石油炼化无组织VOCs的排放特征及臭氧生成潜力分析

选取我国光化学活跃的珠江三角洲地区(PRD)典型石油炼化工艺的炼油装置、化工装置和污水处理装置,采用离线和在线的多种先进仪器监测其VOCs的无组织排放特征,并采用间、对-二甲苯/苯(X/B)、甲苯/苯(T/B)、乙苯/苯(E/B)比值分析其VOCs的老化特征,采用最大增量反应活性法(MIR)、等效丙烯浓度法和OH自由基反应速率法(L_OH)3种方法综合评价其VOCs的化学反应活性及臭氧生成潜势(OFP).研究发现,炼油装置区和化工装置区总挥发性有机物(TVOC)浓度早晚高,中午低;污水处理区呈双峰趋势.3个装置区无组织排放的VOCs中烷烃浓度均占比最高,同一装置区内的不同装置VOCs排放特征不同.石化企业X/B、T/B和E/B值较城区和郊区的高,化工装置区的压缩碱洗装置区(CAW)T/B值最大.石化企业VOCs的活性较城区和郊区的强,其平均OH消耗速率常数为15.22×10^-12cm³/(mol·s),最大增量反应活性为4.21mol(O₃)/mol(VOC).化工装置区对石化企业OFP总量的贡献最高,为84.83%;其次是污水处理区,12.95%;炼油装置区最低,为2.22%.化工装置区的CAW对石化企业OFP贡献率最高,为34.26%;污水处理区的浮选池(FT)贡献率最低,为0.36%.     

中国地区大气汞的数值模拟研究

结合中国地区的汞排放,利用引入大气汞化学反应机制和干沉降模型的区域大气环境模式系统(Regional Atmospheric Environment Model System,Reg AEMS),对中国地区大气汞化物浓度和干沉降通量的时空分布特征进行模拟研究。研究结果表明,中国地区年均气态零价汞Hg0、氧化汞Hg O、氢氧化汞Hg(OH)2、氯化汞Hg Cl2和颗粒态汞HgP的沉降量分布类似。除西部、西北部地区Hg0的浓度较低外(0.5 ng·m-3),其他地区均高于全球背景浓度。各类汞化物浓度的季节变化明显,8月最低,2、3月最高。一次汞源区附近汞浓度随高度递减,在离源较远的地区,高层汞浓度较高。气态零价汞的干沉降速度的季节变化最明显,其干沉降通量在夏季最高。模拟区域中气态零价汞、氧化汞和颗粒态汞的年干沉降量分别为163.9、7.43和32.2 t。     

Book reviews

AUTOMATIC METHODS OF ANALYSIS by M. Valcárcel and M. D. Luque de Castro, Volume 9 in series Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry, Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1988), 560 pages, US$ 131.50

SELF‐DIFFUSION IN ELECTROLYTE SOLUTIONS: A CRITICAL EXAMINATION OF DATA COMPILED FROM THE LITERATURE by R. Mills and V. M. M. Lobo, Volume 36 published in the series Physical Sciences Data, Elsevier, Amsterdam (1988), 354 pages, US$ 134.25     

黄土高原东部大气降尘量的空间和季节变化

2012年,黄土高原东部未发生明显沙尘事件,降尘主要表现为常态化的非尘暴降尘.对2012年该区18个站点降尘量监测结果表明,研究区年均降尘量为89.27t/(km2×a),春季、夏季、秋季和冬季分别占全年的53.69%、22.45%、8.44%和15.42%;降尘量季节变化主要受风速影响,但高的降水量和NDVI指数也可以减少降尘量;在现代气候背景下,研究区各季节非尘暴降尘均主要为地方性粉尘,春、冬季降尘中远源粉尘含量相对较高,总体来说,黄土高原东部已很少接收西北干旱区的远源粉尘;与地质时期风尘通量相比,黄土高原现代降尘量表明现代气候可能处于间冰期较为暖湿的时期,并且倒数第2次冰期和末次冰期的整体气候环境可能类似于黄土高原西部现代3、4月份的气候,而倒数第2次间冰期和末次间冰期则类似于黄土高原东部现代5、6月份的气候.     

臭氧接触池臭氧投加方式的优化

臭氧接触池内臭氧(O₃)投加方式是影响臭氧接触池反应效率的关键因素. 以密云水库水为处理对象,对臭氧接触池内臭氧投加方式进行优化,通过考察气液接触方式和投加点个数对ρ(O₃)、传质效率及有机物去除率的影响,确定最优臭氧投加方式. 结果表明,适当增加布气点个数可有效增强气液传质,提高有机物去除率,但当布气点个数高于3个时,臭氧传质效率无明显提升,而且造成出水ρ(O₃)过高,不利于后续工艺的进行. 采用三段式臭氧投加方式,臭氧投加比为3∶3∶1时,密云水库水中臭氧传质效率达78.1%,有机物去除率为47.5%; 向密云水库水中添加3mg/L腐殖酸后,该投加比下臭氧传质效率为76.8%,有机物去除率为40.3%,出水ρ(O₃)为0.26mg/L,不会对后续工艺产生影响;并且该条件下臭氧利用率最高,BrO₃-生成量最低,为最佳臭氧投加比.      

