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2016年  第34卷  第7期

水污染防治
生物滞留设施研究进展
张军, 董彩丽, 王崇, 李治阳
2016, 34(7): 1-5. doi: 10.13205/j.hjgc.201607001
摘要:
通过分析近年来生物滞留设施在土壤介质、气候与热冲击、生物多样性、生命周期成本等方面的研究内容得到,优化土壤介质可提高系统的处理性能。增加模型的兼容性与输入端控制可提高模型预测的准确性。小规模设施耐热冲击性能较好。生物滞留设施相比草坪、花园有更丰富的生物多样性,利用植物根系与生物多样性增强设施的性能还有待研究。通过主动性控制指导、加强施工段控制可降低设施的周期成本,成本模型预测的准确性还需加强基础资料的收集与资源的共享。
涠洲采油废水处理系统运行效果及微生物群落分析
谭自航, 刘利, 刘宇辉, 章春芳, 王帅, 张先喆, 解庆林
2016, 34(7): 6-10. doi: 10.13205/j.hjgc.201607002
摘要:
涠洲终端处理厂选用ABR+SBR联合工艺处理采油废水,该系统运行稳定,处理效果好。进水ρ(COD)、ρ(石油类)分别为215~731,9~52 mg/L,系统处理后出水浓度为30~87,2~8 mg/L,去除率为83%~94%,78%~92%。废水中其余指标如S2-、SS和NH3-N去除率分别为99%、94%和70%~90%。利用分子分析法对微生物群落结构研究,表明进水较出水有更高的细菌丰度,出水较进水有更高的真菌丰度。推测活性污泥中Marinobacterium、Marinobacter和Thiomicrospira是系统中采油废水主要降解细菌。此外,真菌群落分布均匀主要为子囊菌门、担子菌门、接合菌门,兼性菌如Aspergillus、Alternaria、Fusarium、Blastobotrys及Meyerozyma在活性污泥中较为丰富,Aspergillus、Alternaria可能是潜在的降解真菌。
以可生物降解固体为碳源的城市污水厂尾水反硝化脱氮研究
张辉鹏, 李思博, 张超杰, 陈银广, 周琪
2016, 34(7): 11-15. doi: 10.13205/j.hjgc.201607003
摘要:
针对城市污水厂尾水氮排放不达标的现象,提出以可生物降解聚合物作为固体碳源的反硝化生物滤池技术。研究结果表明,尾水中氮的去除率会随水力停留时间(HRT)的延长而增加,HRT≤8 h时,去除率增长速度较快;HRT>8 h时,脱氮效率增长趋于平缓。选用聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)为碳源,HRT为8 h时脱氮效果最佳,连续稳定运行30 d,出水硝态氮的去除率达96.1%~97.4%,出水中总氮浓度达GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水标准。
不同光照条件对8种沉水植物生长的影响
林超, 韩翠敏, 潘辉, 游文华, 闫晖敏, 程花
2016, 34(7): 16-19. doi: 10.13205/j.hjgc.201607004
摘要:
通过研究太湖流域主要沉水植物苦草、密刺苦草、黑藻、穗花狐尾藻、蓖齿眼子菜、微齿眼子菜、马来眼子菜和金鱼藻在3种不同光照条件(100%自然光、55%自然光和15%自然光)下的生长状况,探讨沉水植物对光照条件的适应性。结果表明,苦草、黑藻在55%自然光中相对生长速率最大,金鱼藻随着光照减弱,相对生长速率增加,其余6种植物则与金鱼藻相反。黑藻和穗花狐尾藻在15%自然光条件下分株数显著减少,最大株高明显增大,马来眼子菜最大株高显著减少。在不同光照组条件下8种沉水植物中叶绿素含量及可溶性糖含量基本无明显差异,但淀粉含量变化趋势不稳定。
高分子树脂吸附水相有机芳烃类污染物
朱秋莲, 金玉娇, 卢晗锋, 曹洁晶, 柯权利, 陈银飞
2016, 34(7): 20-24. doi: 10.13205/j.hjgc.201607005
摘要:
