油泥燃烧特性的试验

本文利用热重红外联用配合同步差热分析实验台和小型鼓泡流化床实验台共同研究了油泥的燃烧特性.由热重红外联用和同步差热分析研究发现,油泥的着火温度较低,燃尽较容易,油泥在热解过程中,轻质烃的析出开始于425 K,重质有机成分在600—800 K析出显著,油泥燃烧过程中主要放热阶段位于550 K以上发生的重质有机成分的分解和燃烧.鼓泡流化床燃烧实验结果发现,典型的油泥鼓泡流化床燃烧分为3个阶段:挥发分剧烈燃烧,挥发分弱燃烧和固定碳燃烧.通过热平衡计算得出鼓泡流化床油泥燃烧稀相区和密相区的燃烧比,结果表明稀相区的油泥燃烧比高达80.5%,稀相区是主要的燃烧放热区域,该区域发生的反应是重质有机成分的分解和燃烧.因此,在实际流化床锅炉中,对气相燃烧组织和炉内热量分布需要做特殊考虑.     

纸厂废弃塑料焚烧过程中HCl的排放特性

在小型管式炉中进行了纸厂含氯废弃塑料焚烧过程中HCl析出特性实验,研究了温度、粒径、停留时间对HCl析出的影响;同时借助热重-傅里叶红外光谱联用技术(TG-FTIR)研究了HCl在焚烧过程中的析出规律.结果发现,燃烧过程中Cl→HCl的转化率随温度、粒径和停留时间的增大而显著增加;TG-FTIR结果表明,HCl在200℃左右开始析出,300℃左右达到最大值,400℃后析出峰逐渐消失.XRD结果可知,残余氯以无机氯盐的形式存在灰样中.     

成都市冬季PM_(2.5)中碳组分污染特征及来源解析

为研究成都市冬季PM_(2.5)中碳组分的污染特征和来源,于2019年12月7—28日在成都市进行PM_(2.5)的采集,并利用热光碳分析仪和元素分析仪-同位素质谱仪分别测定了样品中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度以及碳同位素的组成特征。结果表明,成都市PM_(2.5)、OC和EC的平均质量浓度分别为98.23、14.50、2.19μg·m~(-3);OC和EC的相关性较高(相关系数为0.80),表明OC和EC可能具有一致的来源,也有可能是具有较高的混合程度;OC/EC比值大于2.0,表明成都市冬季有二次有机碳(SOC)的形成,且SOC/OC的比值为34.48%;主成分分析结果显示,生物质燃烧、燃煤和汽油车尾气尘混合源是成都市冬季PM_(2.5)碳组分的主要来源,贡献率为59.68%;其次是柴油车尾气尘,贡献率为22.40%;碳同位素组成结果显示,成都市冬季PM_(2.5)碳组分的来源与汽油车尾气排放相关性最强,其次为C3植物燃烧;通过IsoSource模型软件进行计算,可知不同时期各污染源的贡献比例均呈现出汽油车尾气排放C3植物燃烧柴油车尾气排放燃煤C4植物燃烧地质源(农业土壤、扬尘)的规律,但相较于清洁期来说,污染期的汽油车尾气排放和C3植物燃烧污染源所占比例增大。研究结果可为成都市大气污染治理提供理论指导。     

造纸污泥工厂化堆肥过程中理化性质的动态变化

工厂化强制通风静态垛好氧堆肥试验结果表明,造纸污泥与木屑按10∶1比例混合后,2~3 d即可达到60℃,高温期维持时间超过10 d,完全符合我国标准CJJ/T52-93规定,达到无害化要求;堆肥过程中堆体上层温度大于下层;高温堆肥后物料含水率降低20.2%,脱水效果明显;造纸污泥堆肥过程中物料的挥发性固体持续降低;堆体耗氧速率在升温阶段后期上升到最大值,此后持续降低,到堆肥后期趋于稳定。     

中新世水杉叶片和白垩纪松型球果化石中的挥发性成分

采用气相色谱-质谱联用分析技术从中新世水杉叶片和白垩纪松型球果两种裸子植物化石中分别鉴定了51个和19个挥发性成分,类型涉及烷烃、烷烯、烷醇、长链脂肪酸及其酯、邻苯二甲酸酯、萜类和芳香族化合物.其中3种成分——松香烷型二萜、饱和十七碳脂肪酸和惹烯是裸子植物的生物标志分子.图1表2参22     

