超低排放典型燃烧源颗粒物及水溶性离子排放水平与特征

研究以自行开发建立的超低排放高湿废气中总颗粒物（total particulate matter,TPM）的直接冷凝采样系统及监测方法,应用于3台北京市超低排放典型燃烧源烟气中颗粒物的排放监测.分析和评估超低排放典型燃烧源排气中颗粒物及其水溶性离子的排放水平与组成特征,探究可过滤颗粒物（filterable particulate matter,FPM）和可凝聚颗粒物（condensable particulate matter,CPM）及其水溶性离子的相互作用与影响因素.结果表明：北京市超低排放燃煤锅炉FPM基准氧含量排放浓度介于1.04~1.11mg·m^-3之间,TPM基准氧含量排放浓度介于3.82~8.69mg·m^-3之间,均满足国家超低排放颗粒物限值要求（10mg·m^-3）,燃煤电厂TPM排放浓度超过了北京市颗粒物排放标准限值要求（5 mg·m^-3）.燃煤供暖锅炉CPM及其总水溶性离子排放水平分别为3.05mg·m^-3和1.30mg·m^-3,显著低于燃煤电厂,与燃煤电厂的负荷和烟温较高有关;燃煤电厂锅炉CPM及其总水溶性离子排放浓度分别是燃煤供暖锅炉的2.2~2.4倍和1.7~2.2倍.燃气电厂TPM及其总水溶性离子排放水平分别为1.99mg·m^-3和1.44mg·m^-3,均明显低于燃煤锅炉.CPM是燃烧源排气中颗粒物的主要形式,在超低排放锅炉烟气中CPM对TPM的质量贡献显著增加,并随烟温的升高而增加,燃煤锅炉为72.6%~88.1%,燃气电厂为93.1%,且水溶性离子总量的66.1%~94.2%存在于CPM中.排气烟温显著影响颗粒物及其水溶性离子的赋存形态、脱除效率与排放水平.SO₄^2-是燃煤锅炉颗粒物的主要特征离子,排放浓度介于0.98~1.18mg·m^-3,占水溶性离子排放总量的27.7%~49.6%,来源于烟气脱硫;F^-是燃煤电厂颗粒物中又一主要特征离子,排放浓度介于1.91~2.32mg·m^-3,占水溶性离子排放总量的54.4%~56.1%,可能与燃料煤含氟量高有关;NH₄⁺是燃气电厂颗粒物的主要特征离子,排放浓度为0.92mg·m^-3,占水溶性离子排放总量的64.2%,来源于选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）脱硝过程中的NH₃逃逸,其排放浓度显著高于燃煤锅炉,可能与燃气电厂缺少其它净化设施的协同去除效应有关.     

温度对一体式厌氧流化床膜生物反应器运行效能及微生物群落结构的影响

本研究采用一体式厌氧流化床膜生物反应器（integrated anaerobic fluidized-bed membrane bioreactor,IAFMBR）处理含苯并噻唑的高浓度合成废水,考察了温度变化（35、25和15℃）对反应器运行效能,膜污染情况和微生物群落结构的影响.结果表明,温度下降对反应器运行效能和膜污染情况产生不利影响.当温度从35℃下降到15℃时,COD去除率下降7.4%,苯并噻唑去除率下降49.2%,挥发酸总量上升225.66 mg·L^-1,甲烷产率（以CH₄/COD_removed计）下降0.118m³·kg^-1.膜污染周期从5.2 d下降到2.5 d.对于滤饼层而言,达到膜污染时,SMP（soluble microbial product）的质量浓度从42.47 mg·L^-1上升到70.62 mg·L^-1,EPS（extracellular polymeric substance）的含量（以VSS计）从46.30 mg·g^-1上升到82.22 mg·g^-1;对于混合液而言,SMP的质量浓度从36.46 mg·L^-1上升到69.35 mg·L^-1,EPS的含量从47.47 mg·g^-1上升到81.63 mg·g^-1.蛋白质是EPS和SMP的主要成分,约占总成分的80%.微生物群落结构表明,Firmicutes（厚壁菌门）和Chloroflexi（绿弯菌门）始终是最优势的菌门,占全部菌门相对丰度的42.6%~61.0%.随着温度的下降,优势菌属分别是Clostridium（13.7%）,Levilinea（15.2%）和Lactococus（17.9%）.产甲烷古菌的优势菌属始终是Methanosaeta.     

