Megacities and Large Urban Agglomerations in the Coastal Zone: Interactions Between Atmosphere, Land, and Marine Ecosystems

Megacities are not only important drivers for socio-economic development but also sources of environmental challenges. Many megacities and large urban agglomerations are located in the coastal zone where land, atmosphere, and ocean meet, posing multiple environmental challenges which we consider here. The atmospheric flow around megacities is complicated by urban heat island effects and topographic flows and sea breezes and influences air pollution and human health. The outflow of polluted air over the ocean perturbs biogeochemical processes. Contaminant inputs can damage downstream coastal zone ecosystem function and resources including fisheries, induce harmful algal blooms and feedback to the atmosphere via marine emissions. The scale of influence of megacities in the coastal zone is hundreds to thousands of kilometers in the atmosphere and tens to hundreds of kilometers in the ocean. We list research needs to further our understanding of coastal megacities with the ultimate aim to improve their environmental management.     

聚丙烯腈基活性碳纤维用于烟气脱硫脱硝

应用聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)对模拟的工业烟气中的SO2和NO在烟气露点温度以上进行吸附脱除实验。通过改变固定床ACF装载量、反应温度、水蒸气体积分数和O2体积分数,研究了ACF脱硫效率和脱硝效率的变化规律,还研究了同时脱硫脱硝时入口SO2或NO浓度对脱除效率的影响。结果表明:PAN-ACF具有良好的脱硫性能和一定的脱硝能力,其脱硫效率和脱硝效率随着ACF装载量和O2体积分数的增大而升高,随着温度的升高而降低,随着水蒸气体积分数的增大先升高后降低;在同时脱硫脱硝时,SO2对ACF的脱硝反应有明显的抑制作用,而NO对ACF的脱硫反应影响不大。     

聚驱污水含聚量对污水处理设备的影响

JZ9-3油田含聚采油污水粘度高、稳定性强,严重影响到现场污水处理流程和设备的运行。为解决这一问题,通过对JZ9-3油田污水处理流程和单元设备的模拟,进行了现场3种净水剂和不同含聚量的含油污水对斜管除油器、气浮选器和过滤器的影响研究。阳离子型净水剂BHQ-203和ICA的除油效果较阴离子型净水剂BHQ-08的除油效果好,能起吸附电中和及架桥作用,斜管除油器处理不同含聚含油污水后其含油量由263.2 mg/L下降到20.73 mg/L,气浮选器的除油率9%～34%,过滤器在进水含油较低(<50 mg/L)的情况下,起到强化除油的作用;含聚量增加,过滤后悬浮物量呈下降趋势,过滤困难,含聚量达到一定值(>600 mg/L)后无法分析悬浮物量;斜管除油器、气浮选器和过滤器出口水样的ζ电位值在-22.5～-42 mV,随含聚量的增加而变小,污水稳定性增加。研究结果用以指导现场工艺设备的改造。     

微波紫外耦合辐射降解间硝基苯磺酸钠及活性炭再生

针对活性炭吸附法处理污水所面临的吸附剂物耗大及其所形成的危险废弃物处置难题,采用微波紫外耦合辐射技术对活性炭无害化再生。以活性炭吸附电镀废水中的间硝基苯磺酸钠(3-NBSA)为研究对象,考察了p H对活性炭吸附3-NBSA效果的影响,研究了活性炭的吸附动力学和吸附等温线,最后探讨了微波功率、微波辐照时间、空气流量及再生次数对活性炭再生效果和再生损耗率的影响。实验结果表明,p H在2~8范围内对活性炭吸附效果影响不大,活性炭吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附特性可用Freundlich等温方程式来描述。活性炭再生实验的最佳工艺条件:微波功率为500W,微波辐照时间为10 min,空气流量为0.024 m3/h。最佳工艺条件下活性炭的再生率达到99.62%,且连续再生5次后仍能达到90.02%。实验表明,在微波紫外耦合辐射作用下比只在微波作用下,活性炭的再生效果和3-NBSA的降解效果更好。     

西安市PM2.5污染特征及其估测模型

为了研究大气中PM25污染特征以及其随时间变化规律,基于西安市2013年1月-2014年4月间SO2、NO2、CO、03、日最高温度(Tmax)、日最低温度(Tmin)、PM2.5、PM10等因素的监测数据.运用统计学原理和多元回归分析方法,分析了PM25的污染特征及相关因素对其产生的贡献度,进一步建立了四季的最优多元回归模型.研究结果表明,西安市年平均质量浓度124.9 μg/m3,四季的平均污染浓度从大到小依次为冬、春、秋、夏;春夏两季贡献较大的为SO2、CO;秋冬两季贡献较大的为NO2、CO;最终建立的模型的相关系数较高,模型很好地拟合了冬春两季PM2.5变化趋势,能较准确地反映了西安市PM2.5的污染特征,具有一定的理论和实用价值.     