华南地区薇甘菊叶片挥发性有机化合物的空间差异研究

外来入侵植物薇甘菊对华南地区的生态环境造成严重危害,为探讨薇甘菊叶片挥发性有机化合物在华南地区的空间差异,运用GC-MS分析了华南地区23个不同地理种群230个薇甘菊植株叶片挥发性有机化合物的组分,并用峰面积归一化法计算各组分相对含量;利用线性混合模型分析不同地理种群的气候环境因素对薇甘菊叶片挥发性有机化合物含量的影响;采用聚类分析和主成分分析23个不同地理种群薇甘菊叶片挥发性有机化合物组分的特征。结果表明:利用GC-MS从薇甘菊叶片中鉴定了42种挥发性有机化合物,其主要成分为β-荜澄茄油烯(24.63%)、β-石竹烯(16.81%)、大香叶烯D(10.47%)、α-古芸烯(9.95%)和α-姜烯(9.77%);线性混合模型分析结果显示经度、纬度、海拔高度和温度可显著影响薇甘菊叶片中5种主要挥发性有机化合物的含量;聚类分析和主成分分析表明薇甘菊叶片挥发性有机化合物组分表现出较强的地域特征。研究结果可为阐明薇甘菊的入侵机制及防控措施的制定提供理论与实践参考。     

基于环境同位素和水化学特征识别矿井涌水来源

隆德煤矿2-2煤层开采受顶板第四系沙层水和基岩裂隙水的威胁.采动影响破坏了地下水的原始水动力场,仅利用地下水动力学方法难以准确确定地下水来源.利用不同含水层水中环境同位素的差异,结合水化学分析可解释13C同位素异常的形成机制、识别隆德矿井涌水来源,为矿井涌水量预测、水害防治提供依据.与侏罗纪基岩裂隙水相比,第四系沙层水常规水化学成分差异不明显,但有高现代碳百分比(pMC)、氘(D)略微富集的特征.分析结果显示,1-1煤层开口疏放水、205采空区积水和203工作面顶板水为第四系沙层水与基岩裂隙水的混合产物,其中,砂层水混入比例分别为27.77%、23.8%和4.21%.表明同位素结合水化学因子分析是正确识别矿井涌水来源、混合比例的有效手段.     

猪粪、木屑混合物蚯蚓堆制处理中蚓体Cu、Zn富集的影响因素

采用室内接种法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）构建生物反应器,研究猪粪、木屑混合物的蚯蚓堆制处理中,蚓体的生长状况及影响其Cu、Zn富集的主要因素。结果表明,接种密度为40 mg.g-1、湿度为75%同时有利于蚯蚓生长和基质消耗;温度为15℃对蚓体质量增加最有利,而温度为20℃最利于基质消耗;m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4可同时利于蚓体质量增加和基质消耗。适宜的接种密度（48 mg.g-1）、湿度（70%）、温度（15℃）及较高比例的碳源辅料〔m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4〕有利于蚓体对Cu的吸收和富集;低接种密度和高比例碳源辅料有利于蚓体对Zn的吸收,湿度和温度对蚓体Zn含量无显著影响,但蚓体Zn富集量分别在接种密度48 mg.g-1、m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4、湿度75%和温度15℃条件下达最大。     

果皮、菜叶混合垃圾的蚯蚓堆制处理

在果皮、菜叶混合垃圾中,加入不同比例木屑调节C／N比值和含水量后,接种赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）进行室内堆制处理,研究适宜含水量、接种密度和温度条件下蚯蚓的生长和繁殖特性以及堆制产物的化学性状。结果表明：蚯蚓堆制处理明显加速有机质矿化,促进有机物料降解,提高堆制产物全N量,降低堆制产物有机C含量和C／N比值。加入木屑虽然在一定程度上抑制了蚯蚓的生长和繁殖,但是,0～30d时25％和40％木屑堆制处理中赤子爱胜蚓生长良好,繁殖较旺盛。相关分析表明,接种蚯蚓并加入25％～40％木屑对促进果皮、菜叶垃圾降解以及提高和改善其化学性状是有效可行的,有利于废弃物的减量化、无害化和资源化。     

