大气环境无人机监测方法研究

目前地面常规大气监测手段难以对垂直方向污染源监测,也难以应对环境突发事件,采用无人机大气监测与数值模拟结合的方法可以解决该问题。实验开发了基于无人机平台的空气质量监测平台,采用数值模拟方法确定平台搭载方案,再对无人机监测系统得到的监测数据与数值模拟计算结果作对比分析,得到各项污染物浓度。分析了该方法存在的问题,提出了提高数据链路传输能力,开展无人机遥感系统相关环境质量评价方法学研究,开发精度高、质量轻的无人机大气监测吊舱,开展地面静止比对和飞行测量比对实验等建议。     

干法煤粉磁选脱硫的试验研究

本工作首次在国内完成了干法煤粉磁选脱硫的试验,探讨了脱硫机理,简述了磁法脱硫的工艺及高梯度磁分离器(HGMS)装置。试验结果表明:最佳梯度磁场强度为0.65—0.75T,最佳煤粉颗粒度在100目—120目,脱硫率最高达70％左右,费用估计为7.5元/t煤左右。     

Fingerprinting of Gasoline and Coal Tar NAPL Volatile Hydrocarbons Dissolved in Groundwater

Accidental spills and chronic leaks of fuel oil or other hydrocarbon material (e.g., coal tar) often result in subsurface accumulation of nonaqueous phase liquid (NAPL), which can be a subsequent source of contamination in groundwater. Linking hydrocarbons in groundwater to a source NAPL has been difficult when using standard target analytes (e.g., BTEX) because of differences in partitioning properties of the analytes between the source NAPL and groundwater. Because aqueous solubility is predicted to be the controlling influence in the partitioning of hydrocarbons from NAPL to groundwater, a solubility-based approach to matching dissolved hydrocarbons in groundwater to their source NAPL has been developed and validated for two sites with commonly encountered types of NAPL contamination. Specifically, a gasoline LNAPL and a coal tar DNAPL from two separate sites (West Virginia and California) and groundwater interfaced with these NAPLs were analyzed for approximately 50 gasoline-range hydrocarbons consisting of paraffin, isoparaffin, (mono-) aromatic, naphthene, and olefin compounds (PIANO). Solubility characteristics of selected alkyl aromatic hydrocarbons from the PIANO analysis were used to identify a set of diagnostic hydrocarbons, expressed as hydrocarbon ratios, which were found to be useful in distinguishing the source(s) of hydrocarbons in groundwater. At the West Virginia site, the diagnostic ratios in a downgradient groundwater sample were similar to those of a gasoline NAPL at that site, indicating the source of hydrocarbons to the groundwater was the upgradient gasoline NAPL. The diagnostic ratios of the groundwater in contact with the gasoline NAPL and the remote groundwater were also similar, providing evidence that the diagnostic ratios were retained during transport in the aquifer. At the California site, diagnostic ratios in a cross-gradient groundwater sample differed from those of the coal tar NAPL at that site, indicating that the remote groundwater hydrocarbons did not originate from the coal tar contamination. Environmental factors such as selective degradation of specific isomers and various geological conditions (e.g., soil mineralogy, and organic content) may confound the application of this solubility-based fingerprinting approach. Thus, it is recommended that multiple diagnostic pairs be simultaneously evaluated when considering this fingerprinting approach for specific sites and product types.     

粉煤灰免烧陶粒制备及其重金属废水净化性能

摘要重金属废水对环境的污染已经引起科研人员的广泛关注。以粉煤灰和水泥为原料、添加活性成分FeS,制备一种免烧陶粒用于含重金属Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋的废水处理。探讨了物料配比及蒸养时间对陶粒筒压强度及其比表面积的影响;研究了固液比、接触时间、pH、温度及初始溶液浓度等因素对Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋离子净化效果的影响规律,并对实验结果进行了等温线拟合。XRD分析显示,免烧陶粒中存在Ca（OH）2、C—D—H、FeS等矿物相,对重金属离子具有非常好的固定化作用。该免烧陶粒对重金属离子具有很好的去除效果,具备较好的应用前景。     

