中国环境监测总站地表水环境监测空间信息平台系统研建

在水环境监测业务系统功能不能满足环境监测工作发展和污染应急监测需要的形势下建设国家级环境监测空间信息平台系统,旨在提升国家级环境监测中心的监测能力和水平,提高环境监测信息的分析和表征能力.该平台系统建成了高频的数据采集体系、快速的数据传输体系、实用的业务系统和观的空间分析系统,为全面提高国家级环境监测水平奠定了坚实的基础.     

土石混合体REV尺度数值方法研究

土石混合体是一类较为复杂的宏观二元介质不连续岩土体,不同的块体分布情况及不同的试件尺度导致其具有不同的等效强度特性。基于随机集合体构造(RA S)方法构建了土石混合体的随机模型,编制程序实现了随机模型的输出和数值模型的生成。以西南某大型堆积体滑坡中的典型土石混合体为例,考虑含石量和不同粒径分布规律,建立多组不同尺寸随机模型,进行了大量的数值试验,得到了强度表征单元体积(REV)尺度,在此基础上得到了等效强度参数,并分析了土石混合体受力性能和渐进破坏模式。研究结果表明,土石混合体存在REV尺度,案例所得的REV尺度为1.0 m×1.0 m,不同尺度数值计算结果有一定差别,基于REV尺度的力学参数才符合工程意义。     

聚乙烯醇在超临界水氧化中降解

以H2O2为氧化剂用间歇式超临界水氧化装置对聚乙烯醇(PVA)废水进行降解研究。通过正交实验,考察了反应温度、压力、时间及氧化剂过氧倍数对降解效果的影响,并且采用GC/MS对液相降解产物进行表征推测其可能降解途径。结果表明:PVA在SCWO体系中能完全降解,反应温度440℃、压力28 MPa、氧化剂过氧倍数4、反应40 min时,COD去除率为99.03%,出水COD=89.09 mg/L。PVA在SCWO体系中降解为烯烃、烯酮、醇和羧酸类中间产物、最终降解为小分子的饱和直链烷烃类液相产物。     

污泥活性炭净水剂的制备及表征

以5种不同污水处理厂的污泥为原料,采用ZnCl2活化法(ZnCl2与污泥的投配质量比例为3∶5,活化24 h,炭化温度为550℃,炭化1 h)制备污泥活性炭。并对制得的污泥活性炭的比表面积、粒径分布、孔径分布、官能团及制备后浸出毒性等进行表征,初步判定来自不同污水厂、不同类型污泥化学改性后制得活性炭具有较好的吸附性能,从技术角度上看,作为废水的净水剂是可行的。     

垃圾填埋场加速稳定化表征指标的相关性分析

加速稳定化表征指标是生物反应器填埋技术评价的重要内容。通过垃圾填埋室内模拟实验,研究不同运行工况下垃圾挥发性固体(VS)、生物可降解物(BDM)、纤维素(C)和纤维素/木质素(C/L)等组分指标的动态变化规律及其对加速稳定化进程的指示作用,进而探寻各指标之间的相关性,进一步筛选确定垃圾填埋场加速稳定化进程的核心表征指标。结果表明,垃圾组分VS、BDM、C和C/L的衰减符合一级反应动力学,其动态变化能够较为灵敏地指示渗滤液回灌和通风供氧对垃圾稳定化的显著加速作用,可作为垃圾填埋场加速稳定化进程的表征指标。VS、BDM、C和C/L相互之间具有良好的正线性相关性。BDM和C/L适宜作为垃圾填埋场加速稳定化进程的核心表征指标。     

