气相色谱法测定稻田甲烷排放通量

介绍了用碳分子筛作为固定相的气相色谱法测定甲烷排放通量。其方法简便、快速、准确,并且大气样品不必经过冷冻干燥脱水等处理步骤。应用该方法,1994年在华南农业大学晚稻田水稻生长期内,采样测定计算的甲烷平均日排放通量为8.34 mg(m2·h),基本代表了广州地区稻田的甲烷排放通量。      

木里煤田天然气水合物CO_2排放强度分析

天然气水合物的开采方式与常规化石能源开采方式不同,通常需要从外界注入能量引起水合物原位分解。由于自然界中天然气水合物赋存条件的差异导致原位分解时所需的热量不同,造成一些条件下获取天然气水合物单位有效能量时由天然气水合物排放出的CO2量会高于石油或煤,而过量的CO2排放到大气中会对环境带来十分不利的影响。本文以青海木里煤田聚乎更矿区DK-1钻孔为研究对象,通过适当模型简化,并结合测井获取的相关数据,分别针对天然气水合物133.5~135.5m和142.9~147.7m两个产出层段进行开采能耗的热力学分析与计算。结果表明:两个层段天然气水合物CO2排放强度分别为79.51t/TJ、78.20t/TJ,均大于石油的排放强度,说明这两个层段天然气水合物在热能利用过程中并不具备环保优势。     

燃煤电厂超低排放改造前后汞污染排放特征

针对300 MW燃煤机组,基于US EPA(美国国家环境保护局)的30 B汞监测方法,通过多点监测对比了实施低氮燃烧器改造、SCR脱硝改造、新增低温省煤器、静电除尘器高频电源改造、湿法脱硫塔脱硫提效并增加管式除雾、新增湿式静电除尘器技术路线开展的超低排放改造前后汞排放及分布特征.研究表明:超低排放改造前,神华煤w(Hg)为49 μg/kg,烟囱入口ρ(Hg)测量值为1.87 μg/m3;煤燃烧及经过污染物控制单元后,有35.0%的汞存在于灰中,有29.5%的汞存在于石膏中,有35.4%的汞从烟囱排出.超低排放改造后,神华煤中w(Hg)为30 μg/kg,烟囱入口ρ(Hg)测量值为0.46 μg/m3;脱硫进水及湿式除尘器进水对汞平衡几乎没有影响,煤燃烧及经过污染物控制单元后,有36.1%的汞存在于灰中,有55.2%的汞存在于石膏中,有8.7%的汞从烟囱排出.超低排放改造后,污染物控制设备的烟气综合脱汞效率提高了1.5倍左右,表明超低排放脱硝增强了对汞的催化氧化,而脱硫增强了对二价汞的吸收结果.湿式电除尘器对脱汞没有明显效果.      

民航飞机起飞过程气态污染物排放特征分析

民航飞机在起飞过程中发动机推力高、耗油量大,并且飞行高度低,由其排放的污染物对局地空气质量和人体健康存在较大影响.选择B737-800作为典型机型,通过对飞机性能参数的模拟,精确计算了其在全推力和减推力等多种方式下起飞离场爬升至1 000 m高度过程中NO_x、CO、HC和SO_2的排放量,并与ICAO基准模型估算结果进行对比.结果表明,NO_x是排放量最大的污染物.其中,全推力起飞过程4种污染物的排放量分别为4.849、0.062、0.031和0.229 kg.减推力起飞方式下,选择更高的灵活温度后,NO_x和CO排放量分别降低和升高,HC和SO2排放量变化不大.经过对比发现,ICAO的基准排放模型,对4种污染物的估算结果存在较大偏差.与机动车相比,单次全推力起飞过程与一辆小客车行驶9 508 km的NO_x排放量相当.精确计算方法为准确估算机场区域飞机污染排放清单提供基础.     