西南地区马尾松与乡土阔叶树种凋落叶混合分解过程中的细菌群落特征

林地内凋落叶的种类和比例调控其分解过程中微生物的群落结构。然而,不同树种组合以及不同混合比例的凋落叶在分解过程中细菌群落结构有何差异,目前尚不清楚。将马尾松与乡土阔叶树种香椿[Toona sinensis (A. Juss.) Roem.]、香樟（Cinnamomum camphora Linn.）和檫木（Sassafras tzumu Hemsl.）凋落叶按照不同树种、不同质量比例混合后,通过Illumina Mi Seq高通量测序研究凋落叶分解过程中细菌群落结构的动态变化特征。结果表明,在所有处理中,Proteobacteria和Actinobacteria均为优势门,Sphingomonas,unidentified＿Rhizobiaceae,Bradyrhizobium和unidentified＿Cyanobacteria为优势菌属。此外,混合凋落叶中细菌的多样性和丰富度在分解250 d后表现出较强的协同效应（分别为70.97%和29.03%）;第2年分解期内大部分混合凋落叶的观测值-期望值<0,尤其是分解末期（分解604 d）后有19.35%的混合凋落叶的细菌多样性指数...     

农业有机废弃物蚯蚓堆制因素优化及堆制产物主要性状变化特征

采用模拟培养法,对农业有机废弃物的蚯蚓堆制条件进行因素优化,并以优化后条件组合作为培养条件,进一步研究了蚯蚓堆制物性状的变化.结果表明,随蚯蚓处理时间增加,堆制物pH和C/N比值均显著降低,电导率却显著增加;速效N、P含量均在处理45天时达到最高,速效K含量在处理30天时达到最高;在堆制前期,蔗糖酶、脲酶及过氧化氢酶活性均增强,而磷酸酶活性则呈下降趋势.在蚯蚓堆制60天时,与猪粪+稻草混合堆制物[m(猪粪):m(稻草)=7:3,温度15℃,湿度75%,接种密度10尾·盆-1]的特性相比,猪粪+木屑混合堆制物[m(猪粪):m(木屑)=7:3,温度20℃,湿度75%,接种密度15尾·盆-1]的pH、电导率及速效K含量相对较低,而蔗糖酶、磷酸酶活性均相对较高.相对而言,利用蚯蚓对猪粪和木屑进行混合堆制可同时达到安全和资源化利用的目的.     

广州秋季灰霾生消过程气溶胶单颗粒组成特征研究

为了解广州地区灰霾天气成因及污染特征,更好地为保障空气质量提供基础数据和科技支撑,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)研究了广州市秋季(2013年9月26日─10月10日)灰霾生消过程中大气气溶胶单颗粒组成特征。根据空气质量将观测时段划分为优良、轻度污染和重度污染3种类型,并对颗粒物化学组成的变化过程进行分析。研究结果表明,大气颗粒物类型主要可分为8种:元素碳颗粒(EC)、有机碳颗粒(OC)、元素碳有机碳混合颗粒(ECOC)、大分子有机碳颗粒(HOC)、富钾颗粒(K-rich)、左旋葡聚糖颗粒(LEV)、重金属颗粒(HM)和富硅酸盐颗粒(SI),这8种颗粒类型占了监测期间总颗粒的96%。重度污染天气下,从颗粒物平均质谱图来看,颗粒中含有的二次离子(硫酸盐和铵盐)相对于优良天气明显升高;从成分类别来看,富钾颗粒比例从15.1%增加到58.3%,说明来自生物质燃烧一次源的比例大幅增加,结合风速变化推断,灰霾发生的原因主要是由于气象扩散条件不利(平均风速小于3 m·s~(-1)),来自生物质燃烧的颗粒物持续积累,同时二次反应导致气溶胶颗粒更加老化。     

废弃塑料处置地典型植物多溴二苯醚污染特征

为了解土壤高污染的废弃塑料处置地植物体多溴二苯醚(PBDEs)累积水平,对废弃塑料处置地13种典型植物中21种多溴二苯醚的浓度水平、组成和污染特征进行了研究.结果表明,该区域植物中∑PBDEs含量为11.3—122 ng·g-1,平均为51.2 ng·g-1,与我国电子废物处置地植物体污染水平相似,远高于一般区域植物体PBDEs污染水平.不同植物体内PBDEs的含量差异较大,其中牵牛花中PBDEs的含量最高,牛筋草中PBDEs含量最低.废弃塑料处置地植物体中BDE 209的含量为10.8—116 ng·g-1,为最主要的PBDEs同系物单体,平均占∑PBDEs的96.9%以上.其余单体中,以BDE 47和BDE 208等含量相对较高,但占总PBDEs总含量均不到1%.废弃塑料处置地植物体较电子废物处置地和一般区域植物体表现出更明显的十溴二苯醚污染特征.     

