热脱附对多环芳烃和重金属复合污染土壤的影响

热脱附技术被广泛用于污染场地修复,但其对多环芳烃（PAHs）与重金属复合污染土壤的综合影响仍不清楚。选用PAHs和重金属复合污染模拟土壤,探究热脱附温度（220~400 ℃）和停留时间（5~60 min）对土壤中PAHs的影响,分析空气与氮气气氛下热脱附温度（310、340和370 ℃）对土壤中重金属Cu、Pb、As和Cd形态分布的影响。结果表明：随热脱附温度和停留时间的增加,土壤中PAHs去除率显著增加;低环PAHs占比逐渐减少,而高环PAHs占比逐渐增加。在2种气氛热脱附后,Cu、Pb和As弱酸提取态占比略有增加,而Cd弱酸提取态占比显著降低;可还原态和可氧化态的转化趋势具有差异性。随着热脱附温度的升高,Cu、Pb、As和Cd 4种重金属的残渣态占比均逐渐增加,说明热脱附有利于4种重金属的固定。相较于空气,氮气条件下4种重金属可氧化态和残渣态占比均增加;Cu和Pb可还原态占比显著降低,而As可还原态占比有所降低,Cd可还原态占比变化不大。氮气更有利于Cu、Pb和Cd的稳定;相反,空气更有利于As的稳定。

     

磁性铁基改性生物炭去除水中氨氮

氨氮的过度排放是水体富营养化的一个重要原因.然而,随着环境法规的日益严格,传统方法处理效果难以达到要求.吸附法因高效、安全等优点近年来开始应用于去除水中的氨氮.本研究中以共沉淀法将磁性铁基材料负载到市政污泥生物炭上,结果表明其对水中氨氮有良好的去除效果.80℃下合成的材料(MB80)在293 K下对氨氮的饱和吸附量可达...     

环境实验箱气流组织与围护结构耦合传热研究

目的研究环境实验箱在升、降温过程中气流组织与围护结构的耦合传热行为,为环境实验箱制冷/加热能力的确定提供精确的设计方法。方法首先利用UC240环境实验箱搭建实验平台,测量环境箱送风口速度分布,以及升、降温过程中室内及壁面的温度曲线,然后对环境箱进行建模,以实测的送风速度、温度作为边界条件,利用CFD方法进行仿真,最后对比分析实验值与CFD仿真的结果。结果利用CFD方法计算得到的环境箱升、降温曲线与实测值吻合较好,尤其是壁面温度曲线,误差不超过4℃。送风温度可以根据蒸发器理论或加热功率和回风温度而动态地确定。结论利用CFD方法分析环境实验箱气流组织与围护结构的耦合传热是可行的,FLUENT的UDF功能可根据需要扩展,以协助设计蒸发器和控制策略。     

宁夏电网调度数据网网络管理省地一体化研究

针对宁夏电网各级调度数据网设备种类和数量众多,运维人员监管难的问题,对电力调度数据网安全监管进行了深入研究和分析,采用集中部署、集中管控、集中监控的方式,设计出宁夏电力调度数据网省、地一体化网络管理系统。应用结果表明:省、地一体化电力调度数据网网络管理系统能够满足调度数据网安全监管要求,有效提高调度数据网安全运行能力及效率。     

稻壳与聚氯乙烯共热解的特性及动力学

在热重分析仪中进行了稻壳和聚氯乙烯(PVC)的共热解实验,结果显示:在共热解时稻壳开始剧烈热解的温度相比单独热解时大幅度降低,由350℃降至300℃,表明掺入PVC降低了稻壳的热解温度。在升温速率为20℃/min,稻壳和PVC比例为2∶1(质量比)时,混合热解协同效应最明显。3种动力学分析方法均证明共热解现象的存在。利用Coats-Redfern法进行动力学分析,发现共热解活化能普遍较单独热解时低,表明PVC与稻壳共热解有明显的相互作用。利用Ozawa法进行分析,发现转化率为20%～60%阶段下共热解平均活化能值为37. 60 k J/mol,低于稻壳单独热解的平均活化能41. 45 k J/mol。Friedman法分析结果显示对应转化率下共热解活化能均低于稻壳单独热解活化能。稻壳和PVC共热解倾向于反应动力学控制。     

大兴安岭5种乔木树种燃烧释放PM2.5中水溶性元素特性

采用自主设计的生物质燃烧实验装置,在不同燃烧状态(明燃、阴燃)下,对大兴安岭林区5种典型乔木树种的不同部位(枝、叶、皮)燃烧释放PM_2.5中的水溶性元素特性进行研究.结果显示,不同树种间PM_2.5的排放因子差异显著,排放范围为(2.408±0.854)～(9.227±1.172)g/kg.5种乔木树种燃烧释放PM_2.5中主要检测到Mg、Ca、K等16种元素,其中Ca、K、Zn、Mg 4种元素的排放因子明显大于其它元素.不同树种间元素排放因子差异较大,针叶树的排放因子一般高于阔叶树.除Cd元素外,不同器官间排放的元素总量无明显差异.不同树种不同器官燃烧释放PM_2.5中水溶性元素的占比顺序较为一致,其中Ca、K、Zn和Mg 4种元素的排放因子在枝、叶、皮中均较高.此外,燃烧状态对元素排放特征影响较大,Li、Mg、Ca等7种元素的排放因子均表现为明燃显著高于阴燃.     