超低排放下燃煤电厂氨排放特征

燃煤电厂采用SCR(选择性催化还原)脱硝过程消耗大量的氨,同时存在氨逃逸和氨排放问题.为了掌握超低排放燃煤机组的氨排放程度、脱硝氨逃逸情况以及各环保设施对氨的协同脱除能力,为燃煤电厂氨减排政策制定和氨减排技术研发提供支持.在京津冀大气污染传输通道城市中选取11个城市中的14台机组,采用例如DL/T 260—2012《燃煤电厂烟含脱硝装置性能验收试验规范》的标准方法用稀硫酸吸收烟气中的氨再结合分光光度测试方法,对环保设施多个位置的烟气中氨进行浓度测试.结果表明:①氨排放浓度介于0.05~3.27 mg/m3之间,平均约0.95 mg/m3,通过烟气排入大气中氨的浓度不高;②测试的14台机组中有7台机组(约50%)脱硝氨逃逸值高于设计值(2.28 mg/m3),说明脱硝氨逃逸超过设计值呈普遍现象,个别电厂脱硝氨逃逸严重,氨逃逸亟待解决;③环保设施对逃逸氨具有较好的协同脱除能力,平均脱除率约为64.86%.建议对于SCR脱硝氨逃逸严重的机组,对SCR出口烟道截面氮氧化物(NO_x)实施网格式测试,在此基础上实施精细化精准喷氨、优化流场、提高SCR脱硝运行水平(或采用专业化运维),从源头上减少氨耗量,降低系统能耗和氨排放.      

畜禽源氨气排放因子估算方法研究

畜禽养殖过程中产生的氨气(NH_3)在人为源NH_3排放中所占的比重较大,对二次气溶胶的形成起重要作用.由于我国畜禽饲养品种多样,各地气候条件和饲养规模存在较大差异,且影响NH_3排放的因素复杂多变,因此,获得准确的畜禽NH_3排放因子较为困难.本文以山西省太原市及其周边地区典型猪场、鸡场、牛场、羊场为实验场所,以杜洛克猪与长白猪的杂交猪、海兰褐蛋鸡、白羽肉鸡、杜泊羊与晋中绵羊的杂交羊、中国黑白花奶牛、金色阿奎丹与西门塔尔杂交肉牛为研究对象,通过3种方法估算它们的NH_3排放因子.结果表明:基于日粮成分和氮代谢沉积率的粗蛋白估算法过程简单、计算便捷、适合所有种类的畜禽,但未考虑NH_3挥发过程中的吸收转化及施肥利用,因而误差较大;基于排泄物含氮率和NH_3挥发率的物质流法涉及粪肥管理的不同阶段,全面考虑了NH_3产生、损失的全过程,与实际情况接近,但参数较多、周期较长、计算过程复杂;基于畜禽舍内NH_3浓度的直接测量法数据来源可靠、参数少,但只能用于相对封闭的环境,不适合牛场和羊场等敞开或半敞开的圈舍,且该方法没有考虑粪尿离开畜禽舍以后的储藏、还田过程,计算结果偏小.通过3种方法的互相印证和比对,猪、奶牛、肉牛、羊、蛋鸡、肉鸡6种实验动物的NH_3排放因子分别为6.90、36.53、22.99、3.94、0.54、0.46 kg·头(只)~(-1)·a~(-1).本研究可以为我国畜禽源NH_3排放因子的本地化测定提供一定的参考,并为准确估算畜禽NH_3排放量、做好农业源NH_3排放清单编制和污染防治工作提供参考.     

家具板材排放VOCs成分谱及排放因子研究

随着目前人们对室内空气质量要求的不断提高,家具板材作为影响室内空气质量的VOCs（挥发性有机物）排放源,也逐渐受到重视.采用500 L静态箱,使用PTR-TOF-MS（质子转移反应-飞行时间质谱）对市售六类家具板材排放的VOCs进行测定,分别进行排放速率与排放平衡试验得到板材的排放特征与排放成分谱,并估算其排放因子.结果表明:①集成材、胶合板、细木工板、刨花板、密度板、实木地板8 h排放的ρ（TVOC）（TVOC为总挥发性有机物,total volatile organic compound）平均值分别为0.76、0.39、0.42、0.68、0.17、0.23 mg/m3,各类板材主要排放物种分别为甲苯、甲醛、甲醛、正壬烷、甲醇、甲醛,其质量浓度平均值分别为0.23、0.23、0.13、0.35、0.04、0.06 mg/m3.②排放平衡试验中焕城胶合板、吉林松木集成材、凯越密度板及时代刨花板TVOC的排放因子分别为3.63、10.63、0.51、2.07 g/m3.③板材排放VOCs成分谱中,焕城胶合板主要排放物种为丙烷、乙烷、甲醛、甲醇,其排放占比分别为18.57%、4.73%、19.74%、17.83%;吉林松木集成材主要排放物种为甲苯,其排放占比为43.27%;凯越密度板主要排放物种为乙烷与甲醛,其排放占比分别为26.44%、19.42%;时代刨花板主要排放物种为甲醛与甲醇,其排放占比分别为40.16%、31.55%.研究显示,各类板材VOCs排放特征、排放成分谱及排放因子均存在较大差异,部分板材VOCs排放量较大,需加强行业标准的规范化.      

