京津冀协同发展背景下地表水环境监测路径研究

在京津冀协同发展与环境监测体制改革新形势下,结合京津冀区域海河流域特点,从监测网络建设、技术指标体系构成、新技术应用和区域合作等方面,分析了该区域地表水环境质量监测现状、面临的新形势与新任务,提出了进一步整合优化区域水环境监测网络,加快监测技术体系尤其是质量保证体系和评价体系的建设,提高监测工作规范化、标准化程度和监测数据质量等建议。     

2013—2020年泸沽湖溶解氧随时间变化规律及主要影响因素分析

泸沽湖坐落于川滇交界处,是中国典型高原淡水湖泊。对泸沽湖水质的客观评价对于其规划保护及保护成效评估极为重要。鉴于溶解氧常常成为决定泸沽湖水质类别的唯一关键指标,在综合分析泸沽湖2013—2020年连续8年水环境主要指标变化的基础上,着重分析了溶解氧随季节、年际等的变化情况及其主要影响因素。结果表明,溶解氧浓度及饱和率存在明显的季节和年际波动。其中:溶解氧浓度一般是在春季升至全年最高,夏季末降低,并在秋冬季维持低位;溶解氧饱和率则是夏秋季节最高,冬季最低。溶解氧浓度的季节变化与水温显著负相关,而溶解氧饱和率的季节变化和水温、pH显著正相关;溶解氧浓度及饱和率的年际变化与水质主要指标均不存在显著相关关系。受高海拔低气压影响,虽然采取了大气压和温度补偿校准,但泸沽湖溶解氧浓度仍不易达到Ⅰ类水质标准限值(7.5 mg/L);而优良的水质加之茂盛的水生植被使得其溶解氧饱和率长期处于较高水平,可以达到Ⅰ类标准限值(90%)。因此,在自然环境特征类似于泸沽湖的水质优良高原湖泊,优先以饱和率作为溶解氧的评价指标更为合理。     

混合吸附剂对吸附-间歇低温等离子体氧化甲苯的影响

常温常压下,以γ-Al_2O_3小球、13X分子筛或者两者的混合物为吸附剂,采用吸附-间歇等离子体氧化系统去除模拟干燥空气中的甲苯.结果表明,仅以γ-Al_2O_3小球为吸附剂,碳平衡较高,其中CO_2产率为50%,但吸附穿透时间短,且有甲苯解吸出来.仅以13X分子筛为吸附剂,吸附穿透时间较长,放电阶段无甲苯解吸,且副产物O_3和N_2O较少,但碳平衡较低,其中CO_2产率仅41%.不同比例混合的吸附剂中,13X和γ-Al_2O_3质量比为1/2时,碳平衡最高可达到96%,其中87.7%为CO_2.最后结合吸附剂的吸附性能和放电特征分析了混合吸附剂CO_x产率较高的原因.     

河北省大气污染状况分析及对策研究

不利的地理气象条件,产业、能源结构不合理,汽车尾气超标排放,城市扬尘严重,法规不健全及群众环保意识薄弱导致了河北省连续出现大范围、重污染、持续时间长的雾霾天气。为此,河北省采取了削减煤炭消费、产业结构转型升级、控制机动车污染、加强区域联防联控等治理措施。目前河北省治污仍面临着结构调整、经济方式转变历时长,资金和环境科技支撑能力不足,人员安置难等困难,建议通过实施京津冀生态文明建设一体化规划,借鉴欧美发达国家的先进经验,争取更多资源和资金支持来进一步提升治理效果。     

河湖沉积物中酸挥发性硫化物对重金属吸附及释放的影响

通过吸附、释放实验研究了河流及湖泊沉积物酸挥发性硫化物对上覆水中重金属元素的影响，采用兼具Langmuir及Freundlish等温线方程两种方程特征的Sips表达工及无机离子分级交换理论，较好地对重金属元素在沉积物或颗粒物上的吸附及释放特征进行了描述。结果表明，存在于水溶液中的重金属可以不断地与沉积物结合，从而使水溶液中的重金属浓度维持在一很低的水平上；并且，一旦与沉积物结合，重金属就很难再释放出来。酸挥发性硫化物的存在增加了沉积物的吸附容量，但酸挥发性硫化物经过酸化除去后，沉积物中的与之结合重金属元素就会释放出来，从而对水环境造成危害。     

硅藻土预涂动态膜对海水中有机物的截留及膜污染特性

膜有机污染问题严重制约超滤在海水淡化预处理领域的推广应用。通过硅藻土预涂覆强化超滤膜对海水中有机物的截留,利用三维荧光光谱考察了硅藻土预涂动态膜对海水中典型有机污染物的净化作用,并对比分析了直接超滤和硅藻土预涂动态膜过滤海水过程中膜通量变化及污染特性。结果表明：硅藻土预涂动态膜对海水中DOC和UV254的去除率分别为65.25%和92.68%,较直接超滤分别提高了26.26%和31.10%。通过硅藻土预涂覆能够强化超滤膜对海水中蛋白质类有机物的截留,硅藻土预涂覆后超滤膜纯水通量略有降低。硅藻土在超滤膜表面形成的滤饼层结构避免了膜与有机污染物直接接触,在海水过滤过程中预涂动态膜的膜通量均高于直接超滤。硅藻土预涂动态膜更易清洗,膜通量更易恢复,能够有效减缓超滤膜的不可逆污染。     

