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2015年 第33卷 第10期
2015, 33(10): 1-4.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510001
摘要:
以粉煤灰为主要原料,通过在粉煤灰中掺杂硫铁矿渣并加盐酸进行改性,将该复合改性产物用于吸附去除废水中的六价铬。该复合改性产物的制备条件为灰渣比10∶1,盐酸质量分数30%,在加热沸腾的状态下改性1 h。当水中Cr6+质量浓度为5 mg/L,p H值为6,吸附剂投加量为40 g/L,吸附反应温度为10℃的条件下,吸附反应1 h后达到平衡,吸附效率为97%以上。该吸附反应符合Langmuir等温方程和Freundlich等温方程,是物理吸附和化学吸附协同作用的结果。研究表明:该复合改性法去除水中的六价铬成本低廉,操作简单,适合处理低浓度含铬废水,有利于固体废弃物的资源化利用。
以粉煤灰为主要原料,通过在粉煤灰中掺杂硫铁矿渣并加盐酸进行改性,将该复合改性产物用于吸附去除废水中的六价铬。该复合改性产物的制备条件为灰渣比10∶1,盐酸质量分数30%,在加热沸腾的状态下改性1 h。当水中Cr6+质量浓度为5 mg/L,p H值为6,吸附剂投加量为40 g/L,吸附反应温度为10℃的条件下,吸附反应1 h后达到平衡,吸附效率为97%以上。该吸附反应符合Langmuir等温方程和Freundlich等温方程,是物理吸附和化学吸附协同作用的结果。研究表明:该复合改性法去除水中的六价铬成本低廉,操作简单,适合处理低浓度含铬废水,有利于固体废弃物的资源化利用。
2015, 33(10): 5-9.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510002
摘要:
实验室条件下,以南宁市朝阳溪黑臭底泥和水体为研究对象,采用投加反硝化细菌制剂的底泥生物修复方法,探索反硝化细菌投加量对底泥修复效果的影响。结果表明:对比4组不同反硝化细菌投加量的实验,当反硝化细菌投加量为0.5 g/m3时,6周后,底泥厚度降低了3.43 cm,有机质降解率为13.6%,生物降解能力(G值)增长280.8%,表层氧化层接近0.7 cm,各指标25 d后基本趋于稳定,对底泥的修复效果较佳。当反硝化细菌投加量为0.25 g/m3时,6周后,上覆水COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为76.5%、94.4%、87.8%和79.4%,水质有较大改善。
实验室条件下,以南宁市朝阳溪黑臭底泥和水体为研究对象,采用投加反硝化细菌制剂的底泥生物修复方法,探索反硝化细菌投加量对底泥修复效果的影响。结果表明:对比4组不同反硝化细菌投加量的实验,当反硝化细菌投加量为0.5 g/m3时,6周后,底泥厚度降低了3.43 cm,有机质降解率为13.6%,生物降解能力(G值)增长280.8%,表层氧化层接近0.7 cm,各指标25 d后基本趋于稳定,对底泥的修复效果较佳。当反硝化细菌投加量为0.25 g/m3时,6周后,上覆水COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为76.5%、94.4%、87.8%和79.4%,水质有较大改善。
2015, 33(10): 10-14.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510003
摘要:
对MBR一体化中试设备中的MBR膜组件曝气系统和运行条件进行改进以及优化,并将其与常规MBR曝气系统及运行方式进行中试对比。试验结果表明:MBR中试设备采用新型MBR曝气系统及运行方式运行时,与常规MBR曝气系统及运行方式相比,其气水比可降低约20%,反洗周期至少可以延长1.2倍以上,但是对提高膜通量作用较小。采用新型MBR曝气系统及运行方式较常规MBR曝气系统的运行能耗可减少约14%左右。
对MBR一体化中试设备中的MBR膜组件曝气系统和运行条件进行改进以及优化,并将其与常规MBR曝气系统及运行方式进行中试对比。试验结果表明:MBR中试设备采用新型MBR曝气系统及运行方式运行时,与常规MBR曝气系统及运行方式相比,其气水比可降低约20%,反洗周期至少可以延长1.2倍以上,但是对提高膜通量作用较小。采用新型MBR曝气系统及运行方式较常规MBR曝气系统的运行能耗可减少约14%左右。
2015, 33(10): 15-20.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510004
摘要:
采用Fluent15.0软件对城市污水处理厂的平流式二沉池进行模拟分析。选取RNG k-ε模型和欧拉双流体模型,利用加拿大温莎大学Imam实验数据验证了该模型的准确性。基于该模型,以出水悬浮物浓度(ESS)和异重流比例为表征指标,对影响二沉池沉淀效率的3个因素——污泥颗粒粒径、表面溢流率和挡板比例进行分析。结果表明:污泥颗粒粒径影响泥水分离的效果,模拟实验得到的最佳颗粒粒径为300μm。表面溢流率对出水悬浮物浓度值影响较大,随表面溢流率增大出水悬浮物浓度值和异重流比例呈非线性急剧增加。同时,二沉池中最佳的挡板比例为60%,此结构不仅有利于能量的耗散和异重流比例的减小,而且能保证较低的出水悬浮物浓度值。
采用Fluent15.0软件对城市污水处理厂的平流式二沉池进行模拟分析。选取RNG k-ε模型和欧拉双流体模型,利用加拿大温莎大学Imam实验数据验证了该模型的准确性。基于该模型,以出水悬浮物浓度(ESS)和异重流比例为表征指标,对影响二沉池沉淀效率的3个因素——污泥颗粒粒径、表面溢流率和挡板比例进行分析。结果表明:污泥颗粒粒径影响泥水分离的效果,模拟实验得到的最佳颗粒粒径为300μm。表面溢流率对出水悬浮物浓度值影响较大,随表面溢流率增大出水悬浮物浓度值和异重流比例呈非线性急剧增加。同时,二沉池中最佳的挡板比例为60%,此结构不仅有利于能量的耗散和异重流比例的减小,而且能保证较低的出水悬浮物浓度值。
2015, 33(10): 21-25.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510005
摘要:
