天津市大气降水化学组成特征及来源分析

为了解天津市大气降水的化学组成及其来源,2013年1—12月在天津市环境监测中心、天津市塘沽区环境保护监测站、天津市蓟县环境保护监测站采集降水样品,分析了pH、EC(电导率)和主要离子的分布特征. 结果表明:天津市降水的pH、EC雨量加权平均值分别为5.58、98 μS/cm. 降水中各离子雨量加权平均当量浓度(当量浓度＝质量浓度×离子价数/分子量)为Ca2+>SO₄2->NH₄+>NO₃->Cl->Mg2+>Na+>F->K+. 其中,Ca2+、SO₄2-、NH₄+、NO₃-和Cl-是降水中的主要离子,占总离子当量浓度的91.3%. 降水中SO₄2-/NO₃-(当量浓度比)为2.1,近10年来呈逐渐降低趋势,表明天津市大气污染向复合型转变趋势明显. 总离子当量浓度季节差异大,冬季高、夏季低;SO₄2-、NH₄+、NO₃-等当量浓度在冬季最高,Ca2+当量浓度在春冬季基本相当. 从空间分布上看,降水化学组成在天津市环境监测中心、天津市塘沽区环境保护监测站、天津市蓟县环境保护监测站分别表现为受综合源、工业源和海洋源、工业源和农业源的影响特征. 富集因子计算结果表明:降水中Ca2+和K+主要来自地壳;Mg2+主要来自地壳,同时也受海洋源的影响;Cl-的海洋源和人为源的贡献基本相当;但降水中的SO₄2-、NO₃-主要来自人为活动.      

MOx颗粒活性炭镀层粒子电极对苯酚的电催化降解特性

为研究半导体金属氧化物颗粒活性炭镀层粒子电极苯酚电催化性能,采用溶胶-凝胶、氧化还原与热分解方法,将TiO₂、MnO₂与SnO₂-Sb和SnO₂-Sb-Mn纳米金属氧化物镀层于AC(颗粒活性炭)表面,制备了催化型粒子电极,使用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及循环伏安曲线(CV)对其物相组成、微观形貌及电催化活性进行表征与分析. 结果表明,这4类金属氧化物可以不同赋存状态存在于AC表面,粒子电极表面活性组分晶格尺寸分别为10.64、11.34、14.68及13.50 nm;催化型粒子电极电催化活性明显高于未负载AC,各粒子电极电催化活性顺序为SnO₂-Sb-Mn/AC>TiO₂/AC>SnO₂-Sb/AC>MnO₂/AC. 半导体金属氧化物镀层可提高填充床电极反应器苯酚废水的催化降解性能,废水苯酚及COD_Cr去除率显著提升,TiO₂/AC、MnO₂/AC、SnO₂-Sb/AC及SnO₂-Sb-Mn/AC粒子电极在电流密度为8.0 mA/cm2的条件下连续电解2.72 h,出水苯酚及COD_Cr去除率分别为87.1%、92.8%、90.4%、100.0%和92.5%、89.3%、88.7%、97.2%,高于AC粒子电极的84.2%和79.1%,并且可消除苯酚电催化反应中醌类物质积累.      

同时产甲烷化反硝化系统中丙酸转化能力的研究

厌氧丙酸积累造成的酸败问题一直是制约厌氧反应器稳定运行的重要因素之一。通过建立同时产甲烷反硝化功能的厌氧反应系统,来研究该系统对丙酸转化的能力。试验结果表明:在同时产甲烷化反硝化功能的厌氧反应器中加入10 mmol/L丙酸,该系统能够继续保持稳定运行,COD去除率可达95.5%左右,丙酸去除率达96%以上;而加入丙酸的对照组中,出水COD去除率下降到10%以下,对于丙酸几乎没有任何降解。同时,在实际的UASB厌氧"酸败"反应器中,以ρ(COD)/ρ(NO3-N)=12.5∶1投加硝酸盐能较快降低水中VFA的浓度,使反应器得到快速恢复。     

京津冀区域PM2.5中碳组分污染特征研究

为了解京津冀区域PM_(2.5)中碳组分污染特征,于2015年7月和10月及2016年1月和4月在北京、天津、保定、石家庄、沧州5个城市同步采集PM_(2.5)样品,采用热/光分析法分析样品中有机碳(OC)和元素碳(EC),使用OC/EC最小比值法估算二次有机碳(SOC).结果表明:京津冀区域主要城市OC、EC和SOC的年均浓度分别为12.9~28.5、4.1~7.9和3.3~10.4μg·m~(-3),OC/EC和SOC/OC的比值分别为2.4~3.0和0.26~0.32.OC和EC的浓度呈现保定石家庄沧州天津北京的空间分布特点和夏季春季秋季冬季的季节变化特点.OC/EC的比值及OC和EC的相关性在夏季最低,冬季最高,这可能与京津冀区域冬季采暖燃煤有关,冬季不利的气象条件也加剧了碳质气溶胶污染.冬季较高的SOC浓度主要与低温、气态前体物的增加以及频繁出现的逆温、小风和混合层高度降低等不利气象条件有关.京津冀区域碳质气溶胶的污染特征具有空间相似性.     

