三种流速下高强钢与微弧氧化钛电偶腐蚀研究

目的研究三种流速下微弧氧化钛和高强钢的电偶腐蚀行为。方法在面积比为1:1情况下进行1,3,7 m/s流速下的电化学测试和电偶腐蚀试验研究。结果随着流速的增大,偶合电流、总腐蚀速率和电偶腐蚀速率增大。当流速为7 m/s时,高强钢总腐蚀速率和电偶腐蚀速率分别达到8.64 mm/a和0.39 mm/a,与静态相比分别增大146倍和15.6倍,与1 m/s流速下相比分别增大8.6倍和5倍。结论在面积比为1:1时,冲刷腐蚀速率远大于电偶腐蚀速率。     

炼化基地大气特征污染物的管控与减排

石化工业区的大气无组织排放是不容忽视的环境问题。以西固炼化基地为例,根据2014年特征污染物NMHC、H2S、NH3的区域质量浓度监测值,采用地面浓度反推法对西固炼化基地的特征污染物无组织源强进行估算,其中以炼油厂为最大,分别为NMHC 258.54 kg·h-1、H2S 4.76 kg·h-1、NH3 37.18 kg·h-1。基于AERMOD模式预测特征污染物对区域敏感点的影响,根据污染物的相应环境质量标准反算出相应的管控方案,结果显示炼油厂的各项特征污染物削减量最大,分别为NMHC 1 086 t·a-1、H2S 33 t·a-1、NH3172 t·a-1,为主要管控对象。针对西固炼化基地特征污染物主要排放源,按近、中、长期提出相应的减排措施,为城区大型炼化基地大气无组织排放的治理工作提供一种思路。     

船用钢板材料在淡水环境中初期腐蚀行为

目的研究船用钢板材料在长江淡水环境中的初期腐蚀行为。方法运用形貌分析、腐蚀质量损失、XRD、开路电位、极化曲线等方法研究Q235B和CCSA两种船用钢板材料在室外长江淡水环境中不同暴露方式(水面大气、半浸、全浸)及不同浸泡时间(0.5,1 a)腐蚀行为;室内长江淡水环境不同暴露方式(半浸、全浸)浸泡768 h内的腐蚀行为;室内长江淡水环境全浸泡下在不同时间(0~14 d)的电化学腐蚀行为。结果两种船用钢板材料在武汉长江淡水中腐蚀严重,半浸泡环境下腐蚀速率最大,达到100μm/a,水面区大气腐蚀速率最小,腐蚀速率为30μm/a左右,全浸区腐蚀速率为80μm/a左右,1 a和0.5 a的腐蚀速率相近,CCSA耐蚀性优于Q235B。室内长江淡水浸泡环境下两种船用钢板材料腐蚀电位随时间而降低,2d后趋于稳定;半浸泡环境下腐蚀速率大于全浸区;极化曲线说明浸泡2 d后,腐蚀速率降低且趋于稳定。结论 CCSA耐蚀性优于Q235B,半浸泡环境下腐蚀最严重,其次为全浸区,水面大气环境腐蚀最小。     

天然有机质模型化合物在无机矿物表面的吸附

天然有机质（NOM）在全球碳循环中扮演重要角色,而无机矿物对有机碳稳定具有重要作用.本实验以Fe2O3（纳米和微米颗粒）和高岭土为吸附剂,探讨复杂多组分NOM模型化合物（单宁酸、没食子酸、富马酸钠和油酸钠）在无机矿物表面的吸附稳定机理.结果表明,4种不同性质的模型化合物在矿物表面均呈现明显的非线性吸附.纳米氧化铁较大的比表面积能够提供更多的吸附位点,有利于其对模型化合物的吸附,但是其比表面积的有效性最低,显示其极大的吸附潜力.不管是芳香性还是脂肪性化学物质,大分子模型化合物的吸附显著高于小分子模型化合物,说明NOM的模型化合物中大分子组分更倾向于吸附在无机矿物表面,这一现象提示NOM在无机矿物表面发生选择性吸附时,有可能优先吸附大分子组分.     

城市近地层气态污染物的垂直分布特征

为研究大气污染物在近地层内的垂直分布规律,2009年2月10-25日利用被动采样器在北京325 m气象铁塔10个高度（8、15、47、80、120、160、200、240、280、320 m）对SO2、NO2、O3、NH3和苯系物（苯benzene、甲苯toluene、乙苯ethylbenzene和二甲苯xylene）共8种大气污染物浓度进行了同步观测.结果表明,北京城区冬季污染物浓度具有明显的垂直变化特征,污染物浓度从近地面开始逐渐上升,在80-160 m以内的某一高度到达峰值后逐渐下降;200-300 m范围内,大气污染物浓度的垂直变化幅度相对较小,浓度值与地面接近;200 m以下各种污染物浓度的变化比较剧烈,浓度极大值出现的高度有所不同,O3、SO2和NH3极大值位于160 m,苯和NO2极大值出现在120 m,甲苯、乙苯和二甲苯极大值在80 m处.污染物在不同高度富集可能与污染源排放高度、城市冠层的热动力作用和气象因素有关,区分这些因素的各自贡献尚需进一步研究.     

