超声-生物沥浸-氧化钙联合超高压压滤系统实现市政污泥深度脱水及其泥饼的毒性评估

本研究采用超声-生物沥浸-氧化钙调理联合超高压压滤系统对市政污泥进行深度脱水试验,探讨了其调理过程对污泥脱水效率的影响,并对调理后的脱水污泥的重金属含量及植物毒性进行评估.结果表明,经超声-生物沥浸-氧化钙调理后,比阻（SRF）去除率和结合水去除率分别达到90.12%和72.21%.经预调理联合超高压压滤系统处理后,泥饼含水率降低至49.94%,泥饼中Cr 、Cu、Cd、 Zn、As 和Pb的去除率分别为42.41%、36.50%、30.92%、27.97%、25.94%、22.11%,白菜发芽指数大于80%.通过分析污泥理化性质及滤液有机物含量,阐明该联合技术的作用机理.首先,超声预处理后,污泥结构被破坏,造成污泥粒径d_0.5减小、zeta电位上升,污泥中多糖和蛋白质被释放,从而改善脱水性能,促进污泥中重金属释放,植物毒性降低;经超声-生物沥浸调理后,污泥粒径d_0.5进一步减小、zeta电位趋近于中性,滤液中酪氨酸/色氨酸类氨基酸类有机物和酪氨酸/色氨酸类蛋白有机物被降解且疏水性的腐殖酸和富里酸类有机物含量升高,污泥脱水性能进一步提高,泥饼重金属含量进一步下降,但植物毒性反而加强;最后添加氧化钙后,污泥颗粒被重新絮凝,形成刚性骨架,增加了污泥的可压缩性能,在高压压滤过程释放出更多有机物,最终实现了污泥深度脱水,重金属总量减少,植物毒性显著降低.此外,经济分析表明该联合工艺具有一定潜在推广应用价值.     

平原城市区设闸河流氮磷污染物入海通量研究

利用2013~2015年海河防潮闸断面逐日流量及离散的水质数据,基于LOADEST模型构建了TN、TP入海通量多元线性回归方程,对方程进行了评估验证,TN、TP模型的判定系数（R2）分别达到0.917、0.924,表明LOADEST模型适用于平原城市区设闸河流断面污染物入海通量的评估。评估结果表明,海河防潮闸断面TN、TP入海通量及水质表现出不同的变化特征。2013~2015年,TN浓度月均值变化范围3.38~8.33 mg/L,汛期（6~10月）浓度低于非汛期,TP浓度月均值变化范围0.17~0.88 mg/L,汛期浓度高于非汛期;TN年均入海通量2200 t/a,汛期占43.7%,日均入海通量25.8 t/d,非汛期日均入海通量是汛期的2倍;TP年均入海通量216 t/a,汛期占69.3%,日均入海通量2.5 t/d,汛期日均入海通量高于非汛期,9月份最高,4月份最低。研究结果可为实施陆海统筹的最大日污染负荷（TMDL）总量控制提供科学依据。     

天然和热活化蛏子壳粉对污染土壤中Cd赋存形态的影响

为实现对Cd污染农田土壤的安全利用,通过室内培养试验,阐明天然蛏子壳粉、600℃热活化蛏子壳粉和800℃热活化蛏子壳粉在不同添加比例下对外源污染棕壤土中Cd赋存形态随时间变化的影响.结果表明,土壤pH随蛏子壳粉添加量的增加而增加,且不同蛏子壳粉在同一添加比例下随培养时间延长呈平稳下降趋势,但都明显高于对照.在整个培养期间,可交换态Cd呈现先升高后降低的趋势,同时各处理不同程度地提高了碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态和残渣态Cd的含量.培养60 d后,各处理组对Cd形态转化的贡献率为800℃热活化蛏子壳粉>600℃热活化蛏子壳粉>天然蛏子壳粉,且三者使土壤中可交换态Cd含量分别降低了52.0%~67.1%、40.7%~45.7%、33.6%~43.6%.由土壤pH与土壤可交换态Cd含量的相关性分析表明,在培养5 d时,二者呈显著负相关关系,其余时期均呈极显著负相关关系.土壤pH是影响重金属离子发生吸附、解吸、络合和共沉淀的重要因素.研究显示,蛏子壳粉对污染土壤中Cd在有效性和形态转化方面起到一定的积极作用,从而为Cd污染土壤的修复利用提供了新的思路.      

调理剂Fenton/CaO对深度脱水市政污泥燃烧特性的影响

采用超高压板框压滤法进行污泥脱水,制备了3种Fenton/Ca O调理的深度脱水污泥.同时,利用热重分析仪(TG/DTG)研究了Fenton/Ca O投加量和升温速率对深度脱水市政污泥燃烧特性的影响,获得其燃烧特性指数,并建立了燃烧动力学方程.研究表明,Fenton/Ca O调理污泥燃烧过程中有3个失重阶段:水分的析出、挥发分的析出与燃烧、部分挥发分与固定碳的燃尽.与原泥(S1)对比研究可知,调理污泥S2(调理剂折算量Fe2+/H2O2/Ca2+=30/30/70 mg·g-1DS)、S3(调理剂折算量Fe2+/H2O2/Ca2+=50/30/100 mg·g-1DS)的燃尽指数Cb较小,S4(调理剂折算量Fe2+/H2O2/Ca2+=70/30/120 mg·g-1DS)的燃尽指数Cb较大,说明调理剂投加较多时(S4)有利于污泥的燃尽.而3种调理污泥的挥发分释放特性指数D分别增大为原泥的1.10、1.97、1.73倍,可燃性指数C及综合燃烧特性指数S分别降低为原泥的78%~95%、52%~75%,说明增加调理剂用量提升了污泥的初期燃尽率,却降低了污泥的整体燃烧性能.调理污泥的对比研究可知,S3的燃烧特性指数(D、C、S)最大,说明适量的调理剂投加(S3)能在调理污泥中获得最佳的燃烧性能.利用Ozawz-Flynn-Wall法和Kissinger-Akahira-Sunose法计算得到原泥S1及调理污泥(S2、S3、S4)燃烧的质量平均表观活化能,发现调理后污泥的质量平均表观活化能Em1(阶段Ⅰ)下降,但Em2(阶段Ⅱ)提高,整体活化能Em下降;S3获得最低的Em.     

