利用SPAMS研究石家庄市冬季连续灰霾天气的污染特征及成因

2014年11月18~26日石家庄市发生了连续的灰霾天气.利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据石家庄市大气污染物排放源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合颗粒物质量浓度和气象条件研究了该地区冬季灰霾天气成因.结果表明,石家庄市大气细颗粒物来源分为7类,各源示踪离子:燃煤源为Al,工业源为OC、Fe、Pb,机动车尾气源为EC,扬尘源为Al、Ca、Si,生物质燃烧源为K和左旋葡聚糖,纯二次无机源为SO-4、NO-2和NO-3,餐饮源为HOC.灰霾期间大气中主要含有OC、HOC、EC、HEC、ECOC、富钾颗粒、矿物质和重金属等8类颗粒,其中OC和ECOC颗粒最多,分别占到总数的50%和20%以上,OC颗粒主要来自燃煤和工业工艺,ECOC颗粒主要来自燃煤和机动车尾气排放.灰霾发生时含有NH+4、SO-4、NO-2和NO-3等二次离子的颗粒物占比升高,其中含NH+4颗粒增幅最大;EC、OC与NO-3、SO-4、NH+4在灰霾天气下的混合程度均比干净天气高,其中与NH+4的混合程度加剧最为明显.冬季采暖期煤炭的大量燃烧、医化行业工艺过程及机动车尾气等污染源排放的一次气态污染物(SO2、NOx、NH3、VOCs)和一次颗粒物在静稳天气中难以扩散而迅速累积,气态污染物发生二次转化形成硝酸铵、硫酸铵,而颗粒物之间通过碰撞形成二次颗粒物并发生不同程度的混合,从而导致大气能见度下降,以上是石家庄市冬季灰霾形成的主要原因.     

煤矸石的环境问题及其资源化利用

煤矸石是煤炭生产中的一种副产品,目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%~25%,煤矸石已成为我国累积堆积量和占用场地最多的工业废物。文中介绍了国内外煤矸石综合利用现状及工程利用的主要领域,并就如何提高我国煤矸石工程利用水平提出作者的观点。      

土壤对三氯乙烯的吸附行为及其影响因素

基于静态吸附实验对土壤吸附三氯乙烯的影响因素进行研究,通过利用有机质含量为0.96%的土样及经375℃、600℃、次氯酸钠和联合氧化方法(600℃+次氯酸钠)处理后的土样为吸附剂,考察了各种土样吸附TCE的吸附动力学和吸附热力学,以及土壤中有机质含量、软碳、硬碳、矿物质、TCE初始浓度和钙离子强度对吸附作用的影响.结果表明,土壤对TCE的吸附分为快速吸附、慢速吸附和平衡3个阶段,并在30 h左右达到吸附平衡,且吸附过程符合准二级动力学方程(R~298%);Freundlich模型能较好地拟合TCE在土壤中的吸附等温曲线(R~293%);土壤对TCE的吸附以物理吸附为主,其中吸附贡献主要为硬碳(60%);TCE浓度的升高可以增加矿物质的吸附贡献率;离子强度的增加显著降低了土壤各组分对TCE的吸附.     

生化防护服材料技术

对当前各国的生化防护服材料发展进行了分析，比较了涤层织物、多层复合膜材料、活性炭纤雏、球形炭粘附和粉末炭浸渍等不同技术途径制备防毒服的优缺点，并提出人们对透气防毒服生理舒适性和耐受性的需求。     

氮素影响陆地生态系统碳循环过程的模型表达方法

氮素是植物生长所必需的重要营养元素。人类活动引起的大气氮沉降增加对陆地生态系统碳循环过程具有重要影响。准确地定量表达氮素对陆地生态系统碳循环过程的影响是预测未来全球碳循环变化的关键环节。论文系统地归纳总结了国内外多个知名生物地球化学模型中氮素影响光合作用、呼吸作用、同化物分配等碳循环过程的数学表达方法,分析了不同碳循环过程中模型表达方法的不确定性及其原因。指出未来模型的发展需在加强机理研究的基础上,发展能反映氮饱和现象、能显式表达氮素与光合速率关系的光合作用过程算法,发展能显式表达氮素与植物体根、茎和叶呼吸速率关系的维持呼吸算法以及发展显式表达氮素对同化物分配过程影响的动态同化物分配方案。指出当今大部分主流模型在模拟氮素对光合作用影响时没有考虑氮饱和现象,因此利用模型预测未来陆地生态系统对氮素增加的响应时可能会高估氮沉降对光合速率的影响。研究综述可为准确评价陆地生态系统碳氮相互作用和发展碳氮耦合模型提供参考。     

