2013—2015年北京污染频发期细颗粒物重污染成因与天气形势关系的研究

我国重污染呈现愈演愈烈态势,重污染事件在供暖季节（污染频发期）尤为频发.本文利用北京2013—2015年采暖期逐小时PM_2.5浓度数据、再分析资料、气团后向轨迹、气溶胶雷达数据以及探空数据综合分析了北京地区重污染状况,概括了重污染发生时常见的天气形势,探讨了重污染形成原因与天气形势的关系.研究结果表明：2013—2015年采暖期北京发生重污染（日均PM_2.5浓度大于150 μg·m^-3）的天数分别为36、28及35 d,即北京采暖期21.9%的天数受重污染天气影响.2月份重污染事件最为频发,发生频次为27.3%.北京发生重污染事件时,地面被高压控制时,高空500 hPa多东移的槽脊,当位于脊后槽前时,为上升运动,西南风,850 hPa多暖平流,西南风输送暖湿气流,湿度较大,地面偏南风,可能会存在污染物的输送;地面为低压控制时,500 hPa一般为稳定的西风气流或西北气流,低空850 hPa可能存在暖平流,地面常伴随弱的风场辐合,导致污染物累积;当地面为均压场时,高空500 hPa多为脊后槽前的形势,低空无明显冷暖平流,地面等压线稀疏或无等压线,静风天气.这3类结构引发的重污染天数分别占总重污染天数的47.3%、18.2%及34.5%.进一步分析重污染成因与天气形势关系表明：北京地面受高压系统控制时,污染时间持续最长,也最为频发（47.3%）,PM_2.5平均浓度最高可达258.8 μg·m^-3,且常伴随来自西南方向的污染物输送,北京上空1 km附近存在逆温和逆湿.对污染传输路径研究发现：主要存在3条输送通道,①天津-廊坊-北京、②沧州-廊坊-北京、③石家庄-保定-北京.鉴于目前数值模式对天气形势的预报较为成熟,本文对区域重污染过程与天气形势之间的关系研究,有助于为北京地区空气质量的精准预报预警提供科学支持.     

低山丘陵区焦化厂土壤中PAHs空间分布特征

为了解低山丘陵区焦化厂多环芳烃类污染物空间分布特征,对山西省低山丘陵区某106667m²焦化厂土壤中的16种多环芳烃浓度进行分析,分别从平面和垂向研究污染物迁移扩散规律,结果表明：首先,表层土壤的16种多环芳烃多分布于化产车间,在表层0~0.5m深度范围内土壤中污染物ΣPAHs浓度由高到低顺序为蒸氨洗苯区（991.33mg/kg） > 冷鼓脱硫区（406.50mg/kg） > 污水处理区（97.69mg/kg）;为说明PAHs来源,用高低环比例法进行多环芳烃单体分类计算统计,结果显示该场地的PAHs以M202,M228和M252的组合占优势,但M178仍占一定比例,因此污染源并非单一源,而是以油料燃烧释放的生成物即焦油的跑冒滴漏为主的石油源和燃烧源的混合源;其次,PAHs在不同车间的垂向分布存在差异.其中冷鼓脱硫区污染主要集中于3.0~4.0m,蒸氨洗苯区PAHs集中于地表0~0.5m,污水处理区PAHs集中于地表及深度1.0~2.0m处,这与污染区原工程工艺以及地层结构特点密切相关.     

蜡样芽孢杆菌中甲酸脱氢酶基因产氢研究

通过基因筛选,成功分离并克隆到蜡样芽胞杆菌XN12（Bacillus cereus XN12）的甲酸脱氢酶基因fdhF（formate dehydrogenase）,该基因全长2937bp,GC含量39.3%,编码978个氨基酸,与已报道的蜡样芽孢杆菌Q1的fdhF基因（GenBank No.CP000227.1）同源性达到100%.将其连接在表达载体pET32a上并融合His标签,构建了重组质粒pET32a-FDHF-His,转入大肠杆菌BL21（Escherichia coli BL21）后获得了高效表达.重组菌株经IPTG诱导后经WesternBlot分析表明,重组蛋白分子量约为108kDa.通过对重组菌株产氢性能试验表明,重组菌对提高产氢率具有一定促进作用,产氢量为每消耗1mol的葡萄糖和甲酸盐分别能产生0.73mol和0.20mol的氢气.     