"平流层臭氧侵入例外事件"美国做法及其对我国臭氧污染防控的启示

平流层臭氧在特定气象条件下可侵入对流层,严重情况下会引发近地面监测点位的臭氧浓度超标。美国环境保护局(EPA)将上述事件称作"平流层臭氧侵入例外事件"(以下简称"例外事件"),并于2018年颁布了《关于可能影响臭氧浓度的平流层臭氧侵入例外事件申请陈述指南》(以下简称《指南》)。本文结合美国相关实操案例,详细阐述了"例外事件"的识别、判定技术和业务化处理流程及其对我国探索开展"例外事件"剔除工作的启示,以期为我国臭氧污染管控提供决策参考。研究发现以下结果:一是"例外事件"不定期发生,且影响范围较大,直接导致受影响区域近地面监测点位臭氧浓度异常超标,影响臭氧达标限值的设定,不利于客观公平地开展空气质量达标考核工作;二是美国依托多种监测手段和模式方法,已针对"例外事件"形成了一套完整的判定指标体系及规范的业务化流程,可直接扣除此类事件导致的臭氧超标数据;三是美国现有实操案例多为解决平流层臭氧侵入导致西部高海拔地区(如怀俄明州、犹他州等)近地面臭氧浓度超标的问题。地方空气质量管理机构只有在"例外事件"发生期间臭氧浓度处于年度排名前四位时,才会积极组织相关技术专家开展"例外事件"的证据搜集和申请工作。"例外事件"美国做法对我国的启示是:尽快组织力量深入开展我国"例外事件"的回溯分析,重点关注春末和冬初以臭氧为首要污染物的轻度污染天气,尽快形成我国"例外事件"的识别判定技术规范与要求,并建立健全"例外事件"管理机制,为打赢污染防治攻坚战提供有力支撑。     

1990—2015年人工湿地在我国污水治理中的应用分析

1990—2015年我国791个人工湿地主要处理城镇和农村的生活污水、河水及尾水,水平潜流湿地占比最高,数量区域分布为华东>华南>西南>华北>华中>东北>西北,省市分布以浙江省、广东省、山东省为主。人工湿地设计水力负荷大小依次为:垂直流>水平流>表流湿地,复合流介于水平流与垂直流之间。水力负荷、水力停留时间及污染物的去除率因湿地类型、区域、污水类型差异较大。吨水投资费用,以养殖废水最高,城镇生活污水与农村生活污水次之。吨水运行费用比较大小依次为:水平流>表流湿地>垂直流>复合流,处理不同污水类型的人工湿地运营费用为0.09~2.36元/t。吨水占地面积比较大小依次为:表流湿地>复合流>水平流与垂直流。处理不同类型污水的人工湿地土地利用面积为1.48~53.99 m~2/t。     

直升机颤振试飞激励系统的设计与实现

针对电传直升机结构动力学稳定性和飞行品质相关试飞科目的需求,首次设计了采用基于PowerPC和国产嵌入式实时操作系统ACoreOS架构的直升机颤振试飞激励系统。针对直升机复杂传动关系,采用多通道耦合激励输出技术和可靠的多种保安监控策略,实现了高精度、高可靠性的激励输出。通过仿真测试及设备实际工程应用,验证了该直升机颤振试飞激励系统设计的有效性和设备的适用性。为有效降低试飞风险,提高试飞效率,缩短试飞周期,提供强有力的支持保障。     

中国东部玄武岩地区土壤背景值区域差异及其影响因素分析

本课题所指的中国东部主要包括海南、广东、福建、浙江、安徽、江苏、山东、辽宁、吉林和黑龙江等十省,涉及到九种土壤类型。 本研究采集了14个发育在玄武岩母质上的土壤剖面,70个土壤样品。采集地点、土壤类型、纬度及编号见表1。在室内分别对20个元素(或氧化物)的背景含量进行了测定。其中Ti、Mn、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe用百分数表示,其它元素用ppm表示。     

不同类型机动车尾气挥发性有机化合物排放特征研究

机动车尾气主要成分包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅及苯并[a]芘等.其中,挥发性有机化合物由于其对光化学烟雾的贡献及对人体健康的影响而成为近年来大气化学研究的热点.文章首次对北京市9种车辆、5种燃料在不同工况下排放挥发性有机化合物特征进行了定量研究.结果表明,车型、燃料、净化器及工况等因素对排放量产生影响,电喷车比化油器车排放低,其中,夏利比富康与奥迪排放量高;LPG与汽油车排放量最高,柴油车与CNG车排放最低.其中,-10#柴油车比0#柴油车排放更低;使用净化器可以降低挥发性有机化合物排放量;不同工况对排放量的影响随车型、燃料类型的不同而不同.因此,使用清洁燃料、安装净化器和使用电喷装置,可减少尾气中挥发性有机化合物含量.