双气体射流作用下燃煤可吸入颗粒团聚研究

大气中的可吸入颗粒物对有机体危害很大,已经成为世界范围内重要的大气污染源。在可吸入颗粒团聚室内引入双射流,通过双气体射流在团聚室内形成大小不同尺度涡旋,促进流场可吸入颗粒团聚。实验结果表明:10μm以下的可吸入颗粒在单射流作用下减少了21.9%,在双射流作用下减少了58.0%。异侧双射流的团聚清除率高于同侧双射流的清除效率,异侧双射流管间距增加更有利于可吸入颗粒的团聚。双射流管出口Re增加,颗粒质量清除率增大;但不同粒径颗粒的单级团聚效率则与粒径密切相关。颗粒的质量清除率随着主气流与射流流量比增大呈现逐渐减小的趋势。     

湖库富营养化敏感分级水动力概率参数研究

鉴于按多年平均流量估计滞留时间进行富营养化敏感程度分类较为粗糙,在月平均尺度上,考虑径流量的概率分布,提出了滞留率、缓流率、倒灌保证率等新的水动力概率参数反映水体动力特征,使水体富营养化敏感程度的识别及分级建立在考虑年内变化及多年变化的基础之上,使之在敏感分级上有更高的分辨率.并以三峡水库为实例,进行了不同支流的水体水动力概率参数的计算.结果显示,不同支流水体间的敏感水动力概率参数有明显差别,依据水动力条件等因素对水体富营养化控制实施差别化管理是必要的.      

大气气溶胶消光系数的计算方法研究

基于Mie散射理论,在过去的同种颗粒消光系数计算的基础上,对多种成分颗粒的大气气溶胶,建立了消光系数的平均(理论的)计算方法,同时,利用容积占比等效折射率,建立了消光系数的等效计算方法,验证了该等效法的可靠性。随着最近实验测量技术的发展,可将大气气溶胶分成成分相近的若干组分,应用上述方法可按这些组分去计算成分复杂的实际的大气气溶胶的消光系数。对Kleiner Feldberg测量数据的应用得到了较理想的结果,这充分说明了方法的可靠性和可行性。该方法的建立,不仅为气溶胶的光学特性研究提供了一个新的理论方法,也为分析大气环境质量提供了有力的支持。     

老化前后轮胎磨损微粒与聚氯乙烯微粒对抗生素的吸附-解吸行为

近年来,微塑料(microplastics,MPs)作为一类新型污染物,广泛存在于水环境中而备受关注.与典型微塑料(PVC、PP、PE和PS)相比,轮胎磨损微粒(tire wear particles,TWP)在组成成分、添加剂种类和理化特性上存在显著差异.为深入比较TWP与典型MPs对有机污染物吸附-解吸行为的不同....     

3种苯胺类化学品在好氧污水处理模拟系统中的降解特性

采用好氧生化污水处理模拟实验方法,研究了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下4-硝基苯胺、4-异丙基苯胺和2-氯-4-硝基苯胺的去除率.结果表明,HRT为6 h、12 h和24 h时,系统DOC去除率依次为70.2%、80.3%和88.3%,4-硝基苯胺去除率分别为48%、64.7%和75%,4-异丙基苯胺的去除率分别为66%、76%和91%,提高HRT可促进溶解性有机碳和苯胺类化学品的去除.2-氯-4-硝基苯胺在不同HRT条件下较难去除,去除率平均值低于20%.生物降解动力学实验结果表明,4-硝基苯胺、4-异丙基苯胺和2-氯-4-硝基苯胺在3 g·L~(-1)好氧活性污泥中的降解符合一级动力学方程,回归系数大于0.95,生物降解半衰期依次为6.01 h、16.16 h和123.75 h.异丙基对苯胺类化学品生物降解具有积极作用,而硝基和氯原子等基团抑制生物降解性.     

长江水系氮磷生态化学计量学空间变化特征及影响因素

氮（N）与磷（P）的化学计量学特征反映了N、P在生态系统过程中的耦合关系。当前对于长江水系中全流域N与P摩尔质量比（N:P）的时空衍化规律及其对人类活动的响应机制仍然缺乏科学认知,难以满足长江流域生态保护的治理理论和管理实践需求。根据长江水系水质监测数据和河流水沙数据,从全流域尺度上阐述长江水系N:P的时空分布特征,识别关键控制因素。结果表明：长江干流的N:P从上游到下游呈下降趋势,均值为92±78,大通站N:P输出为47±16;影响长江水系N:P空间变化的主要因素包括支流汇入、沿途面源输入、城市污水输入、磷矿开采活动以及水库拦截;颗粒态P和溶解态N的输入和截留控制着长江干流N:P的季节性差异。从生态化学计量学的角度,揭示人类活动对长江水系营养盐迁移转化的影响,可为未来长江流域生态修复和治理保护工作提供理论参考。     

