中国秸杆焚烧及民用燃煤棕色碳排放的初步研究

近年来的研究表明,在BC(黑碳)和OC(有机碳)之间,还存在着一种有弱吸光能力的OC,因大多显棕黄色而被称为BrC(brown carbon,棕色碳). 广泛存在的秸杆焚烧和冬季大量民用燃煤的使用,使国内BrC排放严重,但鲜见对其排放量的测算. 采用七波段黑碳仪(aethalometer)方法,对夏季小麦秸杆焚烧过程及冬季民用炉燃煤过程产生的烟气进行现场监测,根据BrC与BC的光谱关联性差别,分化出R_BrC/BC(总光学衰减中BrC和BC的相对贡献). 结果表明:麦秆焚烧和民用燃煤烟气的R_BrC/BC分别为1.754±0.278和0.183±0.142. 借助R_BrC/BC值,结合现有的BC排放清单(2000年),初步推算出中国民用燃煤和秸杆田间焚烧BrC的排放总量(以BC当量计,下同)为(270.6±101.6)Gg,接近同期BC排放量的一半;其中秸杆焚烧的BrC排放量为(175.4±27.8)Gg,约占二者总量的65%;民用燃煤的BrC排放量为(95.2±73.7)Gg,约占35%. 该研究结果可为更全面的BrC排放测算奠定基础,并为研究BrC的大气化学及辐射强迫提供依据.      

xDLVO理论解析微滤膜海藻酸钠污染中pH值影响机制

用extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek(xDLVO)理论定量解析不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染过程中的界面相互作用,评价范德华力(LW)、双电层作用力(EL)、极性力(AB)对海藻酸钠微滤膜污染的相对贡献.结果表明,在pH5~9范围内,AB相互作用能起着关键作用,决定了总界面相互作用能的性质与强度.不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染趋势(K)为pH 5 > pH 7 > pH 8 > pH 9. 由于与海藻酸钠之间的界面作用为引力,疏水性膜在过滤初期膜污染更为严重;污染后期亲、疏水性膜污染行为差异不明显,因为此时海藻酸钠之间的排斥性界面作用为主导.初始、后期阶段K值分别与膜-海藻酸钠界面自由能、海藻酸钠-海藻酸钠界面自由能有较强的线性相关性,说明xDLVO理论可以有效预测不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染行为.     

北京大气降水中细菌气溶胶的多样性研究

利用16S rRNA基因测序分类学技术,分别以北京市区2011及2012年不同月份的降水样品中细菌的基因组DNA为模板,通过克隆、测序构建基因组文库,研究了北京市大气降水中细菌的群落结构组成及多样性变化.系统发育分析结果表明,变形菌门(Proteobacteria) (α-,β-,γ-)是北京市降水样品中细菌的优势菌群(75.6%~100%),另外包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌门(Deinococcus-Thermus)、蓝藻门(Cyanobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospira)、厚壁菌门(Firmicutes)共7个主要门类的细菌,以及未定菌(TM7).多样性指数分析结果显示,不同的降水样品,细菌群落结构组成及多样性均存在着差异性,冬季12月份雪水样品细菌群落结构多样性明显高于其他季节的样品,细菌群落多样性(Shannon, H)特点是,冬季>秋季>夏季.     

尾矿库湿地重金属污染的生物富集特征及风险评价

为了评估和量化尾矿库湿地中重金属的污染水平,了解重金属的生物富集特征。以包头市昆都仑水库桃儿湾湿地为对照样地,分别采集水体、底泥和花背蟾蜍(Strauchbufo raddei)样品,采用电感耦合等离子发射光谱法测定重金属含量,对花背蟾蜍肌肉、皮、骨和肝脏中重金属含量进行对比分析,并采用目标危险系数对其组织中重金属风险进行评价。结果显示,尾矿库水体和底泥中重金属含量均有不同程度超标。尾矿库南侧湿地和昆都仑水库桃儿湾湿地花背蟾蜍肝脏中Cd、Cu和Pb含量明显高于其他组织,尾矿库湿地花背蟾蜍肌肉中Cd和Pb含量超出GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》和NY 5053—2005《无公害食品普通淡水鱼》标准限值,肝脏与骨的目标危险系数分别达4. 22和1. 15。研究表明,尾矿库湿地水体属轻度污染,主要为Cd污染;尾矿库湿地底泥污染属重污染,其中,以Zn、Pb污染为较严重。花背蟾蜍组织器官中Cu和Zn含量较高,且肝脏极易富集Cd、Cu、Zn和Pb,肝脏中Cu含量可以作为生物安全和生态保护领域的重金属污染警示指标。研究地区两栖类花背蟾蜍的肝脏和骨存在一定的食用风险,应引起相关部门重视。     

