浅谈钢铁工业的清洁生产与可持续发展

清洁生产和可持续发展概念高度一致,两者相辅相成促进社会协调健康发展。钢铁工业对资源和能源消耗量大,社会可持续发展要求钢铁工业实施清洁生产。钢铁工业实施清洁生产要从节约资源和能源、改进工艺和设备、加强管理、必要的末端治理等方面进行。清洁生产是钢铁工业可持续发展的必然选择。     

动静组合加载作用下块系岩体动力响应分析

深部复杂地质条件下,煤岩破碎更趋呈块系岩体,在动载作用下易于产生超低摩擦效应并失稳诱发煤岩动力灾害。采用FLAC-3D软件模拟块系岩体在垂直冲击载荷和水平静力共同作用下的动力响应,深入分析块系岩体超低摩擦效应发生机理,得到垂直冲击载荷和水平静力共同作用对工作块体位移和应力的影响规律,确定了块系岩体产生残余位移和超低摩擦效应的水平静力特征值条件。研究结果表明:仅垂直冲击载荷作用时,冲击载荷作用强度对残余位移影响并不明显;垂直冲击载荷和水平静力共同作用下,水平静力与残余位移曲线呈半抛物线关系;不同垂直冲击载荷作用下,产生残余位移的突变点不同,且当施加的水平静力处于不同特征值区间时,工作块体运动状态随之不同。     

环境空气气态污染物(CO、SO2、NO)标准气体质量评估

为了解当前不同来源环境空气气态污染物（CO、SO₂、NO）标气质量状况,选择12家主流气态污染物（CO、SO₂、NO）标气制造商,分别匿名采购3种气态污染物标气,建立2家参考实验室共同测试的模式和计量溯源一致性评价方法,对标气进行测试后,采用En值法评价其定值准确性,同时评估其技术资料完整性。结果显示：12家制造商的72瓶有证标气中,有9瓶标气定值结果准确性评价为不合格,涉及5个制造商来源,其中NO作为反应性气体,不合格标气数量最多,占比达20.8%;12家制造商中8家技术资料完整。鉴于标准气体对气态污染物监测结果的准确性、可比性和可溯源性具有重要意义,建议进一步加强标气质量事中事后监管和行业评估,推动制造商不断提高标气生产水平。标气使用者则应尽量选择质量可靠的有证标气。     

铜铝双金属材料对硝基苯废水的还原降解研究

以废旧铝箔为原料,采用化学镀铜的方式制备了铜铝双金属材料(Cu@Al⁰)并应用于硝基苯废水的还原降解。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对制备的材料进行表征,系统考察了镀铜率、初始pH、Cu@Al⁰投加量、硝基苯初始浓度对硝基苯降解效果的影响,最后借助紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和气相色谱(GC)进一步揭示了Cu@Al⁰对硝基苯的还原降解机理。结果表明,金属铜可成功负载在铝箔表面,当铜负载率为3.43%,初始pH=3,Cu@Al⁰投加量为0.50 g,硝基苯初始质量浓度为100 mg/L,反应时间为20 min时硝基苯的降解率可达88.4%,且Cu@Al⁰具有良好的循环利用性能。Cu@Al⁰对硝基苯的降解是从亚硝基苯到羟基苯胺再到苯胺的逐步还原过程,初始pH过高会影响中间产物亚硝苯进一步还原成最终产物苯胺。     

气相色谱-质谱联用内标法测定土壤中11种酞酸酯

建立了土壤中11种酞酸酯(PAEs)的气相色谱-质谱联用(GC-MS)内标分析方法,通过优化色谱柱升温程序和载气流量后,11种酞酸酯在18 min内得到良好的分离.同时以连续7次进样后计算PAEs峰面积响应值和峰面积变异系数为衡量指标,并逐个优化GC-MS的进样口温度、GC与MS的接口温度、进样方式和进样体积等GC-MS仪器操作参数,确定了GC-MS分析PAEs的最优条件为进样口温度250℃,接口温度280℃,载气流速1.2 mL.min-1,进样体积1.0μL,非脉冲进样方式.该分析条件下PAEs各组分的检出限(S/N=3)为0.37—1.97μg.L-1.该分析方法用于土壤样品中酞酸酯含量分析,并用苯甲酸苄酯(BenzylBenzoate)作为内标物,用内标法对11种肽酸酯进行定量,方法检出限0.01—0.07 mg.kg-1,土壤加标回收率基本在93.0%—115.0%范围内,结果可行.     

洞庭湖水质因子的多元分析

年1—12月在洞庭湖湖区采集360个水样,测定pH、ρ(DO)、ρ(BOD₅)、ρ(TP)、ρ(COD_Mn)、ρ(COD_Cr)、ρ(NH₃-N)、ρ(TN)、粪大肠菌群及ρ(Chla). 采用主成分分析法对采样断面水质因子进行分析. 结果表明:虞公庙、鹿角断面水质主要影响因子为ρ(DO)、ρ(BOD₅)、ρ(TP)、ρ(COD_Mn)、ρ(COD_Cr)、ρ(TN)、ρ(NH₃-N)及ρ(Chla);南嘴、目平湖、横岭湖和万子湖断面水质主要影响因子为ρ(TP);小河嘴断面水质主要影响因子为ρ(TP)、ρ(BOD₅)和ρ(Chla);东洞庭湖断面水质主要影响因子为ρ(BOD₅)和ρ(Chla);岳阳楼和洞庭湖出口断面水质主要影响因子为ρ(DO)、ρ(COD_Mn)、ρ(COD_Cr)、ρ(NH₃-N)和ρ(TN). 主成分综合得分对各断面水体受污染程度排序为虞公庙>鹿角>东洞庭湖>岳阳楼>洞庭湖出口>南嘴>横岭湖>目平湖>小河嘴>万子湖.      