臭氧催化氧化-BAF深度处理抗生素废水效能及微生物群落结构分析

采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池（BAF）组合工艺对抗生素废水二级生化处理出水进行深度处理，考察了组合工艺对废水污染物的去除效果，通过三维荧光光谱结合平行因子法（EEMs-PARAFAC）分析了废水中有机物的荧光变化特征，并利用Illumina MiSeq高通量测序技术对BAF中微生物菌群结构的变化进行研究.结果表明，在最佳运行条件下，抗生素废水COD平均值由232 mg·L^-1降至46 mg·L^-1，NH₄⁺-N平均浓度由12 mg·L^-1降至4.1 mg·L^-1，出水水质可稳定达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903-2008）.EEMs-PARAFAC从废水中解析出3类荧光组分，主要可归为腐殖酸（胡敏酸）、富里酸及其混合物，经组合工艺处理后荧光强度大幅下降甚至消失.Illumina MiSeq测序显示，污泥经抗生素废水驯化后微生物丰富度和均匀度明显降低，Proteobacteria（变形杆菌门）、Chloroflexi（绿屈挠菌门）和Firmicutes（厚壁菌门）是优势菌门，其中，Thiothrix（发硫菌属）、Thermomonas、Pseudoxanthomonas（假黄单胞菌属）和JG30_KF_CM45是降解抗生素类污染物的主要菌属.     

不同粒径汽车尾气颗粒物对A549细胞毒性作用的比较

讨论并比较了不同粒径汽车尾气颗粒物对人肺癌上皮细胞A549的毒性作用.通过采样器MOUDI分级捕获不同粒径的汽车尾气颗粒物,再分别以0、50、100、200、400 μg·mL^-1的浓度及不同粒径的尾气颗粒物对A549细胞染毒48 h,然后用四甲基偶氮唑盐比色法 检测颗粒物对细胞活力的影响,用乳酸脱氢酶（LDH）释放法测定细胞膜完整性的改变,用超氧化物歧化酶（Super oxide dismutase,SOD）及丙二醛（Malondialdehyde,MDA）试剂盒测定细胞的氧化应激水平及氧化损伤.结果显示：染毒浓度为50 μg·mL^-1时,各粒径染毒组与对照组,以及各粒径染毒组之间细胞生存率的差异均不显著（p>0.05）;染毒浓度为100~400 μg·mL^-1时,与对照组相比,各粒径汽车尾气颗粒物均以剂量依赖的方式引起细胞存活率降低（p<0.05）;同一染毒浓度下,PM_0.18~1.00组抑制细胞增殖的能力、破坏细胞膜完整性的能力及引起胞内氧化应激水平升高的能力均显著强于PM_1.00~3.20组,其中,PM_0.56~1.00组毒性最大.与对照组相比,各粒径染毒组胞内MDA含量均上升（p<0.05）,其中,PM_0.56~1.00组胞内MDA含量最高,其他粒径染毒组彼此之间的MDA含量差异不显著（p>0.05）.因此,汽车尾气颗粒物可抑制A549细胞增殖功能,破坏细胞膜的完整性,引起细胞氧化应激及膜脂质的过氧化损伤.不同粒径汽车尾气颗粒物对细胞的损伤作用有所差异,PM_0.18~1.00的毒性强于PM_1.00~3.20,而PM_0.56~1.00的毒性又强于PM_0.18~0.56.     

白洋淀典型区域清淤前后沉积物的氮磷扩散通量研究

清淤是治理湖泊内源污染、控制水体富营养化的一项重要措施.本文对白洋淀示范工程区清淤前后沉积物的上覆水与间隙水中氮磷的含量与扩散通量进行了研究,评估清淤示范工程对白洋淀内源氮磷污染负荷的控制效果.结果表明：清淤前,南刘庄和采蒲台示范区沉积物的表层间隙水中氨氮（NH₄⁺-N）浓度分别为0.31~8.93、0.25~5.64 mg·L^-1,磷酸盐（PO₄^3-）浓度分别为0.03~1.61、0.01~0.07 mg·L^-1,由于表层间隙水中NH₄⁺-N、PO₄^3-浓度较高,导致沉积物-水界面氮磷的扩散通量较高.南刘庄和采蒲台示范区沉积物-水界面NH₄⁺-N平均扩散通量分别为3.17、2.72 mg·m^-2·d^-1,PO₄^3-平均扩散通量分别为0.071、0.018 mg·m^-2·d^-1,表明NH₄⁺-N与PO₄^3-的潜在内源释放风险很高.清淤后,示范区表层间隙水中NH₄⁺-N与PO₄^3-浓度有明显的下降趋势,南刘庄和采蒲台示范区沉积物表层间隙水中NH₄⁺-N浓度分别为0.19~5.50、0.43~4.33 mg·L^-1,PO₄^3-浓度分别为0~0.07、0~0.03 mg·L^-1.南刘庄和采蒲台示范区沉积物-水界面NH₄⁺-N平均扩散通量分别为0.752、0.747 mg·m^-2·d^-1,PO₄^3-平均扩散通量分别为0.011、0.003 mg·m^-2·d^-1,可见清淤后NH₄⁺-N与PO₄^3-的潜在释放风险显著降低.由此充分说明,清淤工程有效地控制了白洋淀沉积物的内源氮磷污染负荷.     

