A large-scale outdoor atmospheric simulation smog chamber for studying atmospheric photochemical processes: Characterization and preliminary application

Understanding the formation mechanisms of secondary air pollution is very important for the formulation of air pollution control countermeasures in China. Thus, a large-scale outdoor atmospheric simulation smog chamber was constructed at Chinese Research Academy of Environmental Sciences (the CRAES Chamber), which was designed for simulating the atmospheric photochemical processes under the conditions close to the real atmospheric environment. The chamber consisted of a 56-m³ fluorinated ethylene propylene (FEP) Teflon film reactor, an electrically-driven stainless steel alloy shield, an auxiliary system, and multiple detection instrumentations. By performing a series of characterization experiments, we obtained basic parameters of the CRAES chamber, such as the mixing ability, the background reactivity, and the wall loss rates of gaseous compounds (propene, NO, NO₂, ozone) and aerosols (ammonium sulfate). Oxidation experiments were also performed to study the formation of ozone and secondary organic aerosol (SOA), including α-pinene ozonolysis, propene and 1,3,5-trimethylbenzene photooxidation. Temperature and seed effects on the vapor wall loss and SOA yields were obtained in this work: higher temperature and the presence of seed could reduce the vapor wall loss; SOA yield was found to depend inversely on temperature, and the presence of seed could increase SOA yield. The seed was suggested to be used in the chamber to reduce the interaction between the gas phase and chamber walls. The results above showed that the CRAES chamber was reliable and could meet the demands for investigating tropospheric chemistry.     

静电除尘电源的发展

静电除尘电源是静电除尘系统中的关键部分,其性能直接影响除尘器的除尘效果,以静电除尘电源在节能和提高除尘效率上的关键因素为基础,对静电除尘电源的发展进行分析研究。具体阐述了静电除尘电源经历了由单相供电向三相供电、工频调压向高频逆变以及单一供电模式向混合供电模式3条较为明显的发展脉络,指出高频静电除尘电源具有控制方式灵活、输出高电压波形可控、闪络后关闭速度快和重启迅速等优点,是当今静电除尘电源的主要研究发展方向。     

微生物絮凝剂PF-2的成分分析及絮凝机制研究

筛选得到的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)产生的絮凝剂——PF-2在处理高岭土悬浊液时,具有用量少、絮凝效果好等优点,对高岭土悬浊液的絮凝率可达96.5%.呈色反应和紫外扫描的测定结果表明,PF-2大部分为胞外分泌的多糖,含有少量的核酸,提取后每升发酵液可制得絮凝剂粗品2.3 g;ζ电位测定及氢键和离子键检验结果表明,PF-2与高岭土颗粒之间的作用力为离子键;红外光谱扫描分析PF-2中含有O-H、C-H、C＝C和C-O-C等多糖的特征吸收峰;利用扫描电镜观察絮体形态表明,絮体结构密实,其絮凝机制为PF-2和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀.     

三峡库区水华优势藻类生长动力学的普适性研究

从蓝绿藻中选取绿藻门的普通小球藻(Chlorella vulgaris,CV藻)为研究对象,应用Monod方程考察氮、磷营养盐对CV藻生长的影响,分别计算出CV藻对TP、TN的半饱和常数KSP和KSN结果表明KSN>>KSP,说明TP对CV藻生长的影响明显大于TN.CV藻生长速率对磷质量浓度反应很灵敏:与空白值相比,在0.002 mg·L-1的低浓度下u就有提高,而浓度到0.2 mg.L-1时,u明显增大;但在0.000-0.050 mg·L-1氮浓度范围内u几乎没有变化.通过系统比较CV藻与优势蓝绿藻,甚至海水藻的生长动力学特征,探讨了CV藻与其它蓝绿藻的动力学普适性和共同性,证实这些藻类都具有非常类似的生长动力学和生态学特征.因此,推测CV藻生长动力学模型可以从整体上反映和代表库区优势蓝绿藻的生长行为.同时分析和归纳了蓝绿藻生长模型的相似性和规律性,得出三峡库区优势藻类生长行为存在普遍一致性的初步结论.     

umu试验菌种保存条件优化研究

研究了umu试验菌株(Salmonella typhimurimu TA1535/pSK1002)的菌种在普通冰箱中保存时其生长曲线和活性的变化,菌种经活化后可以得到稳定的活化生长曲线以及比较稳定的4-NQO活性曲线.通过菌种活化,使得umu试验菌种在普通冰箱中保存就能具有很好的活性和稳定性,极大地降低了保存难度,简化了菌种保存操作步骤,增加了试验的可重复性,有利于umu试验在实际环境样品检测中的应用.     