进口粉末涂料物料固体废物鉴别方法的建立

粉末涂料生产过程中产生的固体废物属于我国禁止进口的固体废物,进口粉末涂料物料是否属于固体废物仅凭借口岸监管人员的常识和肉眼观察无法确定,需要通过专门的固体废物鉴别确定,但迄今为止没有粉末涂料物料的固体废物鉴别标准、规范或方法,因此,非常有必要建立进口粉末涂料物料的固体废物鉴别方法.在对多例进口粉末涂料物料固体废物鉴别实例总结归纳的基础上,建立了其固体废物鉴别方法:①确定物料的自然属性,包括利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析主要成分;利用低温电炉和马弗炉得到有机物和无机物的大概质量分数;采用X射线荧光光谱（XRF）分析灼烧残渣的主要成分及其质量分数.②确定物料的产生来源,判断出物料是否属于粉末涂料产品,具体指通过肉眼观察物理形态和杂质;测量粉末部分的粒度分布;分析粉末部分的容器中状态、粒径分布、涂膜外观和耐冲击性等HG/T 2006—2006《热固性粉末涂料》中要求的指标.③确定物料的固体废物属性,即根据GB 34330—2017《固体废物鉴别标准通则》中的相关条款,得出物料的固体废物鉴别结论.利用该方法对海关怀疑为固体废物的以粉末涂料产品名义申报进口的两种物料进行了固体废物鉴别,鉴别结果显示,两种物料均产生于粉末涂料产品生产过程,分别为不合格粉或者过期粉和超细粉,均属于我国禁止进口的固体废物,显示所建立的固体废物鉴别方法可行,可为进口粉末涂料生产过程中产生的物料的固体废物鉴别和监管提供参考.      

土工离心机风阻计算方法的对比研究

目的评估不同土工离心机风阻功率估算方法的效果和优缺点,为工程应用及未来研究发展方向提出建议。方法重点以土工离心机为例,总结几种有代表性的计算方法,系统分析不同方法之间的共性和差异。通过一个算例,同时结合以往离心机的设计经验,对各种方法的效果进行对比。结果法国方法、美国方法、中国工程物理研究院方法和CFD仿真方法在精度上依次增大,但复杂性依次升高,后两种方法不需借助试验来确定参数。结论对于中低速土工离心机,中国工程物理研究院方法具有较大的优势。随着土工离心机向着高速、大规模方向发展,经典解析方法的适用性尚未得到充分验证,基于CFD的高置信度仿真是一种较好的解决方案。     

基于CFD的土工离心机风阻及流场特性分析

目的估计土工离心机的风阻功率。方法针对一稳态运行的中低速土工离心机,利用多参考坐标系(MRF)模拟转臂与墙壁之间的相对运动,对离心机稳态运行时机室内的空气流场进行CFD仿真,对计算流体力学仿真、解析公式方法和试验的风阻功率进行对比。结果三种方法得到的风阻功率较为接近,验证了数值仿真方法的正确性。同时,研究了机室内空气流速和压力的空间分布特征,验证了经典解析公式的假设合理性。结论 CFD仿真方法避免了传统解析方法对试验数据的依赖和参数选取主观性,能够得到较高精度的分析结果,该研究为基于计算流体力学的土工离心机的高置信度风阻计算打下了基础。     

