煤直接液化残渣掺烧的燃烧特性及其苯系物的排放特征

为分析煤直接液化残渣(液化渣)燃烧处置技术的可行性和环境安全性,采用热重分析仪分析了液化渣、煤和掺烧物料的燃烧特性,并且通过管式炉模拟燃烧试验,研究了不同温度下掺烧过程中苯系物的排放特征. 结果表明:煤和液化渣的燃烧特性及二者在燃烧过程中苯系物的排放特征存在较大差异,液化渣主要失重过程的温度区间为560~820 ℃,明显高于煤的主要失重过程温度区间(230~625 ℃). 从燃烧过程苯系物的排放规律上看,液化渣在700 ℃燃烧时苯系物排放量达到最大值,明显高于煤的燃烧温度(500 ℃). 2种物料由于燃烧特性的差异,在掺烧过程中相互影响,使得掺烧过程苯系物的排放规律发生变化. 掺烧物料在500 ℃下燃烧的苯系物排放量为23.5 mg/kg,远小于燃烧理论值;而当温度高于700 ℃,苯系物排放量为172.6 mg/kg,远大于燃烧理论值. 总体上看,液化渣无论是单独燃烧还是掺烧,低温条件下其燃烧过程中苯系物排放量远大于高温(≥850 ℃)条件下,因此液化渣的燃烧处置或燃料化利用应选择高温炉型.      

HS-GC/MS联用技术测定水环境中的二甲胺和二乙胺

利用顶空-气相色谱/质谱联用(Headspace-Gas Chromatography/Mass Spectrometry,HS-GC/MS)技术研究水环境中的挥发性成分二甲胺和二乙胺的分析方法,用外标法进行定量.结果表明,在所选择的色谱操作条件下,ρ(二甲胺)和ρ(二乙胺)分别在1.80~35.90和1.42~28.40 mg/L时线性良好,相关系数分别为0.999 3和0.996 8;ρ(二甲胺)和ρ(二乙胺)的最低检出限分别为0.09和0.12 mg/L;水样平均加标回收率为85.92%~116.08%,相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)为5.47%和2.00%.表明顶空-气相色谱/质谱法适合水中二甲胺和二乙胺的测定.     

非正规填埋场渗漏的层次化环境风险评价模型及案例研究

通过系统分析非正规填埋场建设、运行和封场的工艺工程及其环境特征,将其渗漏风险的发生过程划分为3个阶段,针对不同阶段采用不同风险评价模型:采用水均衡模型和Monte Carlo方法研究渗滤液的渗漏风险;采用基于Darcy定律和Fick定律的溶质运移方程和Monte Carlo方法研究地下水的污染风险;采用剂量-效应模型评价受渗滤液污染地下水的人体健康风险,最终构建了非正规填埋场渗漏风险评价的层次化风险评价模型.应用该模型评价了西北地区某非正规填埋场的环境风险.结果表明:1第1层次的风险评估结果能较好的表征第2层次和第3层次风险的大小,其结果可作为是否进行后续风险评价的判断依据;2仅就本填埋场而言,若采用层次化风险评价模型,可大幅节约风险评价所需的时间成本(95%)和工程成本(96.5%);3案例表明该填埋场渗漏量超过可接受渗漏量的概率为0,渗漏风险极小;渗滤液的渗漏对地下水影响很小,污染风险为0;该填埋场渗滤液中存在的六价铬和总铬的非致癌危害商均低于10-2,健康风险水平很小;综合考虑,该填埋场的环境风险较小,无需采取工程措施对其进行治理或搬迁.     

城市污水处理厂挥发性卤代有机物的排放特征及影响因素研究

建立液氮浓缩采样/热解析脱附/GC/MS联用分析方法,测量了广州猎德污水处理厂6个不同处理单元及2个周边环境点中挥发性卤代有机物的组分及含量水平,研究了其排放特征及影响因素.结果表明,8个采样点共检测出19种挥发性卤代有机物,包括11种卤代烷烃、3种卤代烯烃及3种卤代芳香烃、2种卤代酸酯等,平均检出浓度范围为n.d.～33.39μg·m-3,总浓度均值范围为34.91～127.74μg·m-3·CH2Cl2、CHCl3、CFC-12、C2H4Cl2、CFC-11、C2HCl3、C2Cl4是污水处理厂主要的挥发性卤代有机物,它们主要由污水中相应物质挥发而来.脱水机房挥发性卤代有机物浓度最高,提升泵房次之,污泥浓缩池最低;研究还发现,提升泵房、曝气池及生化池的挥发性卤代有机物排放过程中受温度、湿度因素影响明显.     

