云下洗脱-Eulerian模式

在Eulerian模式中,在大气氨浓度大于硝酸的条件下,简要讨论了各种污染物对雨水组成的影响.结果表明,在本文考虑的情况下,氨对SO_2气体洗脱和SO~(2-)形成的影响最大,且能抑制雨水的酸化;过氧化氢的作用略小于氨.气溶胶对雨水SO_4~(2-)浓度的贡献小于气体.云下H_2O_2和O_3氧化能力的大小取决于雨水的pH、降落距离和各自的浓度.在雨水pH高,降落距离短和各自浓度小时,O_3的氧化能力大于H_2O_2,反之则H_2O_2大于O_3.对韶关降水酸化的模拟表明,考虑气体污染物补充机制的Eulerian模式可以较好地模拟现场降水酸化过程.     

陶瓷膜接触器在润湿模式下吸收SO2的传质强化

将平均孔径为100 nm的Al_2O_3陶瓷膜组装成膜接触器,以单乙醇胺(MEA)为吸收剂,在考察吸收剂浓度对膜吸收过程影响的基础上,深入比较了陶瓷膜在润湿和非润湿模式下脱除SO_2的传质性能.实验结果表明,当MEA浓度大于0.26 mol·L~(-1)时,润湿模式下SO_2的脱除率和传质系数均高于非润湿模式.根据膜理论和阻力串联模型建立了陶瓷膜吸收SO_2的传质方程,理论计算表明,润湿模式下膜相传质阻力因瞬间化学反应的存在大幅降低,润湿模式更适用于脱除烟气中低浓度的SO_2.本研究结果可为陶瓷膜接触器在膜吸收领域的工业化应用和进一步传质优化提供参考.     

二氧化硫和氟化氢单独和复合熏气对金荞麦影响的初步试验

在工矿区和城市周围大气中,植物往往受到二种以上有害气体复合污染的伤害。六十年代以来,关于气体复合污染(如SO_2 O_3、SO_2 NO_2、SO_2 乙烯、NO_2 O_3、SO_2 HF及SO_2 NH_3等)对植物影响的研究,日益受到重视,有的实验组合对某些植物的伤害表现为增效作用,如SO_2 O_3,SO_2 乙烯;有的则产生拮抗作用,如SO_2 NH_3;有的只是简单相加或彼此不相影响,本工作对孕蕾期金荞麦受到SO_2、HF单独和复合熏气所产生的反应、伤害症状及其对生长、发育和产量的影响进行了实验。     

光照对SO2在矿质氧化物表面非均相反应的影响

使用原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)研究了SO_2在α-Al_2O_3、TiO_2、CaO和α-Fe_2O_3颗粒物表面的非均相反应,考察了紫外光光照(波长约365 nm)对SO_2在不同氧化物表面反应的影响.结果表明,无紫外光照射条件下,SO_2在TiO_2、α-Al_2O_3、CaO颗粒物表面反应的主要产物为亚硫酸盐;有紫外光照射条件下,SO_2在TiO_2、α-Al_2O_3、CaO颗粒物表面反应的主要产物为硫酸盐;但紫外光照射对SO_2在α-Fe_2O_3表面的反应并没有明显的影响.推测机理可能是光照促进了颗粒物表面的亚硫酸盐向硫酸盐的转化.     

重庆市大气主要污染物特征分析

基于环境空气质量监测数据,分析了各项污染物时间变化特征,并利用SPSS 19.0软件进行相关性分析和主成分分析。结果表明:SO_2和CO污染较轻,NO_2浓度水平较高,O_3和PM_(2.5)污染相对严重。SO_2和O_3呈现"单峰型",NO_2、CO、PM_(10)、PM_(2.5)呈现"双峰双谷型"的日变化特征。SO_2、NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)呈"U型",O_3呈现倒"U型"季节变化特征。PM_(10)、PM_(2.5)与SO_2、NO_2、CO,SO_2与NO_2、CO,NO_2与CO呈现正相关;NO_2、CO与O_3呈现负相关。主成分分析法结果显示第1个因子为PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2,第2个因子为O_3。     

