红色预警期间北京市PM2.5浓度特征及应急措施效果评估

综合利用监测数据并结合数值模型,分析了2015年北京市第2次空气重污染红色预警期间PM_(2.5)浓度变化特征并初步评估了减排措施对PM_(2.5)浓度的影响.结果表明:污染初期北京市南部地区PM_(2.5)浓度明显偏高,且PM_(2.5)极端高值往往出现在北京南部站点.污染输送阶段,北京市PM_(2.5)小时浓度在短时内呈爆发式增长,浓度积累速率可达5~10μg·m~(-3)·h~(-1).污染缓解阶段,偏北风作用,空气质量转好.预警期间北京市空气质量南北差异较大.应急措施实施后,北京市PM_(2.5)环境浓度下降约20%~25%.PM_(2.5)累积速率呈现出交通站城区站背景站的特征,与重污染日平均值相比交通站下降幅度最大,表明减排措施在交通站更加显著.气象条件对重污染的形成和结束起着决定性作用,为了更好的做好空气质量预警预报工作,应加强对小尺度天气系统的研究,同时关注不同方位PM_(2.5)浓度峰值及重污染持续时间的变化,形成北京市分区预报预警的经验.     

2004~2015年北京市清洁点臭氧浓度变化特征

利用2004~2015年北京市自动监测网络O₃浓度数据,综合探讨了北京市清洁点定陵站O₃浓度的变化特征,结果表明,定陵站2004~2015年O₃1h浓度整体呈上升的趋势,年均浓度增长率为4.40 μg·m^-3,定陵站O₃8h浓度整体呈下降的趋势,年均浓度增长率为-1.0 μg·m^-3,5~9月O₃8h平均浓度增长率为-1.5 μg·m^-3. 近3年来定陵站O₃8h重度污染天数增加明显,O₃污染形势严峻. 定陵站每年6月左右O₃浓度达到一年中的峰值,日变化上15：00~18：00左右出现小时浓度峰值且O₃日峰值浓度是中心城区的1.01~1.56倍;不同年份5~9月定陵站O₃日峰值浓度与城区站明显存在1 h滞后的现象,定陵站峰值浓度与城区峰值浓度之差近年来明显缩小,这可能一方面与O₃区域污染输送有关,另一方面可能与北京市城镇化扩张有关.     

基于城市污水资源化的微藻筛选与污水预处理

利用城市污水培养微藻,可在实现污水无害化处理的同时,培养微藻回收生物质能源.污水为微藻的培养提供氮、磷等营养组分和所需水源.由于城市污水含有大量的微生物,成分复杂,且不同藻种对污水的适应性与耐受性不同,因此,需要筛选出适宜于城市污水培养和高效产脂的藻种,并研究城市污水预处理方式,以使预处理后的城市污水更适于微藻的生长与产脂.本文根据课题组前期获得的藻种在城市污水中的生长与产脂情况以及对污水的净化能力筛选出适宜于城市污水培养的藻种.其中斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)原始株与蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)离子诱变藻株生物质与油脂产量较高,经污水培养后油脂产量分别可达0.43 g·L~(-1)、0.33 g·L~(-1),且含有较多的C16~C18脂肪酸,适宜于生物柴油的制备,同时可使培养后污水中COD、NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别达到86.4%、100%、94.3%、93.4%和81.8%、100%、94.9%、94.2%.对可规模化扩大的污水预处理方式进行研究,发现不同藻种所最适的污水预处理方式不同.对于耐污性能较强的斜生栅藻原始株,除去粗大悬浮物后的城市污水即可用于其培养.对于蛋白核小球藻诱变株,城市污水经沉淀、过滤联合预处理后适宜于其培养.     

麦秸强化石油烃污染耕地水浸洗盐过程及场地试验

针对油田产出水导致的含油盐污染耕地的生物强化修复,提出在土壤耕作层和主体层间填埋麦秸以强化水浸洗盐和抑制毛细返盐.结果表明,土壤中石油烃的浓度高于1.5% (质量分数)时会导致其疏水性增高而使得水浸润困难.添加5% (质量分数) 麦秸可使含油3.3%(质量分数)的盐污染土壤脱盐率从3%提高到25%,并可抑制毛细返盐.在中原油田实施了6 400　m²的现场实验,在耕作层(距地表25　cm)构建麦秸层,采用井水以及雨水进行洗盐,50 d后耕作层土壤电导率达到正常耕地水平的面积比例由17%提高到80%,Na⁺和Cl^-浓度分别从1 642.5 mg·kg^-1和1 301.2 mg·kg^-1下降到499.3 mg·kg^-1和433.8 mg·kg^-1.修复地块的小麦产量达正常耕地的72%,而对比地块仅为12%.说明添加麦秸可强化油盐混合污染耕地的水浸洗盐并抑制“毛细返盐".该方法操作便捷易行,在油盐混合污染耕地修复中具有很好的应用前景.     

