天山南北绿洲城市重污染期对流层NO_2垂直柱浓度时空分布特征

为探讨天山南北绿洲城市重污染期对流层NO_2的垂直柱浓度(VCD)分布特征,利用多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)对2015—2017年重污染期间天山北坡乌鲁木齐、石河子、小城市博乐及南坡中等城市库尔勒、小城市和田市区进行定点监测和车载移动监测,研究NO_2VCD时空分布规律,并与同期臭氧监测仪(OMI)卫星反演提供的NO_2VCD进行对比分析。结果表明,天山南北绿洲城市NO_2VCD日变化均呈早晚高,中午低趋势,其中最大4h(15:00—19:00)NO_2VCD为乌鲁木齐市库尔勒市石河子市和田市博乐市;移动监测数据表明,城市对流层NO_2VCD在风向稳定且具有较高风速的监测日时,下风向浓度通常高于上风向,且车流量较高的立交桥与道路交汇处容易出现高值;因天山南北绿洲城市的地形不同,气象因子的差别(尤其是风场)是导致对流层NO_2VCD浓度差异的重要原因;MAX-DOAS监测的NO_2VCD与OMI卫星反演NO_2VCD具有较好的一致性。     

新疆干旱区城市对流层NO_2垂直柱浓度的时空分布

基于地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS),分析2014年3月至2016年2月新疆干旱区城市(中等城市库尔勒市和小城市博乐市)对流层NO2垂直柱浓度(VCD)变化规律、分布特征及其影响因素。结果表明:(1)新疆干旱区城市对流层NO_2 VCD采暖期是非采暖期的4倍左右,且有显著的季节特征,表现为冬季秋季春季夏季,库尔勒市的对流层NO_2 VCD年均值大于博乐市,两市对流层NO2VCD日变化峰值在8:00(冬季峰值在9:00)和20:00左右,且晚上的峰值高于早上;(2)库尔勒市和博乐市的对流层NO_2 VCD高值分别达到2.540×1015~4.450×1015、1.630×1015~2.620×1015 molec/cm~2,高值区均集中在商业、工业区,对流层NO_2 VCD低值分别为2.300×1014~1.920×1015、6.000×1014~1.390×1015 molec/cm~2,低值区均集中在居民区、学校周边;(3)库尔勒市和博乐市对流层NO_2 VCD对气象因子有不同程度的响应,其与气压呈正相关,与气温、相对湿度、云量和风速呈负相关。     

乌鲁木齐市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度特征研究

为掌握乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2垂直柱浓度(VCD)变化特征,2013年6—8月利用地基多轴差分吸收光谱仪,依据该市南高北低的地形和常年主风向(西北风/东南风),分别在商业区、生活区、工业区和农田区进行大气对流层NO2VCD的监测。结果表明:(1)乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2VCD均值为5.70×1015 molec/cm2,早、晚的浓度较高;随南高北低地势,大气对流层NO2VCD呈现南部北部中部的趋势;从不同功能区看,商业区农田区工业区生活区;(2)比较不同天气条件下的大气对流层NO2VCD,晴天的浓度大于多云的浓度;且多云条件的日变化幅度小于晴天,但在不同天气条件下大气对流层NO2VCD在市区不同空间点各有差异;(3)功能区因素、地形地貌因素、主要污染物因素、气象因素和风场效应等的共同作用是乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2VCD变化特征空间差异的原因。     

乌鲁木齐市能源结构调整对冬季SO2浓度空间分布变化的影响

乌鲁木齐市冬季大气污染严重,SO2浓度不断增加,且超标频率增多,已成为不容忽视的环境问题.2012年乌鲁木齐市实施“煤改气”工程,旨在改善乌鲁木齐市的大气环境质量.为研究工程的实施对SO2浓度的控制起到的作用,选用冬季污染最为严重的时段(1-2月),对“煤改气”前后城市不同区域的SO2日均浓度变化进行了分析.结果显示,“煤改气”对SO2浓度的降低效果显著,但降低幅度在区域间存在差异,“煤改气”后冬季SO2日均浓度在空间上呈现出由南向北逐渐增加的态势,南面SO2日均浓度基本达标,而北面SO2浓度虽有降低,但超标频率依然较高,值得当地政府在环境治理过程中关注.     

宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征

为研究宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征,用分级采样器在宝鸡市城区和郊区同步采集2017年12月至2018年1月大气颗粒物,用离子色谱法分析9种离子的粒径分布。结果表明:(1)宝鸡市PM2.1(粒径≤2.1μm的细粒子)和PM2.1(粒径2.1μm的粗粒子)均呈郊区高于城区、夜间高于昼间的特征,PM2.1是颗粒物主要组成部分。二次离子(SO24-、NO3-和NH4+)是水溶性离子的主要成分,且主要存在于PM2.1中。城郊NO3-/SO24-(质量比)均大于1.6,表明宝鸡市移动污染源贡献大;(2)城郊PM2.1、PM2.1及6种主要离子均呈双模态分布,二次离子主峰分布于0.43～1.10μm粒径段,Ca2+、Na+、K+的主峰分布于4.70～5.80μm粒径段;(3)不同粒径段的硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)均呈双模态分布,主峰分布于0.43～1.10μm的细粒径段,说明在PM2.1中更易发生硫氧化反应和氮氧化反应。人为活动及车流量的昼夜时段性差异是造成城郊SOR和NOR差异的重要原因。     

基于亚铁螯合物络合吸收的NO和NO_2协同净化实验研究

基于乙二胺四乙酸亚铁螯合剂络合吸收的NO和NO_2协同净化工艺,一级净化采用铁屑填料床,利用螯合物吸收、铁屑还原净化NO,二级吸收采用鲍尔环清水喷淋塔,考察协同净化效果。结果表明:当NO进口质量浓度约为200mg/m~3、NO_2进口质量浓度约为70mg/m~3、螯合剂为0.02mol/L、液气比为3L/m~3、空塔气速为0.078m/s的条件下,一级出口NO降至75mg/m~3左右;在一级吸收塔螯合剂为0.02mol/L、液气比为3L/m~3和二级吸收塔氧化度(NO_2占NO_x的体积分数)为50%、液气比为4L/m~3的条件下,二级出口NO、NO_2分别可稳定在20、8mg/m~3左右。     

城市大气污染物长期平均浓度计算方法的研究

本文根据风速、大气稳定度联合频率表及各种稳定度条件下的混合层高度用箱式模式计算各种气象条件下大气污染物的浓度,按其联合频率的大小进行加权取和后得到长期平均浓度.用此方法计算了石家庄市春、夏、秋、冬,特征因子SO_2的长期平均浓度,并与实测结果进行比较其相关性较好.从而验证了本方法在大气环境预测及城市环境规划中的实用性.     

再生水中NO_3~--N、NO_2~--N、NH_4~+-N在粉土介质中迁移转化的研究

通过土柱实验模拟再生水在粉土层下渗过程中NO3--N、NO2--N、NH4+-N的迁移转化规律。结果表明,实验温度为23.2～25.9℃时,土柱内发生反硝化反应,NO3--N的去除率为9.74%～39.16%,反应符合一级反应动力学方程,衰减系数为0.0968～0.5531m-1;实验温度低于19℃时,土柱内反硝化反应消失,说明低温是制约再生水在土柱内发生反硝化作用的主要因素。     

光辐照TiO2层柱粘土处理有机废水的研究

主要介绍了TiO2层柱粘土的制备方法,及用光辐照TiO2层柱粘土处理有机废水的机理、影响因素和提高TiO2层柱粘土光催化剂活性的途径;介绍了TiO2层柱粘土光催化剂的失活和再生.认为用光辐照TiO2层柱粘土处理有机废水是一种无污染而有效的方法,能有效解决目前废水处理过程中存在的许多问题.     

CaCl2浓度对土壤吸附西维因的影响研究

以北京交通大学校园草坪种植土为研究对象,研究了CaCl2浓度对西维因在土壤上吸附行为的影响,比较分析了不同CaCl2浓度下土壤对西维因的吸附动力学曲线和吸附等温线。实验结果表明,Elovich方程可以较好地拟合土壤对西维因的吸附动力学曲线。随着CaCl2浓度的增大,从快吸附到慢吸附过程所需要的吸附时间增加。西维因在土壤中的吸附等温线呈非线性特征,Freundlich和Langmuir吸附等温式均能较好地拟合吸附等温线。随着离子强度的增大,土壤对西维因的吸附容量降低。西维因浓度较低时,吸附等温线的线性要优于高浓度时的吸附等温线,进一步证明西维因在土壤上的吸附遵从"两相"吸附模式。     

改性甘蔗渣吸附废水中低浓度Cu2+的研究

利用离子液氯化-1-己基-3-甲基咪唑对甘蔗渣进行改性,利用改性甘蔗渣吸附去除模拟废水中低浓度的Cu2+,并对比了较优条件下甘蔗渣改性前后的Cu2+吸附性能.结果表明,溶液pH、改性甘蔗渣投加量、吸附时间对改性甘蔗渣吸附Cu2+均有一定的影响,较佳的溶液pH为5.41、改性甘蔗渣投加量为0.30 g、吸附时间为130 min;吸附温度升高Cu2+吸附率反而降低,因此选择在室温下进行吸附反应为宜;在以上较优条件下,改性甘蔗渣和甘蔗渣的Cu2+吸附率分别为83.20％和53.83％,前者的Cu2+吸附率提高了30.35％.     