二氧化氮气体氧化亚硫酸根的反应机理

在有氧和无氧条件下,利用罗曼光谱测定反应生成物的方法,研究了NO_2和含SO_3~(2-)溶液的反应饥理。反应的生成物中含有NO_2~-、SO_4~(2-)和S_2O_6~(2-),反应的初始产物是NO_2~-离子和SO_3~(·-)基团:NO_2+SO_3~(2-)→NO_2~-+SO_3~(·-)。SO_3(·-)基团可以进行重组,或与氧反应生成SO_3~(·-)基团。在无氧条件下,[SO_3~(2-)]/[S_2O_3~(2-)]=1.8士0.3,反映SO_3~(·-)基团重组的反应如下: SO_3(·-)+SO_3~(·-)→S_2O_6~(2-)或SO_3~(·-)+SO_3~(·-)→SO_3~(2-)+SO_3,研究结果表明NO_2与SO_3~(2-)的反应生成了SO_3(·-)和SO_5~(·-)基团,由此提出了在适当条件下,这个反应能有效地氧化大气微粒中的S(Ⅳ)。     

挥发性污染物二硫化碳处理技术

2016年11月—2017年2月在西安市城郊连续观测了NO_2、SO_2、O_3和PM_(2.5)的浓度,利用观测数据分析大气污染物的日变化和周末效应特征,结合不同污染物间的相关性分析结果,初步探讨了污染物间的相互作用机理。结果表明:观测期间NO_2、SO_2、O_3和PM_(2.5)浓度的平均值分别为(39.9±21.0),(77.2±22.8),(37.7±23.5),(192±141)μg/m3。PM2.5污染最为严重,超过国家二级标准的2.56倍。NO_2、SO_2和O_3浓度日变化特征显著,其中NO_2和O_3日变化为单峰型,SO_2日变化为单峰单谷型,PM_(2.5)日变化幅度较小。NO_2和SO_2周末效应较为明显,O_3和PM_(2.5)周末与工作日相差较小。PM_(2.5)浓度与NO_2、SO_2和OX浓度均为显著正相关,表明前体物和大气氧化性对PM_(2.5)浓度有显著影响。     

西安城郊采暖季大气污染物浓度特征研究

2016年11月—2017年2月在西安市城郊连续观测了NO_2、SO_2、O_3和PM_(2.5)的浓度,利用观测数据分析大气污染物的日变化和周末效应特征,结合不同污染物间的相关性分析结果,初步探讨了污染物间的相互作用机理。结果表明:观测期间NO_2、SO_2、O_3和PM_(2.5)浓度的平均值分别为(39.9±21.0),(77.2±22.8),(37.7±23.5),(192±141)μg/m3。PM2.5污染最为严重,超过国家二级标准的2.56倍。NO_2、SO_2和O_3浓度日变化特征显著,其中NO_2和O_3日变化为单峰型,SO_2日变化为单峰单谷型,PM_(2.5)日变化幅度较小。NO_2和SO_2周末效应较为明显,O_3和PM_(2.5)周末与工作日相差较小。PM_(2.5)浓度与NO_2、SO_2和OX浓度均为显著正相关,表明前体物和大气氧化性对PM_(2.5)浓度有显著影响。     

硫化物碘量法除SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)干扰的方法

本方法存硫化物碘量法的基础上,将含有SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)的硫化物待测样品通过酸化—吹气法处理后,加入甲醛溶液与吸收液中的SO_3~(2-)干扰组分反应生成稳定的羟甲基磺酸,隐蔽SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)(酸化—吹气时转化乃SO_3~(2-)进入吸收液)干扰。再按碘量法测定,达到消除SO_3~(2-)、S_2O_3~(2-)干扰的目的。对加干扰标样进行测定,效果良好,与原方法比较相对误差一般<1%,回收率可提高2～5%。     