广州市中心城区环境空气中挥发性有机物的污染特征与健康风险评价

于2009年11月5~9日,采用在线监测方法对广州市中心城区环境空气中31种VOCs物种进行了观测,对其浓度水平与变化特征、组成与来源、化学反应活性进行了分析,并利用国际公认的健康风险评价方法对VOCs的健康风险进行了评价.结果表明,31种VOCs物种的平均质量浓度为114.51μg·m-3(范围为29.42~546.06μg·m-3),烷烃和芳香烃是含量最为丰富的组分;31种VOCs浓度之和及烷烃、烯烃、芳香烃3类化合物的各组分浓度之和都呈现出早晚高,中午低的日变化特征.机动车尾气排放是研究区环境空气中VOCs的主要来源,同时汽油、液化石油气的挥发以及涂料和溶剂的挥发也是其重要来源.研究区VOCs气团对臭氧生成潜势贡献率最大的是芳香烃(42.5%)和烯烃(38.6%);甲苯、反-2-丁烯、间/对二甲苯、正丁烷、1,3,5-三甲苯等是VOCs中的关键活性组分.机动车尾气排放、汽油蒸发是导致研究区环境空气中臭氧形成的重要VOCs排放源.健康风险评价结果表明,己烷、1,3-丁二烯和BTEX对人体的非致癌风险(HQ)在3.95E-03~2.45E-01之间,对暴露人群不存在非致癌风险;1,3-丁二烯、苯的致癌风险值(RISK)分别为1.47E-05、5.34E-05,对暴露人群存在潜在的致癌风险.本研究结果与国内其它部分城市环境空气中苯系物健康风险评价结果的比较研究发现,我国城市环境空气中苯对暴露人群存在着较大的致癌风险,因此,我国有必要采取措施严格控制环境空气中苯的污染水平,尽早研究并制定环境空气中苯的环境基准和标准.     

粉煤灰的理化特征及其综合利用

粉煤灰是火电厂排出的固体废物,全国年产生量达1亿t以上。目前我国对粉煤灰的利用率还比较低,粉煤灰大部分在贮灰场堆放,这不仅造成环境污染,也使资源大大浪费。解决粉煤灰污染的最佳办法是进行综合利用,文中简要介绍了粉煤灰的理化特征及综合利用途径。      

污泥超声处理及其在好氧消化中的应用

污泥好氧消化工艺可以有效实现污泥的稳定和减量,为了进一步提高好氧消化的效率,促进有机质的降解,在对污泥超声处理性能研究的基础上,考察了不同超声辅助处理手段对污泥好氧消化的影响.结果表明,经1.0 W/mL超声处理10 min后,污泥上清液中溶解性COD增加了5.4倍,污泥总悬浮固体减少了16%;而经0.05 W/mL超声处理10 min后,污泥比耗氧速率可提高29%.用这2种超声预处理好氧消化的进泥时,污泥有机质降解率没有明显改变,但用1.0 W/mL超声处理好氧消化的回流污泥时,污泥有机质降解率提高了15%,而且消化污泥的沉降性能良好,上清液中有机质含量增加很少,因此,后者可以用于改善污泥好氧消化工艺.     

微生物活动与酸性矿井水的形成及其控制措施的探讨

酸性矿井水是煤炭生产开采中产生的一种主要水污染物.煤中硫化物的氧化是酸性矿井水形成的基本原因.本文通过实验证明,微生物氧化作用是煤中硫化物氧化的最主要因素;硫化物的自然氧化过程非常缓慢;抑菌剂对抑制硫化物的微生物氧化作用十分有效.从而提出在井下施用抑菌剂控制酸性矿井水生成的设想.     

基于社会经济发展的溃坝洪水损失动态预测评价模型

基于我国现阶段的社会经济发展状况,分析了社会经济发展对水库溃坝洪水损失变化的影响,将溃坝洪水损失变化与社会经济发展速度联系起来,在某个基准年的溃坝洪水损失评估值的基础上,构建了溃坝洪水损失动态预测评价模型,给出了反映随着社会经济发展速度而变化的生命损失、经济损失和社会与环境影响的计算公式,并对公式中各个参数的取值进行了初步的探讨,提出了参数的建议范围.模型能够有效地反映溃坝洪水损失随着社会经济发展而变化的动态时变特性,这为溃坝洪水损失的动态预测提供了一种新的尝试.以江西省长龙水库为例,应用水库所在地的社会经济发展速度指标,在2004年溃坝洪水损失评估值的基础上进行了溃坝洪水损失动态预测评价;计算结果表明,经济损失、社会与环境影响随着社会经济的快速发展而显著增加,生命损失则随之显著减少,验证了模型的适用性.