为制作生物燃油提出了一种藻液浓缩方法。对湖泊水华过程生成的藻液进行浓缩研究,浓缩过程表明:在温度为21.5~22.9℃时,沉降装置上清液的理化性质为:溶解氧浓度为19.91~4.39 mg/L,p H为9.98~10.54,电导率为1 321~1 459μS/cm,氧化还原电位为-23.6~113.1 m V,浓缩倍数为26.58~28.95倍。藻液初始浓度为0.94 g/L,沉降后的高浓度藻液干重均值为25.47 g/L。结果显示:沉降系统能长时间保持稳定,适宜藻液长期浓缩。
为制作生物燃油提出了一种藻液浓缩方法。对湖泊水华过程生成的藻液进行浓缩研究,浓缩过程表明:在温度为21.5~22.9℃时,沉降装置上清液的理化性质为:溶解氧浓度为19.91~4.39 mg/L,p H为9.98~10.54,电导率为1 321~1 459μS/cm,氧化还原电位为-23.6~113.1 m V,浓缩倍数为26.58~28.95倍。藻液初始浓度为0.94 g/L,沉降后的高浓度藻液干重均值为25.47 g/L。结果显示:沉降系统能长时间保持稳定,适宜藻液长期浓缩。
2015, 33(10): 26-30.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510006
摘要:
利用臭氧氧化方法处理海洋油气管道清洗废水,考察了臭氧氧化降解COD过程中臭氧投加量、p H和进气流量3个因素对废水COD处理效果的影响。在单因素实验的基础上,通过Design Expert 8.0.6软件对臭氧投加量、p H和进气流量3个因素进行Box-Behnken设计并优化,得到了臭氧氧化降解COD的二次多项式模型。分析表明,该模型对COD的去除率具有显著影响。确定最佳反应条件分别为:臭氧投加量为9.5 g/h,p H为8.92,进气流量为2.33 L/min。在此最佳条件下,COD最大去除率为39.21%,而模型的预测值为38.06%。模型与实际情况的吻合度较高。
利用臭氧氧化方法处理海洋油气管道清洗废水,考察了臭氧氧化降解COD过程中臭氧投加量、p H和进气流量3个因素对废水COD处理效果的影响。在单因素实验的基础上,通过Design Expert 8.0.6软件对臭氧投加量、p H和进气流量3个因素进行Box-Behnken设计并优化,得到了臭氧氧化降解COD的二次多项式模型。分析表明,该模型对COD的去除率具有显著影响。确定最佳反应条件分别为:臭氧投加量为9.5 g/h,p H为8.92,进气流量为2.33 L/min。在此最佳条件下,COD最大去除率为39.21%,而模型的预测值为38.06%。模型与实际情况的吻合度较高。
2015, 33(10): 31-34.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510007
摘要:
在UV/H2O2和UV/Ti O2/H2O2两大氧化体系中,利用·OH的氧化原理,研究了不同影响因素(UV波长、p H、H2O2)对油田采出水中多环芳烃萘和芴降解效率的影响,找出处理萘和芴的最佳优化条件和组合。对萘和芴而言,UV/H2O2体系下双氧水的最佳条件分别为0.001,0.1 mol,UV/Ti O2/H2O2的优化组合是UVC,p H=8.5,O3=10g/L。实验结果表明:与UV/H2O2相比,UV/Ti O2/H2O2对油田采出水中的多环芳烃萘和芴的降解效果好。
在UV/H2O2和UV/Ti O2/H2O2两大氧化体系中,利用·OH的氧化原理,研究了不同影响因素(UV波长、p H、H2O2)对油田采出水中多环芳烃萘和芴降解效率的影响,找出处理萘和芴的最佳优化条件和组合。对萘和芴而言,UV/H2O2体系下双氧水的最佳条件分别为0.001,0.1 mol,UV/Ti O2/H2O2的优化组合是UVC,p H=8.5,O3=10g/L。实验结果表明:与UV/H2O2相比,UV/Ti O2/H2O2对油田采出水中的多环芳烃萘和芴的降解效果好。
2015, 33(10): 35-37.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510008
摘要:
建立了MVR高盐废水蒸发结晶系统的模型并对其过程进行模拟,模拟结果与现场数据吻合较好。同时分析了工艺参数压缩比、系统操作压力对能效比COP和强制循环加热器传热温差的影响,获得了优化工艺参数,压缩比为1.7~2,蒸发结晶器操作压力为45~60 k Pa。该研究结果对优化MVR蒸发结晶系统过程参数以实现高盐废水节能零排放处理有重要的指导意义。
建立了MVR高盐废水蒸发结晶系统的模型并对其过程进行模拟,模拟结果与现场数据吻合较好。同时分析了工艺参数压缩比、系统操作压力对能效比COP和强制循环加热器传热温差的影响,获得了优化工艺参数,压缩比为1.7~2,蒸发结晶器操作压力为45~60 k Pa。该研究结果对优化MVR蒸发结晶系统过程参数以实现高盐废水节能零排放处理有重要的指导意义。
2015, 33(10): 38-42.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510009
摘要:
采用混凝-SBR法处理污泥发酵产生的沼液,研究了混凝-SBR法对污泥沼液的脱氮效果和影响因素。结果表明:SBR在进水C/N为1.5,曝气时间8 h,反硝化补充C/N(COD与总氮的比值)为0.25时,其总氮去除率可达78.8%。沼液经过混凝-SBR法处理后,总氮去除率大于80%,其出水ρ(TN)小于100 mg/L,可用于发酵料液的配制,实现污泥沼液脱氮回用的目的。
采用混凝-SBR法处理污泥发酵产生的沼液,研究了混凝-SBR法对污泥沼液的脱氮效果和影响因素。结果表明:SBR在进水C/N为1.5,曝气时间8 h,反硝化补充C/N(COD与总氮的比值)为0.25时,其总氮去除率可达78.8%。沼液经过混凝-SBR法处理后,总氮去除率大于80%,其出水ρ(TN)小于100 mg/L,可用于发酵料液的配制,实现污泥沼液脱氮回用的目的。
2015, 33(10): 43-46.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510010
摘要:
根据2013年北京市PM2.5监测数据,系统分析了北京市PM2.5污染的时空分布特征,并利用克里格插值统计了四季PM2.5不同浓度区间的国土面积。结果显示:2013年全市PM2.5年均浓度为89.5μg/m3,超过年均35μg/m3的国标1.56倍;PM2.5浓度由高到低的季节依次是冬季、春季、秋季和夏季;空间分布上PM2.5呈现明显的南北梯度分布特征;2013年PM2.5平均浓度达标对应的国土面积占比夏季最大为73%,冬季最小为22%。
根据2013年北京市PM2.5监测数据,系统分析了北京市PM2.5污染的时空分布特征,并利用克里格插值统计了四季PM2.5不同浓度区间的国土面积。结果显示:2013年全市PM2.5年均浓度为89.5μg/m3,超过年均35μg/m3的国标1.56倍;PM2.5浓度由高到低的季节依次是冬季、春季、秋季和夏季;空间分布上PM2.5呈现明显的南北梯度分布特征;2013年PM2.5平均浓度达标对应的国土面积占比夏季最大为73%,冬季最小为22%。
2015, 33(10): 47-49.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510011
摘要:
于2013年夏季,对西安城区10个大气监测点进行了地面大气中O3及其前体物(NOx、CO)连续在线观测,观测结果分析表明:夏季O3小时浓度平均值范围为39.03~93.06μg/m3,且其浓度呈现由东北至西南方向逐渐升高的空间分布特征。O3小时浓度分布呈明显的单峰形式,15:00左右达到峰值;NOx、CO浓度呈较明显的双峰分布,CO较NOx的浓度波动较为平缓。O3日均浓度与温度、太阳辐射呈正相关,而与相对湿度呈负相关关系,且受温度、太阳辐射的影响更加显著。
于2013年夏季,对西安城区10个大气监测点进行了地面大气中O3及其前体物(NOx、CO)连续在线观测,观测结果分析表明:夏季O3小时浓度平均值范围为39.03~93.06μg/m3,且其浓度呈现由东北至西南方向逐渐升高的空间分布特征。O3小时浓度分布呈明显的单峰形式,15:00左右达到峰值;NOx、CO浓度呈较明显的双峰分布,CO较NOx的浓度波动较为平缓。O3日均浓度与温度、太阳辐射呈正相关,而与相对湿度呈负相关关系,且受温度、太阳辐射的影响更加显著。
2015, 33(10): 50-54.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510012
摘要:
针对国内固体生物质成型燃料燃烧过程中排放NO、CO分析不清晰,影响因素研究不足等问题,在生物质燃烧试验平台上,采用Testo350烟气分析仪,对木质、棉杆和玉米秸秆3种固体生物质成型燃料分别展开了燃烧的气态排放物研究,重点研究了3种生物质成型燃料在不同燃烧器负荷和进气量下的NO和CO的排放情况。试验结果表明:3种燃料的NO排放量均在0.05%以下,CO也不高于1%。3种燃料的气态排放物总体趋势为随着燃烧器负荷的增大,NO和CO的排放量增多,随着进气量的增加,气态排放物的含量减少。该研究可以为指导燃用生物质成型燃料锅炉的实际运行,以优化生物质成型燃料的燃烧和排放提供参考。
针对国内固体生物质成型燃料燃烧过程中排放NO、CO分析不清晰,影响因素研究不足等问题,在生物质燃烧试验平台上,采用Testo350烟气分析仪,对木质、棉杆和玉米秸秆3种固体生物质成型燃料分别展开了燃烧的气态排放物研究,重点研究了3种生物质成型燃料在不同燃烧器负荷和进气量下的NO和CO的排放情况。试验结果表明:3种燃料的NO排放量均在0.05%以下,CO也不高于1%。3种燃料的气态排放物总体趋势为随着燃烧器负荷的增大,NO和CO的排放量增多,随着进气量的增加,气态排放物的含量减少。该研究可以为指导燃用生物质成型燃料锅炉的实际运行,以优化生物质成型燃料的燃烧和排放提供参考。
2015, 33(10): 55-60.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510013
摘要:
烟气湿法脱硫塔内流场的分布直接影响脱硫效率。对一种在喷淋塔内增设脱硫剂旋流雾化层的流场再造脱硫反应方法进行优化,以Fluent软件为平台,通过改变旋流雾化层喷嘴的布置角度、数量以及浆液喷出的速度等参数,对不同工况下脱硫塔塔内烟气流动状况进行了三维数值模拟与分析。研究结果表明:旋流雾化层的直径比d/D为0.6左右,至少设置8个喷嘴才可形成稳定的螺旋场,浆液从喷嘴喷出的速度在15~20 m/s时有利于塔内烟气处于最佳脱硫速率。此结果对大型锅炉的烟气脱硫塔的改造具有参考作用。
烟气湿法脱硫塔内流场的分布直接影响脱硫效率。对一种在喷淋塔内增设脱硫剂旋流雾化层的流场再造脱硫反应方法进行优化,以Fluent软件为平台,通过改变旋流雾化层喷嘴的布置角度、数量以及浆液喷出的速度等参数,对不同工况下脱硫塔塔内烟气流动状况进行了三维数值模拟与分析。研究结果表明:旋流雾化层的直径比d/D为0.6左右,至少设置8个喷嘴才可形成稳定的螺旋场,浆液从喷嘴喷出的速度在15~20 m/s时有利于塔内烟气处于最佳脱硫速率。此结果对大型锅炉的烟气脱硫塔的改造具有参考作用。
2015, 33(10): 61-65.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510014
摘要:
燃煤是最大的人为汞排放源之一,我国已加强对燃煤电厂的汞排放控制要求。通过对16家燃煤电厂32台机组的汞排放情况进行全要素监测,分析总结出符合我国燃煤电厂特点的汞排放情况:我国燃煤机组中的汞质量平衡范围在70%~130%是合理的;燃烧后的汞经过烟气污染物处理设施后,70%以上进入粉煤灰和脱硫石膏,经烟气排入外环境的平均不足30%;安装SCR脱硝装置有助于烟气中汞的去除;除尘、脱硫设施对烟气中汞平均去除效率为38.5%、52.5%;各污染物控制设施对烟气中汞的总协同去除效率平均为74.1%,说明我国燃煤机组现有的污染物处理设施的协同控制对降低烟气中的汞排放有较好的作用。
燃煤是最大的人为汞排放源之一,我国已加强对燃煤电厂的汞排放控制要求。通过对16家燃煤电厂32台机组的汞排放情况进行全要素监测,分析总结出符合我国燃煤电厂特点的汞排放情况:我国燃煤机组中的汞质量平衡范围在70%~130%是合理的;燃烧后的汞经过烟气污染物处理设施后,70%以上进入粉煤灰和脱硫石膏,经烟气排入外环境的平均不足30%;安装SCR脱硝装置有助于烟气中汞的去除;除尘、脱硫设施对烟气中汞平均去除效率为38.5%、52.5%;各污染物控制设施对烟气中汞的总协同去除效率平均为74.1%,说明我国燃煤机组现有的污染物处理设施的协同控制对降低烟气中的汞排放有较好的作用。