粪渣污泥好氧堆肥过程中主要理化性质的动态变化

进行了粪渣污泥的强制通风静态垛堆肥试验,分析了温度、氧气、含水率和挥发性有机物在堆肥不同阶段的变化特征。粪渣与木屑质量1∶1.5的比例下,能够实现快速高温好氧堆肥,堆体温度在高温期持续9d,达到无害化的卫生学要求。堆体耗氧速率在升温阶段后期上升到最大值,此后持续降低,到堆肥后期趋于稳定。据此提出了相应的通风策略。在堆肥过程中,物料的含水率和挥发性有机物含量持续降低,但到堆肥后期趋于稳定,堆肥结束时分别减小17个百分点和10.4个百分点。     

几种不同更新的森林群落碳储量结构特征分析

森林更新是维持和扩大森林资源的主要途径,也是森林结构调整、森林可持续经营和构建多功能高效的森林生态系统的过程。在安徽南部的岭南林场,选择了马尾松（Pinus massoniana Lamb）人工林（MP）、杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林（CF）、阔叶混交天然次生林（MB）和针阔混交人工次生林（MN）等4种具有典型代表性的森林群落类型,研究了不同更新方式形成的森林群落的碳储量结构特征。结果表明：（1）针阔混交次生林树干生物量密度最大,为（67.32±56.57）mg.hm-2,杉木人工林生物量密度最小,为（43.79±9.13）mg.hm-2,而马尾松树干生物量所占比例最大,为（64.04±1.49）%。阔叶混交次生林碳储量最高,为（126.47±90.75）mg.hm-2;（2）4种群落类型中,阔叶混交林与马尾松群落碳密度最大,分别为95.67和98.21mg.hm-2,杉木群落碳密度最小,为55.41 mg.hm-2。阔叶混交林中的灌木层生物量碳密度最大,为（17.438±24.627）mg hm-2,马尾松林的草本层和枯落层生物量碳密度最高,分别为（1.326±0.431）、（5.517±2.846）mg.hm-2;（3）阔叶混交林群落的地下碳储量最高,为（10.5±9.8）mg.hm-2,群落地下碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉杉木林〉马尾松林。相应的群落地上碳储量从大到小的顺序是阔叶混交林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林。杉木林根茎比（R/S）最大,为0.21±0.01,杉木林群落中的灌木层根茎比（R/S）最大,为1.61±0.11;（4）在阔叶混交林中,株数密度与乔木层、草本层的碳比例正相关。在杉木林群落中,平均胸径、株数密度与乔木层碳所占比例成负相关。除杉木林群落外,灌木层碳含量之比与胸径及密度等调查因子都呈负相关。     

半焦脱硫剂的制备及其H2S脱除性能

利用废弃褐煤半焦原料作为炭基材料前驱体,经表面改性处理后制备高效脱硫剂,用于脱除原料气中的少量H2S杂质.经改性处理后,改性半焦的比表面积显著提高,形成丰富的织网结构,灰分和挥发分减少,固定碳含量增加,表面酸/碱性官能团含量也随着改性处理过程发生明显变化.采用固定床反应器和模拟气体考察脱硫剂的脱硫性能,结果表明,原料褐煤半焦基本没有脱除H2S的能力.改性处理后,随着改性半焦物化性质的改善,脱硫能力迅速提高穿透时间达95 min.负载铁氧化物有利于进一步增强其脱硫性能,穿透时间提高到1095 min;温度、氧含量和水含量等因素对脱硫性能的影响也非常显著.     

