微通道中电场作用下的液滴生成过程研究

利用数值模拟方法对电场作用下的十字型微通道中的液滴生成过程开展了研究,通过CLSVOF耦合模型和电磁流体模型考察了液滴生成不同阶段的形态演变及速度、压强分布规律,分析了液滴断裂的生长、挤压和断裂机制。研究结果有助于加深对微通道中多相流动、特别是电场的影响效果的理解,为微反应器设计与控制提供理论指导与数据支撑。     

挂膜方法对生物膜特性及生化尾水深度处理的影响

为探索低浓度生化尾水生物深度处理的快速挂膜方法,采用4种方法（投加壳聚糖法、投加铁离子法、接种排泥法和自然挂膜法）进行挂膜,考察其对生物膜主要特性（生物膜量MLSS、胞外聚合物（EPS））和废水处理效果的影响.结果表明：在挂膜期间,投加壳聚糖法有利于生物膜量、EPS迅速增加,两者平均含量达到4种方法中的最大值,分别为（9.26 ±3.30） mg/cm³和（42.51 ±33.49） mg/（gSS）,但其生物膜活性f值最低,污染物的去除效果不是最佳;投加铁离子成膜时,生物膜特性稳定,活性高,污染物去除效果最佳,COD_Cr、NH₄⁺-N、TP去除率分别较快稳定在（66.13 ±2.30）%、（92.03 ±7.72）%和（62.75 ±4.41）%;接种排泥法的生物膜量、EPS均含量、污染物去除效果比投加壳聚糖、铁离子法稍低;自然挂膜法前期对污染物去除率低,稳定时间较长,除TP外,COD_Cr、NH₄⁺-N去除率在挂膜后期与投加壳聚糖法、接种排泥法相差不大.综合地看,投加铁离子法,虽然生物膜量、EPS含量略低于投加壳聚糖法,但生物膜活性高、污染去除效果好,是低浓度尾水挂膜的最佳方法.     

油烟净化器对餐饮VOCs排放和光化学特征的影响

选取了北京市21家餐饮企业,检测了净化器前端和后端的挥发性有机污染物（VOCs）的浓度水平,经油烟净化器净化后,烷烃类、烯烃类、含氧VOCs类和苯系物类污染物的排放平均浓度分别为（714.62±212.17）,（264.88±94.58）,（374.72±57.48）和（174.93±55.19）μg/m³,烯烃类污染物中仅对四氯乙烯有明显的浓度降低效果.根据净化器对VOCs污染物的去除效果,有35.7%的净化器净化效率为负值.烯烃类污染物是餐饮油烟污染中臭氧生成的最重要的前体物,占总臭氧生成潜势的48.2%~50.7%.苯系物成为餐饮业排放污染物中二次有机气溶胶（SOA）的主要前体物,占总SOA生成潜势的95%以上.     

沈阳市挥发性有机物污染特征及反应活性

2019年对沈阳市大气挥发性有机物(VOCs)开展了为期l a的观测,并对得到的53种物种进行浓度特征以及反应活性的研究.结果表明,观测期间沈阳市VOCs平均浓度为65.33 μg·m-3,烷烃、烯烃和芳香烃质量分数分别为62.44％、16.52％和19.32％.浓度排名前10的物种主要是C3～C5的烷烃、烯烃和部分芳香烃,累计占VOCs总浓度的64.13％.大气中烷烃、烯烃和芳香烃浓度均表现为双峰型的日变化特征,峰值分别出现在06:00～08:00和19:00～20:00,最低点出现在14:00～15:00;月变化上,该地ρ(VOCs)分别在12月和5月达到最高值(136.44μg.m-3)和最低值(35.61 μg·m-3);VOCs表现出明显的季节变化特征,即冬季＞秋季＞夏季＞春季,且烷烃、烯烃和芳香烃均随季节表现出增加趋势.通过特征值甲苯/苯(T/B)研究发现,沈阳春季VOCs主要来源于交通源和采暖源,夏季主要来源机动车尾气以及溶剂挥发,秋冬季主要受生物质燃烧和煤燃烧等排放源的影响.通过对反应活性分析,燃烧源是沈阳市控制臭氧污染的关键,丙烯、乙烯和1-己烯是沈阳市大气VOCs中反应活性最高的物种.     

Effect of activated sludge treatment on the formation of Nnitrosamines under different chloramination conditions

