单光子/光电子在线质谱实时分析聚氯乙烯热分解/燃烧产物

实验室研制了低能光电子磁场增强电离(MEPEI)和单光子电离(SPI)复合电离源,该电离源具有电离化合物范围宽、碎片离子少、质谱图简单等优点,结合飞行时间质谱(TOF-MS)实现了聚氯乙烯(PVC)热分解/燃烧产物的在线分析.针对不同的目标化合物,MEPEI/SPI复合电离源通过调节电离区电场强度,可以快速在SPI和SPI-MEPEI之间切换.PVC热分解/燃烧产物中电离能大于光子能量(10.60 eV)的HCl和CO2(12.74 eV、13.77 eV)利用MEPEI模式电离;而烯烃、二氯乙烯、苯系物、氯苯、苯乙烯、茚满及萘系物等可通过SPI-MEPEI复合模式电离.通过实时监测PVC主要燃烧产物的信号强度随温度的变化趋势可推断出,PVC燃烧产物主要是通过两种机制生成:①250～370℃时,PVC发生脱氯及分子内环化反应,产生大量的HCl、苯和萘;②380～510℃时,PVC发生分子间交联反应,生成烷基芳烃,如甲苯和二甲苯/乙苯等.实验结果表明,SPI/SPI-MEPEI复合离子源TOF-MS分析速度快,应用范围广,在在线分析中具有广泛的应用前景.     

磁场强化铁碳微电解降解甲基橙的研究

铁碳微电解技术因其操作简单、生态环保和经济高效等优势,常被用于印染废水的治理研究,但该技术存在COD去除率低和适用p H范围窄的问题。为了克服以上问题,引入磁场强化技术。通过批试验,系统考察了初始p H、初始甲基橙浓度、转速和温度等对磁场强化铁碳微电解去除甲基橙过程的影响。研究结果表明:磁场能够显著提升铁碳微电解去除甲基橙和COD的效率,且拓宽了p H的适用范围。结合SEM、XRD和电化学技术表征,阐明了磁场强化铁碳微电解去除甲基橙的机理是磁场能够加速铁碳微电解的腐蚀,产生大量二价铁,从而强化还原去除甲基橙。本研究提出了一种新的强化铁碳微电解高效去除污染物方法。     

我国环保产业投入与产出的空间非均衡性分析

环保产业是我国七大战略性新兴产业之一,加快发展环保产业是促进发展方式转型、提高经济增长质量的重要举措.基于空间非均衡性理论与测算方法,通过构建环保产业投入与产出评价指标,计算了我国环保产业投入与产出的基尼系数,探究了东中西部环保产业投入与产出的空间差异.结果表明,在2000年、2004年和2011年3个时间点,我国环保产业投入水平的基尼系数处于0.3~0.4区间内,呈现出地区间均衡发展的趋势;环保产业产出水平的基尼系数分别为0.33、0.40和0.45,即我国环保产业产出水平的区域差异愈加明显,对经济增长的贡献逐渐呈现出不均衡态势;环保产业投资效率的空间非均衡性明显,2011年基尼系数甚至达到0.72,即投资效率的极不均衡状态.此外,我国东中西部地区在环保产业投入水平方面基本一致,东部和中部地区在环保产出水平方面明显优于西部地区,东部地区在投资效率方面遥遥领先其他区域.基于我国环保产业发展空间非均衡性的特点,提出了加快环保产业发展的政策建议:保持东部地区的环保投入力度,发掘中西部地区环保产业发展的新动力,充分利用产业发展的空间溢出效应等.      

基于EKC假说的经济增长与资源和环境协调性分析—以铁岭市为例

经济增长与环境污染之间的协调性关系常用环境库兹涅茨曲线（EKC）来描述。基于EKC假说,根据铁岭市的经济和资源环境相关数据,定量分析铁岭市经济增长与资源消耗和环境污染的关系。结果表明：铁岭市工业新鲜水用量及烟尘排放量与人均GDP拟合曲线呈U形;废水和SO2排放量与人均GDP拟合曲线呈倒U形;COD排放量随人均GDP增长趋势呈U形曲线的左半段;工业固体废物产生量总体上随人均GDP呈增长趋势。针对铁岭市发展的现状,从调整主导产业结构、推进清洁生产及促进循环经济发展等方面,提出了发展循环经济,扩大三产和优化增量的对策建议。     

