石家庄市采暖前后大气颗粒物及其碳组分特征

为研究石家庄市大气颗粒物、碳组分特征和污染来源,采集2016年11月1日—12月31日石家庄市大气颗粒物（PM₁₀、PM_2.5和PM₁）样品,分析采暖前后PM₁₀、PM_2.5和PM₁及其中OC（有机碳）、EC（元素碳）和WSOC（水溶性有机碳）浓度水平,计算颗粒物与碳组分间相关性,进行OC/EC（质量浓度之比,下同）特征比值法和8个碳组分（OC1、OC2、OC3、OC4、OPC、EC1、EC2和EC3）研究.结果表明:①采暖后ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）比采暖前分别增加了26.4%和32.1%,而采暖后ρ（PM₁）比采暖前降低了12.2%.采样期间ρ（PM₁₀）与ρ（PM_2.5）显著相关,而ρ（PM₁）分别与ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）相关性差.采暖后散煤燃烧造成ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）增加,区域机动车限行和工业限产/停产导致ρ（PM₁）降低.②Pearson相关系数计算可知,ρ（OC）与ρ（EC）强相关;ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）分别与ρ（OC）和ρ（WSOC）强相关,而ρ（PM₁）分别与ρ（OC）和ρ（WSOC）中等相关;ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）分别与ρ（EC）弱相关,ρ（PM₁）与ρ（EC）中等相关.③采暖后PM₁₀、PM_2.5和PM₁中ρ（OC）比采暖前分别增加了215.1%、97.2%和18.5%;采暖后PM₁₀和PM_2.5中ρ（EC）比采暖前分别增加了65.2%和5.3%,而采暖后PM₁中ρ（EC）比采暖前降低了10.9%.集中供热和散煤燃烧排放了大量OC;PM₁₀和PM_2.5中EC主要来源于散煤燃烧,PM₁中EC主要来源于工业排放和机动车尾气.④采暖前PM₁₀、PM_2.5和PM₁中OC/EC平均值分别为4.5、4.5和4.3;采暖后PM₁₀和PM_2.5中OC/EC平均值分别为9.8和9.7,而PM₁中OC/EC平均值为7.4.采暖前后SOC/OC（质量浓度之比,下同）平均值的范围为0.36~0.65,石家庄市冬季大气中SOC污染严重;⑤8个碳组分分析发现,石家庄市机动车限行导致PM₁中ρ（EC1）降低,而采暖后集中供暖和散煤燃烧的增加,导致ρ（OC2）明显增加.研究显示,大气颗粒物中碳组分采暖前主要来源于机动车尾气,而采暖后主要来源于燃煤燃烧,尤其是散煤燃烧.      

己内酰胺-四丁基溴化铵类离子液体吸收SO2效率的研究

采用己内酰胺-四丁基溴化铵为原料,按摩尔配比为2∶1配制成[CPL][TBAB]类离子液体,制备的离子液体与乙醇溶液按体积比为1.5∶1混合以降低其粘度,利用筛板塔进行吸收实验,考察最佳吸收条件及最大吸收效率。结果表明,在实验条件下,最大的吸收效率条件为:离子液体的流量为60 L/h,SO2的流量为0.2 L/min,SO2为30℃,最大吸收效率为47.6%。     

黑碳气溶胶的污染特征及健康风险评价——以石家庄市南郊为例

为了解石家庄市南郊黑碳(black carbon, BC)气溶胶时间序列变化趋势、季节分布及人员健康风险,采用数据透视表及健康风险评价模型分析2018年8月～2021年4月黑碳气溶胶监测数据。结果表明：PM_2.5中的BC平均浓度为3.03μg/m³,春夏秋冬4季PM_2.5中的BC平均浓度分别为2.12、1.76、3.24、4.45μg/m³,春夏秋3季日变化呈双峰单谷型,冬季则呈双峰双谷型;成人与儿童的致癌风险(cancer risk,CR)均高于EPA(Environmental Protection Agency)给定的可接受风险水平(10^-6);疫情发生前后的CR值和危害商HQ(hazard quotient)值大小均为极重体力活动>重体力活动>中体力活动>轻微活动;极重体力活动的HQ仍未达到阈值,人群在进行极重体力活动时BC产生的非致癌影响不显著。     

TTF型分解炉协同处置市政污泥数值模拟研究

对河北省某日产量为4 500 t水泥厂中TTF型分解炉建立模型。采用ANSYS FLUENT软件研究了不同市政污泥添加比例对TTF型分解炉内流场、温度场及组分场分布变化规律并进行综合优化。研究过程设置了市政污泥质量分数为0、5%、10%、15%、20%、25%共6个试验条件,在验证模型正确的条件下,结果表明：市政污泥具有良好的燃烧稳定性,采用市政污泥代替部分燃料不影响分解炉正常运行。分解炉中产生了3次喷腾效应,与TTF型分解炉炉型特点吻合,燃烧室具有明显的高温区,模拟反应结果与实际工况吻合较好。随着市政污泥比例的增加,燃料的燃尽率从78.33%升至89.67%,水泥生料分解率由84.99%升至88.85%。当污泥添加质量分数为15%时,NO与CO₂排放相对较少。研究结果可为水泥厂污泥燃烧优化提供依据。     