城市草坪温室气体排放特征及影响因素

草坪作为城市绿地的重要组成部分，其温室气体的吸收或排放不容忽视.然而当前对亚热带城市草坪温室气体通量的研究相对匮乏.采用静态箱-气相色谱法，对杭州市城区典型城市草坪的多种温室气体（CO₂、CH₄、N₂O和CO）地气交换通量进行了连续观测研究.结果表明，城市草坪的温室气体月平均通量变化明显，而其日变化特征并不明显.城市草地和土壤（无植被生长的裸土）是大气N₂O的源，平均通量分别为（0.66±0.17）μg·（m²·min）^-1和（0.58±0.20）μg·（m²·min）^-1；是CH₄和CO的汇，其中CH₄平均通量分别为（-0.21±0.078）μg·（m²·min）^-1和（-0.26±0.10）μg·（m²·min）^-1，CO分别为（-6.36±1.28）μg·（m²·min）^-1和（-6.55±1.69）μg·（m²·min）^-1.城市草地和土壤CO₂平均通量分别为（5.28±0.75） mg·（m²·min）^-1和（4.83±0.91） mg·（m²·min）^-1.基于相关性分析研究发现，草地和土壤的CO₂和N₂O通量均与降水量呈显著的负相关，而CH₄和CO通量与降水量呈显著的正相关；除草地CH₄通量与土壤温度无显著相关、草地N₂O通量与土壤温度呈显著负相关外，其余各温室气体通量与土壤温度均呈显著正相关.另外，城市草坪的草地和土壤CO₂（R²为0.371和0.314）和N₂O （R²为0.371和0.284）通量季节变化受降水量的影响要大于其它温室气体，而土壤温度对CO通量的影响（R²为0.290和0.234）要显著于其它温室气体.     

环境因子对全自养脱氮颗粒污泥功能菌协同效应的影响

以全自养脱氮颗粒污泥为研究对象,在采用MiSeq高通量测序技术探明其微生物菌群结构的基础上,通过单因子批次实验,系统考察了溶解氧（DO）浓度、反应温度（t）、初始氨氮（NH₄⁺-N）浓度和溶液pH对好氧与厌氧氨氧化菌（AOB和AMX）之间协同作用的影响,以期为新工艺的运行调控提供理论参考.结果表明,以Nitrosomonas属（相对丰度32.9%）和Candidatus Kuenenia属（相对丰度9.8%）为代表的AOB和AMX在颗粒污泥中占据优势地位.当初始NH₄⁺-N浓度为100 mg·L^-1时,颗粒污泥的总氮比降解速率[q（TN）]在DO=2 mg·L^-1时达到最大值（17.7±1.0）mg·（g·h）^-1.过低或过高的DO浓度将分别导致亚硝化和厌氧氨氧化成为脱氮的限速步骤.依据反应自由能可知,AMX活性较AOB更易受到低温条件的抑制.当t<30℃时,系统中出现亚硝态氮累积现象,q（TN）值显著降低.在相同的供氧条件下,初始NH₄⁺-N浓度低于100 mg·L^-1不能充分发挥污泥中AMX的脱氮能力.但当初始NH₄⁺-N浓度超过150 mg·L^-1时,供氧不足和高游离氨又会导致q（TN）值的持续下降.此外,颗粒污泥中两类氨氧化菌在pH 7.0~8.5范围内都表现出了良好的协同作用.     

反硝化除磷污泥聚集体内原位除磷活性及有机物浓度的影响

以SBR系统反硝化除磷污泥为对象,利用氧化还原电位、溶解氧和磷酸盐微电极定量研究了污泥聚集体内除磷菌的原位除磷活性及有机物浓度的影响.结果发现,厌氧初期污泥聚集体内最大净体积释磷速率为3.29mg·（cm³·h）^-1,是缺氧初期最大净体积吸磷速率的3倍左右;厌氧末期释磷速率明显降低,最大净体积释磷速率仅为厌氧初期的一半.在缺氧末期,最大净体积吸磷速率降至0.14mg·（cm³·h）^-1,且在1800 μm以下深层区域发生了"二次释磷"现象.随着COD浓度由350 mg·L^-1降至250 mg·L^-1和150 mg·L^-1,反硝化除磷菌的最大净体积释磷速率由3.27 mg·（cm³·h）^-1降至2.44 mg·（cm³·h）^-1和2.01 mg·（cm³·h）^-1,且快速吸磷区域整体向污泥聚集体表层收窄.     