基于PEMS的柴油公交车排放测试分析

使用车载尾气检测技术PEMS对一辆在用国Ⅲ柴油公交车进行了实际公交线路运行时的气态污染物排放测试,统计得出了车辆运行速度、加速度、气态污染物排放速率、排放因子特性。分析结果表明公交车平均速度为18 km/h,96.9%的速度点落在0~40 km/h的区间段,99%的加速度点落在-1.5~1.5 m/s2的区间段。随着车速的增加,排气污染物排放速率增大,其中NOX排放速率增大显著。车速增大,污染物排放因子降低;低于30 km/h时,车速增大,排放因子降低显著,高于30 km/h时,排放因子随车速增大变化变缓。排放因子受排放速率和车速共同影响。污染物排放速率随加速度增大而增大,加速时的排放速率显著高于减速时的排放速率。研究结果说明,提高车辆运行速度、减少急加速,可以有效降低公交车尾气排放。     

南昌市固定燃烧点源大气污染物排放清单及特征

大气污染物排放清单是了解区域污染物排放特征、准确模拟空气质量的重要资料,而工业点源是大气污染的重点排放源.通过收集相关活动水平信息和合理的排放因子,采用"自下而上"的方法建立了南昌市2014年点源大气污染物排放清单.结果表明,SO_2、NO_x、CO、PM_(10)、PM_(2.5)和VOC排放总量分别为29576.2、17115.1、25946.6、4689.4、922.9和1190.4 t,其中,金属炼制行业对SO_2、CO和VOC的贡献最高,分别占37.75%、30.59%和38.45%;火电行业是NO_x的主要来源,其贡献率为47%;水泥等建材制造行业对PM_(10)和PM_(2.5)排放贡献最高,分别为26%和25%.根据排放源污染物排放量及地理坐标信息,建立了0.4 km×0.4 km的污染物排放量空间分布特征图,结果表明,南昌市大气污染物排放较为集中,青山湖区北部和新建区北部是SO_2、NO_x、CO和VOC的主要排放区,而PM_(10)和PM_(2.5)的排放量相对分散,并在安义县出现排放高值区.通过将计算结果与统计数据结果进行对比,了解所估算清单的准确程度.对SO_2和NO_x的计算值和统计值进行统计分析,结果显示,NMB(标准化平均偏差)和NME(标准化平均误差)值均小于50%,清单计算精度较高.同时,为了解清单数据质量,对清单的不确定性进行定量分析,结果显示,SO_2和VOC不确定性较低而PM_(10)和PM_(2.5)的不确定性相对较高,清单整体不确定性与其他研究结果相差不大.建议后期研究可以从提升基础数据质量和建立具有区域代表性的排放因子数据库着手,从而减小排放量的不确定性,获得精准可靠的大气污染物清单并应用于空气质量模型预报等更深入的研究.     

典型通航飞机PM与TVOC排放特征及排放因子

选取DA-40D型为典型机型,于2019年12月5日～8日在辽宁省朝阳机场开展飞机在推力功率为13%、37%、52%、73%和100%的5种工况下颗粒物(PM)、黑碳(BC)、总挥发性有机物(TVOC)的测试和分析.结果显示,5种推力功率下PM粒子数浓度在大推力工况中峰值位于0.25和0.3μm处,小推力工况峰值不明显,且PM₁/PM₁₀达99%以上.该款发动机排放PM_2.5、BC和TVOC排放质量浓度随推力上升均呈现升高的趋势,浓度分别在129.8～1039.4,18.3～291.9和311.6～7343.2μg/m³,排放浓度快速增加分别出现在全推力、中/全推力以及中等推力区间.通过逐步回归方法分析发现发动机进气总共压力对于PM_2.5和BC浓度影响最大,而TVOC浓度主要受冷却液温度影响.通过构建飞机LTO飞行模型,结合排放强度拟合及飞机性能参数计算,确定PM_2.5、BC和TVOC在LTO过程的排放因子分别为25.91,6.98和71.26μg/LTO...     