Bi-Ti-O体系的制备、表征及性能

采用溶胶-活性炭浸渍法制备了Bi-Ti-O体系光催化剂,并以XRD、SEM、UV-Vis DRS对其进行表征。以在紫外光照射下对甲基橙的降解评价其光催化活性,分别考察了不同Bi/Ti比及煅烧温度的影响。实验表明,其光催化性能由粒径、吸光性能等共同影响。煅烧温度的提高使其在紫外区吸光性能有所下降,光催化活性相应降低。随着Bi含量的增加,在500℃时其禁带宽度有增加趋势,其形貌也发生了较大变化。而温度的升高,也使样品逐渐烧结团聚,降低了其光催化活性。在Bi/Ti比为5∶5和7∶3,煅烧温度为500℃时,由于Bi2O3、Bi2Ti2O7和Bi4Ti3O12三相共生共存,其混晶效应使得在紫外区的吸收明显增强,相应地提高了光催化活性。     

磁性活性炭的制备及其对水中甲基橙的吸附

活性炭被广泛应用于水处理领域,然而吸附饱和后难以分离和再生的缺点却限制了其应用。本研究采用化学共沉淀法将铁氧化物和活性炭进行复合,制备出同时具有磁分离性能和较强的吸附性能的磁性活性炭复合材料,并对制备的复合材料进行表征,考察其对水中甲基橙的吸附性能。结果表明,制备的磁性活性炭的比表面积为666.72 m2/g,平均孔径为3.16 nm,具有良好的磁性能,在外加磁场下能快速地从溶液中分离出来且磁性能相对稳定,铁氧化物对活性炭吸附性能的影响不大。在温度为25℃、p H为5、吸附剂用量为3 g/L的情况下,吸附3 h后,该磁性活性炭对甲基橙的吸附率可达99.1%,预示着该磁性活性炭在水处理方面具有潜在的应用前景。     

南海海洋环境下关键电器设备腐蚀环境净化技术研究

南海海洋大气环境下,电器设备腐蚀问题形势非常严峻,严重影响生产任务和财产安全,非常有必要对电器设备采取有效的防护措施。开展了电器设备服役微环境腐蚀严酷度量化表征方法研究以及南海海洋环境下电器设备腐蚀环境净化技术研究,采用适当的腐蚀环境净化技术为关键电器设备内部提供洁净的空气,从而实现对电器设备的有效保护。     

污泥活性炭的表征及其对 Cr( VI) 的吸附特性

以城市污水处理厂污泥为原料,采用磷酸活化-微波热解法制备得到污泥活性炭,并将其用于吸附水溶液中的Cr（Ⅵ）。分别采用元素分析仪（Vario EL cube）、比表面积孔径分布测定仪（ASAP2020）、扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）等仪器对原污泥及污泥活性炭的表面组成和结构进行表征,探讨污泥活性炭的孔隙结构参数和表面化学性能。通过静态吸附实验,考察了溶液初始pH,接触时间,初始Cr（Ⅵ）浓度对污泥活性炭吸附Cr（Ⅵ）效果的影响,并探讨了污泥活性炭去除Cr（Ⅵ）的机理。实验结果表明,pH越低吸附效果越好,吸附平衡时间为100 h。不同温度下吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型,30℃时最大吸附容量为27.55 mg/g;吸附动力学过程符合准二级速率方程（R2>0.99）;污泥活性炭对Cr（Ⅵ）的去除是一个吸附-还原耦合的过程。     

垃圾堆体固有渗透与孔隙度协同演化特征实验研究

为探讨上覆载荷作用下垃圾堆体渗透特性的变化规律,采用自制的生活垃圾渗透率/孔隙度测试实验装置,研究了不同载荷、不同压实密度及不同含水率对垃圾堆体固有渗透率和孔隙度变化规律的影响,并构建了固有渗透率与孔隙度之间的协同表征模型。结果表明,压实密度与上覆载荷呈指数递增的变化形式;随着含水率的增大,垃圾固有渗透率显著降低;垃圾固有渗透率随孔隙度的减小呈现指数递减,传统K-C模型无法描述这一变化规律,而幂函数形式(κ=AnB)和线性形式(lg(κ)=a+blg(n))2种协同表征模型均与实验结果达到了良好的拟合效果,验证了2种模型的可靠性;随着模型尺度的增大,固有渗透率从10-15m2量级增加至10-12m2量级,孔隙度从0.378增加至0.685。