通过在聚二乙烯基苯(PDVB)树脂表面嫁接甲胺基或丙胺基(PDVB-JA,PDVB-BA),制备PDVB改性树脂吸附剂,并考察其对低浓度芳香族化合物(硝基苯、苯乙酮、苯胺、苯酚)水溶液的吸附特性。结果表明,树脂胺化后对芳香族化合物的吸附容量提高了11~14 mg/g,特别是对弱极性的苯胺,其饱和吸附量提高了99.7%。此外,在实验条件下,PDVB-JA对硝基苯、苯乙酮、苯胺、苯酚的吸附率分别达到95.40%、88.61%、64.34%、27.13%,吸附容量远大于商业树脂。甲胺基和丙胺基均为供电子基团,PDVB上接枝该类基团,有利于增强吸附剂与吸附质之间的π-π作用,另外,苯乙酮和硝基苯易在树脂表面形成配位化合物,促进芳香族化合物在该类改性树脂表面的吸附量显著增大。
Hp-β-环糊精包络臭氧氧化去除水中PPCPs研究
王涛, 彭道平, 李云祯, 白杨, 贺玉龙, 黄涛
2016, 34(7): 25-28. doi: 10.13205/j.hjgc.201607006
摘要:
为提高臭氧的稳定性,采用臭氧化Hp-β-环糊精溶液的方法对臭氧进行包络。考察了臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化特性,臭氧化量和Hp-β-环糊精浓度对臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化能力的影响,并研究了臭氧/Hp-β-环糊精包络物对二级出水中添加的10种药品和个人护理用品(PPCPs)的去除效果。结果表明:臭氧/Hp-β-环糊精包络物具有持续的氧化能力,增加臭氧化量或Hp-β-环糊精浓度可显著提升臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化能力。臭氧/Hp-β-环糊精包络物有较强的氧化性;向0.7 g/L的Hp-β-环糊精溶液中通入6 mg臭氧后,PPCPs的去除率为50%~70%,去除率受PPCPs分子结构影响。臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化可与其他氧化技术联合应用于污染物去除或用作臭氧化后的持续氧化。
新型陶瓷平板膜MBR工艺在炼油废水处理中的应用
高冰, 刘宏菊, 郭勰, 杨会会, 李昌蹄
2016, 34(7): 29-32. doi: 10.13205/j.hjgc.201607007
摘要:
采用新型陶瓷平板膜MBR工艺处理实际炼油废水,考察了该工艺对COD、石油类物质的去除效果,同时研究了陶瓷平板膜在长期运行时的膜污染特性及膜清洗恢复情况,并探讨了陶瓷平板膜对石油类物质的抗污染性能。实验结果表明:陶瓷平板膜MBR工艺对炼油废水的处理效果较好,出水ρ(COD)<50 mg/L,ρ(石油类)<8 mg/L;长期运行时陶瓷平板膜跨膜压差(transmembrane pressure,TMP)呈现出"3阶段"变化趋势;滤饼层污染是造成陶瓷平板膜污染的主要因素;污染后的陶瓷平板膜经过物理化学清洗后基本可以恢复到新膜状态,不存在严重的不可逆污染,这表明陶瓷平板膜对炼油废水中的石油类物质具有较强的抗污染性能。
不同填料对近海域污染水体中磷的吸附效果研究
李瑞兴, 袁林江, 刘玉洪, 蔡碧端, 廖杰, 刘琳, 刘超翔
2016, 34(7): 33-37. doi: 10.13205/j.hjgc.201607008
摘要:
采用不同废弃物制成磷吸附填料来去除受污染水体中的磷。考察了水泥块、红砖、煤渣、海蛎壳及火山岩5种废弃物对近海域污染水体中磷的吸附性能,并对其机理进行解析。结果表明,水泥块有较大的比表面积,具有较高的除磷潜能,但其孔隙率较小,易被堵塞;而红砖块具有较大的孔隙率,可改善水力条件。在无盐度和盐度为30‰条件下,考察了填料除磷效果,结果表明,5种填料对磷的去除效果排序为:水泥块>煤渣>红砖>火山岩>海蛎壳;其中水泥块和煤渣的除磷效率分别达99.37%、99.0%和97.3%、94.6%,盐度对其除磷有较小的抑制作用;水泥块用作除磷填料最佳HRT为0.5 d,出水磷浓度达Ⅴ类地表水水质标准。
A~2/O-MBR工艺在农村生活污水处理中的示范
谢晴, 张静, 麻泽龙, 敬子卉, 蒋加洪
2016, 34(7): 38-41. doi: 10.13205/j.hjgc.201607009
摘要:
A2/O-MBR工艺因其稳定的出水水质和良好的脱氮除磷效果,在我国城镇早已得到规模化应用。但在农村由于受各种条件制约,使该工艺的应用受到限制。通过A2/O-MBR工艺在四川农村地区散户的小规模示范,分析了其在污染物去除、建设、运行维护等方面的特点以及需注意的问题,为该技术在农村地区的推广应用做出积极的探索。
基于绿色合成法的纳米铁/活性碳复合材料对甲基橙的降解动力学研究
常娜, 周丽, 张静
2016, 34(7): 42-45. doi: 10.13205/j.hjgc.201607010
摘要:
为了综合处理废水中的甲基橙,以绿茶萃取液为还原剂、活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、甲基橙溶液的初始浓度、溶液初始p H值及反应时间对甲基橙去除率的影响,探讨了不同影响因素下甲基橙的降解动力学。结果表明:甲基橙的降解反应近似符合一级反应动力学,反应速率常数为0.0047~0.0158 L/(mol·min)。在纳米铁/活性炭复合材料去除甲基橙的过程中,通过纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用,其中纳米铁对甲基橙的降解起主要作用。
云南分散畜禽养殖密集型农村污水特征及污染风险评价
梅涵一, 刘云根, 郑寒, 梁启斌, 王妍, 侯磊
2016, 34(7): 46-51. doi: 10.13205/j.hjgc.201607011
摘要:
农村污水是造成水环境污染的主要原因之一,它不仅是农村水源地的安全隐患,还会危害农民自身的生存发展,因此对农村污水特征分析及风险评价具有重大意义。通过对云南省文山州八道哨村(畜禽养殖型)的农村污水进行采样和处理,分析了总磷、正磷、总氮、氨氮、COD、p H等污染指标,明确了畜禽养殖型农村污水的污染特征状况。结果表明:每个样点排放污水的氮和COD浓度均超过了GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》,磷的浓度整体超过污染标准,仅有个别样点位于正常范围内;主干道污水的氮、磷和COD浓度均明显超过GB 18918—2002二级标准。通过运用内梅罗指数法对各污染指标进行统一处理,评价不同区域污水的污染程度。3个分区的内梅罗指数大小依次为东部(4.55)>中部(3.34)>西部(3.14),污染等级均为重污染。
景观水体生态修复治理技术的研究与分析
黄勇, 董运常, 罗伟聪, 吴丹妮, 杨雪
2016, 34(7): 52-55. doi: 10.13205/j.hjgc.201607012
摘要:
针对当前我国城市景观水体的现状,水体富营养化、发黑、发臭等污染现象频繁发生,同时基于环境保护及景观效果的因素,鼓励和支持利用生态技术进行景观水体修复治理。通过概述几种水体生态修复治理技术的研究进展,分析各种技术在水体修复治理中受到的影响因素或存在的问题,并提出相关的建议,以期为我国城市小型河流、湖泊等景观水体污染的修复治理提供一定的参考。
纳米二氧化锰/还原态氧化石墨烯复合材料催化臭氧降解苯酚的研究
冯林强, 罗汉金, 方伟
2016, 34(7): 56-60. doi: 10.13205/j.hjgc.201607013
摘要:
制备以还原态氧化石墨烯为载体的纳米二氧化锰催化剂,并以苯酚为目标降解物,研究了其催化臭氧化性能,对影响催化臭氧化效果因素及降解机理进行了初步探讨。使用SEM、TEM和XPS对材料进行表征;纳米二氧化锰/还原态氧化石墨烯催化臭氧降解苯酚反应为准一级反应;催化剂的最佳使用量为0.2 g/L;当p H=3时,苯酚催化臭氧化去除率相对于单独臭氧提高了119.0%;催化剂连续使用4次性能良好。
重金属离子对微生物燃料电池产电性能的影响
丁伟, 阿柔娜, 付志敏, 张曼
2016, 34(7): 61-65. doi: 10.13205/j.hjgc.201607014
摘要:
构建双极室微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),利用硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)处理模拟酸性矿山废水,考察5 mg/L重金属离子(Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)和Cr6+)对电池产电性能的影响。MFC阳极室有效体积为12 m L,电极材料为碳毡,连续进水,流速为1.9 m L/h,水力停留时间HRT为6.3 h。进水不添加重金属离子时,MFC电压能够升高到200 m V,最大功率密度为55.6 m W/m2(13.89 W/m3),COD平均去除率为57.6%;进水添加重金属离子混合液时,电压由最高180.9 m V降到最低34.7 m V,COD去除率由64.2%逐渐降为7.2%;停止添加重金属,电压逐渐升到400 m V,最大功率密度达222 m W/m2(55.56 W/m3),COD去除率逐渐上升至58.3%。分析认为,重金属离子对SRB菌活性产生抑制作用导致电压和COD去除率显著下降,但是,重金属离子沉淀修饰了MFC阳极,提高了电子的传递性能,MFC产电电压升高。
限氧自养亚硝化过程中N_2O的释放特征
高坤, 赵剑强, 葛光环, 丁晓倩, 于洋洋, 吴金娜
2016, 34(7): 66-70. doi: 10.13205/j.hjgc.201607015
摘要:
实验采用SBR工艺,在限氧曝气条件下,研究自养亚硝化(进水中不含有机碳)过程中N_2O的释放特征。结果表明,在限氧自养亚硝化过程中,不同进水氨氮浓度条件下的溶解氧浓度均为(0.08±0.02)mg/L,氨氧化速率基本不受氨氮浓度变化的影响,即自养亚硝化反应呈零级反应。进水氨氮浓度为60,120,240 mg/L时的N_2O释放总量分别为3.24,8.75,24.59 mg/L,相应的N_2O释放因子依次为0.12、0.17和0.22。限氧曝气条件下,氨氧化菌(AOB)反硝化产生N_2O占主导作用。进水氨氮浓度越高时,亚硝化过程需时越长,后期NO-2-N累积量越大,导致AOB反硝化产生N_2O的速率越大,N_2O释放总量和释放因子(N_2O释放量/NH+4-N去除量)也越大。
Fe~(3+)/TiO_2负载膨胀珍珠岩降解水和土壤中苯酚的研究
薛红波, 吴继阳, 刘姝彤, 尹微琴, 王小治
2016, 34(7): 71-75. doi: 10.13205/j.hjgc.201607016
摘要:
以膨胀珍珠岩(EP)作为载体,采用溶胶凝胶法对其进行Ti O_2、Fe3+-Ti O_2溶胶负载,制备出Ti O_2、Fe3+-Ti O_2表面修饰的膨胀珍珠岩材料(TEP、FTEP),通过SEM、TEM、XRD和FI-IR对其进行表征,实验室条件下模拟研究了EP、TEP、FTEP对水和土壤中苯酚的吸附降解效果。结果表明,450℃光催化材料为锐钛矿型,Fe3+掺杂有效提高了光催化性。本实验条件中,当达到最佳投加量时,水和土壤中的EP、FTEP、TEP对苯酚的降解率分别为23.40%、100%、100%和17.81%、66.75%、69.01%;在最适光照时间下,水和土壤中的EP、FTEP、TEP对苯酚的降解率依次为22.14%、100%、100%和17.64%、66.15%、67.51%。在实验浓度范围内,该光催化反应符合一级反应动力学方程。
微波加热PEI改性纤维素纤维的制备及其对水中Cu~(2+)的吸附性能研究
韩文辉, 窦元
2016, 34(7): 76-81. doi: 10.13205/j.hjgc.201607017
摘要:
采用微波辅助加热的方法快速制备了聚乙烯亚胺(PEI)改性的纤维素纤维材料,并与常规加热法制备的改性纤维进行对比。利用元素分析(EA)、热重分析(TGA)对改性纤维进行了表征。同时,还讨论了溶液p H、吸附时间、温度、溶液浓度对改性纤维吸附性能的影响。结果表明:与常规加热制备相比,采用微波加热改性的纤维素纤维接枝率更高且反应时间更短。在p H为6时,改性纤维对Cu2+的吸附性能达到最大,最大吸附量为134.4 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。100 W微波加热条件下,经5次吸附/解吸后,吸附量无显著变化。
基于新型陶粒催化剂的H_2O_2/O_3多相催化氧化体系降解刚果红的研究
黄志华, 杨佘维, 汪永红, 李朝晖, 王开演, 陈阵
2016, 34(7): 82-87. doi: 10.13205/j.hjgc.201607018
摘要:
用自制陶粒催化剂与臭氧(O_3)、双氧水(H_2O_2)构建多相催化氧化体系降解水中的刚果红。采用电镜扫描、能谱分析与红外光谱等表征了陶粒催化剂,考察了反应时间、O_3浓度、H_2O_2投加量等因素下多相催化氧化体系对刚果红色度和COD去除率。结果表明:自制的陶粒催化剂表面较为粗糙,比表面积较大,反应后的陶粒催化剂表面较为平滑,比表面积较反应前减少;自制陶粒催化剂对H_2O_2催化能力差,但对O_3、H_2O_2/O_3具有较好的催化效果。当O_3浓度在1.2~3.8 mg/L时,陶粒/H_2O_2/O_3体系较O_3、H_2O_2/O_3对刚果红(100 mg/L)的脱色率分别平均提高了11.72%、15.32%,COD去除率分别提高了16.37%、24.29%,将陶粒引入O_3、H_2O_2/O_3体系中可减少O_3和H_2O_2的用量,提高体系的氧化性能,降低运行成本。
纳米Fe_3O_4强化混凝-Fenton氧化预处理垃圾渗滤液
戴红玲, 刘荣荣, 王少鹏, 聂发辉, 李静, 刘占孟
2016, 34(7): 88-92. doi: 10.13205/j.hjgc.201607019
摘要:
采用纳米Fe_3O_4与Fe Cl3制备复合混凝剂,利用混凝沉淀-Fenton氧化工艺预处理垃圾渗滤液原水,研究其处理效果。结果表明:在纳米Fe_3O_4投加量为2 g/L,Fe Cl3投加量为1.4 g/L时制备的复合混凝剂,在p H值为6.5,转速为300 r/min下快速搅拌1 min,转速为100 r/min下慢速搅拌30 min,沉淀时间为30 min的条件下,COD去除率为56.8%,ρ(COD)可由5 240 mg/L降低到2 264 mg/L;利用Fenton氧化处理混凝处理出水,在H_2O_2的投加量为5.5 g/L,n(H_2O_2)∶n(Fe2+)=4,p H值为6,反应时间为80 min,反应温度为25℃的最佳条件下,COD和氨氮的去除率分别为55.7%和40.1%,最终出水ρ(COD)和ρ(氨氮)分别为1 003 mg/L和670 mg/L;该组合工艺对垃圾渗滤液有较好的处理效果,COD、色度和氨氮的去除率分别为80.8%、59.5%和76.2%。
大气污染防治
海南岛大气污染物扩散特征
唐晓兰, 程水源
2016, 34(7): 93-97. doi: 10.13205/j.hjgc.201607020
摘要:
研究热带海岛大气环境污染的特殊性对于发展中的海岛大气环境规划和保护具有重要意义。通过采用统计分析方法、数值模拟和天气学分析方法,对海南省海口市大气污染物PM10的分布特征和大气污染的气象条件进行了研究。结果表明:海口市PM10存在春秋冬高、夏低的季节性差异,并受区域环境的影响较大;外来源输入和大陆冷高压是造成海口市大气污染的主要原因。采用CALPUFF模型模拟不同空间位置污染源对环境影响大小,结果显示不同空间位置的中架源的扩散特征差异较大,海南岛海岸线附近以及18.89°N,19.07°N,19.34°N,19.52°N 4个区域为敏感源区域。
垃圾热干化效率及臭气排放特性研究
李春萍, 黄乐, 吴学谦
2016, 34(7): 98-101. doi: 10.13205/j.hjgc.201607021
摘要:
研究讨论了垃圾的热干化效率和不同烘干温度下的臭气排放特征。在相同温度下,采用烘干时翻动的工艺,垃圾含水率降低最多。垃圾在600℃时排放的恶臭气体总量最多,在500℃以下烘干时,排放的恶臭气体总量较少。垃圾热干化的臭气浓度以700℃最高,其次分别是200,600,800℃。从工程应用来说,综合考虑臭气总量与臭气浓度,垃圾热干化的温度应以100,300,400,500℃为宜。
北京市PM_(2.5)组分SO_4~(2-)浓度的时空分布及来源分析
于博, 程念亮, 李红霞, 陈云波, 张玮琦, 张玉洁, 党鸿雁, 杨欣
2016, 34(7): 102-109. doi: 10.13205/j.hjgc.201607022
摘要:
采用观测与数值模拟相结合的方法并查阅大量文献,系统分析了北京市SO_4~(2-)时空分布、转化及来源特征,结果表明:近年来北京市SO_4~(2-)年均浓度在8.85~25.13μg/m3;2013年北京市SO_4~(2-)浓度整体呈现出重污染日>冬季>春、秋季>夏季的特征,日变化上SO_4~(2-)浓度呈现双峰型分布,空间分布上SO_4~(2-)浓度呈南北梯度分布特征;2013年北京市SOR年均值在0.36~0.44,重污染日SOR平均值在0.40~0.46;2013年北京市年均SO_4~(2-)本地、外来源、背景及边界条件分别贡献34%、57%、9%;重污染日SO_4~(2-)本地、外来源、背景及边界条件分别贡献18%、77%、5%;外来源对北京市SO_4~(2-)浓度起着更为重要的作用。
乌鲁木齐城市化进程与大气污染关系研究
冯刚, 孜比布拉·司马义, 何芯, 斯琴
2016, 34(7): 110-115. doi: 10.13205/j.hjgc.201607023
摘要:
以乌鲁木齐市为研究区,选取乌鲁木齐市2004—2013年11项城市化指标以及3项大气污染指标,得出城市化水平综合指数以及大气污染水平综合指数。将城市化综合水平作为解释变量,SO2、NO2、PM10污染综合指数、大气污染综合指数分别作为被解释变量,分析城市化水平与大气污染状况,分别对其进行二次曲线回归分析以及三次曲线回归分析,得出乌鲁木齐市2004—2013年城市化进程与大气污染之间的演化规律。
离子风和磁场作用下分布指数对线板式ESP中PM_(2.5)捕集效率的影响
张建平, 白云飞, 车鹏, 徐达成
2016, 34(7): 116-119. doi: 10.13205/j.hjgc.201607024
摘要:
为了分析分布指数对线板式静电除尘器(ESP)中PM2.5捕集性能的影响,给出了基于电磁场、流场和颗粒动力场的数学模型,数值模拟了PM2.5分级效率、综合效率分别与分布指数的变化关系,比较了有无离子风和磁场作用时PM2.5的捕集性能。结果表明:数值模型与D-A公式相比具有较高的计算精度;离子风和外加磁场均能提升PM2.5的捕集性能,且捕集效率均随着分布指数的增大而逐步降低,为进一步提升ESP捕集性能提供技术参考。
不同园林绿地类型内空气PM_(2.5)浓度的动态变化及其滞尘效应分析
汪结明, 王良桂, 朱柯铖杰, 李瑞雪, 韩改改
2016, 34(7): 120-124. doi: 10.13205/j.hjgc.201607025
摘要:
通过对不同园林绿地类型内空气PM_(2.5)的检测,结果发现:PM_(2.5)浓度日变化规律均呈现早晚高午间低的双峰单谷型趋势。各绿地类型内空气PM_(2.5)浓度10月最低,8月最高。全年空气PM_(2.5)浓度均值从大至小依次为夏季>冬季>春季>秋季。不同天气状况下空气PM_(2.5)浓度的大小排序依次为阴天>晴天>雨天>雨后天晴。复混的植被结构对空气颗粒物的滞尘能力大于单一的植被结构,按滞尘能力大小排序依次为阔叶乔灌草、针叶乔灌草、阔叶乔草、灌木草坪、草坪。
雾化协同低温等离子体去除氨气的实验研究
付丽丽, 刘天会, 姜彬慧, 姜莉
2016, 34(7): 125-128. doi: 10.13205/j.hjgc.201607026
摘要:
采用雾化协同低温等离子体方式,对模拟氨气恶臭气体进行降解研究。考察了电极特性、极板间距、放电电压、初始浓度、气体停留时间及雾化增强等参数对系统去除氨气性能的影响。研究结果表明:放电参数和雾化增强过程对氨气的去除率有较大影响。在极板间距40 mm,放电电压15 k V,初始氨气浓度1000×10-9,气体停留时间10 s,负极电晕放电时,低温等离子法对氨气的去除率可达80%以上,雾化增强低温等离子体对氨气的去除率最高可达97%。
我国打印机废弃量估算研究
宋广翰, 孟雯, 宋庆彬, 李金惠, 刘丽丽, 苑文仪, 张承龙, 白建峰, 宋小龙, 吴雯杰, 王景伟
2016, 34(7): 129-133. doi: 10.13205/j.hjgc.201607027
摘要:
在对比分析现有7种电子废弃物预测模型的基础上,根据2003—2014年我国打印机销售量和打印机寿命正态分布值,利用市场供给A模型对我国2015—2024年打印机废弃量进行了估算,并分析了废弃打印机的资源价值和环境危害特性。结果显示,2024年我国将产生11421.04万台废弃打印机,2015—2024年累计废弃量达到91525.54万台。分析发现,废弃打印机废料成分复杂,具有环境危害和资源回收的双重属性,若不能得到及时回收和科学处理,不仅会对环境带来很大的压力,还会造成严重的资源浪费。