水资源和水环境约束下的产业布局优化研究——以铁岭市为例

基于水生态功能对产业布局的约束机制,将水生态约束分解量化为水资源约束和水环境约束,构建了涵盖水资源、水环境本底因素和产业布局对水资源、水环境产生的胁迫因素在内的水生态约束分区指标体系,提出了水生态约束分区方法。以铁岭市为例,进行水生态约束分区区划,最终将铁岭市划分为水资源约束高-水环境约束高、水资源约束中-水环境约束中、水资源约束低-水环境约束高、水资源约束低-水环境约束中、水资源约束低-水环境约束低等5种水生态约束分区类型,并提出了不同类型区限制、改造、鼓励的产业类型以及产业发展重点等产业布局优化的对策。     

膜进样-单光子电离/化学电离-质谱仪在线检测水中VOCs

介绍了自行研制的膜进样-单光子电离/化学电离-飞行时间质谱仪.光子能量为10.6 eV的真空紫外灯作为单光子电离的光源,同时利用光电子电离产生O 2＋试剂离子,用于待测物分子的化学电离,通过调节电离区的电场条件可在2 s之内实现2种电离模式的快速切换.水中挥发性有机物（VOCs）以50μm的硅橡胶膜进行快速富集,膜后加入吹扫气加快样品脱附,吹扫气体还可抑制质谱分析器中油气本底,提高信噪比.SPI模式下,甲基叔丁基醚的检出限达到2μg·L-1（10 s分析时间）;SPI-CI模式下,三氯甲烷检出限达到1μg·L-1（10 s分析时间）.该仪器已成功应用于模拟加油站附近地下水中的甲基叔丁基醚和饮用水消毒副产物中的挥发性有机物的快速检测.结果表明该仪器在水中挥发性有机物在线检测方面有着广阔的应用前景.     

产业布局生态适宜性评价及案例研究

从产业布局的生态适宜性研究进展入手,提出产业布局的生态适宜性评价应该以产业布局的影响因素分析为基础,以产业布局对经济发展、资源消耗、污染排放的影响程度分析为重点。在此基础上构建了涵盖5个层次的产业布局生态适宜性评价指标体系,并以铁岭市为例评价了该市的产业布局水生态适宜性。分析表明：调兵山市、开原市、铁岭县在铁岭市各区、市、县中产业布局的水生态适宜性相对较高,影响铁岭市产业布局水生态适宜性水平的主要因子包括资源环境效应因子和经济效应因子。从优化产业结构,协调产业布局与水资源、水环境关系等方面提出了铁岭市产业布局优化的对策。     

循环经济评价研究进展述评

在剖析循环经济多级组织层次的基础上,将循环经济评价划分为小循环、中循环、大循环三种评价尺度;根据循环经济评价指标体系架构原理,归纳出基于压力-状态-响应模型、生态效率/效益及流分析等三类构建方法;并梳理了循环经济评价指标处理和分析方法,提出指标无量纲化与赋权和综合指数的测算方法,划分出单元纵向评价、多元横向评价及分类分级评价等三类指标分析方法。通过对循环经济评价研究成果的梳理、总结和评述,得出循环经济评价是科学指导和管理循环经济实践活动的必要前提和基础,指出构建一套科学的、可操作的评价体系和方法及统一的评价标准是循环经济评价研究的重要内容。     

能源煤化工基地产业链评价与优化对策

在能源煤化工基地工业系统分析的基础上,提出延伸产业链、拓宽生态位,及加强产业链耦合等产业链优化技术途径,并选取宁东能源煤化工基地进行典型案例分析。利用企业间关联度和废弃物资源化率两项指标对宁东能源煤化工基地的食物链（网）进行分析评价。分析得出,宁东能源煤化工基地的企业间总关联度为0.378,表明基地内各工业种群间联系较紧密,产业链结构基本合理;固体废物资源化率为10.69%,废水资源化率为9.91%,表明基地内固体废物及废水资源均未得到充分利用。据此提出开展重点技术研发、发展补链型产业、建立企业联盟等宁东能源煤化工基地产业链优化对策。     

连续测量大气·OH的化学电离飞行时间质谱仪的研制

搭建了一套化学电离飞行时间质谱仪用于连续测量大气·OH.该仪器采用了基于63Ni放射源的双管正交式结构大气压化学电离源电离大气中的·OH,最大程度地避免了试剂气体电离及滴定、转化反应间的相互干扰.63Ni放射源首先电离HNO3试剂气体得到试剂离子NO-3,·OH在反应管中与SO2反应最终转化为H2SO4,NO-3与H2SO4发生化学电离反应生成HSO-4离子,进入到质谱仪中进行检测,通过测量NO-3与HSO-4离子的强度,利用化学电离反应方程可直接计算出大气中OH的浓度.所研制仪器用于实验室内·OH的在线检测,在5 s内测得·OH的浓度为1.6×106个·cm-3,实验结果显示该仪器可用于原位连续测量大气中的超痕量自由基.