Direct numerical simulation of the motion of circular pollutant particles in Newtonian fluid

An improved implementation of distributed multiplier/fictitious domain method is presented for the direct numerical simulation of particulate flow. The key improvement is to replace a finite-element triangulation for the velocity and a “twice-coarser“ triangulation for the pressure with a rectangular discretization for the velocity and pressure. For code validation, the sedimentation of a single particle in a twodimensional channel was simulated. The results showed that the simulation is independent of the mesh size as well as the time step. The comparison between experimental data and this simulation showed that our code can give a more accurate simulation on the motion of particlesthan previous DLM code. The code was then applied to simulate the sedimentation of 600 particles in a rectangular box. The falling course ispresented and discussed. At the same time, this simulation also demonstrates that the method presented in this paper can be used for solving the initial problems involving a lager number of particles exaclly with computing durations kept at acceptable levels.     

浅析炼油装置区初期污染雨水的处理方法

论述了炼油装置区内污染雨水的来源和处理排放的必要性;介绍了新区采用装置区围堰内全部雨水和罐区初期污染雨水进污水场处理,其它区域雨水利用雨水隔油池进行处理的方法。该方法降低了污水处理费用,安全、经济、可靠。     

地质屏障的防护性能在采油废水污泥填埋中的作用机理研究

地质屏障对有害物质的防护性能取决于地质屏障的岩石性质、水文地质特征以及污染物本身的物理化学性质。为了了解污泥填埋场表层土壤性质、土壤渗透性能及对特征污染物的吸附和截留情况，实验工程以克拉玛依白碱滩六九区及81#污水处理站废水及所产生的污泥为实例，以六九区污水处理站污水贮存塘区为试验场地，实施现场渗水试验，并对该试验场地不同剖面、不同层位的土壤吸附参数进行测定，以评价地质屏障的防护作用，在满足环境保护的前提条件下，尽量减少工程投入，使污泥填埋工程及投资在社会、环境及经济三方面更趋合理、可行。     

西安市大气污染物时空演化特征及对人体健康评价

西安市是我国西北政治、经济和文化中心,工业发达,但空气污染事件对社会经济的高质量发展带来极大挑战,探究该地区大气污染特征并厘清其对人体健康产生的影响至关重要.对西安市2015~2021年大气污染物的时空趋势变化特征进行分析;其次,利用空气质量指数（AQI）、综合空气质量指数（AAQI）和空气质量健康指数（HAQI）结合AirQ_2.2.3 模型量化各污染物对人体的健康效应.结果发现,研究区整体空气质量呈良好状态,各大气污染物呈现下降态势.污染物主要以PM₁₀ 、PM_2.5 和O₃ 为主,地形特征和人为排放的混合式污染是研究区的主要污染特征.AAQI和HAQI相较于AQI对污染水平表现出较好的分类效果,HAQI揭示研究区全年约有80 %左右的人口暴露于不健康的空气中,其中冬季暴露于不健康空气中的人群最多,其次为秋季、春季,夏季最少.AirQ_2.2.3 模型量化出归因于PM_2.5 、PM₁₀ 、SO₂ 、CO、NO₂ 和O₃ 的总死亡率比例分别为0.99 %、2.04 %、0.41 %、1.72 %、8.76 %和3.67 %,且呼吸系统和心脑血管疾病死亡率的可归因比例与总死亡率变化规律较为一致.     

基于激光雷达走航车的大气污染物探测技术及其应用

大气气溶胶对人体健康环境和全球气候都有一定的影响,是大气污染的主要来源。为了提升空气质量,大气污染防治刻不容缓。把气溶胶探测激光雷达和测风激光雷达集成在车辆上,进行走航和扫描探测可获得立体的大气气溶胶时空变化状态图。以合肥和芜湖等地大气气溶胶探测为例,基于激光雷达走航车的探测数据,获得大气气溶胶消光系数时空分布图,搜寻污染物排放源和估算颗粒物的PM_2.5输送通量。由此可知,激光雷达走航式探测技术是获得大气污染立体图像便捷的、有效的方法,可为大气污染防治提供精准的科学依据,具有重要的应用价值。     

低压下典型可燃液体层流扩散火焰碳烟分布规律研究

对正己烷、正庚烷、正辛烷三种不同含碳量的可燃液体进行了燃烧实验,利用一台压力范围为40 kPa～101kPa的低压燃烧设备,分析了其在低压下的火焰高度、宽度及其与压力的关系,发现上述3种可燃液体的火焰高度均随压力升高而增加,火焰宽度随压力增加而减小。利用激光诱导炽光法研究了压力对三种可燃液体碳烟浓度分布的影响,包括不同高度下的径向碳烟浓度、轴向碳烟浓度和碳烟浓度峰值,结果表明低压下可燃物含碳量越高、压力越大,碳烟浓度越高;碳烟浓度峰值与压力成指数关系。     

氧化剂对土壤中石油污染物去除率的影响

以FeSO_4-柠檬酸为催化剂,探讨了不同氧化剂的类型、浓度、与催化剂的比例等因素对土壤中石油污染物去除率的影响。实验结果表明:各氧化剂体系的石油去除率大小顺序为KMnO_4CaO_2≥H_2O_2K_2S_2O_8;随着反应时间的延长,各体系的石油去除率均呈现出先快速增涨、再缓慢增加后略有降低的趋势;在氧化剂浓度相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系的石油去除率分别比对照增加了145.5%~238.7%和112.6%~167.5%;在催化剂用量相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系达到最高石油去除率时的n(氧化剂)∶n(催化剂)分别为50∶1和100∶1;H_2O_2体系对残油族组分的去除率大小顺序为非烃芳烃饱和烃沥青质。     

国内外煤化工行业污染物排放标准研究及启示

系统分析了煤化工行业的产排污情况,梳理了国内外相关排放标准。结果表明:国内仅焦化等部分工序有行业排放标准,其余工序目前执行水或大气的综合排放标准,其污染物项目不能全面反映煤化工行业的污染特征,急需制定煤化工行业污染物排放标准;国外相关标准情况与国内类似,无直接借鉴意义。建议:合理界定煤化工排放标准的适用范围,与其他排放标准协调配套,控制整个行业的污染物排放;针对大气污染物,明确各排放口的特征污染物,结合综合指标和高毒性物质指标进行挥发性有机物的排放控制;针对水污染物,引入综合毒性指标以有效控制废水中有毒有害污染物排放的环境风险。     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

鄱阳湖区氮磷污染物分布、转移和削减特征

根据入湖污染负荷监测、调查资料和不同水文条件下流场-水质同步监测资料,应用数理统计方法,研究了鄱阳湖氮磷营养物质分布、转移和削减特征。研究结果显示:(1)总磷、总氮是影响鄱阳湖水环境质量的主要污染物,入湖污染负荷与入湖径流水量紧密正相关。(2)鄱阳湖换水周期短,水流更换频繁,氮磷污染物在湖区不会充分混合;氮磷超标水域随着水体流动,逐步向下游转移、扩散;湖水位处于消落状态,通江水道部分水域氮磷浓度超标。(3)湖相状态水环境比河相好,湖相状态一般不会出现大面积的总氮和总磷同时超标。(4)鄱阳湖水环境勉强维持Ⅲ类标准,如果出现损害环境的人类活动,脆弱的水环境将会恶化。针对这些特征提出了保护鄱阳湖"一湖清水"的对策建议。