Municipal wastewater discharge is considered as one of the main sources of N-nitrosamine precursors which can impact the qualities of downstream source waters and reclaimed wastewaters for potable reuse. NNitrosamine precursors can be removed to various degrees during biological wastewater treatment (e.g., the activated sludge (AS) process). So far, little is known about the impact of the AS process on N-nitrosamine formation under practical disinfection condition (e.g., uniform formation condition (UFC)). In this study, N-nitrosamine UFC from selected model compounds, sewage components (i.e., blackwaters and greywaters) and sewage samples were comprehensively investigated during batch AS treatment tests. NNitrosodimethylamine (NDMA) formation from the tested precursor compounds (i.e., trimethylamine (TMA) and sumatriptan (SMTR)) under UFC chloramination decreased mostly after 6 or 24 hr treatment with different types of AS (i.e., domestic rural AS, domestic urban AS, and textile AS), and the reductions in NDMA UFC were comparable to their NDMA formation potential (FP) reductions. In urine and feces blackwaters, NDMA UFC increased after 6 or 24 hr treatment with the domestic (i.e., rural and urban) AS, while NDMA FP decreased substantially. The increases in NDMA UFC after AS treatment was presumably attributed to the removal of bulk organic matters (e.g., dissolved organic carbon (DOC)) which favored NDMA formation under UFC. On the other hand, in laundry greywaters having relatively abundant DOC, N-nitrosamine UFC was less affected by DOC removal before or after AS treatment, but decreased to similar degrees with N-nitrosamine FP. In sewage samples collected from wastewater treatment plants, N-nitrosamines UFC tended to increase or remain constant during AS treatment, despite the decreases in their FPs. These results suggest that biological wastewater treatment (e.g., the AS process) may not effectively reduce N-nitrosamine formation (e.g., measured under UFC) partially because the concurrent removal of bulk organic matters (e.g., DOC) favored N-nitrosamine formation in s econdary effluents.     

柳州市春季大气挥发性有机物污染特征及源解析

为了解我国西南岩溶工业地区VOCs 污染特征及其来源,2019年3 月用GC955 挥发性有机物在线监测系统对柳州市大气VOCs进行监测并对其污染特征、臭氧生成潜势(OFP)、气溶胶生成潜势(AFP)和正交矩阵因子模型(PMF)进行分析.结果表明:①研究区春季监测期间共检出50种VOCs组分,日平均摩尔分数为25.52...     

西安市新装修室内空气中醛酮类化合物的污染特征及健康效应

室内空气质量与人体健康息息相关，为了解新装修室内大气中醛酮类化合物的污染特征及健康效应，实验对西安市三个不同装修材料及不同装修风格房间的大气环境开展研究。使用2,4-二硝基苯肼硅胶提取小柱（DNPH）进行采样，并采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）对18种醛酮类物质进行检测，研究其污染水平及特征，并根据物质的光化学反应活性，计算其臭氧生成潜势（ozone formation potential，OPF），评估其对不同年龄段人群的非致癌和致癌健康效应。研究表明：（1）18种醛酮类物质在三个新装修房间空气样品中的总含量为79.9—194.4 μg·m⁻³，高于普通室内环境中的含量。且在供暖期含量显著增加，升高了23.9%—53.3%。其中丙酮、甲醛、乙醛、正壬醛是主要的污染物，其中丁酮在Room 2中显著高于其他两个房间。（2）甲醛和乙醛的光化学活性显著高于其他物质，因而对OPF贡献较大。丙酮虽然含量显著高于其他物质，但是由于光化学活性较低，对OPF贡献不显著。（3）乙醛超过了室内安全排放标准，且在Room 2和Room 3中的非致癌风险危险熵（hazard quotient，HQ）不容忽视。终身致癌风险评估（incremental lifetime cancer risks，ILCR）显示不同人群暴露甲醛的I_LCR均大于1×10⁻⁶，存在潜在健康风险。人群暴露乙醛的I_LCR值仅青少年和老年人在Room 1中低于1×10⁻⁶。由此可见新建住房室内空气中醛酮类物质的污染所产生的健康效应不能忽视。     

中山市臭氧污染来源解析与敏感性分析

利用数值天气预报模式和嵌套网格空气质量预报系统的来源解析模块（WRF NAQPMS/OSAM）对中山市2019年9月1次臭氧（O₃）污染过程进行了模拟分析，并对O₃来源进行了解析。结果表明，WRF-NAQPMS/OSAM模型能较好地模拟出该时段的O₃浓度。此次污染过程区域传输对中山市O₃浓度贡献显著，平均贡献比例为82.9%，本地平均贡献比例为17.1%，对中山市O₃贡献最大的2个来源分别是溶剂源和交通源，平均贡献占比分别为43.0%和42.7%。另外，工业源的贡献也不可忽略，平均贡献占比为11.0%。中山市O₃总体上处于挥发性有机物（VOCs）控制区，结合臭氧生成潜势（OFP）分析和源解析结果，溶剂源、交通源和工业源排放的甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、1，2，3-三甲苯、正丁烷和异戊烷对O₃形成贡献显著，是中山市O₃污染治理应注意的重要前体物。建议中山市建立以VOCs控制为主导，VOCs和氮氧化物（NO_X）协同控制的长期O₃防控策略。     

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据，分析了臭氧（O₃）污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O₃污染较为严重，且主要发生在9月，午后O₃峰值常与早高峰的NO₂浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O₃在NO₂维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在 NO₂维度下，NO₂控制区和NO₂-VOCs过渡区的NO₂质量浓度为7 ~ 13 μg/m³，NO₂-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO₂质量浓度为15~17 μg/m³。在VOCs反应活性维度下，当NO₂质量浓度大于10 μg/m³时，VOCs反应活性越高，O₃浓度越高。在高VOCs反应活性（30 ℃或以上）时，NO₂浓度每降低1 μg/m³，各区域的O₃质量浓度能降低约8 ~ 9 μg/m³。结合NO₂ 和VOCs反应活性2个维度，得出湖南省午后O₃生成以 NO₂控制区和NO₂-VOCs 过渡区为主，在晴天干燥和高温条件下，减排NO₂可有效降低O₃浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O₃生成敏感性的新思路。