Implementation of a windblown dust parameterization into MODELS-3/CMAQ: Application to episodic PM events in the US/Mexico border

Windblown dust is known to impede visibility, deteriorate air quality and modify the radiation budget. Arid and semiarid areas with unpaved and unvegetated land cover are particularly prone to windblown dust, which is often attributed to high particulate matter (PM) pollution in such areas. Yet, windblown dust is poorly represented in existing regulatory air quality models. In a study by the authors on modeling episodic high PM events along the US/Mexico border using the state-of-the-art CMAQ/MM5/SMOKE air quality modeling system [Choi, Y.-J., Hyde, P., Fernando, H.J.S., 2006. Modeling of episodic particulate matter events using a 3D air quality model with fine grid: applications to a pair of cities in the US/Mexico border. Atmospheric Environment 40, 5181–5201], some of the observed PM₁₀ NAAQS exceedances were inferred as due to windblown dust, but the modeling system was incapable of dealing with time-dependent episodic dust entrainment during high wind periods. In this paper, a time-dependent entrainment parameterization for windblown dust is implemented in the CMAQ/MM5/SMOKE modeling system with the hope of improving PM predictions. An approach for realizing windblown dust emission flux for each grid cell over the study domain on an hourly basis, which accounts for the influence of factors such as soil moisture content, atmospheric stability and wind speed, is presented in detail. Comparison of model predictions with observational data taken at a pair of US/Mexico border towns shows a clear improvement of model performance upon implementation of the dust emission flux parameterization.     

NOx分解还原催化研究进展

介绍和评价了ＮＯ_ｘ分解还原的３类催化剂：贵金属催化剂、氧化物催化剂、金属离子置换的分子筛。在ＮＯ_ｘ的碳氢化合物选择性催化还原反应（ＨＣ－ＳＣＲ反应）中,同样有３类催化剂,即金属氧化物、贵金属和分子筛。由于Ｃｕ－ＺＳＭ－５是目前最有希望投入实际使用的一种,故本文重点介绍了它对ＮＯ_ｘ的ＨＣ－ＳＣＲ反应的催化机理,以及温度、Ｏ_２含量、Ｃｕ~（２＋）的置换度、不同种类ＨＣ及ＨＣ含量等各种因素对Ｃｕ－ＺＳＭ－５的影响,并对其工作台试验进行了评价,指出了其存在的问题及当前的研究热点。     

g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂的制备及其光催化活性

通过水热合成法和液相沉积法制备g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸脱附、紫外-可见漫反射等技术对其进行表征。研究了可见光下g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6催化降解罗丹明B(Rh B)的影响因素,并对其光催化反应机理进行初步探讨。实验结果表明:g-C_3N_4掺杂量为60%(w)时g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的光催化活性最高;在60%g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的投加量为1.00 g/L、初始Rh B质量浓度为2.50 mg/L、可见光照射150 min的条件下,Rh B的降解率达到97.90%;在g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6光催化降解体系中,h~+和·O_2~-是主要活性物种。     

凝胶模板燃烧法制备纳米ZnO及其光催化性能

以硝酸锌为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纳米ZnO.利用TG-DTA,FT-IR,XRD,TEM和HPLC等手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究,探讨燃料及氧化剂的比例以及热处理温度的变化对产物粒径和光催化活性的影响.结果表明:产物粒子形状为球形,属六方晶系结构且无杂相.以染料罗丹明B溶液为目标降解物,1h的降解率为99.9%,最佳光催化剂的合成条件为:燃料与氧化剂的比例为0.84,400℃热处理3h.     

用水解酸化池-膜生物反应器处理活性艳红X-3B废水

采用水解酸化池-膜生物反应器处理含活性艳红X-3B的模拟废水,研究了水力停留时间（HRT）对水解酸化池废水处理效果的影响,考察了水解酸化池-膜生物反应器对废水的处理效果及膜生物反应器中污泥沉降性能对膜污染的影响。实验结果表明：水解酸化池HRT为16h时,废水的可生化性最好,挥发性脂肪酸质量浓度与COD比值为0．5;HRT为17h时,废水脱色率达69％,而COD的去除率受HRT影响较小;膜生物反应器主要起去除废水中COD的作用;水解酸化池-膜生物反应器处理后废水的脱色率和COD去除率分别为83％和97％;膜生物反应器中活性污泥沉降性能的变化直接影响膜污染的速率。     

催化超临界水氧化处理1,5-萘二磺酸

采用Mn2O3/γ-AL2O3和V2O5/γ-Al2O/为催化剂,在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化1,5-萘二磺酸实验.实验结果表明,在380～440℃,24 MPa条件下,Mn2O3/γ-Al2O3和V2O5/y-Al2O3催化剂对1,5-萘二磺酸的氧化降解具有显著的促进作用,TOC去除率达到90%以上;催化剂的催化效果随反应温度的升高而增强,随pH值的降低而增强,随停留时间的延长先增强后趋于平缓.     

强磁场影响下菌株B1对染料的脱色作用

从校园土壤中筛选出一株对人工合成染料酸性红B有一定脱色能力的菌株B1(芽孢杆菌属),经过6.0、8.0、8.0T的强磁场分别作用30、15、30 min后进行了脱色试验;根据实验数据,得到染料脱色模型.结果表明,强磁场对B1具有诱变作用,能使其脱色能力得到强化.     

化学解耦联剂对活性污泥产率的控制作用

采用3,3',4',5-四氯水杨酰苯胺(TCS)作为代谢解耦联剂添加到活性污泥工艺中,进行连续曝气分批培养实验.结果表明:在TCS总投加量相同的情况下,采用一次性大剂量投加的污泥减量化效果好于分次小剂量投加.每d投加 12 mg TCS,污泥产量比对照下降了33%,而每2 d一次性投加24 mg TCS,污泥产量比对照下降了55%.污泥的CODCr去除能力有所下降,当一次性投加12 mg时,CODCr去除率比对照下降了12%,但出水氨氮及总氮质量浓度均未受影响.污泥的SVI有所上升,但沉降性能未见有明显变化.      

染料废水电催化氧化及降解动力学研究

以新型钛基二氧化铅电极为阳极、石墨为阴极、活性炭-纳米二氧化钛为催化粒子电极降解染料模拟废水酸性红B溶液,考察了槽电压、pH值、催化剂量等对处理效果的影响。实验结果表明:纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著,该反应器能够有效的降解酸性红B,降解机制主要是电致H2O2、.OH对有机物的氧化、降解。同时用一级反应拟合了酸性红B溶液COD去除反应,由实验数据确定了反应动力学方程。     

层状氢氧化镁铝对偶氮染料酸性黑10B的脱色性能研究

分别用层状氢氧化镁铝(LDH)和焙烧层状氢氧化镁铝(CLDH)作为吸附剂吸附脱除水溶液中偶氮染料酸性黑10B.考察了脱色时间、pH值、吸附剂的投加量、温度、染料初始浓度和焙烧温度等因素对脱色率的影响.结果表明,LDH及CLDH对酸性黑10B染料具有良好的脱除效果,室温下,10g/L LDH和1g/L的CLDH对浓度为100mg/L的染料的脱色率分别达95.93%和99.97%.pH值是影响吸附能力的关键因素,吸附剂对溶液pH值有一定缓冲作用.LDH及CLDH对酸性黑10B吸附结果符合Langmuir吸附等温式.饱和吸附后的LDH及CLDH用高温热解法再生,吸附性能良好,随再生次数增多,脱色率下降.