焦化项目大气污染特征及环境影响评价

以甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克族自治县某焦化项目为案例,在分析其工艺流程和排污环节的基础上,利用AERMOD模型定量预测评价该焦化项目对区域大气环境质量的影响程度。预测结果表明：SO2,NO2,NH3,H2S的区域最大地面小时质量浓度占标率分别为15.8%,29.6%,16.8%,24.8%;SO2、NO2、苯并[a]芘、固体悬浮物（TSP）的区域最大日均质量浓度占标率分别为7.5%,11.4%,7.2%,95.8%;TSP最大日均质量浓度坐标点为（500,0）,位于厂界内部,高浓度是由焦化厂低矮面源造成的,且浓度随距离消减得较快。     

Simultaneous analysis of thiabendazole,carbendazim and 2-aminobenzimidazole in concentrated fruit juices by liquid chromatography after a single mix-mode solid-phase extraction cleanup

A method using liquid chromatography and a single mix-mode solid-phase extraction cleanup for the simultaneous analysis of thiabendazole [2-(1,3-thiazol-4-yl)-1H-benzoimidazole], carbendazim [(methyl N-(1H-benzoimidazol-2-yl)-carbamate)] and 2-aminobenzimidazole (1H-benzimidazol-2-amine) in concentrated fruit juices is described. The three fungicides were isolated from the samples and concentrated by solid-phase extraction on Oasis MCX cartridges. The determination was performed by liquid chromatography with a diode array, detecting at 288 nm. In this method, the average recoveries from blank control juice samples spiked in a concentration range of 0.01–0.10 mg/kg were in the range of 81–95%, with relative standard deviations below 8%. Detection limits and limits of quantification were 4 μ g/kg and 10 μ g/kg, respectively, for each fungicide. Real juice samples were analyzed by the proposed method. The results were compared to those from liquid chromatography-tandem mass spectrometry.     

基于关联模型的二恶英在线检测研究

为实现二恶英快速检测,指导废物焚烧炉二恶英减排,通过检测生活垃圾焚烧炉烟气中氯苯和二恶英浓度,研究了三氯苯、四氯苯和二恶英之间的关联关系,并利用实验室自行研制的飞行时间质谱仪对烟气样品的三氯苯进行在线检测。结果表明,三氯苯与二恶英毒性当量(I-TEQ)之间存在良好关联性,相关系数(R2)可达到0.89。仪器检测信号强度与三氯苯浓度之间具有良好的线性关系,根据在线检测烟气样品中三氯苯的信号可得到三氯苯浓度,并根据关联模型计算得到二恶英毒性当量值I-TEQ,实现了对烟气样品中二恶英的快速间接测量。     

2种分步浸提方法对土壤中Cr形态提取效果的比较

实验模拟了受铬渣污染的土壤环境,比较在不同活性炭加入量下2种典型分步浸提方法:Tessier 5步法和改进的7步分离方法得到的不同结果,探究适合于铬渣污染对土壤环境的铬形态浸提方法。实验结果表明,2种方法的浸提数据虽有较大差异,但能得到相对一致的变化趋势;七步法形态分类更为细致,99%以上的铬都分布在2~3个结合形态,Tessier五步法的物料衡算结果更为准确(96%~103%),相比七步法形态分类更具包容性,数据更具重现性;随着活性炭的加入,土壤环境中游离铬离子明显减少,转化为有机结合态等更稳定的结合形态,说明活性炭能有效固定土壤环境中游离的铬离子,增加其迁移稳定性。     

浊度与微生物指标在污水再生处理系统中的去除特性及相关性

本研究考察了污水再生处理系统对颗粒物(包括浊度和粒径分布)和微生物指标(包括隐孢子虫、贾第鞭毛虫、粪大肠菌群和SC噬菌体)的去除特性以及不同指标间的相关关系。研究结果表明,污水再生处理系统对浊度的平均去除率为3.53-log,其中二级生化处理及砂滤对浊度的去除率较高,分别为1.52-log和1.35-log。粒径分析结果表明,絮凝沉淀后粒径均值达到最大值223.2μm;而再生水中粒径均值最小,仅为5.8μm。污水再生处理系统对各微生物指标的去除率为2.96-log~4.11-log。各处理单元中,二级生化处理单元对粪大肠菌群和SC噬菌体的去除率较高,分别为2.81-log及2.14-log;而砂滤对SC噬菌体去除效果较差,仅为0.18-log。从再生处理工艺整体上看,水样浊度、粪大肠菌群、SC噬菌体和两虫浓度具有显著相关性。而对于单个取样点,除污水厂进水中SC噬菌体和两虫浓度表现出一定相关性外,其他情况下各指标与两虫浓度间均无显著相关关系。