Coupled production and transport of selenium vapor in unsaturated soil: evaluation by experiments and numerical simulation

Volatilization of selenium (Se) from soil to the atmosphere involves several sequential chemical reactions that form volatile Se species, followed by transport of the gaseous Se through the soil. This paper describes a numerical model that simulates the chemical and physical processes governing the production and transport of Se vapor in unsaturated soil. The model couples the four Se species involved in the production of Se vapor through chemical reactions, and allows each to migrate through the soil by advection, liquid or vapor diffusion depending on its affinity for the dissolved or vapor phase. The coupled transformations and transport of the four Se species, i.e., selenate, selenite, elemental and organic Se, and Se vapor, were calculated based on the Crank-Nicolson finite difference method. The model was used to analyze fluxes of Se vapor measured from a soil amended with inorganic Se in the form of selenate and covered with unamended clean soil of various thicknesses. Evolution of Se vapor from the soil was very fast, with measurable amounts of Se detected within 24 h. The peak of Se volatilization, detected at the 6th day, reached 3.31 Se microgram/day for the uncovered soil, but was reduced to near the detection limit (0.05 microgram/day) in the presence of a 8- or 16-cm clean soil cover. With two reaction rate coefficients fitted to the data, the model described Se volatilization very well. The estimated rate coefficient of Se methylation was unexpectedly high, with a value of 0.167/day. The net volatilization of Se, however, was severely inhibited by the fast demethylation, i.e., the reverse reaction which converted volatile Se species back into nonvolatile forms. As a result, Se vapor only penetrated a few centimeters in the soil. The demethylation rate coefficient, assessed by independent transport experiments using dimethyl selenide, was estimated as 186.8/day, corresponding to a half-life of only 5.3 min for Se vapor. Results of this study indicated that rapid demethylation of Se vapor during its diffusive transport through a soil is probably an important limiting factor in the volatilization of Se under natural conditions.     

排污收费对企业污染控制技术创新激励作用的研究

运用模型方法研究了排污收费和行政手段对企业污染控制技术创新的激励作用,为环境管理政策应用提供了理论依据。结果表明,无论对创新企业还是模拟企业,在“技术创新－创新扩散－最优啮合反应”的技术创新过程中,排污收费更能刺激企业的污染控制技术创新行为。     

生活垃圾焚烧炉渣湿法处理前后化学特性表征

选取4个地区(编号为C、X、N、J)生活垃圾焚烧炉渣及其湿法处理后炉渣(分别称为原生炉渣及集料),针对元素成分、氧化物组分及重金属与溶盐的毒性浸出特性等开展实验分析。结果表明:(1)与原生炉渣对比,集料的化学元素含量变化较大,主要元素Si、Al、C含量均不同程度增加,而Cl、Fe及重金属Zn、Pb、Cr、Cu等含量基本降低;集料中SiO2和Al2O3均明显增加。(2)除C原生炉渣浸出液中Ni(7.62mg/L)严重超标外,其他3种原生炉渣浸出液中Pb、Cu、Ni浸出浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中浸出毒性鉴别标准值。与原生炉渣相比,除N集料外,其余集料浸出液中3种重金属(Pb、Cu、Ni)含量基本下降,特别是C集料浸出液中Ni浸出质量浓度下降到低于检测限;集料浸出液中Cl-和SO24-浸出浓度均下降,Cl-浸出质量浓度在C集料浸出液中下降最多,约下降72%,SO24-浸出质量浓度在J集料浸出液中下降最多,约下降86%。     

酸雨对污染环境中重金属化学行为的影响

综述了酸雨对污染环境中重金属化学行为的影响。在酸雨作用下 ,不同环境介质中重金属活性明显增强 ,化学形态转化明显 ,迁移能力和生态危害能力亦明显加强。探讨了控制酸雨发生、重金属污染环境修复技术以及开展复合污染环境化学风险评价的必要性     

3种不同基质潜流湿地对磷的去除效果

基质是潜流式人工湿地污水处理系统的重要组成部分，直接影响到系统的处理效果。本文研究了由沸石、页岩陶粒和碎石3种不同基质构建的潜流式人工湿地对磷的去除效果。结果表明，在设计水力停留时间3d，连续进出水情况下，碎石单元对磷的去除效果最好，页岩陶粒单元次之，沸石单元效果最差，平均去除率分别为95％、60％和35％。在潜流式人工湿地污水处理系统运行初期观察到磷释放现象，沸石单元最为明显。进水磷浓度较低时，磷的去除率随浓度升高而升高，当正磷、总磷浓度分别升高到2．4—2．5和3．1～3．3mg／L时，正磷、总磷的去除率开始迅速下降。     

锆负载型树脂用于含氟废水深度处理的研究

本文研制了一种以火力发电厂废树脂为载体的锆负载型氟离子吸附剂 ,并在评价了该树脂对氟离子的吸附性能之后探讨了该树脂用于火力发电厂含氟废水深度处理的可能性。研究结果表明 ,锆的最佳负载的最佳浓度为0 .5mol/L ,该负载树脂的最佳吸附pH为 3.0— 4 .0 ,用填充柱进行的动态实验结果表明 ,pH =3时的吸附容量显著高于 pH=4时的值。利用该树脂对火力发电厂模拟含氟废水进行了双柱串联吸附工艺处理 ,当柱流量为 35mL/min(SV10 )、第二柱穿透时 ,第一柱的吸附容量为 10 2 2 8mg/L湿树脂 ;用 0 .1mol/L的NaOH溶液进行再生 ,柱流量选择为 35mL/min(SV10 )时 ,脱附率在 95 %以上。     