井喷点火后对周边井和集气站的影响研究

以实际工程项目为例,利用计算流体动力学软件（CFD）,以3种不同压力、外界风速和2种出口直径为边界条件,分别对井喷情况下的流场分布进行了18组数值模拟计算,并对模拟结果及其对周边设施的影响进行了分析。数值模拟结果表明,在压力为10MPa,出口直径为62mm,风速为1m／s时,井喷后气流的出口速度超过400m／s,而火焰表面温度超过1500K,喷射火对周边建筑物的伤害范围超过65m,对周边的设备与建筑造成毁坏;超过104m才不会有明显伤害。     

高效液相色谱三重四级杆串联质谱联用直接进样法测定饮用水水源中的阿特拉津研究

采用高效液相色谱三重质谱联用直接进样法测定地表水中的阿特拉津,样品经0.2μm滤膜过滤后直接上机测定,前处理无需消耗有机溶剂。选用SunFire C18(5μm*4.6 mm*150 mm)色谱柱,流动相为0.1%甲酸乙腈∶0.1%甲酸水=7∶3,流速为0.5 ml/min;质谱条件为电喷雾离子源(ESI+)电离,采用串联质谱多反应监测方式(MRM)检测。该法测定饮用水水源中阿特拉津的最低检出限为0.018μg/L,精密度为0.4%~1.0%,准确度为-0.2%~-6.6%,线性范围为0.5μg/L~100.0μg/L,相关系数为0.999 8,线性良好,能满足环境监测工作的实际应用。     

水中悬浮物测定方法探讨

根据国家测试废水中悬浮物浓度的分析标准,在采用不同生产厂家生产的微孔滤膜（孔径0.45？m,直径50mm）测试煤矿矿井水时,常碰到比较清洁的水样容易出现负值的现象。通过对微孔滤膜的反复实验并深入分析,提出了如何改进＂滤膜准备＂的操作步骤建议,对更加真实反映水体中悬浮物浓度具有一定意义。     

输氧抽气技术在垃圾填埋场治理中的关键参数试验研究

输氧抽气技术是基于好氧降解原理对垃圾填埋场中固体废弃物实施原位处理的先进环保技术。采用该技术对垃圾填埋场中固体废弃物减量化研究,总结了技术应用中的关键参数:有效影响半径,最佳真空度等。结果表明抽气流量大小与影响半径密切相关,抽气影响半径建议取20~25 m,抽气系统最优负压为20 k Pa,同时在技术应用过程中应保证垃圾场表层覆盖层的密封性能,尽量减少空气的渗入。输氧抽气技术在垃圾场的成功实施为同类型场地治理提供工程技术参考。     

离子色谱法测定多种水体中碘化物应用研究

利用AS19阴离子交换分离柱,KOH淋洗液自动发生器,抑制型电导检测器,建立了测定多种水体中碘化物的离子色谱法.讨论了干扰及消除、色谱条件的优化,分析方法的线性与检出限、精密度、准确度等,并应用该方法对多种水体中碘化物进行了测定.结果表明:该方法不受水体中其他阴离子干扰,检出限低,线性范围宽,相关系数R2=0.999 9,精密度高,准确度好,操作简便可行,适用于多种水体中碘化物的测定.     

原子荧光光谱法测定环境水样中的锡

AFS-9700双道原子荧光光度计测定环境水样中的锡,选择最佳的仪器条件:负高压300V,原子化器高度8mm,灯电流80mA,载气流量400ml/min,屏蔽气流量900ml/min。在最佳酸碱比例-体积分数为4.0%的硝酸介质与20g/L硼氢化钾中,锡荧光强度与其质量浓度在1.00~10.0ug/L成线性关系,方法检出限为0.010ug/L,加标回收率为94.4%~105%,RSD(n=7)<2.3%。此方法更为简便,快速,灵敏度高,适用于环境水样中锡的测定。     