污泥添加园林废弃物堆肥过程参数变化及腐熟度综合评价

为研究污泥添加园林废弃物混合堆肥过程中相关参数变化及腐熟度综合评价,选取表观指数、堆肥高温期(≥55℃)持续时间、p H值、碳氮降解率、种子发芽指数等5项评价指标,运用模糊综合评价法和灰色聚类法,综合评价了7种不同工况(添加的园林废弃物体积分别占总堆肥体积的0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%,依次记为工况S、G1S9、G1S4、G3S7、G2S3、G1S1、G3S2)堆肥样品0~60 d的腐熟程度,为研究北京市污泥处理处置和污泥堆肥腐熟度的评价提供科学依据。结果表明,(1)堆肥过程中,温度、p H值、种子发芽指数整体呈现先增大后减小再稳定的过程,碳氮降解率呈先增大后稳定的规律。其中,工况G2S3堆肥高温期持续时间较长(16 d),p H值升高和下降速度都比较快,碳氮降解率、种子发芽指数都大于其他工况。(2)模糊综合评价法结果显示工况S和工况G1S9均为基本腐熟,而灰色聚类法评价结果均为未腐熟;两种评价方法均显示,工况G1S4、G3S7,最终达到较好腐熟;工况G2S3、G1S1、G3S2在第27天达到完全腐熟。(3)模糊综合评价法和灰色聚类法都综合考虑了各参数对堆肥腐熟度的影响,但权重计算方法不同,前者主要根据实测值确定权重,强调极值的作用,导致实测值小的指标失去评价的作用;后者主要根据评价标准值来确定权重,权重隐含在变化幅度不同的各级标准值中。综合考虑,灰色聚类法更适用于污泥添加园林废弃物堆肥腐熟度评价。综上所述,工况G2S3使污泥与园林绿化废弃物均能得到最大化利用,且能促进堆肥腐熟,取得较好的堆肥效果。     

焦作市人为源挥发性有机物排放清单

基于焦作市各类挥发性有机物(VOCs)的活动水平数据,采用排放系数法,编制了焦作市2016年人为源挥发性有机物排放清单.结果表明,2016年焦作市人为源VOCs排放总量为28804.80 t,其中,工艺过程源、溶剂使用源、化石燃料燃烧源、移动源和生物质燃烧源分别占排放总量的36.19%、25.48%、14.38%、13.72%、10.23%.2016年焦作市VOCs的重点排放二级源是非金属矿物制品业、表面涂装业、道路移动源、生物质露天燃烧、工业燃烧,其排放量之和共占排放总量的72.47%.在焦作市各区县中,博爱县、孟州市、武陟县和马村区的排放量较高,4个县区的VOCs排放量均超过3000 t,其排放量之和占排放总量的54.26%.     

含聚乙二醇废水超临界气化产H2特性的研究

利用连续流釜式超临界水反应器,以聚乙二醇(PEG)模拟废水为研究对象,研究PEG浓度、反应温度、停留时间以及KOH催化剂对含PEG废水的超临界气化产H2特性的影响.结果表明,气体产物主要成分为H2,CH4,CO和CO2,在500℃,压力25MPa,停留时间50s的条件下,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到98.56%,98.33%和141.82%;PEG浓度的升高会导致气化效率下降,反应温度的上升和停留时间的延长对气化效率有正影响.KOH催化剂的加入可以温和反应条件,提高气化效率,消除CO的产生并使气体产物中部分CO2以无机盐形式固定,从而提高了产物中有效组分H2的相对含量.在450℃,压力25MPa,停留时间30s,KOH浓度800mg·l-1时,TOC去除率和氢气化率分别为91.08%和186.06%,含PEG废水在超临界状态下可转化为富氢气体.     

人类活动对海南省小海泻湖沉积环境的影响

根据小海泻湖XHK04-01沉积物柱状样的210Pb定年以及总有机碳和总氮含量分析,探讨了人类活动对小海沉积环境的影响.分析表明:1988年以前,总有机碳和总氮的含量稳定在0.6%和0.04%,TOC/TN为14左右,沉积物的有机质主要来自陆地,陆源有机碳的含量占到总有机碳含量的80%,人类活动对沉积环境的影响变化较小;而1988年之后,由于人类活动的加剧,小海沉积物中总有机碳和总氮的含量迅速上升,到表层时总有机碳和总氮的含量均达到最高值,分别为1.2%和0.13%,TOC/TN下降到9,沉积物中小海自生来源的有机碳的比例显著增加,陆源有机碳的比例相对下降到45%.小海沉积物中营养元素的增加,导致小海水质的恶化.人类活动的影响在沉积速率上也有反映,在18cm以下沉积速率为0.46cm·a-1,0-18cm沉积速率为1.26cm·a-1.