冷电弧技术脱除甲醛气体

自行研制了平板式介质阻挡放电冷电弧装置,探讨了施加电压、气体流量、甲醛初始浓度和不同设备形式对甲醛气体脱除率的影响。结果表明:在电极间距1.6 cm、施加电压20 kV、气体流量667 mL/min、甲醛初始浓度为50.0 mg/m3以及添加涂有TiO2膜的陶瓷拉西环催化剂的条件下,甲醛的脱除率可以达到90%以上。     

准噶尔盆地南缘活化沙丘植被自然恢复初探——以梭梭、白梭梭为例

古尔班通古特沙漠边缘植被破坏严重,沙丘活化明显,是新疆干旱区植被恢复的重点地区之一,一般缺乏地表水补充,其沙丘的水分状况便成为植被生存和恢复过程的关键条件。为掌握古尔班通古特沙漠边缘活化沙丘水分状况,并在其上恢复自然植被,对植物生长期内沙丘水分进行连续监测,并采用当地采集的梭梭、白梭梭种子进行植被恢复实验,结果表明:活化沙丘表层存在干沙层,沙丘中部和下部存在稳定湿沙层,处在距沙丘表面60 cm以下,且厚度超过100 cm,具备植被自然恢复的基础,干沙层的形成速率和风蚀是制约活化沙丘植被自然恢复的决定因素。     

泰山地区湿沉降中重金属的空间分布

为了解泰山地区湿沉降中重金属空间分布特征,于2006-01～2006-12在泰山山上和山下选择2个站点进行降水化学重金属对比分析研究,对68场降水样品用ICP-MS分析测定了Zn、Al、Mn、Fe、Pb、Cu、Ni、Cr、Cd、As等10种重金属.结果表明,山上和山下湿沉降中重金属含量较高,污染显著,元素Zn含量最高,占所有重金属总量的54%～57%,平均浓度分别为92 .94 μg/L和70 .41 μg/L,其次为Fe、Al、Mn.有毒重金属中Pb的含量较高,在2个站点降水中浓度分别为8 .04 μg/L和7 .79 μg/L.山上与山下湿沉降重金属的时间变化规律以及浓度比较表明,2个站点湿沉降重金属分布特征不同,受各自站点所处大气环境影响显著.站点降水的相关性分析表明,降水中Al、Mn、Fe、As、Cd、Pb等元素受2个站点降水气团影响显著,而Ni、Cu、Zn则可能还受其他因素影响.     

介质阻挡放电等离子体洗消芥子气染毒空气的研究

采用板-板式介质阻挡放电反应器对芥子气的模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-Chloroethyl ethyl sulfide,2-CEES)进行洗消实验研究,并探讨了放电功率和气体流量对洗消率的影响.研究发现,在放电功率70W、气体流量75L·h-1的条件下对初始浓度0～280 mg·m-3的染毒空气洗消效果较好.因此,在该条件下,对芥子气染毒空气进行深入洗消研究.结果表明,当初始浓度低于150.2 mg·m-3时洗消后尾气的残余浓度低于安全允许浓度(0.0083mg·m-3).同时,采用GC-MS和离子色谱对洗消产物进行分析,发现介质阻挡放电等离子体将芥子气分解成H2O、CO2、SO3、HCl、芥子砜(ClCH2 CH2 SO2 CH2 CH2 Cl)和芥子亚砜(ClCH2 CH2 SOCH2 CH2Cl)等.     

多层营养盐协同作用的藻类生长模型研究

不同形态的营养盐在不同介质(层面)中会对藻类生长产生不同的影响,本研究构建了同时考虑水环境中、藻细胞膜界面上和藻细胞膜内营养盐浓度,尤其营养盐在藻细胞界面吸附/脱附作用的藻类生长数值模型,通过数值计算进行了参数率定和验证.结果显示,实验测试值与本模型计算值的平均相对误差小于6.90%,而且,本模型与未考虑营养盐吸附/脱附作用模型的最大绝对值累积相对误差分别为11.70%和34.18%.显然,本研究提出的这种藻类生长模型与实测数据吻合更好,能够更准确、合理和真实地描述藻类生长状态与变化趋势.本模型反映出的细胞膜界面浓度,体现了藻细胞在光暗交替情况下吸收营养盐的变化,同时表达了藻细胞内部ATP浓度的变化状态,使外界营养盐浓度同藻细胞自身营养状态之间,也就是在微观和中观层次之间建立起具有理论指导意义的相互关联作用.     