低温地下水净化工艺中氨氮去除性能及机制

在东北某自来水厂,以中试滤柱开展了低温（5~6℃）高铁锰氨[Fe（Ⅱ）11.9~14.8 mg·L^-1、Mn（Ⅱ）1.1~1.5 mg·L^-1和NH₄⁺-N 1.1~3.2 mg·L^-1]净化工艺实验,以探究氨氮去除途径与生物滤柱的除氨性能.结果表明,滤柱在启动初期就对氨氮具有良好的去除效果,通过理论分析与实验验证可知,TN_loss是由铁氧化物对氨氮吸附造成,氨氮转化为硝氮的过程是生物硝化作用.氨氮质量浓度提高过程中,由于吸附位点有限,铁氧化物对氨氮的吸附量稳定在1 mg·L^-1左右,氨氮氧化去除量不断增加,其中在滤柱上部滤层的去除量远大于下部滤层,DO是限制氨氮氧化去除量进一步增加的限制因素.滤速提升过程中,铁氧化物对氨氮吸附时间缩短,吸附量有所减少,空床接触时间（empty bed contact time,EBCT）缩短,使得单位体积滤料中硝化菌硝化去除的氨氮减少,需要增加滤层厚度以提升氨氮去除效果.     

污泥龄及pH值对反硝化除磷工艺效能的影响

以SBR成功富集后的反硝化聚磷菌（DPBs）为研究对象,分别考察了污泥龄（SRT,35、25、15 d）及pH值（7.5、8.0、8.5）对反硝化除磷过程的影响.结果表明,SRT从35d缩短至25d,使活性污泥浓度（MLVSS）从2821 mg·L^-1降低为2301 mg·L^-1,而污泥负荷（F/M,以COD/MLVSS计）从0.256kg·（kg·d）^-1增加至0.312 kg·（kg·d）^-1,虽然净释磷量及净吸磷量有所下降,但是由于污泥活性的增加,此阶段厌氧释磷、缺氧吸磷及比反硝化速率均达到最高,分别为25.07、15.92及9.45 mg·（g·h）^-1,污泥含磷率从4.78%升为5.33%,出水PO₄^3--P浓度保持在0.5 mg·L^-1以下,即PO₄^3--P去除率稳定在95%以上;当SRT进一步缩短为15d时,MLVSS低至1448 mg·L^-1,污泥中DPBs占聚磷菌（PAOs）的比例从82.4%骤降为65.7%,表明过短的SRT使得DPBs逐渐从系统中流失,此阶段污泥含磷率降至3.43%,释磷、吸磷及比反硝化速率亦出现不同程度的降低.随着pH值的升高（7.5~8.0）,厌氧释磷及缺氧吸磷速率也升高,pH值为8.0时分别达到25.86mg·（g·h）^-1和16.62 mg·（g·h）^-1;当pH超过8.0后,除磷效率快速下降,推测为磷化学沉淀导致.     

满足国六排放的缸内直喷汽油车污染物排放特性试验研究

以满足国六排放的某缸内直喷轻型汽油车为研究对象,试验研究了该车国六Ⅰ型测试循环(WLTC循环)排放的CO、THC、NOx和固态颗粒数量,以及包含挥发性/半挥发性组分的颗粒物数量和粒径分布特性.结果表明:WLTC循环工况覆盖范围广、车速高、加速度大的特点导致污染物排放增加;车辆冷机起动、暖机过程、瞬态过渡工况和高速大负荷工况对车辆的污染物排放影响较大,研发合理的车辆起动、催化剂起燃和暖机热管理策略、提高发动机瞬态过渡工况响应性是控制排放的重点;包含挥发性/半挥发性组分的颗粒物数量排放呈单峰分布,在15 nm附近达到峰值.     

