微液滴现象与大气腐蚀过程相关性研究

用体视显微镜和电化学极化技术考察了微液滴现象的形成特征及其在大气腐蚀过程中的作用.结果表明,金属性质、主液滴性质、气相环境相对湿度和液/固界面性质对微液滴形成有重要影响.微液滴的出现能够增强金属表面润湿能力,促进金属表面液膜的扩展,从而诱发和加速大气腐蚀过程.     

生产安全领域科研项目成果评价指标与评价方法研究*

为了更全面、更准确地开展生产安全领域科研项目成果的评价工作,以国家对科技成果评价的相关法规与标准为指引,结合生产安全领域科研项目成果的自身特点,基于德尔菲法从“学术与技术水平”、“成果效益”和“成果影响”3个方面构建相应的多层次评价指标体系;结合生产安全领域科研项目成果特点,提出综合采用同行评议法、多维指数评价法、层次分析法、模糊综合评价法和科学计量法的评价方法选择思路,并以Yaahp作为评价方法的配套工具进行实际应用。研究结果可为生产安全领域相关科研项目成果的评价工作提供一套从指标体系到评价方法,从评价方法到评价工具的整体解决方案。     

电化学消毒法对水中大肠杆菌的灭活特性

本研究通过电化学消毒小试装置,系统考察了电极板材料、极板间距、p H、水温、Na Cl浓度等因素对水中大肠杆菌CGMCC 1.3373灭活效果的影响,并进一步考察了电化学消毒对抗生素抗性大肠杆菌CGMCC 1.1595的灭活效果及其抗性变化.结果发现,在相同的电化学消毒条件下,阳极采用钌铱涂层的钛电极板的灭活效果显著优于铅涂层和铱钽涂层电极板,并且极板间距为50 mm时灭活率最高.进一步研究表明,电化学消毒法对大肠杆菌的灭活率随水的p H升高而降低,随水温和Na Cl浓度升高而升高.在相同消毒条件下,电化学法对四环素抗性大肠杆菌的灭活率显著低于普通大肠杆菌.消毒后存活的抗性菌对四环素、青霉素、氯霉素的抗性,随消毒时间延长呈现先下降后上升的规律.     

烟气深度余热回收技术对燃气锅炉NOx排放扩散迁移规律的影响研究

运用Fluent计算软件对北京市丰台区某燃气锅炉排放烟气中NOx的转化和扩散过程进行了数值模拟,定量地研究了烟气深度余热回收技术对燃气锅炉排放NOx在大气中的迁移规律产生的影响,并与Screen 3模型模拟的结果进行了对比.研究发现:烟气深度余热回收技术的应用使NOx的最大落地浓度与烟气直排时相比增加了2.5倍,NOx对本地地表的影响面积增大了15750 m2,增加了本地环境污染的风险.结合燃气锅炉的NOx控制技术提出了缓解局部环境风险的解决方案.结果表明,烟气深度余热回收技术与低氮燃烧技术联用,NOx的控制效率达到70%以上时,在有效提升锅炉热效率的同时,可以缓解由于烟温大幅下降造成的本地环境污染恶化的风险.     

黄河下游垦利站溶解N2O浓度和通量的季节变化及其调控因子分析

于2012年3月至2014年3月每月在黄河下游垦利站采集表层河水,测定其溶解氧化亚氮(N_2O)浓度并估算了其水-气交换通量,并于2012年10月至2013年12月每月对表层河水和沉积物进行了受控培养实验以认识其产生过程.结果表明:黄河下游表层河水中溶解N_2O浓度范围为11.63~27.23 nmol·L~(-1),平均值为(16.29±4.23)nmol·L~(-1).N_2O浓度呈现出较为明显的季节变化,具体表现为冬季和春季高于夏季和秋季,但全年变化幅度不大.溶解N_2O浓度主要受到温度、黄河径流量和溶解无机氮等因素的影响.N_2O饱和度范围为101.1%~343.0%,平均值为190.8%±72.3%,黄河下游N_2O全年处于过饱和状态,是大气N_2O的净源.利用LM86、W92和RC01公式估算出其平均水-气交换通量分别为(10.2±12.3)、(17.3±18.8)、(25.8±26.6)μmol·m-2·d~(-1).初步估算了2012—2013年黄河向河口及其邻近海域输入N_2O的量约为5.8×105mol·a~(-1).培养实验表明:水体和沉积物整体表现为净产生N_2O,其中潜在反硝化速率均明显高于硝化速率,反硝化作用在黄河N_2O的产生过程中有重要作用.水体中的潜在反硝化速率(以N计)的变化范围为(0.18~332.20)nmol·L~(-1)·h~(-1),平均值为(52.74±95.63)nmol·L~(-1)·h~(-1),沉积物中潜在反硝化速率的变化范围为0.37~187.60 nmol·kg~(-1)·h~(-1),平均值为(29.61±56.91)nmol·kg~(-1)·h~(-1).     

