应用物种敏感性分布评价法对太湖梅梁湾入湖河流交汇处优控有机污染物的生态风险分析

采用物种敏感性分布法( SSDs),对列于美国EPA优先控制名单的14种太湖梅梁湾水体半挥发性有机污染物进行生态风险分析,分别计算急、慢性5％物种危害质量浓度(HC5);并预测环境质量浓度下化合物对生物单一、联合潜在影响比例(PAF).结果表明:1)总体来说,梅梁湾水体风险较小,慢性-联合生态风险PAF结果从大到小为春季(枯水期,5.22％)、秋季(0.61％)、夏季(0.49％)、冬季(0.33％);2)14种目标有机污染物中需要注意的是六氯苯(PCB)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、蒽(Ant)和苯并[a]芘(BaP).这是由于PCB急性HC5(0.131 μg·L-1)很小,导致其急性PAF最大(秋季3.90％,冬季3.18％);DOP的高质量浓度导致其春季慢性PAF最大(6.81％);Ant、BaP的急、慢性HC5均很小,但两者质量浓度较低,暂时风险较小.因此,建议加强春季污染控制,提高PCB、DOP的控制力度,并密切关注Ant、BaP质量浓度的上升.     

黄河经济带生态文明建设与城市化耦合关系及空间特征研究

通过研究系统耦合协同评价体系,构建一个适宜大区域的评价生态文明建设和城市化情况的指标体系,借助该指标体系,从时空两个维度分析黄河经济带2008—2016年生态文明建设和城市化耦合协调发展状况、格局及空间关系。实证结果表明：（1）2008—2016年,黄河经济带生态文明建设成效并不显著,压力依然很大;城市化有所提升,但发展速度依然偏慢。两方面均不存在明显的龙头城市,且空间差异明显。（2）2008—2016年,研究区生态文明建设与城市化处于低度耦合阶段,协调度处于轻度失调状态,生态文明建设普遍滞后于城市化,表现出明显的空间异质性和行政指向性。（3）协调度表现出一定的空间依赖,存在一定的空间溢出效应,地理临近的区域更容易受高协调度区域的影响。     

施用畜禽粪便堆肥品的蔬菜地CH4、N2O和NH3排放特征

农田是重要的温室气体排放来源之一,其中蔬菜地的温室气体排放日益受到人们关注.以北京市郊某温室种植的油麦菜地为研究对象,通过大棚试验,考察和比较了油麦菜地施用不同类型畜禽粪便堆肥产品的CH4、N2O和NH3排放特征及其影响因素.结果表明,油麦菜地NRM、RM、CF处理的CH4排放系数分别为0.2%、0.027%、0.004%;N2O排放系数分别为0.18%、0.63%、0.74%;NH3排放系数分别为2.00%、3.98%、2.53%.CH4排放通量与土壤温度和地表湿度相关,N2O排放通量与土壤温度、地表温度和湿度相关,CH4、N2O和NH3排放通量均受土壤含水率影响,而温室中的气温不是影响CH4、N2O和NH3排放的主要因素.     

原煤吸附净化含油污水的实验研究

通过室内模拟研究了各因素对原煤吸附净化含油污水的影响,并探讨了利用原煤吸附净化含油污水的可行性.研究表明,当吸附温度为20℃,pH为5,吸附时间为10 min,煤粒径为3 mm,投加浓度为0.075 g·mL-1时,原煤吸附除油的效果最佳,稳定性最好.结果同时表明,在最佳条件下,Langmuir方程可以较好地描述低浓度重质油在阳泉烟煤上的吸附过程,且可判知该反应较易发生,可使油组分的去除率达52.28%以上,出水均符合排放要求.研究结果为含油污水的治理提供了科学依据.     

利用白云石石灰去除和回收污泥消化液中磷的响应面法优化研究

针对污水处理厂污泥消化上清液的组成特点,利用白云石石灰去除和回收污泥消化液中的磷.同时,根据Box-Behnken Design实验设计及响应面法进行工艺优化,对实验过程中药剂的投加量(X1)、反应初始pH值(X2)及反应温度(X3)3个重要影响因素的单独作用及各因素之间的交互作用进行了考察,并建立了数学模型.结果表明,响应曲面模型拟合度较高(R2为0.9680),回归方程中X1、X2、X3、X1X3、X21、X22对磷去除率影响显著;综合考虑操作的简便性及经济性,选取最佳条件组合为:白云石石灰投加量300 mg·L-1,初始pH值9.0,反应温度25℃,验证实验结果为89.08%,与预测值相比偏差为0.39%.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射表征技术分析结晶沉淀组成和晶形特征,表明产物中含有磷酸铵镁晶体、无定形磷酸钙及杂质碳酸钙等.     

MAP晶体捕集反应器回收猪场厌氧消化液中磷的研究

研究了磷酸铵镁(MAP)结晶法晶体捕集反应器在曝气条件下回收猪场厌氧消化液中磷元素的能力.结果表明,利用曝气方式提高猪场厌氧消化液的p H值,进行MAP结晶回收磷完全可行.MAP的饱和度指数(SI)与废水p H值呈多项式函数关系,结晶反应的最佳p H值为8.5~9.0;随着曝气时间延长至180 min,反应器内废水p H值可提高至8.5;常温下(25℃),反应器内MAP回收磷的反应动力学的反应级数(n)为1.98,速率常数(K25)为7.04×10-4L·mg-1·min-1;反应器单个运行周期为270 min;磷的平均去除率为82%左右.MAP晶体捕集反应器上的晶体在一个反应周期内即可成形,随着反应周期的增加,晶体颗粒逐渐增大.利用扫描电镜和X射线衍射仪对捕集器所捕集的晶体进行了表征,证实晶体为高纯度的MAP.     