热处理天然褐铁矿制备γ-Fe2O3及其NH3-SCR活性探究

以天然褐铁矿为前驱体,通过热处理制备γ-Fe_2O_3作为NH3-SCR催化剂.借助XRD、XRF、XPS、NH3-TPD、FR-IR等表征方法,考察反应温度、褐铁矿中的锰氧化物以及H_2O和SO_2对催化剂选择催化还原NO活性的影响并与α-Fe_2O_3作对比.结果表明,由于γ-Fe_2O_3表面比α-Fe_2O_3具有更强的酸性,使得γ-Fe_2O_3的脱硝温度窗口(200~350℃)宽于α-Fe_2O_3(200~300℃),且在活性温度窗口下,催化剂脱硝效率达到99%以上;γ-Fe_2O_3催化剂中少量MnO_2的存在,提高了催化剂低温段(100~200℃)脱硝活性,降低了高温段(400~450℃)脱硝活性;SO_2的存在会使γ-Fe_2O_3的脱硝温度窗口向高温区偏移100℃、体积分数为5%的H_2O对脱硝反应的抑制作用很小,但当SO_2和5%H_2O同时存在,尤其是SO_2的体积分数达到0.12%时,硫酸铵盐类的迅速生成会大大降低γ-Fe_2O_3的脱硝活性;此外,γ-Fe_2O_3经过NH3-SCR反应后,其磁化率略有降低,催化剂仍然具有磁回收循环利用的潜力.     

积云中H2O2液相氧化S（Ⅳ）的数值模拟

用一个液相化学反应和一维时变积云动力学过程相结合的模式,取不同的[SO_2]和[H_2O_2],对积云发展过程中由H_2O_2液相氧化云中S(Ⅳ)而形成的SO_4~(2-)、其它离子以及云水pH值的时空分布进行了数值模拟计算。 计算结果表明,在积云的中、上部呈现硫酸盐的高值中心和pH的低值中心,而在积云的底部,由于NH_3·H_2O的离解,形成高浓度的OH~-和NH_4~+,可使云内液态水的pH值增至大于5.6;大气中SO_2和H_2O_2浓度的改变,对云内液态水的酸化均具有重要的影响;由于化学反应的参与,H_2O_2使S(Ⅳ)转化成S(Ⅵ)是一复杂的非线性问题。     

成云过程中云水pH值的参数化

该文找出了影响云水pH值的主要因素,用统计分析的方法得到它们与云水pH值之间的简单的函数关系。通过参数化研究发现,在一定的变量取值范围内,模式模拟的结果与用函数关系式得到的结果能很好地对应起来,相关系数为0.94。该文参数化所考虑的变量为:气相H₂O₂,O₃,SO₂与NH3的浓度,液相Fe3+与Mn2+的浓度,水的含量及温度。      

西南地区酸雨形成大气化学过程

通过野外观测、实验室实验和数值模拟研究了西南地区酸雨形成大气化学过程.新认识如下:①人为排放引起的酸雨及空气污染,目前尚未明显波及到西藏高原;②在重污染区SO_2污染严重,不管降水云是否酸性或污染,降水总是酸性、受污染的,云下洗脱痕量气体及颗粒物起重要作用,氧化剂是降水酸化的控制剂;③在典型农村地区,降水化学组成依赖于降水云的化学组成,即依赖于云化学,酸化过程中SO_2是控制剂;④该地区主要氧化剂是H_2O_2,高度越高,云水中H_2O_2含量越高;⑤该地区是硫酸型酸雨,硝酸含量有上升趋势,在考虑降水酸度时有机酸贡献不可忽视;⑥降水中很多元素来自颗粒物,颗粒物缓冲参数化并耦合到云下洗脱模型中,大大缩小了观测与数值模拟的降水酸度之差.     

东北吉林地区云水化学航测研究

利用飞机航测于2007年夏季在东北吉林地区采集了24个云水样品,对云水的pH值与主要无机水溶性离子成分进行分析.结果表明,该地区云水呈酸性,平均pH值为4.93;主要离子成分依次为SO42- 109.7 meq/L, NH4+ 74.8 meq/L, Ca2+ 71.9 meq/L,和NO3- 51.4 meq/L; SO42-/NO3-的当量比为2.1,与龙凤山降水样品比值相当.云水离子浓度主要受天气形势及气团输送特征影响.集合后推气流轨迹分析表明离子浓度最高的云水样品主要受到华北地区污染输送的影响.对比同步采集的高空云水与地面降水样品,发现云下冲刷过程可对降水酸度起到一定的中和作用.     