生物淋滤对城市污泥重金属去除及形态变化的影响研究

以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)为淋滤菌,对城市污泥进行生物淋滤,考察淋滤过程中污泥重金属(Cu、Zn、Ni、Cr)的去除及其形态变化规律,并根据淋滤前后重金属形态分布探讨重金属的淋滤去除机制。结果表明,生物淋滤可有效去除城市污泥中的Cu、Zn和Ni,对Cr几乎没有去除。生物淋滤后,Cu、Zn、Ni、Cr 4种重金属的去除率分别为55.97%、47.66%、26.10%、2.10%。pH是影响Zn和Ni去除的主要因素,而Cu在低pH和高氧化还原电位(ORP)条件下更易去除。BCR形态分析表明,生物淋滤之后污泥中Cu、Zn和Ni的4种形态含量均发生了不同程度的改变,其生物有效性和迁移性得到有效控制。通过重金属形态变化规律间接得出,Cu的生物淋滤过程以直接机制为主,Zn和Ni的生物淋滤过程是直接机制和间接机制共同作用的结果。     

某污水处理厂A2/O工艺冬季生物反硝化过程的影响因素研究

针对污水处理厂冬季反硝化脱氮效率不佳的问题,以常州市某污水处理厂A~2/O工艺为研究对象,模拟探讨了不同外加碳源、碳源投加量、溶解氧(DO)和硝态氮浓度对生物处理系统反硝化脱氮能力的影响。结果表明,外加有机碳源对系统的反硝化效能有明显的强化效果。3种外加有机碳源(乙酸、乙醇和乙酸钠)中,乙酸为最佳碳源。当乙酸投加量为40mg/L时,系统反硝化脱氮效率最高,比反硝化速率可达1.964mg/(g·h),反硝化碳耗最少,为7.14 mg/mg。DO与比反硝化速率成反比,DO≤0.20mg/L时,反硝化能力最强。硝态氮初始质量浓度为20mg/L左右时,反硝化能力最强。在实际工程应用中,可以通过提高硝化效果或直接调整回流比实现反硝化脱氮最优条件,将有助于提高系统的冬季脱氮效果。     

改进型A~2/O工艺处理城市生活污水的脱氮除磷效能研究

在分析传统A2/O工艺缺陷的基础上,提出了一种改进型A2/O工艺。为了防止回流污泥中的硝酸盐进入厌氧区,在传统A2/O工艺的厌氧区后面增加一个体积较小的缺氧选择池,回流污泥进入缺氧选择池,并进行反硝化消耗回流污泥中的硝酸盐;同时,在缺氧区通过反硝化除磷实现"一碳两用"。结果表明,改进型A2/O工艺有较好的脱氮除磷效果,在COD为298mg/L、TN为55mg/L左右、TP为7mg/L左右时,系统对COD、TN、TP的平均去除率分别为88.44%、77%、95%。     

不同浓度外加碳源对A~2/O系统的冲击及修复前后脱氮除磷效果研究

以啤酒废水作为外加碳源,研究了不同浓度外加碳源对A2/O系统的冲击情况,并通过调节工艺参数对系统进行修复,对比了修复前后系统的脱氮除磷效果。结果表明,投加低浓度(COD为50mg/L)外加碳源没有影响系统的正常运行,且有助于提高系统的脱氮除磷效率;用COD为150mg/L的啤酒废水对系统进行冲击时,总氮、氨氮、总磷和COD的去除率均有所下降,依次下降了31.53、16.38、7.61、10.19百分点;经过修复后,与冲击前相比较,各分析指标的去除率略有降低。用高浓度(COD为250mg/L)的啤酒废水冲击A2/O系统,冲击期间各分析指标显著下降,且产生轻微的污泥膨胀,修复后各分析指标去除率依次降低了11.75、9.56、21.20、20.79百分点。实验表明,啤酒废水可以作为外加碳源用以调节系统的C/N,且A2/O系统对浓度变化的冲击具有一定的抵抗力。