丝状菌对生物淋滤去除底泥中重金属的促进作用

利用氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)对采自株洲霞湾港底泥中的Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属进行生物淋滤实验,在实验中加入丝状菌考察其对重金属去除效果的影响。结果表明,丝状菌可以有效抑制低分子量有机酸对A.f的毒害作用,促进各种重金属的去除。当加入10%(体积比)的丝状菌后,生物淋滤过程中系统pH值在5 d内降低到2以下,Fe2+在4 d内完全氧化。经过10 d的处理,Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属的最高去除率分别达到76.3%、92.5%、52.6%和88.5%,与不加入丝状菌的处理相比,达到最大去除率所需的时间缩短1~2 d,4种重金属中,丝状菌的加入对Pb的去除促进作用最为明显,其去除率增加1倍左右。因此,在生物淋滤处理重金属-有机物复合污染底泥工艺中接入丝状菌对处理效果有很好的促进作用。     

西安道路尘中元素分布特征及其来源分析

2009年1月对西安空间范围的道路尘进行采样,分析了其元素含量和空间分布特征。结果表明,道路尘中Si、Al、Fe、Mg、V、Mn、Ni、Rb的来源基本没有受到人为活动的影响,Ca、Na、K、Ti、Co、Zr的来源受到了人为活动的轻微影响,Cr、Ba、As、Sr、Cu、Zn、Pb的来源则明显受到了人为活动的影响;非(轻)污染元素中Si、K、Rb、Zr、Ti在空间上分布较为一致,且相关性较好,其来源主要受黄土地区粉尘沉降的影响,Ca、Fe、Mn等来源复杂,在一定区域的道路尘中其含量受到人为活动的轻微影响;重污染元素中Pb与As的相关性较好,且空间分布较为一致,主要来源于燃煤和农用机动车尾气排放,Ba与Sr、Cu的相关性也较好,但空间分布特征并不完全相同,显示了其来源以及源排放类型的空间差异;道路尘是一种复杂的环境介质,用单一的源、或者源类型来代表整个城市范围内道路尘元素(无论是地壳元素或是污染元素)的来源是不科学的,应该结合每种元素分布状态在空间上客观存在的差异来进行分析。     

黄河三角洲国家可持续发展实验区发展机制研究

黄河三角洲要实现高效生态经济发展模式,必须走可持续发展之路,建设可持续发展实验区就成为一种必然选择.作为我国第一个跨行政区域的国家级可持续发展实验区,黄河三角洲国家可持续发展实验区的管理体制和运行机制是制约该区域可持续发展的关键因素之一,管理体制和运行机制创新具有重要的实验和示范意义.本文分析了生态因素和区域协调问题对运行机制的影响,剖析了目前实验区管理体制与运行机制存在的主要问题;借鉴国内外类似区域的经验,研究探索了相关区域的管理模式.提出应考虑黄河三角洲可持续发展实验区产业的战略定位,结合区域特点,形成开放型多层联动的促进机制模式,并在政府推动机制、决策咨询机制、开放式联动机制、绩效考核评价机制、市场机制、创新型人才跨行政区合作机制等方面给出了对策与建议.     

Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂的结构和脱硝性能

研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。实验中以计算量的Ni（NO3）2和Fe（NO3）3混合溶液浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃下至水分蒸干为止;所得粉末在550℃下、空气气氛中焙烧4 h即得所需催化剂。用以上方法分别制备2%Fe2O3-10%Cr2O3/TiO2、4%Fe2O3-8%Cr2O3/TiO2、6%Fe2O3-6%Cr2O3/TiO2、8%Fe2O3-4%Cr2O3/TiO2与10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。实验结果表明,制备的催化剂具有较好的结构,分散较为均匀。对于CO＋NO反应,Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂具有较好的催化活性,NO的转化率都达到了100%。其中,10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2样品具有最好的低温活性,H2-TPR结果表明,这是由于10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2催化剂更易于被CO预还原。     

特殊植物类群空气凤梨对大气污染物甲醛的净化

空气凤梨是一类生长在空气中、不需要土壤、生长所需的水分和营养可以全部来自空气的特殊植物。它们常被用来指示与修复大气重金属污染物和有机污染物,但尚未应用于甲醛净化研究。为了探讨空气凤梨对甲醛的净化效果,我们以2种空气凤梨为实验材料,吊兰为对照材料,通过密封箱内甲醛熏蒸及在封闭的实际环境中进行了实验。结果表明,松萝铁兰、硬叶空凤和吊兰3种植物在甲醛胁迫下,外部形态和生理指标有一定的变化,但未受到明显的伤害。更重要的是,3种植物对甲醛均有相当强的净化作用。6～8 h后,2种空气凤梨对甲醛的净化可达到与吊兰相近的效果。而在2 h内,空气凤梨净化甲醛的速度远远大于吊兰,这可能是与空气凤梨叶片表面覆盖有亲水性的鳞片层有关。上述结果表明,空气凤梨是比吊兰更快速有效地净化甲醛的植物类群,可选择应用于室内甲醛污染去除。     

焙烧条件对CuO/ZSM-5催化剂脱硫脱硝性能的影响

以ZSM-5分子筛为载体,通过浸渍法制备10％ CuO/ZSM-5(金属氧化物质量占载体质量)催化剂,以CH4为还原气,考察不同焙烧温度和焙烧时间对催化剂脱硫脱硝性能的影响.XRD和TPR的表征结果显示,最佳焙烧条件为550℃下焙烧4h,在此焙烧条件下,10％ CuO/ZSM-5催化剂达到的最高脱硝脱硫率分别为90.6％和98.8％.