云下降雨洗脱痕量气体时S(IV)的液相氧化过程

用数值模拟跟踪S(Ⅳ)氧化生成SO_4~2的行为,研究SO_2及NH_3等气体浓度、降雨酸度、雨滴大小、持续降雨时间等因素对四个氧化途径(O_3氧化,H_2O_2酸催化氧化;Mn~(2+),Fe~(3+)催化氧化;降落到地面后S(Ⅳ)的氧化)的影响。 计算结果表明,我国北方地区云下降雨洗脱SO_2等痕量气体时,降雨中四个氧化途径都起作用,而以O_3氧化过程为主,在西南地区,首先是O_3氧化S(Ⅳ)起主要作用,而降雨的进一步酸化则是H_2O_2酸催化氧化S(Ⅳ),降雨过程中Mn~(2+),Fe~(3+)催化氧化S(Ⅳ)不是最主要途径。     

层状云降水中化学过程的数值模拟

对一维时变的层状云物理化学模式的化学过程作了研究,引入了较为细致的化学模式,并以类似化学反应方程式的方式处理了气液传输、碰并和云雨转化过程。在此基础上讨论了典型条件下的云雨酸化过程。模拟结果表明,高空云雨水组成随时间逐渐减小,地面雨水组成呈峰型分布。在降水后期pH值主要同O₃和SO₂有关;主要来自气溶胶,来自NH₃,气体和气溶胶对的贡献大致相当,和Ca￣(2＋)的云下清除约占60％～80％;在降水前期H₂O₂时S(Ⅳ)的氧化超过O₃,降水后期S(Ⅳ)的氧化主要通过O₃。      

酸雨作用下中亚带森林冠层淋溶规律研究

2001年1月～2002年6月对韶山亚热带常绿阔叶林4个采样区进行了酸雨的监测,以监测数据为依据,分析研究了林内穿透水中主要离子的淋溶规律。结果表明:大气降水经过森林冠层后pH值明显升高,韶山亚热带常绿阔叶林对SO42-、NO3-、Mg2+、NH4+离子具有吸收作用,特别是NH4+和NO3-离子。SO42-、Ca2+和Mg2+离子的冠层淋溶百分率随降雨量的增加有明显减少的趋势。Ca2+、K+和Cl-随着pH的增加,其冠层淋溶百分率呈增加趋势。韶山地区在常年酸沉降作用下,森林冠层对酸性离子SO42-、NO3-的吸收作用最强。根据18个月离子浓度平均值来计算,韶山地区森林冠层离子的淋溶序列为:K+>Ca2+>Cl->Mg2+>SO42->NO3->NH4+>Na+。     

上海金山区酸雨分布特征及降水酸度主控因子探讨

依据上海金山区2006-2010年降水监测数据,分析了该地区降水pH年均值、酸度及酸雨频率的分布特征,并对降水化学组成及各离子间的相关性进行了分析。结果表明,2006-2010年金山区降水的酸化及酸化频率较高,pH均值为4.24,酸雨频率为86.4%。降水主要离子为SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+和Na+,上述5种离子占降水离子总浓度的87.8%,主要酸性离子SO42-、NO3-与阳离子NH4+、Ca2+和Mg2+均具有较高相关性。通过对降水酸度主控因子的探讨发现,主要致酸物质为SO42-,但NO3-对降水酸度的影响越来越大,碱性物质中和作用中起主导地位的是NH4+,雨水酸化的最主要来源为人为污染源。     

利用化学沉淀法降低焦化废水氨氮浓度的预处理工艺研究

为了有效净化高浓度氨氮工业废水,采用向废水中投加MgCl2·6H2O和Na3PO4·12H2O生成磷酸氨镁沉淀的方法,以去除其中的高浓度氨氮。结果表明,在pH值为9.0,Mg^2＋、NH4^＋、PO4^3-的摩尔比为1.2：1：0.9,反应温度为25℃,反应时间为20 min,沉淀时间为50 min的条件下,氨氮质量浓度可由3 100 mg/l降低到56mg/l,去除率达到98%以上,为后续生化处理创造了条件。