Mn-Ag/13X的焙烧温度对等离子体催化氧化吸附态甲苯的影响

采用等体积浸渍法制备一系列在不同温度下焙烧的Mn-Ag/13X分子筛催化剂,并用SEM、BET、XRD和XPS对催化剂进行表征。在低温等离子体反应器中,考察了不同焙烧温度制备的催化剂对甲苯的吸附和低温等离子体催化氧化甲苯的性能。研究结果表明,在对甲苯的吸附中,不同温度下焙烧的催化剂的吸附穿透时间依次为：600 ℃ > 500 ℃ > 400 ℃ > 300 ℃ > 700 ℃,600 ℃的Mn-Ag/13X催化剂比表面积最大,到达甲苯吸附穿透的时间最长;在低温等离子体催化氧化甲苯中,不同温度下焙烧的催化剂催化氧化所产生的COx浓度大小依次为：500 ℃ > 600 ℃ > 400 ℃ > 300 ℃,CO2选择性依次为：600 ℃ > 500 ℃ > 400 ℃ > 300 ℃,焙烧温度为500 ℃的Mn-Ag/13X催化剂的晶格氧多,产生的COx多,对甲苯的催化氧化活性高。     

表面微孔非织造布材料的制备、表征及其对挥发性有机物(VOCs)的吸附性能

以聚丙烯（PP）非织造布为基材,制备苯乙烯（ST）和二乙烯苯（DVB）接枝的无纺布材料PP-ST-DVB,再通过交联反应使得非织造布表面的接枝层形成微孔结构,制备对VOCs具有吸附性能的非织造布（HCN）材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、静态氮吸附仪（BET）对非织造布表面形貌进行了表征。重点研究了HCN的结构对挥发性有机物（VOCs）（苯乙烯、丙酮和正己烷）吸附性能影响规律;探讨了无纺布表面基团与VOCs的化学作用力对吸附性能的影响。结果表明,当ST和DVB接枝率135%左右时,HCN的比表面积可达到351.8 m2·g-1,对VOCs吸附性能显著提高,苯乙烯的最大吸附量可达到353.6 mg·g-1,材料对3种气体的吸附能力为苯乙烯 > 正己烷 > 丙酮。     

高温袋式除尘器金属滤袋脉冲喷吹清灰性能分析

为解决高温袋式除尘器在应用中因压缩空气温度偏低导致金属滤袋糊袋,以及因清灰参数选取不当导致滤袋残余阻力上升和除尘器运行阻力升高的问题,使用滤料微观模型分析过滤状态下颗粒在清洁金属和有机纤维层的穿透过程;并结合物理模型与数值模拟正交实验研究不同因素对不锈钢金属滤袋脉冲喷吹清灰过程的影响;以传统有机滤袋做对照,通过数值模拟实验研究在高温状况下脉冲喷吹清灰气流对金属滤袋袋口区域结露的影响。结果表明,在相同的颗粒粒径条件下,清洁金属滤料纤维的颗粒穿透量和穿透距离更大,拦截效应低于有机纤维滤料。滤袋清灰效果整体呈现上部>底部>中部的趋势,且金属滤袋清灰评价指标测试值整体低于传统有机滤袋;显著影响滤袋清灰的因素均为喷吹压力和喷吹孔径,金属滤袋最佳喷吹距离为200 mm,喷吹时间为100 ms。当脉冲喷吹气流温度为0 ℃时,滤袋袋口0.5~2 m处有结露风险,升高至50 ℃可有效防止工业窑炉烟气滤袋袋口区域结露现象的产生。该研究结果可为高温袋式除尘器金属滤袋的喷吹参数设计和结构优化提供参考。     

烟热分离系统砖瓦隧道窑的数值模拟及烟气含氧量影响因素分析

为降低砖瓦隧道窑烟气含氧量,使烟气中的污染物稳定达标排放,设计了正交实验并应用数值模拟方法对影响砖瓦隧道窑烟气含氧量的因素进行了分析;在此基础上,调整了相关参数并进行了现场运行测试及数值模拟方法的实测验证。结果表明：现场测试结果与数值模拟结果具有良好的一致性;降低排烟风机入口压力、急冷风机风量和冷却风机风量有利于降低烟气含氧量;以标况排烟风量为评价指标,各因素对烟气含氧量的影响程度依次为：排烟风机入口压力>急冷风机风量>余热风机入口压力>冷却风机风量。在隧道窑稳定运行情况下,仅通过调整排烟风机运行状态进行烟气含氧量控制实验,结果表明,烟气含氧量由调控前的18.24%降低至16.57%~17.12%,标准状态下烟气量由24 000 m³·h⁻¹降至19 000~20 000 m³·h⁻¹。在该隧道窑排烟风机运行状态优化调整后,已稳定运行6个月,且烟气含氧量稳定控制在18%以下。本研究结果可为隧道窑烟气含氧量控制及烟热分离系统的调控提供参考。