腐殖酸-活性炭去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)及微波辐照法再生活性炭

考察了腐殖酸-活性炭吸附技术对水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除效果,采用微波辐照对吸附了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的活性炭进行再生.用5 g活性炭分别处理100 mL质量浓度为100 mg/L的As(Ⅲ)溶液和质量浓度为50 mg/L的As(Ⅴ)溶液,经微波辐照再生后的活性炭重复使用4次时,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附量仍分别高达1.22 mg/g和0.38 mg/g.在腐殖酸加入量为0.17 mg/L的条件下,可分别将活性炭对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附量提高10.75％和4.35％.毒性浸出程序评价结果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在活性炭上的固定率在微波辐照后提高了14.6％～32.4％,腐殖酸存在时提高了6.9％～23.3％.     

玻璃弹簧负载TiO2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制间歇式光催化气体反应器体系作为反应场所,以玻璃弹簧负载TiO₂溶胶作催化剂,在紫外光照射下降解室内污染气体甲醛,探讨了催化剂的酸度、反应器内湿度、甲醛气体浓度和反应时间等因素对甲醛降解率的影响.结果表明:玻璃弹簧负载TiO₂并经pH5的蒸馏水酸浸后作催化剂对甲醛的降解效果最好,90 min内降解率达到57.26%;反应器内的湿度约为50%时甲醛降解率最高,反应90 min时达到82.20%;在0.46～8.10 mg/m3内,初始ρ(甲醛)为5.51 mg/m3时的降解率最高,150 min内达95.10%;延长反应时间,甲醛降解率上升幅度逐渐减小;通过计算降解后甲醛的残余量可知,TiO₂光催化方法可以有效降解甲醛,并能使0.46 mg/m3以内的ρ(甲醛)在150 min内达到国家标准.      

滇白前(Silene viscidula)对铅、锌、镉的共超富集特征

为了寻找新的重金属超富集植物特别是多金属共超富集植物,调查测定了云南兰坪铅锌矿区北厂矿段生长的8种植物及其根区土壤的重金属质量分数,以及土壤基本理化性质.结果表明:研究区土壤中磷和钾质量分数较低,总氮、总磷、总钾、铵态氮、硝态氮、速效磷分别占土壤干质量的0.2%、0.03%、0.52%、0.0029%、0.000 12%、0.00068%;有机质质量分数平均为4.81%,pH值平均为6.79,电导率变化范围为11.4～140-3μs·cm-1.该矿区土壤中锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)的质量分数平均值分别为(38 178±23 870)、(18 671±10 143)、(438±345)、(159±:82)mg·kg>-1,除Cu外均超过国家土壤环境质量(GB 15618-1995)三级标准.8种植物地上部Zn、Pb、Cd、Cu质量分数范围分别为271～17 986、51～5 430、1～617、2～26mg·kg-1,尤以滇白前(Silene viscidula Franch)地上部Zn、Pb、Cd质量分数为最高.进一步采集38个滇白前样本对其重金属富集特征进行深人调查,表明其地上部中含zn、Pb和Cd平均为(11 043±3 537)、(1 546±1 044)和(391±196)mg·kg-1,富集系数(地上部和土壤金属质量分数之比)分别为0.35、0.08和1.05,转运系数(地上部和根中金属质量分数之比)均超过1,均值分别为8.21、3.90和8.36.野外调查数据表明,滇白前是一种Pb/Zn/Cd共超富集植物.滇白前对Zn、Pb富集系数小于1,主要是由于其对应土壤中Zn、Pb质量分数太高(平均分别为(45 778±32 819)、(22 512±13 613)mg·kg-1)所致.     

固相萃取填料对水中脂肪族二元酸酯类增塑剂萃取效率的影响

以水中11种脂肪族二元酸酯类(ADEs)增塑剂的固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)为例,探讨了用C₁₈柱和HLB柱萃取水样时不同品牌、不同批号的SPE填料和C₁₈柱封端与否及相对应的洗脱溶剂不同配比对萃取效率的影响。实验结果表明:正己烷不可作为C₁₈柱和HLB柱的淋洗溶剂;11种ADEs用不同配比的二氯甲烷/正己烷溶剂体系洗脱,对C₁₈柱和HLB柱,不同SPE填料最佳二氯甲烷体积分数分别为0~60%和15%~20%;未经封端处理的C₁₈柱不适合作为ADEs的SPE柱;最佳溶剂洗脱体积为5 mL,样品穿透体积至少为200 mL;在优化条件下,11种ADEs方法检出限为0.2~0.5 μg/L,实际样品加标回收率为85.2%~113%,平行样相对标准偏差为5.5%~18%,各特性指标显示该方法正确度、精密度和灵敏度良好。