2015, 33(10): 66-71.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510015
摘要:
采用水热法制备了Fe3O4磁性纳米微球,进而用腐殖酸(HA)修饰,成功制备了功能性磁性纳米复合材料(Fe3O4-HA)。并通过紫外可见分光光度计对含有有机染料亚甲基蓝(MB)废水中Fe3O4-HA磁性纳米复合材料的吸附行为进行研究。Fe3O4-HA磁性纳米复合材料的结构和性能用透射电子显微镜、光学接触角测量仪、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射仪、振动样品磁强计等手段进行表征。结果表明:Fe3O4-HA磁性纳米复合材料结构均匀,平均粒径约为300 nm,饱和磁化强度为75.3 emu/g。Fe3O4-HA磁性纳米复合材料具有良好的超顺磁性,较高的吸附效率和可重复使用性。
采用水热法制备了Fe3O4磁性纳米微球,进而用腐殖酸(HA)修饰,成功制备了功能性磁性纳米复合材料(Fe3O4-HA)。并通过紫外可见分光光度计对含有有机染料亚甲基蓝(MB)废水中Fe3O4-HA磁性纳米复合材料的吸附行为进行研究。Fe3O4-HA磁性纳米复合材料的结构和性能用透射电子显微镜、光学接触角测量仪、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射仪、振动样品磁强计等手段进行表征。结果表明:Fe3O4-HA磁性纳米复合材料结构均匀,平均粒径约为300 nm,饱和磁化强度为75.3 emu/g。Fe3O4-HA磁性纳米复合材料具有良好的超顺磁性,较高的吸附效率和可重复使用性。
2015, 33(10): 72-76.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510016
摘要:
澳大利亚在尾矿治理方面拥有先进的技术,处于国际领先水平,并提出了基于风险的矿山生命周期法,确保尾矿对环境造成的风险控制在可接受的低水平内。介绍了澳大利亚在尾矿治理方面的普遍性经验,主要包括尾矿浓缩、尾矿覆盖系统的设计以及尾矿的植被恢复。并在此基础上总结了澳大利亚尾矿治理的先进技术,包括脱水尾矿、联合处置、膏体石、空穴充填、地貌恢复及尾矿回收等环节,并且以澳大利亚3个矿区为例,证明了这些先进技术的可行性。
澳大利亚在尾矿治理方面拥有先进的技术,处于国际领先水平,并提出了基于风险的矿山生命周期法,确保尾矿对环境造成的风险控制在可接受的低水平内。介绍了澳大利亚在尾矿治理方面的普遍性经验,主要包括尾矿浓缩、尾矿覆盖系统的设计以及尾矿的植被恢复。并在此基础上总结了澳大利亚尾矿治理的先进技术,包括脱水尾矿、联合处置、膏体石、空穴充填、地貌恢复及尾矿回收等环节,并且以澳大利亚3个矿区为例,证明了这些先进技术的可行性。
2015, 33(10): 77-80.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510017
摘要:
餐饮泔水中油脂产生量大,易腐败变质,危害环境和人体健康,若经合理回收利用则是一种优良资源。而油脂的分离是餐饮泔水中油脂资源化利用的关键步骤。研究以模拟餐饮泔水油水乳化液作为研究对象,通过微波-离心法分离油水乳化液的油脂组分,考察了微波功率及作用时间、温度、离心时间及离心机转速对分离效果的影响。结果表明:该研究微波破乳的适宜条件是微波功率800 W,作用温度70℃,作用时间15 min;微波破乳后的离心分离工序中,溶液较适宜的离心时间为8 min,转速为8 000 r/min。
餐饮泔水中油脂产生量大,易腐败变质,危害环境和人体健康,若经合理回收利用则是一种优良资源。而油脂的分离是餐饮泔水中油脂资源化利用的关键步骤。研究以模拟餐饮泔水油水乳化液作为研究对象,通过微波-离心法分离油水乳化液的油脂组分,考察了微波功率及作用时间、温度、离心时间及离心机转速对分离效果的影响。结果表明:该研究微波破乳的适宜条件是微波功率800 W,作用温度70℃,作用时间15 min;微波破乳后的离心分离工序中,溶液较适宜的离心时间为8 min,转速为8 000 r/min。
2015, 33(10): 81-84.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510018
摘要:
将重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni)溶液添加到污水处理厂脱水污泥中进行堆肥,考察了污泥的堆肥过程对重金属稳定化的影响。分析发现:进入污泥后各重金属中可交换态+碳酸盐结合态的总占比顺序为Cd(72.31%)>Ni(65.83%)>Zn(33.67%)>Cu(19.49%)>Pb(7.40%)。说明Pb、Cu及Zn与污泥化学物质反应较快,而Cd及Ni的反应速率相对较慢。在整个过程中Pb形态达到稳定状态最快,Cu和Ni的形态稳定速度次之,Zn形态变化稍慢,Cd变化最慢。该结论可为污泥堆肥应用于土壤重金属污染治理的研究提供参考。
将重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni)溶液添加到污水处理厂脱水污泥中进行堆肥,考察了污泥的堆肥过程对重金属稳定化的影响。分析发现:进入污泥后各重金属中可交换态+碳酸盐结合态的总占比顺序为Cd(72.31%)>Ni(65.83%)>Zn(33.67%)>Cu(19.49%)>Pb(7.40%)。说明Pb、Cu及Zn与污泥化学物质反应较快,而Cd及Ni的反应速率相对较慢。在整个过程中Pb形态达到稳定状态最快,Cu和Ni的形态稳定速度次之,Zn形态变化稍慢,Cd变化最慢。该结论可为污泥堆肥应用于土壤重金属污染治理的研究提供参考。
2015, 33(10): 85-89.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510019
摘要:
采集高皇贮灰场内不同堆存时长的湿排粉煤灰样品,通过室内化学分析研究了不同粉煤灰氮磷吸附动力学的各自特征,以期为粉煤灰土地复垦提供一定的科学依据与参考。结果表明:粉煤灰对氮磷的吸附以物理吸附为主,基本符合一级动力学方程;粉煤灰对氮的吸附主要发生在实验开始后1 h内,对磷的吸附主要发生在实验开始后10 h内;表层与下层灰样的饱和吸附量与粉煤灰粒径之间存在一定相关性,而与堆存时间相关性较小。在利用粉煤灰复垦土地时,粉煤灰的粒径将对重构土壤氮磷吸附的能力存在一定影响,进而影响其复垦效果。
采集高皇贮灰场内不同堆存时长的湿排粉煤灰样品,通过室内化学分析研究了不同粉煤灰氮磷吸附动力学的各自特征,以期为粉煤灰土地复垦提供一定的科学依据与参考。结果表明:粉煤灰对氮磷的吸附以物理吸附为主,基本符合一级动力学方程;粉煤灰对氮的吸附主要发生在实验开始后1 h内,对磷的吸附主要发生在实验开始后10 h内;表层与下层灰样的饱和吸附量与粉煤灰粒径之间存在一定相关性,而与堆存时间相关性较小。在利用粉煤灰复垦土地时,粉煤灰的粒径将对重构土壤氮磷吸附的能力存在一定影响,进而影响其复垦效果。
2015, 33(10): 90-94.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510020
摘要:
蚯蚓堆肥相比其他污泥处置方式具有工艺简单、无二次污染、运行费用低、蚓粪农用肥效高等优点。概述了污泥堆肥中蚓种的选择,介绍了堆肥处理过程中的4个影响因素:C/N、p H和EC、温度、湿度;列举了目前常用的调理剂种类、作用及其效果;分析了判定堆肥腐熟的5种生化指标:水溶性有机碳(DOC)、氨氮及硝氮(NH+4-N及NO3-N)、固相C/N-、水溶性有机碳/水溶性有机氮(DOC/DON)、种子发芽指数(GI);针对目前存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。
蚯蚓堆肥相比其他污泥处置方式具有工艺简单、无二次污染、运行费用低、蚓粪农用肥效高等优点。概述了污泥堆肥中蚓种的选择,介绍了堆肥处理过程中的4个影响因素:C/N、p H和EC、温度、湿度;列举了目前常用的调理剂种类、作用及其效果;分析了判定堆肥腐熟的5种生化指标:水溶性有机碳(DOC)、氨氮及硝氮(NH+4-N及NO3-N)、固相C/N-、水溶性有机碳/水溶性有机氮(DOC/DON)、种子发芽指数(GI);针对目前存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。
2015, 33(10): 95-100.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510021
摘要:
采用浸渍法制备出复合过渡金属氧化物催化剂Cu O-Mn O2-Ce O2/13X,并用氮吸附、SEM、XRD、TGA对其结构、组成及热稳定性进行了表征,同时在固定催化床中研究了Cu O-Mn O2-Ce O2/13X催化剂对萘的催化性能。BET分析表明6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2/13X催化剂的比表面积达到了476 m2/g,平均孔径达到2.314 nm,SEM和XRD结果表明一定负载率下Cu O、Mn O2、Ce O2在13X表面呈高度分散状态,有利于催化剂的催化活性提高。催化降解实验结果表明助催化剂Ce O2的适量添加可以明显提高催化剂的性能,当催化剂的负载率为6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2时其对萘的催化率达到了65%。
采用浸渍法制备出复合过渡金属氧化物催化剂Cu O-Mn O2-Ce O2/13X,并用氮吸附、SEM、XRD、TGA对其结构、组成及热稳定性进行了表征,同时在固定催化床中研究了Cu O-Mn O2-Ce O2/13X催化剂对萘的催化性能。BET分析表明6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2/13X催化剂的比表面积达到了476 m2/g,平均孔径达到2.314 nm,SEM和XRD结果表明一定负载率下Cu O、Mn O2、Ce O2在13X表面呈高度分散状态,有利于催化剂的催化活性提高。催化降解实验结果表明助催化剂Ce O2的适量添加可以明显提高催化剂的性能,当催化剂的负载率为6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2时其对萘的催化率达到了65%。
2015, 33(10): 101-103.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510022
摘要:
利用真空管式热解炉对延长油田含油污泥进行真空热解,研究了热解终温、保温时间、升温速率、催化剂种类及其加量对油回收率的影响;将热解残渣与标准煤粉制成粉末状燃料,测定了燃料热值,分析了燃烧烟气中各项污染物浓度。研究结果表明:热解终温与保温时间对油回收率有很大影响。在各催化剂中,活性白土的催化效果最好,其加量为1%时,油回收率可达83%。粉末状燃料的热值达到24 000 k J/kg,超过烟煤的热值。燃料燃烧烟气中的各项污染物浓度均低于GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》规定的限值,可将其作为燃煤锅炉的燃料使用。真空热解是含油污泥资源化利用的切实可行的方法之一。
利用真空管式热解炉对延长油田含油污泥进行真空热解,研究了热解终温、保温时间、升温速率、催化剂种类及其加量对油回收率的影响;将热解残渣与标准煤粉制成粉末状燃料,测定了燃料热值,分析了燃烧烟气中各项污染物浓度。研究结果表明:热解终温与保温时间对油回收率有很大影响。在各催化剂中,活性白土的催化效果最好,其加量为1%时,油回收率可达83%。粉末状燃料的热值达到24 000 k J/kg,超过烟煤的热值。燃料燃烧烟气中的各项污染物浓度均低于GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》规定的限值,可将其作为燃煤锅炉的燃料使用。真空热解是含油污泥资源化利用的切实可行的方法之一。