三维电极法深度处理维生素生产废水

采用三维电极法对维生素废水进行深度处理,分别以钛涂钌铱板、铁板和不锈钢板作为电极阳极,石墨板作为电极阴极,柱状活性炭作为粒子电极,结果表明,当以钛涂钌铱板作为阳极,以粒径为1 mm的柱状活性炭作为粒子电极时电解效果最好,COD和色度去除率最高。实验选择电解电压、电极板间距、电解时间和初始pH值作为主要影响因素进行正交实验,实验研究证明,各因素的影响大小为电解电压>电极板间距>电解时间>初始pH值,得到的最佳参数组合分别为:电解电压为10 V,电极板间距为8 cm,电解时间为20 min,初始pH值为4,得到COD和色度最大去除率分别为59.5%和93.57%。     

采煤塌陷地积水对土壤氮素矿化过程的影响

煤炭开采导致大面积的土地塌陷,使大量耕地出现常年积水或季节性积水,对塌陷地土壤氮素矿化过程产生一定影响。采集了某矿采煤塌陷地土壤样品,进行好气和淹水培养条件下间歇淋洗培养实验,研究了塌陷地积水对土壤氮素矿化过程的影响。经过62d的培养,40d左右氮素的矿化过程趋于稳定,淹水培养条件下土壤氮素最终累积矿化量为68.99mg/kg,约为好气培养条件的10倍,且淹水培养条件下土壤氮素矿化势可达69.472mg/kg,均矿化速率为5.210mg/(kg·d),说明淹水对土壤氮素矿化过程有显著的促进作用。将实验所得累积矿化量分别代入简单指数模型及双因子指数模型进行拟合,发现简单指数模型能有效模拟好气和淹水培养条件下土壤氮素矿化过程,并获得了2种培养条件下土壤氮素矿化过程的模型参数。     

基于数据库的污染场地流程管理初步设计

污染场地是工业化发展的产物,中国的污染场地修复与管理尚处于起始阶段,如何实现国家层面对污染场地的有效监管是一个重要课题。在国家污染场地信息管理数据库框架基础上,提出了以流程管理(BPM)架构技术和业务流程引擎技术为基础构建支持跨平台和跨系统的数据采集、处理和分析的BPM运行平台,设定了污染场地管理的主要机构和相应主要角色,还设计了污染场地资料入库和分类评估的管理流程,以期为中国污染场地的计算机化和网络化监管平台建设提供参考和借鉴。     

基于熵权和层次分析法的VOCs处理技术综合评价

针对化工行业所使用的VOCs控制技术,综合考虑了环境、经济、管理以及技术4个一级因素以及13个二级因素对化工企业中常用的VOCs控制技术进行综合评价,建立基于熵权法与层次分析法相结合的模糊综合评价模型,对9种VOCs末端治理技术进行量化分析评价.阐述了备选VOCs的排放控制技术筛选方法、指标体系的构建以及评价方法,最后...     

利用CRT屏玻璃制备板状泡沫玻璃

以废旧阴极射线管(CRT屏)为主要原料,混合碳粉作为发泡剂,硼砂为助熔剂、稳泡剂,利用烧结法制备出的板状泡沫玻璃是一种高性能无机建筑保温材料。利用TG-DSC-MS研究分析了CRT屏玻璃的热性能与发泡剂协同作用的关系。配合料被预先压制成板块状,然后在发泡温度下进行烧成。研究了发泡剂碳粉的含量、发泡温度和发泡时间与其结构、性能的关系。研究分析表明,以废CRT屏玻璃为主要原料、碳粉为发泡剂,将混合料压制成块,烧制出板状泡沫玻璃。其较佳的发泡温度为850℃、碳粉的最佳用量范围为0.3%～0.5%,较好的发泡时间为30 min。烧制的板状泡沫玻璃的密度为0.292 g/cm3。在相同的制备条件下,随着发泡温度的升高,气泡孔径也呈现增大趋势,孔壁也逐渐变薄。随着发泡时间逐渐增加,气孔的直径迅速增大,并有形成连通孔。     

PRB强化垂直流人工湿地系统处理煤矿废水

针对常规人工湿地系统处理高浊含氮磷的有机煤矿废水不佳的问题,采用PRB与人工湿地耦合的方法,进行砂箱模拟实验研究。实验结果表明,由无烟煤、钢渣及沸石构建的PRB强化垂直流人工湿地系统对NH4+-N、PO34--P、Mn2+、COD、SS的去除率分别达到88.84%、96.08%、98.98%、85.78%和94.00%,与常规人工湿地相比,具有处理效率高、水力负荷大、占地面积小等特点,更便于运行管理。