3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附

为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl2、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和Fe/Al（氢）氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3 种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3 种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe（III）和Al（III）摩尔比为9 ：1 的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L-1的200 mL Fe(III)和Al(III)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al（氢）氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L-1时吸附量达到29.3mg·g-1。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al（氢）氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H+和—OH2+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。     

草酸铁光催化协同络合铁脱硝剂再生过程

基于Fe2(C2O4)3的光化学性质,研究了Fe2(C2O4)3光催化协同络合铁脱硝剂再生的实验过程。实验考察了在50 ℃和Fe（II）EDTA浓度为0.01 mol·L-1以及NO进口浓度为530 mg·m-3的模拟烟气脱硝系统中,光催化再生模式、初始pH、Fe2(C2O4)3浓度及组成、氧气浓度对再生过程的影响。结果表明：Fe2(C2O4)3分开加入和分步光照是适合于本体系的反应方式;草酸钠与硫酸亚铁的最佳浓度比为3,浓度分别为0.06 和0.02 mol·L-1,吸收液初始pH为5.3,有氧参与条件下,实现了络合剂有效再生,再生吸收液脱硝率最高可恢复到60%左右;氧在再生过程中表现出正协同效应。通过牺牲光敏性的草酸铁配体再生脱硝络合剂,建立了一种温和的光助低温湿式氨法同步脱硫脱硝过程。     

西南地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

选择西南地区2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感影像数据,利用土地利用动态度分析土地利用变化情况,并依据当量因子法对生态系统服务价值（ecosystem service value,ESV）开展评估。结果表明：西南地区土地利用以林地、耕地和草地为主,分别约占总面积的48%、28%、20%。人工表面、草地、林地和耕地面积变化显著,20年间的净变化量分别为11 971.18、−8 738.63、−5 344.95、−2 244.40 km²。土地利用动态度呈上升趋势,尤其是2010年后土地利用变化程度加剧,其中人工表面动态度正向变化幅度最大。2000—2020年总ESV呈下降趋势,共减少195.55亿元,其中四川省、云南省下降较为明显。各类ESV变化趋势与土地利用类型变化趋势相似,林地、草地和耕地面积的减少是导致ESV亏损的主要因素。在未来发展中,应加大对林地、草地的保护力度,加强基本农田保护和高标准农田建设,提高土地集约节约利用水平,合理规划城乡建设用地,缓解经济增长对土地资源和生态系统的压力。     

改性无烟煤材料的制备及其对磷的吸附回收性能

为了实现污水中磷的回收与资源化利用,提出采用Fe-Al-Zr改性的无烟煤材料吸附-回收磷的方法。该吸附剂对磷的总吸附量为13.022 mg/g,吸附机理主要包括静电作用、配体交换和表面沉积等;微孔提供主要的吸附位点,决定了磷的吸附容量。该吸附剂可循环使用4个周期,直至磷的吸附率低于50%。在碱性条件下,通过投加一定量的CaCl₂〔Ca∶P（摩尔比）=2∶1〕,磷能够以羟基磷灰石（HAP）的形式脱附和被回收。

     

基于模糊层次分析法的VOCs泄漏检测与修复效果评估体系研究

基于模糊层次分析法(FAHP),从国内现有泄漏检测与修复(LDAR)相关标准和技术指南中筛选出项目建立、现场检测、泄漏修复与复测、台账管理4个层面14项评估指标,构建LDAR实施效果评估的层次结构模型,通过对专家、企业、第三方服务商3类群体代表发放30余份问卷调查,进而计算指标权重,以解决国家日益重视挥发性有机物(VOCs)管控形势下,如何科学评估LDAR实施质量的难题。结果显示,LDAR实施效果评估中一级指标排序依次为泄漏修复与复测(0.305)、项目建立(0.281)、现场检测(0.245)和台账管理(0.169),14项二级指标权重排序中泄漏修复及时性权重最高、免予检测合规性权重最低。研究在权重值的基础上建立一套系统的LDAR实施效果评估体系,并将其应用于制药、塑料制品、合成树脂、涂料油墨制造的10家企业,得出制药行业整体实施效果偏好,合成树脂与涂料油墨行业实施水平相当,塑料制品企业在落实LDAR工作的合规性略低。

     

SEMS系统引入机动车排放检测可行性研究

机动车排放实验室测试与实际道路测试结果间存在较大差距,目前实际道路测试普遍采用车载排放系统（portable emission measurement system,PEMS）,但PEMS系统具有操作复杂、测试装置整体较重等缺点,急需简单易行的实际道路排放测试系统。基于传感器技术的机动车智能排放测试系统（smart emission measurement system,SEMS）,结构简单,操作方便,将其引入机动车实际行驶排放检测非常必要,但国内缺乏SEMS系统测试应用相关研究。通过研究国内外SEMS系统现状,并开展相关对比测试试验,研究SEMS系统引入机动车排放检测可行性与存在的问题。结果表明：SEMS系统测试的颗粒物数量（PN）与PEMS测试结果的差异为10%~30%;氮氧化物（NO_x）排放量与实际道路对比测试结果差异较大,特别是激烈驾驶情况下,最大差异高达369%;PN和NO_x排放测试结果瞬时分布和累计分布趋势较为一致。基于测试试验及结果分析,探讨了SEMS系统引入机动车排放检测的可行性,提出SEMS系统引入机动车排放检测具备一定可行性,可用于NO_x和PN高排放车辆筛查。

     