介质阻挡放电降解流动态二甲基二硫废气

采用介质阻挡放电等离子体技术(Dielectric Barrier Discharge,DBD)处理常压下流动态气体中的有机硫恶臭气体二甲基二硫(Dimethyl Disulfide,DMDS).研究了不同停留时间、进气浓度及外施电压条件下DMDS的转化,推导了DBD处理DMDS的动力学模型,并根据傅立叶红外(FT-IR)产物分析探讨了反应机理.研究结果表明,DMDS降解产物主要为CO2、SO2和H2O.在停留时间0.067 s、外施电压7500 V、进气量8.4m3·h-1的条件下,进气浓度为80 mg·m-3 DMDS的降解率达到64.3%,体积降解比量为2.26×10-2L·s-1·W-1,绝对处理量达到430 mg·h-1.     

高压脉冲放电-臭氧氧化处理活性艳红K-2BP废水

自制电压为10kV的高压脉冲放电反应器,对质量浓度为200mg／L的模拟活性艳红K-2BP废水进行脱色和去除COD实验。实验结果表明：通氧气高压脉冲放电与高压脉冲放电相比,废水脱色率提高了1．3％,约为6％,COD去除率提高了3％,达14％;高压脉冲放电协同臭氧氧化与臭氧氧化相比,反应初期废水脱色率提高了约10％,反应30min后废水脱色率均达99％以上,COD去除率提高了15．2％,达80％。向废水中加入Na2CO3可使COD去除率明显下降;加入NaCl,在臭氧氧化条件下,COD去除率由66．86％降至58．86％;而加入Na2SO4后COD去除率升至81．70％。     

介质阻挡放电降解SF6的研究

采用GC-TCD考察介质阻挡放电技术(DBD)处理SF6的效果,并采用红外吸收光谱进行产物分析.结果表明,电源电压的增加、放电时间的延长、气体介质分压的降低,以及少量其它气体(Ar,N2,O2,H2O,空气)的加入能够提高转化效果.另外,SF6的降解率随着空气湿度的增加而增加,28.2 kPa相对湿度为51%的空气与2.0 kPa SF6的混合气体放电后SF6降解率达92%.放电产物包括SiF4,SF4,SOF2,SOF4,SO2F2.     

高压脉冲放电等离子体降解水中痕量硝基苯

采用高压脉冲等离子体技术处理水中痕量硝基苯,考察了脉冲电压峰值、电极间距、溶液初始pH值、氧气鼓入量和Fe2 添加量等因素对硝基苯去除率的影响.在脉冲电压峰值为35kV,电极间距为20mm,溶液初始pH值为10.2,氧气鼓入量为400ml·min-1,Fe2 添加量为30mg·l-1的实验条件下,水中硝基苯放电处理50min的去除率可达92.8%.     

农田生态系统大气氮、硫湿沉降通量的观测研究

2007年10月至2008年9月,借助自动降雨收集器(APS-2A)及自动气象观测站(VSALA-M52),在中国科学院红壤生态实验站(江西鹰潭)农田区内定位采集雨水样本,探讨了大气氮、硫湿沉降特征,估算了大气氮、硫的湿沉降向农田生态系统的输入通量.结果表明,雨水中氮、硫素的月质量浓度变异较大,全氮(T-N)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和硫(SO_4~(2-)-S)的月质量浓度,即ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(NO_3~-N)和ρ(SO_4~(2-)S)分别为1.09～7.84、0.64~6.25、0.34～1.83和0.95～7.64mg·L~(-1),均与降水呈负相关,其中ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性达到比较显著水平(n=11,p<0.10).湿沉降月通量F(T-N)、F(NI_4~+N)、F(NO_3~--N)和F(SO_4~(2-)-S)分别为1.0～7.84、0.64～6.25、0.17～1.54和1.22～9.15 kg·hm~(-2),均与降水呈正相关,其中F(T-N)、F(NH_4~+-N)和F(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性均达到显著水平(n=11,p<0.05).季节上,雨水氮、硫浓度及湿沉降氮、硫通量均呈冬春>夏秋的特性.湿沉降向农田生态系统输入N 35.94 kg·hm~(-2)·a~(-1)和S45.93 kg·hm~(-2)·a~(-1),其中NH4~+-N的年沉降通量为22.92 kg·hm~(-2),占湿沉降氮总量的63.75%.