球团竖炉烟气脱硫工程应用研究

论述了文氏栅洗涤器及其配套系统在球团竖炉烟气脱硫工程应用方面的研究,介绍了双碱法在文氏栅洗涤器及其配套系统中的脱硫机理和工艺过程。同时对设备的防腐和废水、废渣的处理,系统的常规检测和自动监测都作了相应的研究。对文氏栅洗涤器的脱硫除尘效率、设备及工程投资、工业运行成本作了适当的介绍。文氏栅洗涤器具有良好的组合特性,适用的烟气量范围广,是用于炉窑烟气脱硫除尘的理想设备,具有广阔的开发应用前景。     

夏季庙岛群岛南部海域浮游植物多样性分布及其影响因子

于 2013年 8 月对庙岛群岛南部海域的浮游植物和环境因子进行了调查,并采用香农-维纳指数、物种均匀度以及丰富度指数,对该海域的浮游植物种类组成、多样性的分布以及优势种等进行了分析。共发现浮游植物41种,其中硅藻21种,甲藻19种,硅藻和甲藻是浮游植物种类组成的主要部分。各站获得物种数在2~17种之间。研究发现,在物种数、物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数方面,表层水的数值都比底层水高。本研究对浮游植物物种数、多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和环境因子进行了Pearson相关性分析,结果表明COD、叶绿素a(Chl a)和总磷(TP)是影响庙岛群岛南部海域夏季浮游植物物种数和丰富度的主要因素。ABC曲线研究结果表明,夏季底层水样中受中度干扰的站位较多,且多集中在庙岛海峡。     

水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能

利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m³/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH₃进一步在SCR（selective catalytic reduction）装置的脱硝效果,并分析了不同入口NO_x浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR（selective non-catalytic reduction）和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NO_x控制在100~135mg/Nm³,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NO_x的排放浓度控制在50mg/Nm³以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.     

城市生活垃圾露天焚烧排放PM2.5中重金属污染特征及其暴露健康风险

利用烟气稀释采样系统,针对不同功能区城市生活垃圾(MSW)样品,分别考虑桶内焚烧和自然堆积焚烧两种常见露天焚烧方式,对城市生活垃圾露天焚烧排放PM2. 5中重金属的污染特征及其居民暴露健康风险进行分析和评估.结果表明,5种不同组分垃圾焚烧排放的重金属中,锌(Zn)含量均为最高,可达1 324. 03～3 703. 12 mg·kg~(-1),镉(Cd)含量最低,为20. 25～63. 68 mg·kg~(-1);地累积指数结果显示,铅(Pb)、Zn、砷(As)和Cd的污染程度较高,自然堆积焚烧下均已达中度及以上污染水平,Cd的地累积污染指数远大于5;人体健康风险评估结果表明,8种重金属(Pb、Zn、Cu、Mn、As、Cd、Cr和Ni)经呼吸暴露的非致癌风险值均小于1,属于安全范围内;自然堆积焚烧下,As和Pb对儿童经皮肤接触的非致癌总风险值大于1,存在非致癌风险; 4种致癌元素(As、Cd、Cr和Ni)的致癌风险值均小于1. 0×10~(-4),但若长期处于这种环境下,会存在较低的潜在致癌风险.     

河口、港湾和近岸海域重金属的污染程度与背景值

一、引言 近年来,海洋污染及其防治问题已逐渐发展成为一门综合性很强的基础学科——海洋环境科学,并得到迅速发展。1969年由联合国下属六大组织(教科文组织、海洋学委员会、粮农组织、世界卫生组织、世界气象组织和原子能委员会)共同组成的海洋污染问题联合专家组(GESAMP)给海洋污染定义为:“人类直接或间接地把物质或能量引入海洋环境(包括河口),因而发生诸如损害海洋生物资源;危害人类健康;妨害海洋活动(包括渔业);破坏海水的使用素质或减少舒适程度等有害影响”。具体地说,海洋重金属污染就是由于人类的活动使得元素的地球化学循环平衡遭到破坏,随之而引起生物生态平衡的破坏、生命代谢平衡的破坏等一系列问题。可是我们如何判断一个具体的环境是否被重金属污染,或者说以什么标准来衡量一个环境的重金属污染程度?这就是本文要讨论的中心问题。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min);吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。