抗生素企业VOCs排放清单及影响范围模拟

药品生产要消耗大量的原材料,是公认的"高污染、高耗能"行业.鉴于制药行业排放清单研究匮乏,本研究首先依据典型抗生素企业的实际监测数据及生产信息,采用实测法确定了各VOCs物质的排放因子;然后结合同一园区内抗生素A～G厂的活动水平信息,采用排放因子法计算得到各个厂的排放量,建立排放清单,并运用Monte Carlo法对清单进行了不确定性分析;最后用CALPUFF模型对A～G厂进行春夏秋冬四季的环境影响范围模拟.结果表明,抗生素企业生产中的总VOCs排放因子(以抗生素计,下同)为6 655. 61 g·t-1,其中结晶工序排放因子最大,为3 603. 476 g·t-1. A～G厂每年生产抗生素会分别产生VOCs 6 655. 610、7 454. 283、998. 342、11 980. 098、4 492. 537、42 462. 792和18 302. 928 kg,其中排放量最大的前4种物质依次为乙酸丁酯、正丁醇、正己烷和丙酮.通过对A厂进行Monta Carlo模型验证发现,A厂排放量基本呈对数正态分布,95%置信区间的不确定性为(-60. 62%,131. 78%),处于可接受范围.通过CALPUFF模拟,各季节VOCs扩散方向和扩散范围均不同,夏季出现中心聚集现象.     

石家庄南郊黑碳气溶胶污染特征与来源分析

利用十波段黑碳仪实时监测石家庄南郊2018年9月—2019年7月大气中黑碳（Black Carbon，BC）质量浓度，并与同期CO、NO₂、SO₂质量浓度进行相关性分析，结合后向轨迹模型研究了该地区的BC质量浓度变化特征及潜在来源.结果表明，观测期间BC平均质量浓度为（4.35±3.59）μg·m^-3，最大频数浓度法估算的BC本底质量浓度为1.0 μg·m^-3，不同季节BC平均质量浓度变化趋势为：冬季>秋季>春季>夏季.BC质量浓度日变化具有双峰特征，高峰时段为6：00—9：00和19：00—22：00.BC气溶胶ngström指数α的分析及BC与CO、NO₂、SO₂相关性分析表明，以化石燃料为能源的工业源和交通源对石家庄南郊BC的贡献占主导地位.后向轨迹分析表明，石家庄南郊各季节BC主要受东向、东南向河北省内气团（占比35.46%~48.40%）和西向、西北向途经内蒙古、陕西北部、山西中部气团（占比15.60%~23.19%）的影响.浓度权重轨迹分析表明，BC潜在源区主要集中在河北南部、山西中部和河南北部.     

石家庄市采暖期大气细颗粒物中PAHs污染特征

采集2015年12月-2016年2月采暖期石家庄市文教区、交通密集区、居民区和商业交通混合区大气细颗粒物样品,依据HJ 646-2013《环境空气和废气气相和颗粒物中多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》分析石家庄市大气细颗粒物中PAHs污染水平及分布特征、气象参数与PAHs相关性,并解析PAHs污染来源.结果表明:石家庄市冬季采暖期大气细颗粒物PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0中ρ（PAHs）的日均值分别为397.66、349.09和272.35 ng/m3,分别是采暖期前（11月1-15日）的6.16、4.62和4.82倍,并且呈交通密集区>居民区>文教区>商业交通混合区的空间分布特点.相对湿度与细颗粒物PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0中ρ（PAHs）均呈显著正相关,R2分别为0.30、0.37和0.33,而风速与三者呈显著负相关,R2分别为-0.39、-0.53和-0.26;PM_1.0中具有显著相关的PAHs单体数量多于PM₁₀和PM_2.5.根据PAHs环数分布特征及特征化合物比值判断,石家庄市冬季采暖期PAHs污染为燃煤与机动车尾气复合型污染特征,同时餐饮油烟也有一定的贡献.      

石家庄市PM_（2.5）的污染现状及防控对策

通过对石家庄市PM2.524 h质量浓度监测结果的分析,发现PM2.5的污染指数范围是84~242,污染指数最高点出现在高新区,最低点出现在封龙山。导致PM2.5高污染指数的影响因素有气象、地理、机动车保有量和石家庄工业结构。因此从减少扬尘、控制机动车尾气排放量、工业污染防治、环保及气象部门协作等方面提出了PM2.5的防控对策。     

CuO-Y2O3/TS-1催化臭氧降解对苯二甲酸的机理

针对对苯二甲酸(TA)水污染问题,通过浸渍法制备CuO-Y_2O_3/TS-1催化剂,利用XRD、SEM、FT-IR、XRF等手段表征催化剂结构、形貌及骨架结构;构建非均相体系催化臭氧氧化降解对苯二甲酸(TA),考察催化剂的催化性能。结果表明:当Cu(NO_3)_2·3H_2O和Y(NO_3)_3·6H_2O浸渍液浓度均为0.5 mg·L~(-1)、臭氧通入量为6.3mg·min~(-1)、催化剂投加量为1.0 g和pH=9.0时,反应30 min后,TA降解率高达99.8%。经5次循环后,TA降解率仍稳定在98.2%。进一步研究表明,CuO-Y_2O_3/TS-1催化臭氧降解TA实验符合一级反应动力学方程。