2015, 33(10): 104-107.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510023
摘要:
布点测定了浑河抚顺市区段底泥及河岸8种植物重金属(Cu、Pb、Cd、Hg)的含量,筛选出具有修复底泥重金属污染的植物。结果表明:浑河底泥整体上污染程度较轻,潜在生态风险较小,对河流污染程度顺序为:Cd>Hg>Cu>Pb。植物吸收累积综合效果:香蒲>戟叶蓼>水腊蓼>蔍草,其他几种植物吸收较弱。8种植物对4种重金属吸收累积含量均较低,均未达到超富集植物水平,其转移系数均小于1,属根部囤积型植物。
布点测定了浑河抚顺市区段底泥及河岸8种植物重金属(Cu、Pb、Cd、Hg)的含量,筛选出具有修复底泥重金属污染的植物。结果表明:浑河底泥整体上污染程度较轻,潜在生态风险较小,对河流污染程度顺序为:Cd>Hg>Cu>Pb。植物吸收累积综合效果:香蒲>戟叶蓼>水腊蓼>蔍草,其他几种植物吸收较弱。8种植物对4种重金属吸收累积含量均较低,均未达到超富集植物水平,其转移系数均小于1,属根部囤积型植物。
2015, 33(10): 108-112.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510024
摘要:
为充分利用多年积累的环境监测时序立体数据,全面反映沿海城市环境质量发展状况,对其综合评价指标体系和评价方法进行了研究。选取大气、淡水、海水、声、生态和污染排放6种环境要素共13项评价指标,构建沿海城市环境质量综合评价指标体系,采用"拉开档次法"进行动态评价,实现多区域、多时段综合环境质量纵横向比较,评价方法客观,计算量小,评价过程透明,可操作性强,评价结论唯一无争议,并以大连市为例,验证了方法的可行性。
为充分利用多年积累的环境监测时序立体数据,全面反映沿海城市环境质量发展状况,对其综合评价指标体系和评价方法进行了研究。选取大气、淡水、海水、声、生态和污染排放6种环境要素共13项评价指标,构建沿海城市环境质量综合评价指标体系,采用"拉开档次法"进行动态评价,实现多区域、多时段综合环境质量纵横向比较,评价方法客观,计算量小,评价过程透明,可操作性强,评价结论唯一无争议,并以大连市为例,验证了方法的可行性。
2015, 33(10): 113-116.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510025
摘要:
为研究克鲁伦河污染物输送对呼伦湖水质的影响,以克鲁伦河水体为研究对象,对水中氨氮、总氮、总磷及化学需氧量(COD)进行监测,分析了其水质变化的主要原因并研究了各指标之间的相关性,利用水污染指数法确定了水体中主要的污染因子。结果表明:克鲁伦河所有监测断面的水质等级均为劣V类,主要污染物为总氮及化学需氧量。水体中氨氮和总氮的相关系数为0.850,呈极显著的正相关关系,化学需氧量与总磷之间的相关系数为0.691,呈显著的正相关关系。氮磷及有机物的不断输入加重了呼伦湖水体的富营养化程度。
为研究克鲁伦河污染物输送对呼伦湖水质的影响,以克鲁伦河水体为研究对象,对水中氨氮、总氮、总磷及化学需氧量(COD)进行监测,分析了其水质变化的主要原因并研究了各指标之间的相关性,利用水污染指数法确定了水体中主要的污染因子。结果表明:克鲁伦河所有监测断面的水质等级均为劣V类,主要污染物为总氮及化学需氧量。水体中氨氮和总氮的相关系数为0.850,呈极显著的正相关关系,化学需氧量与总磷之间的相关系数为0.691,呈显著的正相关关系。氮磷及有机物的不断输入加重了呼伦湖水体的富营养化程度。
2015, 33(10): 117-120.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510026
摘要:
应用蚕豆根尖微核技术对北方某尾矿库水质进行监测,测定18个尾矿库周边地下水样蚕豆根尖细胞的微核千分率(MCN‰)以及污染指数(PI),并进行F检验。结果表明:各样点MCN‰差异性显著(P2,属于中度污染;8个采样点PI<2,属于轻度污染,其中有2个样点PI值虽然小于2,但均为1.95,接近2;另有2个采样点PI小于1.5,属于基本无污染,这一结果表明尾矿库周边的地下水水质受到不同程度的污染。运用SPSS18.0软件将MCN‰与水质的各项理化指标进行了相关性分析,结果表明,MCN‰与Cl-、Na+、HCO3-相关性显著(P<0.05)。
应用蚕豆根尖微核技术对北方某尾矿库水质进行监测,测定18个尾矿库周边地下水样蚕豆根尖细胞的微核千分率(MCN‰)以及污染指数(PI),并进行F检验。结果表明:各样点MCN‰差异性显著(P2,属于中度污染;8个采样点PI<2,属于轻度污染,其中有2个样点PI值虽然小于2,但均为1.95,接近2;另有2个采样点PI小于1.5,属于基本无污染,这一结果表明尾矿库周边的地下水水质受到不同程度的污染。运用SPSS18.0软件将MCN‰与水质的各项理化指标进行了相关性分析,结果表明,MCN‰与Cl-、Na+、HCO3-相关性显著(P<0.05)。
2015, 33(10): 121-125.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510027
摘要:
分析了上海市某一郊区河网底泥13种重金属(银、砷、铍、镉、铬、铜、镍、铅、锑、硒、铊、锌、汞)的含量,采用生态风险指数法、污染负荷指数法和地积累指数法评价了底泥重金属污染。结果表明:13种重金属均有检出,平均值分别为0.8,28.0,0.5,0.9,480.4,204.6,58.6,52.0,1.4,3.8,0.2,890.2,0.1 mg/kg;3种评价方法结果均表明河网底泥受到一定程度的重金属污染,污染贡献以4号点位的镉、铬、铜、锌较大。
分析了上海市某一郊区河网底泥13种重金属(银、砷、铍、镉、铬、铜、镍、铅、锑、硒、铊、锌、汞)的含量,采用生态风险指数法、污染负荷指数法和地积累指数法评价了底泥重金属污染。结果表明:13种重金属均有检出,平均值分别为0.8,28.0,0.5,0.9,480.4,204.6,58.6,52.0,1.4,3.8,0.2,890.2,0.1 mg/kg;3种评价方法结果均表明河网底泥受到一定程度的重金属污染,污染贡献以4号点位的镉、铬、铜、锌较大。