霾天气南京市大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征

为了讨论南京市大气细颗粒物(PM2.5)及水溶性组分在霾天气下的污染水平和污染特征,2007年6月10日至2008年5月29日对南京市大气细粒子PM2.5进行了采样,用PM2.5在线监测浓度、离子色谱法等分别测得PM2.5的质量浓度、水溶性离子组成,初步研究了南京市大气细粒子(PM2.5)及水溶性组分在霾天气下的污染水平和污染特征。结果表明,南京市大气细颗粒物污染严重,霾天气下PM2.5中总水溶性离子质量浓度为54.28μg/m3,为非霾天气的1.6倍。分析的6种离子中SO42-、NO3-、NH4+是PM2.5的主要组成成分。灰霾期间PM2.5与NO3-、SO42-、NH4+的相关性较高,PM2.5中颗粒物的主要存在形式可能为NH4Cl、NH4NO3,(NH)42SO4或NH4HSO4。对比不同季节不同天气下的SOR(SO2转化率)和NOR(NOx转化率),发现霾天气下SO2和NOX转化率高于正常天气,表明SO2、NO2在霾天气更容易转化为二次粒子。     

三氯异氰尿酸对养殖海域浮游植物生长的影响

选取我国近海浮游植物优势种类尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense) 和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),采用实验室培养技术研究了常用渔药三氯异氰尿酸(TCCA)对养殖海域浮游植物生长的影响.结果表明,在较低浓度范围内TCCA对浮游植物的生长具有促进作用,而在高浓度时则具有显著的抑制作用.TCCA对浮游植物的毒性效应具有种间差异,甲藻类的耐受力明显强于其它种类.在高浓度TCCA作用下,甲藻的生长出现延滞现象:指数生长期滞后,特定比增长率和叶绿素a含量明显增大.从长期影响来看,在富营养条件下浮游植物对TCCA的耐受力增强.因此,TCCA等类似有毒有机物可能通过促进甲藻而抑制硅藻和其它藻类的增殖,进而对浮游植物群落结构产生深远影响.     

超声强化金刚石膜电极电化学降解效率的机制

从电化学氧化的传质过程、吸附与脱附、电极反应3个步骤,考察了超声强化金刚石膜电极(BDD)电化学降解效率的机制.超声对上述3个步骤都有显著影响.超声增强了污染物的传质过程,苯酚和邻苯二甲酸的传质系数分别由5.4×10-6m/s和6.7×10-6m/s增大至2.0×10-5m/s,提高了270%和199%.污染物在BDD电极表面的电化学吸附特性决定了超声对吸附与脱附过程的作用.苯酚的吸附量大,但中间产物难于脱附,超声虽然使得吸附量由6.49×10-10mol/cm2减小至1.39x10-10mol/cm2,但促进了产物的脱附,产生了正效应,有利于直接氧化,氧化峰电流提高了32%;邻苯二甲酸的吸附能力弱,超声使得吸附量由1.25×10-11mol/cm2进一步减小至3.11×10-12mol/cm2,产生了负效应,导致直接氧化消失.超声可以显著提高BDD电极的降解效率,而且对苯酚降解的促进作用更为明显.苯酚的平均电化学氧化能量利用率提高了287%,高于邻苯二甲酸的224%,这主要是因为超声可以同时强化苯酚的直接氧化和间接氧化,但对于邻苯二甲酸,间接氧化得到了加强,却不发生直接氧化.     

苯酚废水的高级氧化处理技术

分析了多种高级氧化技术对苯酚废水处理的共同作用机理,阐述了催化湿式氧化法、光催化氧化法、电催化技术、超声声化学氧化、超临界水氧化等在含酚废水高级氧化处理中的研究进展及发展趋势。     

吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中环氧氯丙烷的不确定度评定

依照《测量不确定度评定与表示》,对吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中环氧氯丙烷的结果进行不确定度评定。通过评定可知标准曲线配制过程所引入的相对不确定度最大,吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定模拟水样中环氧氯丙烷结果为（78±21）μg/L。     

Ce-Mn复合氧化物上PTA尾气的催化燃烧

研究了在Ce-Mn复合氧化物上对苯二甲酸（PTA）生产尾气中有机杂质的催化燃烧效果。考察了W/V杂质、床层入口温度、有机杂质体积分数和总体积空速等对对二甲苯、醋酸甲酯催化燃烧的影响,结果表明：以空气作为氧化剂,当W/V杂质大于200 g.min/L,有机杂质体积分数低于0.8%,反应气体总空速低于30 000 h-1,...