我国地表水和沉积物PPCPs赋存与交互迁移影响因素

药品及个人护理品（PPCPs）作为一类典型的新型污染物,由于被广泛使用和存在“假持久性”,在水环境中经常被检测到,引起全球的广泛关注。沉积物是PPCPs重要的环境蓄积库,被污染的沉积物可成为长期污染源对上覆水造成污染。综述了近年来国内外研究成果,分析了PPCPs在中国七大地区典型地表水和沉积物中的赋存现状,归纳总结了PPCPs自身性质、沉积物组分和环境因素对PPCPs在水-沉积物体系交互迁移的影响。结果表明：1）我国地表水中检测到的PPCPs浓度为未检出（ND）~9 785 ng/L,检出率和浓度较高的PPCPs有20种,浓度最高的为非抗生素类药物的咖啡因（CAF）,其次为红霉素（ETM）和磺胺甲噁唑（SMX）。我国七大地区地表水中浓度最高的PPCPs是非抗生素类药物兴奋剂,其在华北、华南、西南和西北地区污染程度较高;其次是抗生素类药物中的大环内酯类和磺胺类,其在东北、华东和华中地区污染程度较高。华北地区地表水中PPCPs污染程度最高,其次为华东地区。2）我国水体沉积物中检测到的PPCPs浓度为ND~3 440 ng/g,检出率和浓度较高的PPCPs有18种,其中浓度最高的是三氯卡班（TCC）,其次是土霉素（OTC）和诺氟沙星（NOR）。我国七大地区沉积物中浓度最高的PPCPs是个人护理品抗菌剂,其在华南地区污染程度最高;其次是四环素类和喹诺酮类,其中四环素类在华东、华中和东北地区污染程度较高,喹诺酮类在华北、西北和西南地区污染程度较高。华南地区沉积物中PPCPs污染程度最高,其次为华东地区。3）我国地表水和沉积物中PPCPs浓度在世界范围内处于较高水平。水-沉积物体系的交互迁移主要受PPCPs自身性质和沉积物组分的影响,需要进一步明确沉积物组分和水环境条件等多因素耦合作用下的PPCPs交互迁移机制。

     

土壤中聚乙烯和聚苯乙烯微塑料对多环芳烃的吸附行为和机理分析

本研究旨在探讨微塑料对土壤基质中16种多环芳烃（PAHs）吸附的影响.通过批实验考察了PAHs在聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）微塑料上的吸附过程,系统地评价了pH和腐殖酸（HA）浓度等环境因素对微塑料吸附土壤PAHs的影响.结果表明,微塑料对土壤中PAHs的吸附动力学符合准二级动力学模型,且Freundlich模型对吸附结果的拟合程度（R²=0.9868~0.9931）明显高于Langmuir模型（R²=0.8638~0.8927）, 说明微塑料对PAHs的吸附过程主要为化学吸附.通过吸附热力学计算的ΔH均为正值,ΔG为负值,表明微塑料对土壤PAHs的吸附是自发的吸热过程.pH和HA对PE和PS微塑料吸附PAHs的影响显著,PE和PS微塑料对PAHs的吸附量分别在pH=5.0和pH=7.0时达到峰值;腐殖酸浓度的增加抑制了PAHs在PE微塑料上的吸附,吸附量从9363.95 ng·g^-1降到4877.42 ng·g^-1,但促进了PAHs在PS微塑料上的吸附,吸附量从9422.71 ng·g^-1增加到13259.73 ng·g^-1,这表明PAHs对腐殖酸的亲和力高于对PE微塑料的亲和力.微塑料对土壤PAHs的吸附主要与静电 作用、π-π作用和疏水作用有关.     

安徽某焦化污染场地生物泥浆反应器中试研究案例

多环芳烃（PAHs）尤其是高环PAHs作为焦化污染场地的特征污染物,是一种高毒性、难降解的污染物。生物泥浆生物反应器技术由于具有较高的可调控性,且对难溶解有机物的去除效果好,是一种具有工程化前景的土壤修复工艺。采用自主研发的1 m³泥浆反应罐和商业化的PAHs降解菌剂,在代表性污染土壤进行中试试验,探索了接种菌剂后微生物群落结构变化、优化含固率和微生物反应关键参数的波动范围。结果表明：微生物在营养物质的刺激下,第3~6周快速增殖,其中Hydrogenophaga、Sphingomonadaceae、Pseudomonas等菌属增殖明显,可能参与了PAHs的降解;具有代表性的高环PAHs污染物苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘浓度从几倍于GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》一类建设用地的管控目标值降至修复目标值以下。针对国内缺少实际场地中试规模数据的问题,获得可靠的泥浆反应器运行数据,有助于推动泥浆生物反应器技术在国内向工程化规模扩展。

     

漯河市机动车尾气排放挥发性有机物源成分谱特征及影响

选取漯河市26辆不同类型车辆开展尾气排放挥发性有机物（VOCs）源采样,分析VOCs源成分谱特征及其对环境和人体健康的影响。结果表明：轻型汽油车尾气排放以含氧挥发性有机物（OVOC）和烷烃为主,特征物种主要包括丙酮、异戊烷、乙醛、2,3-二甲基丁烷和乙烯;柴油车尾气排放以OVOC和烯烃为主,特征物种主要包括丙酮、乙烯、乙醛、苯甲醛和丙烯醛。随着累计行驶里程的增加,汽油车烷烃排放增加47.3%,芳香烃排放下降122.4%。轻型汽油车尾气排放的OVOC和柴油车尾气排放的烯烃对臭氧生成潜势的贡献较高,芳香烃对二次有机气溶胶生成潜势贡献最大;国Ⅳ、国Ⅵ轻柴车和国Ⅳ重柴车的源活性因子较高,均为应当优先控制的机动车类型。检车场工作人员VOCs暴露存在非致癌和致癌健康风险,应加强健康防护。