不同生物修复组合对石油污染的修复效应

为探究不同生物修复组合对土壤石油污染的去除效果,该研究采用室内污染暴露实验,分析了不同生物修复体系对土壤总石油烃的降解率和正构烷烃、多环芳烃2种石油烃主要成分的变化规律。结果表明,翅碱蓬单独处理组虽表现出一定的石油污染修复能力,但翅碱蓬+石油降解菌和翅碱蓬+石油降解菌+沙蚕处理组合对土壤总石油烃的降解率分别提高了12.71%和26.85%,表明联合生物修复可以更好地促进石油烃降解。翅碱蓬+降油细菌+沙蚕处理组中正构烷烃和多环芳烃组分的降解率均高于其他生物修复。多生物联合修复表现出对高碳原子数烷烃和芳烃良好的修复能力。研究结果证实,多生物联合修复组合对土壤石油污染的修复效果优于生物单独处理组,这为利用多生物联合修复组合开展滨海滩涂石油污染提供了一定的理论基础。     

修复铬污染地下水的可渗透反应墙介质筛选

通过实验研究筛选出一种经济、高效的用于修复铬污染地下水的可渗透反应墙(PRB)介质。实验以铬污染地下水为研究对象,分别对Fe0、Fe0+石英砂和包覆型零价铁填料进行了筛选实验,选取处理效果好且经济可行的包覆型零价铁材料作为PRB反应介质。结果表明,以包覆型零价铁材料作为PRB反应介质,大大提高了铁粉的利用效率,且缓解了系统堵塞严重的问题。以包覆型零价铁材料作为PRB反应介质修复Cr(VI)污染地下水是可行的。     

城市污水处理厂挥发性芳香烃的气味指纹及定量评价研究

采用二次热解析-气相色谱/质谱仪(GC/MS)与电子鼻对广州市某典型城市污水处理厂排放的挥发性恶臭有机物(MVOCs)进行检测与分析,结果表明:①芳香烃是该污水处理厂排放的最普遍、浓度最高的挥发性恶臭有机物质,浓度范围为96.61～818.03μg.m-3,均占各处理单元总MVOCs含量的50%以上,远高于其他MVOCs物种.②城市污水厂的挥发性芳香烃主要来源于生活污水,而污泥处理过程是污水处理厂释放这些污染物的重要环节,各单元排放的芳香烃化合物总浓度由高至低表现为:污泥脱水机房>污泥浓缩池>曝气池>格栅>生化池>沉砂池.③主成分分析(PCA)能够区分各单元排放的废气气味特征,识别指数达到71%,而按照各处理单元挥发性芳香烃的组成水平配制的模拟气体,其PCA识别指数高达94%,反映了不同处理单元挥发性芳香烃的气味也有很大不同.④将T70/2传感器所测得的实际气体与模拟气体的气味指纹进行比较,实际气体的气味指纹要大于模拟气体,从相关性方面分析得知挥发性芳香烃的气味指纹与各单元的气味指纹均呈现较好的正相关,其中曝气池挥发性芳香烃的气味指纹与实际气体气味指纹相关性尤为显著,达到0.98.     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

水生植物在微生物燃料电池中的应用研究进展

微生物燃料电池在降解污染物的同时能将污染物中的化学能转化为电能。研究微生物燃料电池是对污水处理过程中回收环境友好能源的多学科交叉探索,可以为我国有效解决能源与环境问题提供新的技术途径。水生植物在微生物燃料电池研究中已得到了应用,显示出了良好的污水净化效果和生物产电特性。目前利用水生植物构建的微生物燃料电池,一类是将高等植物根区作为电池的阳极系统,目的是利用根区分泌物解决MFC的燃料问题;另一类是直接将低等水生植物藻类构建生物阴极型微生物燃料电池,其实质是利用藻类光合作用产氧构建好氧型生物阴极微生物燃料电池而还原CO2。文章对水生植物在微生物燃料中的作用机制、调控措施、运行条件、工艺参数等方面的研究现状进行了综合分析,也提出了需要深入研究的方向。