2015, 33(10): 126-129.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510028
摘要:
利用欧盟水框架指令(EU WFD)方法筛选优先污染物,得到适用于我国的水环境优先控制污染物清单。检索了包括中国、美国、欧盟、日本等国家和地区的水质标准和污染物清单,对这些清单污染物进行初筛选,得到449种污染物为我国登记在用的污染物,在此基础上运用改进的WFD优先污染物筛选方法对这些污染物进行计分筛选,并按照其半致命毒性LD50排序,得到包含19种污染物的水环境优先控制污染物排序清单。结果表明,WFD优先污染物筛选方法能较全面的筛选出环境危害大的污染物,根据我国实际情况,对WFD现有污染物清单做出补充与筛选后,适合作为水环境优控污染物筛选的方法。
利用欧盟水框架指令(EU WFD)方法筛选优先污染物,得到适用于我国的水环境优先控制污染物清单。检索了包括中国、美国、欧盟、日本等国家和地区的水质标准和污染物清单,对这些清单污染物进行初筛选,得到449种污染物为我国登记在用的污染物,在此基础上运用改进的WFD优先污染物筛选方法对这些污染物进行计分筛选,并按照其半致命毒性LD50排序,得到包含19种污染物的水环境优先控制污染物排序清单。结果表明,WFD优先污染物筛选方法能较全面的筛选出环境危害大的污染物,根据我国实际情况,对WFD现有污染物清单做出补充与筛选后,适合作为水环境优控污染物筛选的方法。
2015, 33(10): 130-134.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510029
摘要:
为了解广西大环江上游尾砂库溃坝对下游农田土壤和蔬菜中重金属含量的影响,本研究采集了104个蔬菜样品,74个蔬菜样品对应的土壤样品和13个背景土壤样品,分析其砷、铅、镉的含量特征,评估通过食用蔬菜途径摄入重金属的人体健康风险。结果表明,被淹土壤中的砷、铅、镉含量均值分别为46.72,442.6,1.760 mg/kg,未淹土壤分别为24.06,56.89,0.490 mg/kg,被淹土壤重金属含量显著高于未淹土壤。现场采集蔬菜与市场采购蔬菜中铅、镉含量差异显著;被淹土壤与未淹土壤种植的蔬菜铅含量差异显著。溃坝影响区居民中成人食用蔬菜而摄入砷、铅和镉的目标危险系数值(THQ)分别为0.029、0.190、0.120,儿童分别为0.044、0.290、0.183,危害系数均低于安全阈值。若考虑到当地生产的大米等其他食品的贡献,通过全膳食途径摄入的铅对溃坝居民存在健康风险。
为了解广西大环江上游尾砂库溃坝对下游农田土壤和蔬菜中重金属含量的影响,本研究采集了104个蔬菜样品,74个蔬菜样品对应的土壤样品和13个背景土壤样品,分析其砷、铅、镉的含量特征,评估通过食用蔬菜途径摄入重金属的人体健康风险。结果表明,被淹土壤中的砷、铅、镉含量均值分别为46.72,442.6,1.760 mg/kg,未淹土壤分别为24.06,56.89,0.490 mg/kg,被淹土壤重金属含量显著高于未淹土壤。现场采集蔬菜与市场采购蔬菜中铅、镉含量差异显著;被淹土壤与未淹土壤种植的蔬菜铅含量差异显著。溃坝影响区居民中成人食用蔬菜而摄入砷、铅和镉的目标危险系数值(THQ)分别为0.029、0.190、0.120,儿童分别为0.044、0.290、0.183,危害系数均低于安全阈值。若考虑到当地生产的大米等其他食品的贡献,通过全膳食途径摄入的铅对溃坝居民存在健康风险。
2015, 33(10): 135-138.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510030
摘要:
通过对空气质量排名中常用的综合指数法、最大指数法、内梅罗指数法、达标率排序法、污染物浓度排序法、层次分析加权综合指数法等多种方法的分析和比较,表明综合指数法和加权综合指数法能够兼顾各项污染物的贡献,可比性强,能够客观准确地反映不同城市空气质量状况优劣,适用于我国当前城市空气质量的排名。
通过对空气质量排名中常用的综合指数法、最大指数法、内梅罗指数法、达标率排序法、污染物浓度排序法、层次分析加权综合指数法等多种方法的分析和比较,表明综合指数法和加权综合指数法能够兼顾各项污染物的贡献,可比性强,能够客观准确地反映不同城市空气质量状况优劣,适用于我国当前城市空气质量的排名。
2015, 33(10): 139-142.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510031
摘要:
我国大气环境形势严峻,相关国家政策、标准趋严,燃煤电厂烟气"超低排放"势在必行。但我国尚未制订燃煤电厂低浓度烟尘测定的标准方法。重点介绍了国外低浓度烟尘标准测试方法,并通过现场实际测试,对低浓度烟尘测试仪器和方法进行研究,旨在探索一种科学合理的低浓度烟尘测试技术和方法,为我国相应标准测试方法的选取提供一定的参考。
我国大气环境形势严峻,相关国家政策、标准趋严,燃煤电厂烟气"超低排放"势在必行。但我国尚未制订燃煤电厂低浓度烟尘测定的标准方法。重点介绍了国外低浓度烟尘标准测试方法,并通过现场实际测试,对低浓度烟尘测试仪器和方法进行研究,旨在探索一种科学合理的低浓度烟尘测试技术和方法,为我国相应标准测试方法的选取提供一定的参考。
2015, 33(10): 143-146.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510032
摘要:
传统的层次分析法对污染物现状排放量的考虑不足,导致总量分配方案在减排目标上缺乏足够的公平性和合理性。通过对传统的层次分析法进行修正,将污染物现状排放量的作用整合到各个影响因素当中,使得地区的差异化特点和排污现状能同时得以充分考虑,从而提出了一种基于减排公平性的总量分配方法。修正的层次分析法总量分配模型为未来的总量分配工作提供了实用性较高的技术参考。
传统的层次分析法对污染物现状排放量的考虑不足,导致总量分配方案在减排目标上缺乏足够的公平性和合理性。通过对传统的层次分析法进行修正,将污染物现状排放量的作用整合到各个影响因素当中,使得地区的差异化特点和排污现状能同时得以充分考虑,从而提出了一种基于减排公平性的总量分配方法。修正的层次分析法总量分配模型为未来的总量分配工作提供了实用性较高的技术参考。