厌氧消化结合双氧水溶胞处理剩余污泥试验研究
柯水洲, 李群一
2016, 34(7): 134-139. doi: 10.13205/j.hjgc.201607028
摘要:
通过实验室装置将城市污水厂剩余污泥厌氧消化后进行双氧水溶胞脱水处理,分析组合工艺对污泥脱水性能的改善效果,并探索双氧水调理厌氧消化污泥的最佳反应条件,考察脱水滤液回流与剩余污泥共同厌氧消化对滤液的处理效果,并对组合工艺的产、耗能进行了分析。试验结果表明:厌氧消化污泥在双氧水调理下脱水性能显著改善,厌氧消化过程能减少双氧水用量;双氧水调理厌氧消化污泥的最佳反应条件为:双氧水投加量0.106 m L/g(以干污泥计),p H=3,调理时间60 min,调理温度为常温;污泥溶胞脱水滤液回流处理效果良好,且对污泥厌氧消化过程无明显不良影响;厌氧消化产能不仅能够维持自身反应,还有富余能量供出。
监测与评价
基于高斯模型的液氨储罐泄漏扩散仿真分析
王丹, 赵江平, 刘冬华, 李雯
2016, 34(7): 140-144. doi: 10.13205/j.hjgc.201607029
摘要:
为研究氨气泄漏的扩散距离与风速的关系,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对液氨储罐泄漏的扩散规律进行数值仿真分析。首先运用MATLAB仿真模拟软件,采用高斯羽流模型,研究液氨储罐的泄漏扩散的影响因素,确定液氨扩散中毒危险区域。然后运用SPSS软件,采用曲线估计的方法,拟合泄漏扩散造成的下风向以及横风向距离与风速的关系。研究结果表明:液氨储罐泄漏达到连续稳定状态时,同一储罐泄露速率与泄漏孔径相关,孔径越小泄露速率越小,导致危险区域面积越小;大气稳定度越差时,所造成的危险区域面积更大;空气流动速度增加导致大气趋向稳定,能有效减小泄漏源造成的危险区域面积;获得了液氨储罐在白天(夜间)泄漏孔径为50 mm(25 mm)时,任何风速下人员中毒轻伤、重伤以及死亡的范围。
风速及风向对城市热岛强度的影响研究
贺广兴, 王先华, 孙杰
2016, 34(7): 145-148. doi: 10.13205/j.hjgc.201607030
摘要:
为研究气象参数风对城市热岛效应影响,利用2008—2013年长沙气象局提供的相关气象数据,采用统计方法,首次研究了风速和风向对热岛强度分布规律的影响。结果表明:长沙热岛效应主要发生在晚间;热岛强度值随风速的增大而降低;处于顺风方向上的南北方向,两者热岛强度的差值随风速的增大而逐渐减少;处于与风向垂直方向上的东西方向,两者热岛强度的差值不受风速大小的影响。气象参数风对城市热岛强度和空间分布影响显著。
生活垃圾焚烧烟气Hg浓度空间分布及健康风险评估
刘晓一, 潘赟, 刘强, 钱光人
2016, 34(7): 149-154. doi: 10.13205/j.hjgc.201607031
摘要:
生活垃圾焚烧的大气Hg排放所带来的人体健康风险一直倍受社会关注。依据上海市DB 31/768—2013《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》中Hg的排放速率限值,采用AERMOD对上海市某生活垃圾焚烧厂排入大气的Hg浓度分布进行计算并借助VOXLER实现三维化空间分布模拟,进而利用健康风险评估模型计算当地居民面临的健康风险,并借助不确定性分析方法—Monte Carlo评估各个参数的敏感性。结果表明:宏观上,大气中Hg的浓度以排放源为中心向周边衰减,空间浓度最大值1.86×10-4mg/m3位于(-500 m,0 m,80 m)处;最大浓度点位的成人和儿童风险区间非致癌危害商值分别为0.200~0.480和0.280~0.620,不会对当地居民造成健康危害,空气吸入量和体重分别是成人和儿童Hg风险计算的主要不确定性因素。
中国经济增长、产业结构与环境污染的空间计量研究
韩楠
2016, 34(7): 155-159. doi: 10.13205/j.hjgc.201607032
摘要:
通过探索性空间数据分析方法对中国31个省(市、自治区)环境污染的空间相关性及集聚效应进行检验,研究证实我国各省域环境污染存在显著的空间自相关和空间集聚效应。在此基础上,构建空间计量模型分析中国经济增长、产业结构对环境污染的影响。研究结果表明,中国各省域环境污染存在空间依赖作用和正向空间溢出效应。环境污染与人均GDP之间呈现只有一个拐点的"倒N型"曲线关系。产业结构与环境污染存在显著的正相关关系,产业结构优化调整有助于降低环境污染。
一种快速便捷的大气颗粒物元素浓度采样方法探究
彭秀红, 李月林, 李波, 罗芳
2016, 34(7): 160-164. doi: 10.13205/j.hjgc.201607033
摘要:
地气测量是采用液态捕集剂,高效富集地气中纳米微粒,以高灵敏度的ICP-MS分析元素特征的监测方法。针对传统大气颗粒物监测方法,面临大范围高分辨率空气质量监控仍显乏力,固态滤膜本底浓度较高且不均一的技术难题,在研究大气颗粒物物化特征的基础上,结合地气测量法,提出一种新的大气颗粒物元素浓度采样方法。根据成都地区条件实验,新方法能有效富集大气颗粒物,并能较准确反应环境变化特征。
基于可拓学的尾矿库安全评价
姜洲, 黄艳华, 刘方求, 吴贤国, 张立茂
2016, 34(7): 165-170. doi: 10.13205/j.hjgc.201607034
摘要:
为综合评价尾矿库的安全状态,基于尾矿库灾变机理和大量工程实践构建了一套包括3级指标、22个因素的评价指标体系,并确定了评价指标的等级量值区间。采用EAHP和熵权法结合的方式确定指标权重,基于可拓理论评价尾矿库的安全等级。以湖南黄金集团责任有限公司旗下的7座尾矿库为案例,评价其安全状态,根据蒙特卡洛模拟基本理论,基于Crystal Ball对案例进行敏感性分析,找出具体敏感因素,为后期尾矿库安全管理提供简单有效的控制方法。
清洁生产与节能减排
市政水处理行业电气节能设计实例研究
史晓北
2016, 34(7): 171-175. doi: 10.13205/j.hjgc.201607035
摘要:
在北京市第十水厂工程电气设计实践的基础上,论述了市政水处理行业电气节能设计的主要步骤和关键问题。完备的供配电系统可以减少其在运行中的能源损耗,实现其经济运转;先进、智能的电动机启动及运行方式可减小电网电压波动,降低损耗,提高电机在轻载时的效率及功率因数达到节能的目的;科学地设计了照明功率密度,分配不同区域的照度,选择节能光源,并充分利用太阳能,在满足生产构筑物对照明的功能性要求及各构筑物内部的照度水平、视觉环境和照明效果的前提下,最大限度地降低照明系统的电能消耗,使电气节能的概念落实到系统的最末端。
土壤修复
电动力学-过硫酸钠氧化联用修复二氯苯污染土壤的研究
宋萌萌, 罗泽娇, 秦佳
2016, 34(7): 176-180. doi: 10.13205/j.hjgc.201607036
摘要:
为解决氯苯污染场地的修复问题,尤其是受污染的低渗透介质的原位修复问题,以1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯为研究对象,采用电动力学-过硫酸钠氧化联用技术,并在阳极室添加Na2CO3/Na HCO3缓冲液来控制阳极p H,探讨了土壤中3种二氯苯的迁移和去除效果。实验结果表明:在外加1.5 V/cm恒定电压,以铁为阴阳电极,以5 mmol/L Na2S2O8溶液作阴阳电极液,阳极液含0.025 mol/L Na2CO3/Na HCO3缓冲液,运行5 d后,该联用技术对污染壤土中3种二氯苯的总去除效果较好且较为均匀,去除率均在75%以上。该方法对于原位修复受污染的低渗透介质具备可行性。
多级筛分式淋洗设备在复合污染土壤修复项目中的工程应用
熊惠磊, 王璇, 马骏, 夏凤英, 刘渊文, 杨远强, 王亚晨
2016, 34(7): 181-185. doi: 10.13205/j.hjgc.201607037
摘要:
以受重金属、多环芳烃复合污染的工业遗留场地为修复对象,运用多级筛分式淋洗设备对复合污染土壤进行工程化实施,综合考虑场地污染土壤理化性质、污染物分布规律与污染物存在形态等因素,对污染土壤进行7级筛分和淋洗。运行结果表明:该设备操作简单、处理效率高、运行费用低,淋洗出料可达到修复标准,处理达标的石块和砾石可用于场地回填;砂砾、粗砂、中粗砂和细砂可作为建筑材料;仅有泥饼需要进行后续固化稳定化处理。该设备实现了我国自主研发土壤修复淋洗技术装备在应用层面从无到有的突破。