基于生命周期评价方法的肉鸡屠宰场碳足迹分析

当今世界畜牧业发展迅速,环境问题亦不可小视,由CO_2、CH_4和N_2O等温室气体导致的全球变暖是热门话题。基于PA-LCA方法追踪某肉鸡屠宰场的碳足迹,找出热点问题,再以敏感性分析探究全生命周期总碳足迹的最敏感输入变量,并提出碳减排建议,最后将运营期碳足迹与其他国家进行比较,为屠宰行业清洁生产和节能减排提供依据。结果表明:在建设期,商品混凝土、预拌砂浆和钢材的生产过程碳足迹分别占建设期总量的30.94%、24.77%和20.04%;在运营期,电力生产过程的碳足迹占运营期总量的93.06%,从企业各部门角度分析,屠宰间和冷库的运营产生48.45%的碳足迹;在报废期,拆除建筑所耗能源的生产过程碳足迹占报废期总量的87.13%。通过敏感性分析,工厂运营1年的电耗对屠宰场全生命周期碳足迹总量的影响不及建设期商品混凝土生产过程对其的影响,但运营10年后,运营期电耗减小可显著降低屠宰场全生命周期碳足迹。我国屠宰场运营期碳足迹同其他国家相比较低,这与我国屠宰自动化程度低有关。所以如何平衡屠宰效率和环境影响是亟待解决的问题。     

PAC混凝法去除煤化工废水中难降解组分及其可生化性提高研究

采用聚合氯化铝(polyaluminium chloride,PAC)和聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)对煤化工废水进行混凝预处理,重点考察难降解组分的去除及可生化性的提高。在PAC和PAM投加量分别为2 g/L和1 mg/L、初始pH值为8的条件下,对抑制生物生长的色度组分和油类物质去除率分别可达97.3%和66.2%,对COD去除率也达到44.7%。紫外-可见光谱显示,难降解或对生物有抑制作用的苯酚、萘酚类芳香化合物及含共轭双键的多环、杂环化合物去除率分别达到56.1%和32.8%,ρ(BOD_5)/ρ(COD)由0.15提高至0.27。混凝出水经上流式厌氧滤池与气升环流好氧反应器处理后,ρ(COD)由2 600 mg/L降至103 mg/L,接近GB 8978—1996《污染综合排放标准》一级排放标准100mg/L的要求。因此,PAC混凝法可作为一种简便、高效的手段用于煤化工废水预处理过程。     

采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏扩散范围影响因素的敏感性分析

甲醇是最重要的化工原料之一,被认为是可替代化石燃料的新能源,但作为危险化学品的一员,其安全与环境问题不容忽视。以甲醇储罐泄漏后毒气扩散所造成的中毒事故为研究对象,基于重气扩散(DEGADIS)模型,采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏后毒气扩散范围的影响因素(环境和工艺过程参数)进行了敏感性分析。结果表明:甲醇有毒蒸气云的最大扩散距离会随着大气温度、储罐温度和储罐泄漏口直径的增加而增大,随着风速、大地表面粗糙度和大气相对湿度的增加而减小。其中,大气温度、风速、大地表面粗糙度和储罐泄漏口直径对毒气的最大扩散距离具有重要影响,大气相对湿度和储罐温度则次之,而储罐的充填率和储罐泄漏口高度对毒气的最大扩散距离几乎无影响。     

氮磷浓度对东海原甲藻优势种群吸附BDE28和BDE47的影响

以东海原甲藻为优势种群的浮游微藻作为研究对象,在不同氮浓度(0、128、512μmol·L-1)和磷浓度(0、8、32μmol·L-1)下培养,研究了氮、磷浓度对东海原甲藻优势种群生化组成和吸附2,4,4’-三溴联苯醚(BDE28)和2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的影响,分析了东海原甲藻优势种群对BDE28和BDE47的吸附量与生化组成的相关性.结果表明,氮浓度为0μmol·L-1时,单位细胞对BDE28和BDE47的吸附量分别为2.2 ng·(106cells)-1和2.9 ng·(106cells)-1,是氮为128μmol·L-1和512μmol·L-1浓度的1.3～1.9倍.不同氮浓度之间单位体积藻液吸附量和对BDE28和BDE47的吸附百分数均没有显著差异,单位体积藻液吸附量范围为0.160～0.184 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～92.1%.磷浓度为0μmol·L-1时,单位细胞BDE28和BDE47的吸附量分别为7.6 ng·(106cells)-1和8.4 ng·(106cells)-1,是磷为8μmol·L-1、32μmol·L-1浓度时的5.4～6倍,单位体积藻液吸附量和吸附百分数在不同磷浓度间未出现显著差异,单位体积藻液的吸附量为0.167～0.194 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～93.2%.相关性分析表明,氮浓度与单位细胞BDE28和BDE47的吸附量呈负相关,磷浓度与单位体积吸附量和吸附百分数呈正相关;同时,吸附量与总脂呈正相关关系.氮、磷浓度导致东海原甲藻优势种群细胞的生化组成发生变化,进一步引起对BDE28和BDE47吸附的变化.