东北典型湖库水体对铜绿微囊藻荧光特性的影响

为考察东北典型湖库水体对铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)生长过程中IDOM(细胞内溶解性有机物)荧光特性的影响,在镜泊湖、兴凯湖、五大连池、松花湖和大伙房水库5个典型湖库,共10个采样点采集水样,用于铜绿微囊藻的培养,利用EEM(三维荧光光谱)技术,结合三维荧光FRI(区域体积积分)开展IDOM荧光特性的聚类分析. 结果表明:铜绿微囊藻中IDOM的主要荧光特征峰为类蛋白荧光峰(峰S和峰T),峰S荧光强度高于峰T;对IDOM的三维荧光光谱分为5个区(Ⅰ～Ⅴ区)进行区域体积积分,荧光响应值比例(P_Ⅰ+Ⅱ,n和P_Ⅳ,n)总体上呈互补趋势;Ф_T,n(总区域体积积分)表现为镜泊湖>五大连池>兴凯湖>松花湖>大伙房水库,第16天镜泊湖的Ф_T,n最大,平均值为9.76×10-5 AU·nm2/(mg/L);大伙房水库的Ф_T,n最小,平均值为3.72×10-5 AU·nm2/(mg/L). 聚类分析将10个采样点分成3类. HJ1、HJ2采样点为类别1;HX1、LD1、JS1、LD2采样点为类别2;HX2、JS2、HW2、HW1采样点为类别3,其中,类别1(镜泊湖)水体较类别2和类别3水体更适宜铜绿微囊藻的生长.      

脱硝装置气体管道危险性研究

本项目根据烟气脱硝装置工艺特点,设计并搭建了臭氧腐蚀性测试装置和臭氧自燃点测试装置。利用搭建的测试装置开展了铁粉、碳粉自燃特性研究和吸收塔内非金属材料的腐蚀性研究。通过试验研究确定了铁粉和碳粉在臭氧环境下的自燃特性,同时利用光学显微镜对非金属材质腐蚀前后的表面形貌进行了表征,确定了臭氧对非金属材质的腐蚀特性。通过理论计算和试验研究确定了纯氧管道和含有一定浓度臭氧的氧气管道的工艺危险性。根据脱硝装置气体管道的研究成果给出了合理化建议。     

SWAT模型水文过程参数区域差异研究

探讨SWAT模型的敏感参数和参数值的区域差异,有助于减少水文过程模拟的不确定性,提高模型在不同区域的应用水平。论文在收集SWAT模型的国内应用文献基础上,依据干燥指数将流域划分为湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区,主要采用定性分析方法,分析模型的敏感参数和参数值的空间差异及其影响因素。结果表明,SWAT模型的敏感参数和参数值具有一定的区域差异。对于地表水文过程,径流曲线系数(CN2)和土壤可利用水量(SOL_AWC)在各个区域都比较敏感,土壤蒸发补偿系数(ESCO)在湿润区和半湿润区较为敏感;由于均受土壤质地的影响,湿润区CN2 值高于半湿润区,SOL_AWC则正好相反;受气温和植被覆盖的影响,湿润区和干旱区的ESCO取值高于半湿润区和半干旱区。地下水参数在湿润区和干旱区较为敏感。降雪融雪参数仅在干旱区融雪对径流贡献大的流域才比较敏感。由于气候、土壤、植被条件的区域异质性,导致了流域水文过程参数的区域差异。结果还表明,由于水文过程还受到局部气象条件、下垫面等多种因子共同作用,以及模型尚未揭示的其它因子的影响,模型参数在相同区域的不同流域也存在着一定的差异。     

农村生活用能的区域分异——以关中临渭区为例

研究农村生活用能的区域分异,对于优化用能结构、制定合理的能源利用和生态环境保护政策具有重要意义。以关中临渭区为例,采用实地问卷调查、能源利用区位商、相关分析等方法,探究平原地区、黄土台塬与丘陵山区农村生活用能的分异特征及成因,得到以下结论:①平原地区具有区位优势的生活能源为煤炭、玉米棒芯、液化气、蜂窝煤、电能和太阳能,煤炭的区位商达2.671;黄土台塬为沼气、太阳能、作物秸秆、蜂窝煤、液化气和玉米棒芯,沼气的区位商达3.465;丘陵山区为薪柴,区位商为1.142。前两者用能多元化,商品能源较多;丘陵山区用能结构单一,木柴为主的非商品能源居多。②区域用能分异特征突出。平原地区市场化导向明显,多种能源互补利用;黄土台塬地区政策导向明显,沼气利用较多,用能组合多样;丘陵山区受自然条件影响,薪柴为主,其他燃料为辅。农村生活用能的区域分异取决于自然环境、生产结构、经济环境以及外界环境,是收入水平、温度、发展条件、政策影响等方面综合作用的结果。③平原地区人均收入高(7 056元),人均商品用能多(204.15 kgce);条件恶劣的丘陵山区人均收入低(5 750元),人均商品用能少(45.38 kgce)。人均非商品用能受人均收入影响小,相对稳定。人均有效耕地和人均耕地越多,人均商品用能越多,人均非商品用能越少,且人均有效耕地变化引起的用能类别的变化幅度较大。     

我国大气背景点挥发性有机污染物的浓度水平与组成特征

2010—2011年间,在全国范围内选择具有代表性的10个大气背景点开展相关研究,对大气背景点中VOCs的浓度水平与组成特征进行了系统的分析.研究结果表明,我国大气背景点挥发性有机物浓度范围为(3.82±2.96)μg.m-3—(22.74±3.60)μg.m-3,与其它国家和地区背景点空气中VOCs浓度相比,我国背景点空气中VOCs浓度处于较低水平.在空间分布上,大气背景点空气中VOCs浓度呈现东部较高,西部较低的态势,在季节变化上,除河北承德外,山东长岛、重庆武隆、西藏曲水和青海湖4个背景点均呈现出夏季空气中VOCs浓度高于冬季的趋势,这主要是由于夏季气温高,有利于VOCs挥发的原因.初步来源分析结果表明,我国背景点大气中挥发性有机物可能主要来源于自然燃烧、大气传输和局地的污染影响.