我国低速汽车污染排放控制对策研究

本文基于本项目前期研究成果即低速汽车污染排放控制主要目标为降低NOx和颗粒排放,在概述当前我国控制低速汽车排放技术措施基础上,提出了进一步控制低速汽车污染排放的相应对策。以期为减少污染,保护环境,促进低速汽车行业健康发展提供政策参考。     

我国汽车排气污染现状与发展

从汽车保有量,油口消耗、污染物排放和城市大气环境质量等方面分析了我国汽车污染现状及２０００年和２０１０年２个时段的发展趋势,从节能,净化和管理的角度初步分析了削减汽车污染物排放的综合对策。     

全国机动车保有量——《2013年中国机动车污染防治年报》（第1部分）

环境保护部日前发布《2013年中国机动车污染防治年报》,公布了2012年全国机动车污染排放状况．．本期“研究成果展示”专栏以六篇形式连载。本文刊载2012年全国机动车保有量及其变化趋势的内容,以飨读者。该年报指出,（1）2012年,全国机动车保有量2．24亿辆。其中汽车10837．8万辆,低速汽车1145．0万辆,摩托车10400．0万辆。,与往年不同,汽车保有量已超过摩托车保有量,占主导地位．．（2）2012年,全国汽车保有量10837．8万辆。其中,按车型分类,客车占82．5％,货车占17．5％;按燃料类型分类,汽油车占82．5％,柴油车占16．1％,燃气车占1．4％;按排放标准分类,国I前标准的汽车占7．8％,国I标准的汽车占14．9％,国Ⅱ标准的汽车占15．7％,国Ⅲ标准的汽车占51．5％,国Ⅳ及以上标准的汽车占10．1％;按环保标志分类,“黄标车”占13．4％,“绿标车”占86．6％．．（3）2010—2012年全国机动车保有量呈快速增长态势,由19（106．2万辆增加到22382．8万辆,年均增长8．5％。其中,汽车保有量由7721,7万辆增加到10837．8万辆,年均增长18．5％;“黄标车”保有量由1558．3万辆降低到1451．4万辆,年均削减3．5％．     

可持续发展在中国

概述可持续发展概念的由来与发展,分析了真包含的基本思想;介绍了中国在＂联合国环境与发展大会＂后的重大行动,包括《环境与发展十大对策》、《中国２１世纪议程》、《中国环境保护行动计划》和一系列围绕国际环境公约的中国国家方案、行动计划或研究报告的出台;例举了可持续发展在中国的重点领域;提出了关于可持续发现的理论发展,在中国实施可持续发展以及可持续发展的公众教育等需要进一步研究的问题。     

中国的可持续发展与小汽车普及化问题

以西方国家的实际情况为参照，分析了小汽车的普及将给中国社会和经济所带来的问题，主张不鼓励小汽车普及化；并提出了相应的策略。     

中国生态毒理学研究现状

从陆生生态毒理与水生生态毒理两方面综述了我国生态毒理学在近年取得的研究成果。陆生生态毒理包括大气污染物、重金属和有毒有机物对植物影响的生态毒理效应研究及陆生动物生态毒理学研究;水生生态毒理包括化学物质对浮游类生物和鱼虾类生物的生态毒理效应研究及逆境物理因素对水生生物影响的毒理研究。      

我国轻型汽车污染物排放因子的测试研究

采用底盘测功机按ＥＣＥ－１５规程测试了我国１３辆（１２种）正在使用的轻型汽车的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ的排放量分别为８７．２５±５６．３１、１１．３６±５．１３和８．２０±６．６８ｇ／ｔｅｓｔ;在相同测试条件下,测试了其中１１种轻型车在不同车速匀速行驶时的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ排放因子．测试结果表明、轻型汽车污染物排放因子随车速的变化有良好的规律性．用统计方法拟合了轻型汽车污染物排放因子的车速变化系数的计算公式。当车速＜９０ｋｍ／ｈ时,轻型车ＣＯ、ＨＣ排放因子随车速的增加而减小,当车速＞９０ｋｍ／ｈ时,又略有增加,而ＮＯｘ排放因子随车速的增加而增大。     

Environmental analysis of mercury in China

1　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｍｅｒｃｕｒｙａｎｄｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ1.1　ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｍｅｒｃｕｒｙＡｓａｍｐｌｉｎｇｔｒａｉｎｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆａｆｉｌｔｅｒｔｏｒｅｔａｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｐｈａｓｅｍｅｒｃｕｒｙｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙａｎａｂｓｏｒｂｅｎｔｔｒａｐｗｈｉｃｈｒｅｔａｉｎｓｔｏｔａｌｇａｓｅｏｕｓｍｅｒｃｕｒｙｉｓｕｓｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａ…     

中国生态农业的理论与实践

论述中国生态农业的概念，内涵，目标及理论依据和基础，归纳生态农业建设的一些模式和技术，总结中国生态农业得到的丰硕实践成果，指出中国生态农业是发展有中国特色的现代持续农业的重要模式，是中国实现农业现代化和农业可持续双重目标的战略抉择，并展望中国生态农业发展前景。