回归模型法推导油菜田土壤Cd限值的不确定性

为研究土壤-作物迁移模型推导农田土壤环境基准的不确定性,以油菜为例,通过贵州省4种典型微酸性土壤——红壤、黄壤、石灰土和黄棕壤进行Cd盐添加的盆栽试验,除全量Cd外,选择5种有效态提取剂,分别与油菜籽w(Cd)建立土壤-作物迁移模型. 参照GB 13078—2001《饲料卫生标准》w(Cd)限值(0.5 mg/kg),采用模型预测中位值和95%预测上限进行土壤Cd限值推导并分析模型的不确定性. 结果表明:全量和各提取态Cd质量分数与油菜籽w(Cd)均能建立极显著的一元(R2为0.907~0.946)或多元(考虑pH)回归模型(R2为0.875~0.962). 5.550(以多元模型中位值推导的农田安全种植油菜的Cd限值)随pH的升高从0.93 mg/kg增至1.45 mg/kg,HNO₃提取态、HCl提取态、DTPA提取态的Cd的质量分数也分别从0.81、0.97、0.73 mg/kg升至1.39、1.79、1.66 mg/kg. 基于CaCl₂提取态Cd的一元模型对pH不敏感,SEQS₅₀不受其影响. 对所有模型而言,SEQS₅₀是SEQS₉₅(基于模型95%的预测上限推导的限值)的1.1倍左右. 其中,CaCl₂提取态Cd的SEQS₅₀和SEQS₉₅分别为0.052和0.049 mg/kg,小于福建省CaCl₂提取态Cd标准限值(0.15 mg/kg). 为降低不确定性,需要选择合适的提取剂,使用全量Cd,HNO₃、HCl或DTPA 3种提取态Cd建模时须兼顾pH的影响. 研究显示,SEQS₉₅能够降低土壤Cd限值达标而作物Cd含量超标的可能性.      

苏州市人为源氨排放清单及其分布特征

通过调研分析苏州大市范围内的农业、工业、生活及交通等相关活动水平数据,采用排放因子法建立了2013年苏州市人为源氨排放清单. 结果表明:2013年苏州市人为源氨排放总量为22 020.18 t,排放强度为3.06 t/km2;畜禽养殖、工业源、氮肥施用是苏州市氨排放的主要来源,排放量分别为8 080.99、7 103.50、4 841.23 t,共占氨排放总量的90.94%. 其中,工业源的氨排放分担率为32.25%,高于全国平均值,火电行业和化肥制造行业的氨排放占工业源排放总量的90.14%,烟气脱硝过程的氨逃逸值得关注;在畜禽源中,肉鸡和生猪是最大的氨排放源,二者排放量分别占畜禽养殖氨排放总量的42.59%和37.14%. 太仓、张家港、常熟依次为苏州市氨排放量和排放强度最大的3个地区,共占氨排放总量的69.02%,苏州市区氨排放量位列第四但排放强度最低. 空间分布特征表明,苏州市东北部氨排放较集中,中部排放量较小,周边地区特别是沿江县级市的排放量较大. 研究显示,氨排放清单的建立可为苏州市氨排放控制提供基础数据.      