13种新型极性苯酚类氯/溴代消毒副产物的生成机理

近年来,基于超高效液相色谱/电喷雾电离三重四极杆质谱（UPLC/ESI-tqMS）的多反应监测扫描（MRM）、前体离子扫描和子离子扫描技术,研究人员在饮用水中发现了13种新型极性苯酚类氯/溴代消毒副产物（Cl-/Br-DBPs）.它们不仅具有比脂肪族消毒副产物更高的细胞毒性、生长发育毒性和生长抑制作用,而且降解后会产生三卤甲烷和卤代乙酸类消毒副产物,因此受到了人们的极大关注.为探究13种新型极性苯酚类Cl-/Br-DBPs在饮用水消毒过程中的生成机理以及更好地控制其生成,本研究以没食子酸为前驱物,在实验室模拟氯和氯胺的消毒过程,通过UPLC/ESI-tqMS MRM方法分析没食子酸和氯/氯胺消毒反应的终产物及部分中间产物,并推测了这13种Cl-/Br-DBPs在氯消毒过程中的反应路径.结果表明,模拟和实际饮用水水源水中均存在没食子酸,且经氯/氯胺消毒后的没食子酸反应液中生成了10种新型极性苯酚类Cl-/Br-DBPs,证明没食子酸是生成13种新型极性苯酚类Cl-/Br-DBPs的前驱物之一.     

分散液液微萃取-能量色散X射线荧光光谱法测定环境水样中的痕量铜

本文采用分散液液微萃取（DLLME）技术来分离富集环境水样中痕量铜,结合薄样技术,利用能量色散-X射线荧光光谱仪（ED-XRF）对其进行检测.实验以二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂,对萃取剂、分散剂的种类及体积、螯合剂的用量、pH值、萃取时间等影响实验萃取效率的因素进行了优化,得出在50μL四氯化碳,0.4 mL甲醇,pH=8,DDTC质量分数为0.03%,萃取时间3 min的条件下进行实验,萃取效率最佳.实验采用内标法进行定量,检出限为0.08μg·L-1,对两种实际样品进行6次平行检测,相对标准偏差（RSD）分别为3.1%和3.3%,加标回收率为97%-105%.因此本方法适用于环境水样中铜含量的检测.     

污泥中抗生素热解特性及动力学分析

通过分析污泥中3种典型抗生素环丙沙星（CIP）、土霉素（OTC）和磺胺二甲嘧啶（SM2）的热解过程与失重特性,研究其热解动力学特征。结果表明：CIP、OTC、SM2主要热解温度区间分别为150~625℃、220~600℃、260~480℃;初始热解温度以及最大失重峰对应温度均为OTC -1,说明OTC热解反应最容易进行,CIP热解则相对较难。上述结果将为污泥热解炭化工艺实现抗生素消减提供良好的理论基础。     

凤眼莲生物炭对稻田土壤肥力的影响

我国南方稻田土壤在长期酸雨淋溶条件下养分淋失严重,不但制约了水稻等农作物的可持续生产,而且造成化肥资源的大量无效施用与水体富营养化的环境威胁.近年来研究表明,生物炭在减少亚马逊流域贫瘠土壤养分淋失方面具有突出效果,然而,关于生物炭对我国南方红壤性稻田土壤的养分保持作用研究报道较少.本实验以近几年在我国南方水域频繁暴发引发严重生态危害的入侵植物凤眼莲为生物质前体,于低温慢热解条件下制备生物炭,通过静态共育与模拟酸雨土柱淋溶,系统解析了凤眼莲生物炭（WBC）对稻田土壤养分的持留效果.结果表明：WBC的施用在有效提高土壤pH和CEC的基础上,能够显著增加土壤全N和速效K含量,但却使有效P含量随共育时间的延长而明显降低.在酸雨淋溶条件下,与对照相比,WBC处理中NH4+-N、NO3-N和有效P淋失总量分别减少8.2%-49.8%,14.3%-76.2%和16.6%-43.3%,而K淋失总量提高16.5%-20.8%,但淋溶后WBC处理土壤中速效K含量仍显著高于对照,这表明淋溶液K浓度的升高主要来源于生物炭中丰富的水溶性K.根据以上研究结果,凤眼莲生物炭的施用在短期（1年）内有助于红壤性稻田土壤中主要矿质元素的保蓄持留,对减控稻田面源N、P流失具有重要作用,但其长期效应仍需定位试验的持续跟踪检测.     

泡沫铜气体扩散电极处理活性艳红废水

采用铜基泡沫材料作为阴极,并根据泡沫材料电阻小、强度高、孔隙多的特点设计气体扩散电极,开发了一套基于铜基泡沫材料的气体扩散电解废水处理方法.实验结果表明,该方法在电解电压仅为1.65 V时,120 min内原位生成14.29 mg·L-1的H2O2.采用该系统对活性艳红废水进行降解,结果表明其在电解电压为2 V时即可快速高效地降解活性艳红X-3B模拟染料废水,120 min内模拟废水色度去除率达96.19%,色度被快速消除.UV-Vis与LC-TOF MS检测结果表明,降解过程中,萘环、三嗪结构及较稳定的苯环均被同步快速降解.该方法所需降解电压较低,只有2 V,而普通电解方法通常需8—25 V,能耗显著下降.这种低电压气体扩散电极电解不仅极大地抑制了水的无效电解,由于产生了·OH,还能维持相对高的有效氧化还原电位,高效降解污染物,是一种高效低耗的电化学水处理方法.