SRT对UCT-MBR反硝化除磷性能与膜污染行为的影响

采用脱氮除磷膜生物反应器(UCT-MBR)工艺处理冀南地区城市污水,考察了SRT对UCT-MBR工艺反硝化除磷性能与膜污染行为的影响.结果表明:较短(15d)与较长(40d)SRT均不利于反硝化聚磷菌(DPAOs)的富集;SRT控制在25d时系统的反硝化除磷性能得到最大程度强化,反硝化聚磷菌(DPAOs)占聚磷菌(PAOs)的数量比例及缺氧除磷率达到最大值,分别稳定在50.9%和88%,并且此时系统总磷(TP)、总氮(TN)去除率也达到最大值91.7%、73.6%,出水浓度分别稳定在0.48, 13.3mg/L左右;SRT对系统COD、氨氮(NH₄⁺-N)的去除效能影响不大,COD、NH₄⁺-N平均去除率分别为89.8%、99.7%,出水浓度分别稳定在30.8, 0.15mg/L;随着SRT的延长,膜池混合液固体(MLSS)浓度升高,分子量大于100kDa、小于1kDa的溶解性微生物代谢产物(SMP)浓度和胞外聚合物(EPS)比污泥浓度升高及污泥粒径(PSD)减小,是导致膜池污泥可滤性变差的主要原因,从而致使系统膜渗透性加速降低、持续运行周期缩短,而红外光谱(FT-IR)分析表明SRT对膜污染物质的组成无显著影响,光谱折射率与SMP、EPS含量呈现一致性.     

Photochemical properties and source of pollutants during continuous pollution episodes in Beijing, October, 2011

Beijing sufered from serious air pollution in October, 2011 with the occurrence of three continuous episodes. Here we analyze the pollution status of particulate matter, the relationship between the gaseous pollutants, physical and chemical properties of single particles, and the profile of watersoluble ions in PM2.5during the three episodes. Regional and photochemically aged air masses, which were characterized as having high values of O3and SO2, were hypothesized to have played a dominant role in the first episode. After mixing local air masses with freshly-emitted primary pollutants, the concentration of NOx continued to increase and the size of SO4 2, NO3 and NH4 +in the particle population continued to become smaller. The amount of elemental carbon-rich and organic carbonrich particles in the scaled single particles(0.2–2 μm) and water-soluble K+in PM2.5also increased in the episodes. All the available information suggests that the biomass or fuel burning sources in or around Beijing may have had a huge impact on the last two episodes.     

燃烧温度对柴油固体颗粒物形貌及氧化特性影响的试验研究

依据柴油机缸内的燃烧环境状态,采用TF-1200X管式炉,采集了柴油在不同温度条件下燃烧产生的颗粒物.应用扫描电镜SEM、X射线衍射仪和热重分析仪,对不同燃烧温度下颗粒的平均粒径、计盒维数、元素质量分数、颗粒表面氧化活性等变化规律进行了研究.结果表明:燃烧温度介于523～623 K之间时,柴油燃烧形成的固体颗粒物主要由颗粒状焦组成,呈片状和珠串状,颗粒中的C元素质量分数随燃烧温度的增加而增加,颗粒着火温度、活化能随燃烧温度的增加而降低;燃烧温度大于723 K时,颗粒呈球状和团簇状,平均粒径随温度的增加而减小,颗粒的C元素质量分数、计盒维数及活化能随燃烧温度的增加而增加,颗粒着火温度随燃烧温度的增加呈上升趋势;柴油在523～923 K之间燃烧形成的颗粒物,随着热重氛围气中氧体积分数的增加,颗粒氧化放热速率增加,活化能变化不大.     

泡沫去除含水层硝基苯微观过程及其稳定化机理

为了研究泡沫在地层多孔介质中的微观渗流行为、去除污染物的过程和机理,以及纳米SiO₂颗粒对泡沫稳定性能的影响,制作了真实砂岩微观模型并利用硬脂酸钠对纳米SiO₂颗粒进行了改性以稳定泡沫.结果表明,泡沫在多孔介质中的生成、破灭和运移是同时发生的,其生成方式与注入气流速度有关,破灭与气体扩散有关,运移则是以大部分被孔道所捕集而少部分以气泡链的形式进行;泡沫去除污染物硝基苯的方式包括乳化增溶、剥离携带和封堵作用,其中封堵作用是主要方式;疏水改性的纳米SiO₂颗粒对泡沫的稳定性有极大的提升,添加的纳米颗粒浓度越大,稳定性越强;纳米SiO₂颗粒稳定的泡沫在模拟中迁移时仍具有较强的稳定性,随着泡沫注入体积的增大,注入压力及阻力因子增大,封堵效应增强.