高炉共处置固体废物低温段Pb Cd的吸附/冷凝动力学特征

利用管式回转炉和控温立式炉联用装置模拟炼铁高炉,对Pb、Cd在共处置过程中低温段的吸附/冷凝特性进行了研究,通过建立吸附/冷凝动力学模型,分析共处置过程中Pb、Cd在非热力学平衡状态下的迁移转化规律.结果表明:高炉共处置固体废物低温段对Pb、Cd的吸附/冷凝作用以冷凝为主.进入控温立式炉的重金属去向分三部分:①冷凝在管壁上,这部分的Pb、Cd分别占Pb、Cd入炉总量的42%～49%、45%～50%;②吸附在炉料上,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的23%～26%、23%～25%;③随烟气释放到空气中,这部分Pb、Cd分别占各自入炉总量的25%～35%、25%～32%.Pb、Cd在炼铁炉料上的吸附/冷凝量均随时间的增加而升高,随温度的升高而降低.炼铁炉料对Pb、Cd的吸附/冷凝动力学可采用双常数速率方程拟合,研究得到Pb、Cd的吸附/冷凝表观活化能分别为6.813、5.839 kJ/mol.      

In vitro evaluation of inorganic and methyl mercury mediated cytotoxic effect on neural cells derived from different animal species

To extend the current understanding of the mercury-mediated cytotoxic effect,five neural cell lines established from different animal species were comparatively analyzed using three different endpoint bioassays:thiazolyl blue tetrazolium bromide,3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide assay(MTT),neutral red uptake assay(NRU),and Coomassie blue assay(CB).Following a 24-hr exposure to selected concentrations of mercury chloride(HgCl_2) and methylmercury(Ⅱ) chloride(MeHgCl),the cytotoxic effect on test cells was characterized by comparing their 50%inhibition concentration(IC_(50)) values.Experimental results indicated that both these forms of mercury were toxic to all the neural cells,but at very different degrees.The IC_(50)values of MeHgCl among these cell lines ranged from 1.15±0.22 to 10.31 ± 0.70 μmol/L while the IC_(50) values for HgCl_2 were much higher,ranging from 6.44 ± 0.36 to 160.97±19.63 μmol/L,indicating the more toxic nature of MeHgCl.The IC_(50) ratio between HgCl_2and MeHgCl ranged from 1.75 to 96.0,which confirms that organic mercury is much more toxic to these neural cells than inorganic mercury.Among these cell lines,HGST-BR and TriG44 derived from marine sea turtles showed a significantly high tolerance to HgCl_2 as compared to the three mammalian neural cells.Among these neural cells,SK-N-SH represented the most sensitive cells to both chemical forms of mercury.     

Estimating emissions from crop residue open burning in China based on statistics and MODIS fire products

With the objective of reducing the large uncertainties in the estimations of emissions from crop residue open burning, an improved method for establishing emission inventories of crop residue open burning at a high spatial resolution of 0.25°× 0.25° and a temporal resolution of1 month was established based on the moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS) Thermal Anomalies/Fire Daily Level3 Global Product(MOD/MYD14A1). Agriculture mechanization ratios and regional crop-specific grain-to-straw ratios were introduced to improve the accuracy of related activity data. Locally observed emission factors were used to calculate the primary pollutant emissions. MODIS satellite data were modified by combining them with county-level agricultural statistical data, which reduced the influence of missing fire counts caused by their small size and cloud cover. The annual emissions of CO_2, CO, CH_4,nonmethane volatile organic compounds(NMVOCs), N_2O, NO_x, NH_3, SO_2, fine particles(PM2.5),organic carbon(OC), and black carbon(BC) were 150.40, 6.70, 0.51, 0.88, 0.01, 0.13, 0.07, 0.43,1.09, 0.34, and 0.06 Tg, respectively, in 2012. Crop residue open burning emissions displayed typical seasonal and spatial variation. The highest emission regions were the Yellow-Huai River and Yangtse-Huai River areas, and the monthly emissions were highest in June(37%).Uncertainties in the emission estimates, measured as 95% confidence intervals, range from a low of within ±126% for N_2O to a high of within ± 169% for NH_3.