济南市夏季典型臭氧污染过程VOCs组分特征及来源分析

基于2021年6月16~26日济南市一次典型臭氧（O₃）污染过程,结合107种VOCs监测数据,以山区背景点做参照,分析了市区在不同污染时期（清洁期CP、污染上升期PRP、重污染期HPP和污染下降期PDP）O₃及其前体物挥发性有机物（VOCs）的变化特征,并运用正定矩阵因子分解模型（PMF）和箱式模型（OBM）识别VOCs的主要来源和O₃生成机制及敏感性物种. 结果表明,市区HPP期ρ（O₃-8h）均值为（246.67±11.24）μg·m^-3, ρ（O₃-1h）峰值为300 μg·m^-3,VOCs体积分数和NO₂浓度受边界层高度和风速降低影响,分别高出其它3个时期76.99%~145.36%和127.78%~141.18%,是O₃污染加重的主要原因. 市区VOCs中烷烃、含氧挥发性有机物（OVOCs）和卤代烃占比较大,为43.81%、20.98%和17.43%,三者在HPP期增长明显,丙酮、丙烷和乙烷各时期均为体积分数前3物种,异戊烷HPP期增长最多;臭氧生成潜势（OFP）占比较大的有烯烃、烷烃和芳香烃,为40.19%、28.06%和21.92%,1-丁烯、甲苯、异戊烷和异戊二烯是OFP较高的物种,异戊二烯在PRP期最高,除此以外均为1-丁烯最高,异戊烷HPP期受体积分数影响OFP明显升高. VOCs与CO相关系数初步表明机动车尾气与油气挥发是HPP期VOCs主要来源,进一步采用PMF发现溶剂使用源、燃烧源、机动车尾气+油气挥发源、工业排放源和植物源是市区VOCs的重要来源,其中HPP期机动车尾气+油气挥发源对VOCs的贡献高出其他时期3.09~14.72倍,溶剂使用源对VOCs的贡献是CP期和PRP期的2.50倍左右,说明机动车尾气+油气挥发源和溶剂使用源是造成VOCs体积分数增长的主要来源. 潜在源和浓度权重分析发现VOCs还受东北方向滨州和东营传输的影响. OBM结果表明,市区O₃生成主要路径为过氧化羟基自由基（HO₂·）和甲基过氧自由基（CH₃O₂·）两者与NO反应,HPP期臭氧净生成速率[P（O₃）_net]为24×10^-9 h^-1,敏感性实验表明O₃生成对VOCs中的烯烃组分最敏感,1-丁烯、丙烯、顺-2-丁烯和乙烯是O₃生成的优控物种.     

混凝土⁃石材粘结界面剪切性能试验研究∗

为了研究混凝土和石材粘结界面的抗剪性能,设计Z型和套箍型两种试件,进行了混凝土?石材粘结试件界面剪切力学性能试验。试验考虑了材料强度、界面植筋情况、试件形式等变化参数。试验结果表明：界面为试件的薄弱部位,混凝土和石材的粘结界面上均发生了剪切破坏。在一定范围内,混凝土强度的提高会增强界面的剪切强度,延缓试件的开裂,减小界面同级荷载下的剪切位移;界面植筋可以显著提高试件的剪切性能,提高幅度随着植筋率的增大而增大;相同条件下,套箍型试件的剪切强度大于Z型试件,未植筋试件提高约20%,植筋试件提高约40%~55%。根据试验结果结合理论分析,提出了可考虑套箍增强作用的界面抗剪承载力计算公式。     

不同电子受体浓度对反硝化除磷的影响及动力学特性

以A~2/O-移动床生物膜反应器(MBBR)长期稳定运行的反硝化除磷污泥为研究对象,通过在厌氧段投加乙酸钠、缺氧段投加NO_3~--N,考察反硝化聚磷菌(DPAOs)在不同电子受体浓度(NO_3~--N:10、20、30、40、50 mg·L~(-1))下的脱氮除磷特性以及内碳源转化利用规律。实验结果表明:缺氧段电子受体不足导致吸磷受限,微生物由于处于饥饿状态出现糖原(GLY)降解,增加二次释磷的风险;而电子受体过量会抑制DPAOs的生物活性,降低内碳源的转化利用效率和同步脱氮除磷效果。当NO_3~--N浓度为30～40 mg·L~(-1)时,NO_3~--N和PO_4~(3-)-P去除率分别为92.28%～96.37%和99.39%～100%,聚-β-羟基链烷酸脂(poly-β-hydroxyalkanoate,PHAs)利用率为84.6%～86.2%,达到较好的同步脱氮除磷效果且实现了内碳源的高效利用。动力学参数对比结果表明,不同电子受体浓度下比吸磷速率(PUR)和比反硝化速率(DNR)在4.32～8.18 mg·(g·h)~(-1)、1.81～6.08 mg·(g·h)~(-1)(以VSS计)范围内波动,且NO_3~--N/PO_4~(3-)-P比值可间接反映DPAOs生物活性。     

