO_2的甲醛催化活性及其制备方法,并探讨了其活性影响因素、常温催化反应机理,分析了其研究现状及发展趋势。     

厦门市船舶控制区大气污染物排放清单与污染特征

以船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据,结合大量厦门港口实地调查信息,采用自下而上的动力法对在控制区内航行的船舶进行逐艘计算,得出2018年厦门市船舶控制区大气污染物排放清单,并详细分析了其污染物排放特征及时空分布.结果表明, 2018年厦门市船舶控制区内船舶污染物排放总量共16 413 t,其中进出港船舶污染物排放占82.2%,未进港船舶占17.8%,各污染物中以NO_x的排放量最大,占比达64.2%,不同航行状态下污染物排放量的顺序为停泊巡航低速巡航机动操控锚泊,控制区内船舶的主要污染来源于货船,并以集装箱船的污染物排放量为最大; 1 d中09:00～16:00处于船舶污染物排放高峰期,1 a中以2月的排放量为最低, 3月和5月出现排放峰值;空间特征上各污染物排放高值主要分布于主航道和港区海岸线.     

室内甲醛检测方法及防治措施研究进展

介绍室内空气污染物甲醛的来源以及对人体健康造成的危害。探讨了现有室内甲醛污染物的检测方法,并对检测方法中存在的问题和应用条件的限制因素进行了讨论。为减少室内甲醛对人体健康造成的危害,提出了八种降解室内甲醛污染物的防治方法,并重点介绍了光催化氧化降解室内空气中甲醛的作用机理。提出了对检测方法和防治措施中存在问题的改进。改进检测方法和改良治理措施以及对装饰材料的选择是减少室内空气甲醛对人体健康造成危害的有效途径。     

厦门市环境空气污染时空特征及其与气象因素相关分析

利用2014年3月—2015年2月厦门市18个监测站点实测数据,运用GIS技术、相关分析以及统计分析等方法,进行空气质量指数(AQI)及其污染因子的时空分析,结合厦门市土地利用分类专题图和主要重工业企业分布图进行厦门市环境空气质量状况污染源的分析.结果表明:厦门市首要污染物为PM10,其天数占全年的48%,PM2.5紧随其后占到36%;厦门市空气质量较好时间段主要集中在夏季,其中7月份是厦门市空气质量最好的月份,而厦门市秋冬两季的空气质量较差;AQI与温度相关系数达-0.813,具有极显著负相关性(p0.01),与气压相关系数达0.835,具有极显著正相关性(p0.01),而与风速和相对湿度气象因素相关性都不显著(p0.05);PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3污染因子存在明显的空间分布差异,海沧区和集美区南部的空气污染比厦门其他地方明显更为严重;从土地利用图和主要重工业企业的分布图可以看出,污染最为严重的地区土地利用类型主要是建筑用地,而且这些地区还分布着许多钢铁厂和发电站.     

典型室内公共场所中CO_2的污染特征分析

选取典型的室内公共场所,按照室内空气检测标准进行布点采样,检测这些场所的C02浓度及采样时的温度、湿度及空气流速结果发现,商场内C02浓度基本都在标准限值内,超市内C02浓度超标严重,且C02分布与超市内采样层区之间无明显的相关性。其它类型场所C02分布各有差异,但浓度值基本在标准限度值上下浮动统计结果:公共场所内影响C02浓度的主要原因是空气流速与人群密度的大小空气流速越快,C02浓度越低;人群密度越大,C02浓度越高此外,根据,James L Repace理论进行分析发现,各类公共场所空气交换状况均较差,存在威胁人们健康的风险。     

京津冀及周边地区优先控制有毒有害大气污染物名录研究

近年来,随着污染防治攻坚战的不断强化,京津冀及周边地区重污染天气问题初步得到缓解.为了深度改善大气环境质量,落实精准治污,更好地服务于京津冀有毒有毒大气污染物的环境管理,开展了京津冀及周边地区优先控制有毒有害大气污染物名录的研究.以京津冀及周边地区为主要研究对象,采用文献调研法建立备选名单;针对备选名单中的有毒有害大气污染物进行危害信息收集,采用两步筛选法,以危害筛选指标、暴露筛选指标、持久性/生物蓄积性筛选指标共包含10项内容进行赋分求和,筛选出高分值的污染物建立候选名单;在候选名单基础上,从国家排放标准、地方排放标准、监测方法三方面进行筛选,形成优控名录.筛选形成的优控名录包括苯、环氧乙烷、二英类、砷及其化合物、铅及其化合物、甲醛、氯乙烯、三氯乙烯、1,2-二氯丙烷、氯甲基甲醚、铍及其化合物、三氯甲烷在内的12种（类）污染物,可为“十四五”有毒有害大气污染物环境管理及今后京津冀优控名录的公布提供研究基础.      

Determination of 15 phthalate esters in air by gas-phase and particle-phase simultaneous sampling

Based on previous research, the sampling and analysis methods for phthalate esters (PAEs) were improved by increasing the sampling flow of indoor air from 1 to 4 L/min, shortening the sampling duration from 8 to 2 hr. Meanwhile, through the optimization of chromatographic conditions, the concentrations of 9 additional PAE pollutants in indoor air were measured. The optimized chromatographic conditions required a similar amount of time for analysis as before, but gave high responsivity, the capability of simultaneously distinguishing 15 kinds of PAEs, and a high level of discrimination between individual sample peaks, as well as stable peak generation. The recovery rate of all gas-phase and particle-phase samples of the 15 kinds of PAEs ranged from 91.26% to 109.42%, meeting the quantitative analysis requirements for indoor and outdoor air sampling and analysis. For the first time, investigation of the concentration levels as well as characteristics of 15 kinds of PAEs in the indoor air from four different traffic micro-environments (private vehicles, busses, taxis and subways) was carried out, along with validation of the optimized sampling and analytical method. The results show that all the 9 additional PAEs could be detected at relatively high pollution levels in the indoor air from the four traffic micro-environments. As none of the pollution levels of the 15 kinds of PAEs in the indoor air from the 4 traffic micro-environments should be neglected, it is of great significance to increase the types of PAEs able to be detected in indoor air.     

北京市减污降碳协同控制情景模拟和效应评估

将能源、建筑、产业和交通作为减污降碳重点领域,设置了基准情景、政策情景和强化情景,以2020年为基准年,2035年为目标年,开展北京市大气污染物和CO₂减排潜力测算,并构建了一种协同控制效应分级评估方法,对政策情景和强化情景下大气污染和CO₂协同控制效应进行量化评估.结果表明,与基准情景相比,政策情景和强化情景下大气污染物减排率分别在11%～75%和12%～94%,CO₂分别为41%和52%.优化机动车结构对于NO_x、 VOCs和CO₂的减排贡献最大,政策情景下减排率分别达到74%、 80%和31%,强化情景下分别达到68%、 74%和22%;完成农村地区散煤清洁能源改造对SO₂的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到47%和35%;提升新建建筑绿色化水平对PM₁₀的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到79%和74%.优化出行结构和推动数字基础设施绿色发展的协同控制效应最佳;强化情景下,完成农村地区散煤清洁能源改造、优化机动车结构和...