2015, 33(10): 147-151.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510033
摘要:
人为活动产生温室气体的来源之一是城市废弃物处理。参考《省级温室气体清单编制指南(试行)》,结合城市废弃物处置状况,研究新疆2010年废弃物处理的温室气体排放。结果表明:2010年新疆城市废弃物处置过程温室气体总排放量为3 570 230.74 t(eq.CO2),其中固体废物填埋处置是重点排放源,排放量约为2 744 006.79 t,废弃物焚烧处置过程排放量最少,仅为179.67 t,废水处置过程排放量为826 044.28 t。研究结果为新疆碳减排工作提供依据,并为其他城市的碳排放清单核算提供借鉴和参考。
人为活动产生温室气体的来源之一是城市废弃物处理。参考《省级温室气体清单编制指南(试行)》,结合城市废弃物处置状况,研究新疆2010年废弃物处理的温室气体排放。结果表明:2010年新疆城市废弃物处置过程温室气体总排放量为3 570 230.74 t(eq.CO2),其中固体废物填埋处置是重点排放源,排放量约为2 744 006.79 t,废弃物焚烧处置过程排放量最少,仅为179.67 t,废水处置过程排放量为826 044.28 t。研究结果为新疆碳减排工作提供依据,并为其他城市的碳排放清单核算提供借鉴和参考。
2015, 33(10): 152-157.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510034
摘要:
电动-电动-可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术,结合了电动修复(electrokinetic remediation,EKR)和渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)两者的优点,是近年来新兴的一类原位污染场地修复技术,在污染场地土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。针对该技术的修复原理、影响因素、应用优势和存在的问题进行了综述和探讨,并就未来进一步提高EKR-PRB修复效率和降低应用成本的相关研究提出了展望。可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术,结合了电动修复(electrokinetic remediation,EKR)和渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)两者的优点,是近年来新兴的一类原位污染场地修复技术,在污染场地土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。针对该技术的修复原理、影响因素、应用优势和存在的问题进行了综述和探讨,并就未来进一步提高EKR-PRB修复效率和降低应用成本的相关研究提出了展望。
电动-电动-可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术,结合了电动修复(electrokinetic remediation,EKR)和渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)两者的优点,是近年来新兴的一类原位污染场地修复技术,在污染场地土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。针对该技术的修复原理、影响因素、应用优势和存在的问题进行了综述和探讨,并就未来进一步提高EKR-PRB修复效率和降低应用成本的相关研究提出了展望。可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术,结合了电动修复(electrokinetic remediation,EKR)和渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)两者的优点,是近年来新兴的一类原位污染场地修复技术,在污染场地土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。针对该技术的修复原理、影响因素、应用优势和存在的问题进行了综述和探讨,并就未来进一步提高EKR-PRB修复效率和降低应用成本的相关研究提出了展望。
2015, 33(10): 158-162.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510035
摘要:
气相抽提技术(SVE)是一种安全、经济、高效的有机污染土壤原位修复技术。介绍了SVE的系统组成、修复原理、适用范围及成本,综述了SVE修复石油类污染土壤的研究进展,讨论了SVE效率的影响因素和3种SVE强化技术,并分析了目前SVE技术存在的问题及未来研究方向。
气相抽提技术(SVE)是一种安全、经济、高效的有机污染土壤原位修复技术。介绍了SVE的系统组成、修复原理、适用范围及成本,综述了SVE修复石油类污染土壤的研究进展,讨论了SVE效率的影响因素和3种SVE强化技术,并分析了目前SVE技术存在的问题及未来研究方向。
2015, 33(10): 163-168.
doi: 10.13205/j.hjgc.201510036
摘要:
通过在鄱阳湖湿地土壤取样,采用吸附实验及运用红外光谱表征等方法,研究胡敏素对氨氮的吸附规律。实验结果表明:胡敏素较符合Freundlich模型,即对NH+4-N的吸附表现为多层吸附;参与吸附反应的基团可能是芳香环、脂肪类、酚类或是Si—O键等,且NH+4-N可能是通过氢键、质子转移或范德华力等弱作用吸附在胡敏素上;p H、温度或胡敏素的量对吸附反应均有影响。
通过在鄱阳湖湿地土壤取样,采用吸附实验及运用红外光谱表征等方法,研究胡敏素对氨氮的吸附规律。实验结果表明:胡敏素较符合Freundlich模型,即对NH+4-N的吸附表现为多层吸附;参与吸附反应的基团可能是芳香环、脂肪类、酚类或是Si—O键等,且NH+4-N可能是通过氢键、质子转移或范德华力等弱作用吸附在胡敏素上;p H、温度或胡敏素的量对吸附反应均有影响。