饮用水处理厂锰砂滤料对苯酚的吸附性能及影响因素

为了解锰砂滤料对苯酚的吸附性能和影响因素,以生物锰砂滤池运行结束后产生的废料为吸附剂,研究了不同初始pH、温度和溶解氧条件下锰砂滤料对苯酚的吸附性能,通过吸附动力学模型和吸附等温线模型研究其吸附规律。结果表明:锰砂滤料对苯酚的吸附过程符合内扩散动力学模型和Temkin吸附等温线模型,每单分子层吸附,吸附效果主要受苯酚扩散速率影响。通过对吸附等温线n值的计算发现,锰砂滤料容易吸附苯酚。pH对锰砂滤料去除苯酚的影响最大,初始pH为3.0时,苯酚可完全去除,随着初始pH的升高,苯酚的去除率逐渐减小。中性条件下,溶解氧浓度对苯酚的吸附作用影响不大,低温时可通过增加锰砂滤料投加量提高苯酚去除率,每增加1.5倍锰砂滤料,苯酚去除率约增加20个百分点。锰砂滤料可应用于地下水中的苯酚去除,达到废料再利用,不产生二次污染。     

基于动态遥感数据的北京主城区环带间植被覆盖变化

20世纪80年代以来,北京市进入高速城市化进程,主城区(六环内)植被覆盖发生了巨大变化。分别利用1984年、1995年、2004年和2014年的8—9月北京六环内的Landsat遥感数据,对其进行辐射定标、大气校正和拼接裁剪,以计算归一化植被指数(NDVI),获取3个10年间和各环带植被覆盖面积及覆盖度的变化。结果显示:六环内植被覆盖度由1984年的76.80%(1 742.44 km ²)降至2014年的48.73%(1 105.61 km ²)。虽然2014年与1984年相比二环内和二环至三环植被覆盖度分别增加8.43和4.33个百分点,但三环至四环、四环至五环、五环至六环植被覆盖度降幅逐渐增大,降幅分别为12.23、27.62、32.97个百分点。建议通过空间规划手段为不同环带间以植被覆盖为代表的城市生态系统建设提供差异化思路:如三环内应结合城市精细化治理为核心区留白增绿,见缝插绿;三环至五环间随着城市建设趋于稳定,为中型城市生态空间的增建带来机遇;五环至六环间可结合百万亩造林,增加都市农田等方式,建设多种类大型城市绿色空间,进而综合提升北京主城区城市生态系统服务功能。     

活性炭与炭黑混合电极的脱盐性能及相关工艺参数的优化

混合电极中各组分的质量比是影响膜电容去离子(membrane capacitive deionization, MCDI)系统脱盐性能的重要因素。重点研究了混合电极中活性材料(活性炭)、导电剂(炭黑)和粘结剂(聚四氟乙烯)3种组分的质量比对MCDI系统脱盐性能的影响,并优化了工艺参数。实验结果表明,在进水氯化钠质量浓度为0.4 g·L⁻¹时,控制活性炭、炭黑及聚四氟乙烯的质量比为8∶1∶1、运行电压为1.2 V,进水流速为4 mL·min⁻¹,MCDI系统具有较优异的脱盐性能,其吸附容量和脱盐速度分别为10.13 mg·g⁻¹和0.44 μmol·(cm²·min)⁻¹,电荷效率和单位能量脱盐量可分别达95.27%和8.23 μmol·J⁻¹;而且,增大进水中氯化钠浓度会进一步提升MCDI系统的吸附容量和脱盐速度,但其脱盐率会有所降低。吸附热力学和动力学拟合结果表明,此混合电极材料脱盐过程分别符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学方程。     

氧氟沙星与聚苯乙烯微塑料复合污染对剩余污泥厌氧消化的影响

为探究抗生素与微塑料复合污染对厌氧消化的作用影响,采用BMP实验考察了不同质量浓度氧氟沙星(OFL)、聚苯乙烯(PS)微塑料对剩余污泥厌氧消化产甲烷的影响行为,并通过分析溶解性有机物(DOM)、胞外聚合物(EPS)变化规律、厌氧发酵4阶段代谢以及微生物群落探讨其影响机理。结果表明,与对照组相比,单一OFL和单一PS微塑料污染使甲烷累积产量分别下降了15.95%~81.36%、4.25%~5.78%;而在复合条件下,两者表现出协同效应,故导致产甲烷速率的进一步下降和有效产气时间的缩短,其中OFL胁迫占主导。机理探究发现,不论单一OFL还是复合污染,DOM中腐殖质类物质均明显增加,EPS组分结构趋于复杂化,厌氧消化4阶段均受到明显抑制。单一PS微塑料污染在反应初期可提高产甲烷速率,且对厌氧消化4阶段的影响相对较小。微生物群落分析发现,复合组与单一OFL组群落分布更为相近,产酸细菌与嗜乙酸产甲烷菌的相对丰度均明显下降,这导致乙酸营养型产甲烷途径受到严重抑制。本研究结果可为复杂污染情况下剩余污泥资源化处理的工艺调控提供参考。