城镇居民不同收入阶层的基本需求及边际消费倾向研究

扩大城镇居民消费需求是推动我国经济发展方式转变的重要途径。了解城镇居民不同收入阶层的消费特征,有助于制定针对性的激励措施,改善政策的实施效果。本文采用2000-2009年中国城镇居民按收入水平分组的38项消费支出数据,运用改进后的扩展型线性支出模型,对不同收入水平的城镇居民基本需求、边际消费倾向及相关影响因素进行分析。结果显示:中低收入城镇居民的基本需求消费占其可支配收入的较大比重;食品和衣着是其基本需求消费的主要方面;并且在食品、衣着、交通通讯和居住上表现出较大的边际消费倾向。较高收入城镇居民的基本需求支出主要集中于享受型消费;在交通、在外用餐、文化娱乐、文娱用耐用消费品和住房上表现出较大的边际消费倾向。发展和享受型消费品的价格变动对中低收入居民的消费支出影响较大;收入水平的提高有利于城镇居民消费结构的升级。最后,针对不同收入水平的城镇居民,本文提出了刺激消费的差别化政策建议。     

三级串联式BCO反应器比耗氧速率及菌群结构分析

以厌氧/缺氧/好氧和生物接触氧化反应器(AAO-BCO)组成的双污泥系统为研究对象,研究了三级串联式生物接触氧化反应器(N1、N2、N3)中有机物浓度对比耗氧速率(SOUR)的影响,同时对比了各级处理单元的硝化特性。实验结果表明,N1、N2、N3分别在有机物浓度低于40、60和40 mg·L~(-1)时,比耗氧速率随有机物浓度的升高而升高。根据比耗氧速率粗略估计了氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化菌在各级中的百分比,其中氨氧化细菌的百分比分别为43.47%、54.94%和63.83%,而亚硝酸盐氧化菌的百分比分别为11.65%、21.87%和18.23%。由比耗氧速率计算得到氨氮比氧化速率和亚硝酸盐氮比氧化速率,其最高值分别为实际污水处理厂的1.9倍和1.2倍,生物接触氧化反应器中氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化菌菌群更密集,硝化性能更优,且存在明显的亚硝酸盐累积现象(亚硝酸盐浓度为1.52～3.65 mg·L~(-1),亚硝态氮积累率最高可达25%)。     

基于碳源优化的反硝化除磷及微生物特性

接种厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化（AAO-BCO）系统的反硝化除磷污泥,采用厌氧/缺氧/好氧-序批式（AAO-SBR）系统,重点考察了乙酸盐和丙酸盐配比（1：0,2：1,1：1,1：2和0：1）对反硝化除磷效率的影响,同时通过高通量测序对比了不同配比下微生物菌群结构的变化.结果表明,5种工况下,AAO-SBR系统均具有较高的有机物去除和反硝化除磷能力.而当乙酸钠/丙酸钠=1：0时,厌氧阶段在高效利用COD（87.63%）的同时完成聚-β-羟基烷酸（PHAs）的合成（174mgCOD/gMLSS）,释磷量高达31.22mg/L;缺氧阶段PO₄^3--P的去除（74%）伴随着NO₃^--N反硝化（90%）,PHAs利用率为72.4%,实现了氮磷的高效去除.高通量测序结果表明：不同碳源配比影响了微生物菌群的丰富度和多样性,其中变形菌门（Proteobacteria,31%~76%）、绿弯菌门（Chloroflexi,1%~26%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,2%~31%）等占据绝大比例,而乙酸钠、丙酸钠共存时,微生物的多样性较好.当乙酸钠为单一碳源时,系统中聚磷菌（PAOs,21.364%）在与聚糖菌（GAOs,2.317%）的竞争中占绝对优势.     

三段式硝化型生物接触氧化反应器的启动及特性

采用实际生活污水,研究了三段式串联的硝化型生物接触氧化反应器的挂膜启动及各段的硝化特性.试验结果表明:利用中间沉淀池出水作为生物接触氧化反应器的进水进行自然挂膜,在无需投加接种污泥的情况下,20d挂膜成熟,NH4+-N的去除率达到98%以上.反应器中随着沿程推流,三段的生物量和生物膜厚度逐渐降低,最大的生物量和生物膜厚度分别为1271.25mg/L和119.45μm.分析各段的硝化特性,发现三段在低温15℃条件下仍具有较高的比硝化速率,并且在同一温度下(15,23,32℃),第2、3段的比硝化速率均大于第1段.针对上述现象,根据比耗氧速率SOUR粗略估计了AOB和NOB在各段中的相对比例.3段AOB的百分比分别为(25.64+4.89)%, (34.59+5.02)%, (42.50+1.57)%,而NOB的百分比为(23.52+3.35)%, (39.65+4.26)%, (40.69+2.19)%. 此外,系统运行125d的FISH结果表明,3段的微生物菌群分布确实存在差异.与第1段相比,后2段的AOB和NOB更容易成为优势菌.     

山东省O3污染概况及预报效果评估

对山东省各市2018—2021年的O₃污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O₃污染较重月份空气质量模型的O₃预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O₃-8 h第90百分位数(O₃-8 h-90per)先升高后降低,O₃污染呈现波动变化,污染月主要集中在5—9月,并呈现内陆高、沿海低,中北部高、南部低的空间分布特征。集合预报模式对O₃模拟效果最好,预测结果与O₃监测值的相关性最大、偏差最小,但较难预测出O₃的峰值浓度,易漏报O₃重度污染。WRF-Chem、CMAQ、CAMx、NAQPMS对O₃的模拟效果比集合预报稍差,CMAQ、CAMx存在系统性偏低的情况,但对优级别的模拟效果明显好于其他模式;WRF-Chem、NAQPMS存在系统性偏高的情况,WRF-Chem能较好地模拟出O₃超标日,对中度、重度日的24h级别准确率分别达94.08%、100%,对O₃超标预报尤其是中至重度污染的预测预报有重要指导意义。