生物接触氧化处理渗滤液有机物的动力学模型研究

以重庆黑石子垃圾填埋场渗滤液生物接触氧化工艺为依托,针对其处理效果的局限性,设计了强化预处理-生物接触氧化反应器,并进行生物接触氧化反应器试验及其有机物降解动力学模型研究,旨在优化运行参数,提高渗滤液处理效果.结果表明,改进后系统比原工艺处理效果好,COD、NH4 -N、TN平均去除率分别达到95.83%、97.60%、85.60%;出水水质得到大幅度提高,出水COD、NH4 -N、TN平均质量浓度分别为235、35、199 mg/L.对生物接触氧化反应器内垃圾渗滤液有机物降解生化反应过程进行量化研究,得到微生物生长动力学模型为1/θc=0.918 7q-0.002 5;根据生物接触氧化反应器内基质消耗过程的物料平衡,得到生物接触氧化反应器处理垃圾渗滤液有机物生物降解的动力学模型为q=1.09S/(10 230 S).试验结果为生物接触氧化反应器的优化控制、设计与放大提供了参考依据.     

废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化

为了更好地发挥产氢产酸/同型产乙酸耦合系统在废水厌氧发酵生产乙酸方面的优势,有必要寻找一种简单有效的方法以获得该系统产酸的优化条件.利用经过加热处理并活化的厌氧污泥作种泥,以模拟废水中的葡萄糖为底物,针对发酵时间、底物浓度、种泥浓度、初始pH进行4因素10水平均匀设计实验,得到了乙酸生产指标与产酸条件之间关系的回归方程;也得到了以高乙酸产量为主要目标导向同时兼顾高乙酸产率和高乙酸生产强度目标的优化条件;优化条件实验乙酸浓度比均匀设计中最高乙酸浓度提高20%左右.研究表明,将均匀设计应用于废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化,可以避免盲目性,迅速获得满意结果.     

氧化镁基催化剂及脱硝性能研究

为控制燃烧烟气中NOx的污染,对共混合方法制备的氧化镁基催化剂进行烟气直接催化分解法脱硝实验研究,分析模拟烟气脱硝塔内温度及床层高度及氧气浓度、NO浓度和空速对脱硝效率的影响.研究表明:氧化镁基催化剂可以采用直接催化分解法对烟气脱硝,脱硝率85%～95%,氧化镁基催化吸附剂组成为氧化镁、固化剂、添加剂;脱硝的床层高度4～5 cm,脱硝反应温度130～170℃,烟气空速2 500～3 000 h-1;研究推测出氧化镁基催化剂存在活性缺陷,并对脱硝机理进行了初步分析.     

苯胺降解菌的分离和降解特性研究

通过驯化富集培养,从白洋淀底泥中分离筛选出数株能够有效降解苯胺的菌株,经过反复筛选,得到一株能够以苯胺为唯一碳源、高效降解苯胺的菌株BA-1-3.其利用苯胺的最适pH值为7.0,最适温度为30℃,在苯胺浓度为1000 mg/L,180 r/min条件下振荡培养60 h,降解率达到80%以上.经鉴定,菌株BA-1-3属苍白杆菌属(Ochrobactrumsp.).     

基于模糊综合评价的流域社会经济活动对太湖生态影响评价研究

太湖是我国的五大淡水湖之一。太湖流域是我国经济最发达、水污染最严重的地区之一,正面临着严重的环境问题。随着太湖流域社会经济的发展,太湖流域生态环境将承受更大的压力。因此,分析人类社会经济活动对太湖流域生态的影响,对研究太湖生态环境具有重要意义。采用系统分析的方法,围绕流域人类社会经济活动对湖泊生态安全的影响,建立湖泊生态安全的评价指标体系,利用层次分析法计算各指标因子的权重。在此基础上,以太湖流域2005年和2006年相关数据为依据,以MATLAB为工具,根据模糊数学的原理,利用多级模糊综合评价的方法对太湖进行生态综合评价,确定流域社会经济活动对整个湖泊生态系统的影响。研究结果表明,3个重要指数得分高低顺序依次为：水体环境状态指数＞水体污染负荷指数＞社会经济压力指数;除了点源污染以外,面源污染也是太湖流域生态环境问题的重要根源。