秦巴集中连片特困区多维贫困度量及其空间格局

连片特困区贫困是特殊的区域性贫困,实现持久脱贫,关键在于识别和评估区域的贫困程度以及深究其致贫原因。基于此,通过构建经济维度硬现状、社会维度软现状及自然维度潜在状态3维的多维贫困度量指标体系,应用均方差权重法测算了2006、2010及2014年秦巴集中连片特困区及各子区域的多维贫困度,并分析了多维贫困及其各维度的时空演变规律。结果表明：（1）秦巴集中连片特困区多维贫困度得分偏高,表明该区域贫困程度较深,且多维贫困在不同贫困维度上呈现显著差异。（2）2006—2014年秦巴集中连片特困区多维贫困度都呈减弱趋势,且表现出以甘肃省徽县至湖北省房县为轴带的中部地区集聚的空间演变趋势。（3）在整体多维贫困显著改善的同时,不同连片扶贫区及不同的贫困维度在减贫路径上也体现出不同的演化特征。所得结论为该区域内县域尺度贫困类型特征识别以及扶贫工作前期评估以及后期验收成效等提供一定技术支持,也为后期实施因地制宜的脱贫措施提供科学的辅助决策支撑。     

长时间高温热环境考核试验中石英灯阵的破坏及预防

目的 解决220 V-6 kW石英灯管阵列在试件表面1200 ℃持续40 min以上试验过程中的热破坏问题。方法 对灯管破坏形貌进行分析,通过热应力计算找到了爆灯的主要原因。针对现有加热器灯阵中灯头部位的热结构问题设计一套气体强制对流冷却装置,利用流体仿真分析方法获得出气管上不同出气孔孔径在相同间距条件下的气流速度、出气管外空流场状态和有灯阵时的灯头绕流冷却效果,为结构设计提供依据。结果 在相同地面热环境模拟试验中成功进行了考核试验。对比有无冷却装置时的试验结果,对流换热装置能够增加灯管使用寿命,保证试验质量。结论 针对灯头部位进行强制对流保护的方法,能够提高加热器在试验过程中的热环境模拟温度上限和有效试验时间,对高温长时间类热环境试验具有较好的应用和推广价值。     

生态环保政策对经济发展的作用机理分析

理论上,生态环保政策对经济发展的影响是"促进作用"还是"抑制作用",取决于政策类型和力度、产业和企业行业特征、经济发展水平等条件性因素,从长期综合来看,严格的生态环保政策有利于促进和优化经济发展。本文通过对国内外研究进行梳理总结,从生态环保政策对经济发展的影响途径、传导机制、作用条件依赖等方面进行深层次分析解构,研究建立"生态环保政策—企业—产业—经济影响"为主线的逻辑关系链,分析识别生态环保政策影响经济发展的机理和关键因素,以期解释地方经济发展的现实困惑和关键所在,寻找生态环保政策发力点,优化政策制定与实施方式,探索生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子。研究表明:生态环保政策主要影响企业的生产经营成本和技术创新,对企业影响的方向和程度主要取决于对政策影响的长短期预期、政策成本与技术创新收益对比、企业规模大小和企业性质等条件因素;生态环保政策与产业的升级、转型、转移、淘汰等密切相关,在产业发展不同阶段,环境规制强度对产业结构调整具有短期和长期不同的影响;生态环保政策标准要求或实际执行力度差异与自然地理区位、经济发展水平、市场化程度、地区开放程度等因素导致的区域环境规制强度差异,是引导污染密集型产业转移和产业空间布局变化的重要因素;生态环保政策通过产业结构调整和空间布局的变化对投资、企业生产、劳动者消费等产生影响从而显著影响就业人数和就业结构,改变技能劳动、非技能劳动的要素配置特征,并对地区和产业带来差异化影响;生态环保政策带来的产业结构调整和转移等变化,对贸易量和贸易结构都会产生重要影响。     

基于高通量测序的SBR反应器丝状膨胀污泥菌群分析

为探究丝状污泥膨胀及控制过程中细菌菌群和真菌菌群的变化规律,采用一套11 L的SBR反应器,接种某城市污水处理厂膨胀污泥,以乙酸钠为碳源进行人工配水,对膨胀污泥进行399 d的培养实验,采用高通量测序技术对污泥样本进行菌群多样性分析.结果表明,接种污泥菌群多样性比较丰富,经培养至污泥高度膨胀后,菌群多样性降低,污泥沉降性能恢复正常后,菌群多样性又逐渐增加.细菌中的腐螺旋菌属(Saprospiraceae_norank)、丛毛单胞菌属(Comamonadaceae_unclassified)和四球菌属(Tetrasphaera)相对丰度分别为13.37%、10.54%和8.59%,是接种污泥的主要细菌属.经过培养,膨胀污泥菌群发生变化,接种污泥中细菌相对丰度仅为0.01%的丝硫菌属(Thiothrix)增加至56.95%~60.14%,真菌中相对丰度为19.60%的丝孢菌属(Trichosporon)增加至94.82%.污泥膨胀得到控制后,污泥中丝硫菌属(Thiothrix)相对丰度减少至0.01%,丝孢菌属(Trichosporon)相对丰度减少至2.32%.丝硫菌属(Thiothrix)和丝孢菌属(Trichosporon)过多不利于污泥沉降.