低温条件下好氧颗粒污泥培养及其脱氮性能研究

为研究在低温条件下好氧颗粒污泥（AGS）的形成及其脱氮性能,在序批式反应器（SBR）中15℃条件下60d内培养出了成熟的具有良好短程硝化功能的AGS,稳定运行阶段亚硝酸盐氮积累率（NAR）可以达到90%以上,扫描电镜显示AGS主要由短杆菌和球菌构成.通过批次实验研究了温度在15℃时,粒径为R1（1.0~2.0mm）、R²（2.0~3.0mm）和R3（>3.0mm）的短程硝化AGS的脱氮特性.其中R1亚硝酸盐氮积累效果最差,R²、R3相差不大,其NAR均可达到90%左右,效果较好.AGS粒径的增大会对基质的传质产生影响,这为氨化细菌（AOB）、硝化细菌（NOB）和反硝化细菌的生长提供了适宜的场所,有利于短程硝化的实现.通过微电极测定,在温度为15℃、水中溶解氧（DO）浓度为6~7mg/L时,AGS中氧气的传质深度为600~700μm.     

降水量变化对大气污染物浓度影响分析

系统分析了2001～2010年南通市城区中大气自动监测站和降水监测点位数据,得出:10年间逐年降水量与二氧化硫年均浓度呈现高度线性负相关,其它时空降水量与大气污染物浓度分布中呈现非线性显著性负相关。降水量大污染物浓度就小,反之就大。2006～2010年5年平均降水量1083.49mm,比2001～2005年5年平均降水量多出244.97mm,大气污染指标5年平均浓度下降幅度为:可吸入颗粒物0.013mg/m3、二氧化硫0.009mg/m3、二氧化氮无变化。10年的平均季度降水量夏季最大为467.97mm,对应的夏季大气污染物最小均值为:可吸入颗粒物0.073mg/m3、二氧化硫0.026mg/m3;10年平均季度降水量冬季最小为137.84mm,对应的冬季大气污染物季最大均值为:可吸入颗粒物为0.104mg/m3、二氧化硫0.034mg/m3和二氧化氮0.036mg/m3。     

数学模拟好氧颗粒污泥的形成及水力剪切强度对颗粒粒径的影响

以生物膜数学模型和活性污泥数学模型为基础,建立好氧颗粒污泥一维数学模型,并模拟营养物质的去除、颗粒粒径变化、反应器周期表现以及好氧颗粒污泥内DO和菌群分布.模拟有机物SS浓度和出水NH4+-N浓度逐渐降低,在大约50 d左右达到稳定,50 d后模拟出水浓度分别<25 mg.L-1和<1.5 mg.L-1.模拟出水NO3--N浓度随着粒径的增加呈现降低趋势.当颗粒粒径由模拟30 d时的1.1 mm增加到100 d时的2.5 mm,颗粒污泥缺氧区面积相应增加,总氮(TN)的去除率由不到10%增加到91%左右,最终模拟出水NO3--N浓度降低到<3 mg.L-1.在好氧颗粒污泥系统内,由于氧气传质阻力,模拟颗粒污泥外层DO浓度高而内层浓度低,颗粒内可以发生同时硝化反硝化,且好氧颗粒污泥内DO特征随时间而发生变化.在好氧初期,好氧颗粒污泥代谢活性高,模拟DO传质深度大约为100～200μm;而在好氧末期,模拟DO传质深度为800μm.模拟自养菌主要分布在DO浓度高的颗粒外层,异养菌分布在整个颗粒.当水力剪切系数kde由0.25(m.d)-1逐渐增加到5(m.d)-1时,模拟颗粒平衡粒径依次由3.5 mm左右减小到大约1.8 mm.在不同水力剪切强度下模拟颗粒污泥生长特征相似,其平衡状态下粒径随曝气强度的增加而减小,可以通过控制曝气强度来控制好氧颗粒污泥的平衡粒径.     

饥饿期间增加曝气量好氧颗粒污泥的形成特点

高有机负荷率8.0kgCOD(/m3·d)条件下,通过两种不同的曝气方式研究好氧颗粒污泥的形成特点,即在反应器R1中采用恒定的曝气流量,而在反应器R2中,30min曝气后,进行沉淀和排水,然后采用较大的曝气流量进行曝气。研究发现:(1)外部基质在前30min被快速降解,其溶解性有机碳DOC基本被消耗到最低水平;(2)在中途排水后的饥饿状态下增加曝气量的反应器R2相对于曝气量一直不变且中途未排水的R1而言,颗粒变的大而疏松,即:在R2中颗粒尺寸>0.9mm占有93%,而颗粒密度均<1.016g/mL。(3)反应器R2在饥饿状态下增加曝气量可以使胞外多聚物(EPS)糖类被当作基质被消耗。