云南保山中晚志留世碳酸盐岩的锶同位素组成及海平面变化

本文以云南保山地区中上志留统栗柴坝组海相碳酸盐岩作为研究载体,运用锶同位素比值方法,结合岩石学、古生物学等,对该区志留系中晚期的海平面变化情况及其影响因素进行了研究。其中锶同位素比值数据为该区首次获得,其所反映的海平面变化趋势与同时期美国中西部的海平面演化曲线具有良好的耦合性。研究结果表明;剖面第一段至第二段,~(87)Sr/~(86)Sr值逐渐减小,表明此时海平面相对逐渐升高;第二段~(87)Sr/~(86)Sr值整体处于相对低的水平,总体呈现出逐渐减小趋势,且在21号样品处达到最低值(0.710 5),说明此阶段海侵作用明显;第三段,在较短的地质时期内,~(87)Sr/~(86)Sr值表现出相对强烈的正偏移,达到极值0.728 49,说明海平面相对下降明显。总之,志留系中晚期海平面表现为先升后降的过程。锶同位素的强烈偏移以及岩石内较高的~(87)Sr/~(86)Sr值,正是同时期造山运动和海平面下降事件的反映。     

郑州市PM2.5化学组分的季节变化特征及来源解析

为了解析郑州市PM_2.5的污染特征和来源,同时为了研究不同季节以及市区和市郊之间的差异,本研究于2018年四季在郑州市环境保护监测中心站（市区）和郑州大学（市郊）点位共计采集环境PM_2.5有效样品1284个.通过离子色谱仪、碳分析仪和X射线荧光光谱仪分别测试得到9种无机水溶性离子、两种碳组分和27种元素浓度,分析了郑州市城郊PM_2.5中化学组分的季节变化特征,使用富集因子法、地累积指数法、化学质量平衡模型、后向轨迹法和潜在源贡献因子法,研究了郑州市城郊不同季节PM_2.5的来源差异.结果表明,市区和市郊点位年平均PM_2.5浓度达到（59.7±24.0）μg ·m^-3和（74.7±13.5）μg ·m^-3,郊区点位（除冬季外）季节平均浓度均高于市区点位,季节均值呈现冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季的变化.市郊春季受地壳物质的影响较大,夏秋两季全部组分浓度均高于市区;冬季市区受燃煤源和机动车源影响更大.Cu、As、Zn、Pb和Sb受到人为源的影响强烈,市区富集程度更大,Zn、Cu、As和Pb存在一定的潜在生态风险.源解析结果显示,两点位春夏秋冬四季均分别受到扬尘源、二次硫酸盐、二次硝酸盐和燃煤源的较大影响,此外,市区四季受二次污染源和机动车源的影响较大,而市郊秋冬季受生物质源影响较大.来自山东的气团、西北方向的气团（除夏季外）、南方气团（除冬季外）对郑州市PM_2.5的污染水平影响较大,其潜在来源区域主要为省内及与邻省的交界处.     

无磷洗衣粉并非控制水体富营养化的灵丹妙药

很多人认为，使用无磷洗衣粉便能有效解决令人烦恼的“水华”或“赤潮”问题。然而，无论是西方国家长达20年的实践经验，还是我国目前面临的现状显示，无磷洗衣粉对遏制水体富营养化现象作用并不十分明显!究其原因，面源污染和生活污水中的其它磷来源才是构成水体磷负荷的主要来源。因此，在国内外普遍兴建污水处理厂的前提下，是否有必要以洗涤效果不佳、可能会产生新的环境问题的无磷洗衣粉替代传统洗衣粉目前正遭到国外一些有识之士质疑。文章介绍了国外这方面的情况，并总结性地提出了我国在此方面应注意的问题。     

温度对污泥热解产物及特性的影响

温度是污泥热解产物及产物分布状况的主要影响因素之一。为了确定最优的热解温度,为不同的热解工艺提供参考,用直径为200mm的外热式固定床反应器,以唐山西郊污水处理厂剩余污泥为实验物料,在终温为250～700℃并在初期通以氮气的情况下,对污泥的热解产物分布及特性进行了研究。实验表明:在物料成分和其它条件不变的情况下,热解反应所需时间随着热解终温的升高而缩短;热解气和热解焦油的质量分数增大;焦炭质量分数减小。热解焦炭的工业分析表明,随热解终温的升高挥发分减少、固定碳和灰分增加。热解焦油的热值在10～43MJ·kg-1之间;焦炭的热值10～24MJ·kg-1之间。