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2022年  第40卷  第7期

科学研究
透水砖系统堵塞失效全过程对径流重金属控制效果的评价
杜晓丽, 匙中文, 尹子杰, 赵梦
2022, 40(7): 1-8. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207001
摘要:
针对透水砖系统堵塞失效对径流控制效果衰减的问题,考察了透水砖堵塞失效演化全过程时雨水径流重金属的输出变化特征,并采用综合污染指数法对不同堵塞节点透水砖铺装径流重金属污染进行风险评价。结果表明:透水砖堵塞程度增加可显著增大其表面径流溶解态和颗粒态重金属输出,且在透水砖堵塞程度达到30%后的场次降雨输出的重金属浓度明显上升;不同堵塞程度透水砖径流中重金属均出现了初期冲刷现象,初期冲刷效应强弱与透水砖堵塞程度呈正相关。透水砖堵塞前期各历时径流重金属污染风险较低,但随着堵塞加剧初期径流重金属污染风险变高...
壳聚糖-银/二氧化钛核壳型复合小球的制备及其对布洛芬的降解性能
张凯杰, 冯骞, 商卫纯, 欧子旋, 操家顺
2022, 40(7): 9-17. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207002
摘要:
针对目前污水中布洛芬等典型PPCPs类污染物光催化降解效率低、催化剂回收难度大等难题,以壳聚糖为载体,通过负载银掺杂TiO2,制备有机核-无机壳结构的CTS-Ag/TiO2复合小球,开展了光催化降解布洛芬性能研究。结果表明:壳聚糖紧密团聚成核,银掺杂TiO2分布在壳聚糖表面,共同形成了有机核-无机壳结构。在紫外光作用下,复合小球对布洛芬展现出良好的去除效能,在最佳条件下(CAT投加量为4 g/L,布洛芬初始浓度为1 mg/L,pH值为6),处理60 min后布洛芬去除率达到96.1%,经过5次回...
铁碳微电解强化煤制气废水酚类物质去除效能
麻微微, 施雪卿, 孔巧平, 于童, 韩洪军
2022, 40(7): 18-24. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207003
摘要:
探讨了铁碳微电解(ICME)技术对煤制气废水(CGW)中酚类污染物的去除效果,以及对废水可生化性能的改善效果。结果表明:与单一活性炭和单质铁相比,铁碳复合(Fe/C)填料具有较高的铁碳比、更丰富的孔隙结构以及更高的微电解反应活性。单因素分析表明,在煤制气废水处理中,低溶解氧(DO)和酸性条件更有利于微电解的作用过程,而Fe/C填料投加量过高或过低均不利于微电解反应。由响应曲面分析获得ICME处理煤制气废水酚类物质的最佳反应条件为:pH为6.50,Fe/C填料投加量为62.22 g/L,ρ(DO)...
以城市污泥为基质制备氧化石墨烯的响应面优化
张婷婷, 孔祥清, 付莹, 张震斌, 赵霏, 袁丹, 周渊名
2022, 40(7): 25-30,51. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207004
摘要:
城市污泥中含有丰富的有机质,能够为氧化石墨烯的制备提供碳源。采用改进的Hummers法以城市污泥为基质制备氧化石墨烯(GO)。在单因素实验基础上,通过响应面法对碳粉用量、KMnO4用量、H2SO4用量以及超声时间多因素影响下的GO制备条件进行优化,其最优制备条件为:碳粉用量3.22 g、KMnO4用量4.12 g、H2SO4用量22.63 mL、超声时间7.61 h。扫描电镜和红外光谱分析表明,响应面优化条件下制备的GO具有明显的片层状结构,在3400,1400 cm-1左右处为O-H (羟基)...
黄腐酸用于磷石膏脱碱赤泥土壤化的可行性研究
万芹莉, 李芹, 庞茵, 赵聪, 黄涛, 赵锐, 彭道平
2022, 40(7): 31-37. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207005
摘要:
黄腐酸呈酸性,含有丰富的营养成分,是一种植物调节剂且能促进植物生长。为研究黄腐酸用于磷石膏脱碱赤泥土壤化的可行性,通过磷石膏脱碱赤泥试验与磷石膏-黄腐酸联合脱碱赤泥试验,对脱碱液和脱碱渣进行理化性质测定,并进行盆栽试验分析验证其可行性。结果表明:1)磷石膏脱碱可使赤泥的pH值由初始的11.08降低到9.00左右,而使用磷石膏-黄腐酸联合脱碱,可使赤泥的pH值降至8.50左右;2)分析结果表明,黄腐酸的加入促进了赤泥大粒径团聚体的形成,增加了大粒径团聚体的含量,增强了团聚体的稳定性;3)脱碱渣及脱...
基于CFD模拟的混合菌群合成PHA工艺筛选机制分析
郭子瑞, 池日光
2022, 40(7): 38-44. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207006
摘要:
利用数值模拟方法,建立了活性污泥混合菌群合成PHA工艺中ADD与ADF模式反应器的流体有限元分析模型,同时基于固液二相流体理论对ADD和ADF模式的沉淀过程进行分析,探讨了物理选择压的产生原理和作用机制。模拟获得了沉淀过程中不同停留时间反应器内不同沉降速率等级活性污泥的分布规律,以及沿反应器竖向方向的污泥体积分数分布规律。结果表明:ADD模式下活性污泥在沉淀过程中可形成较为稳定的沉降性差异分层界线,反应开始10~15 min内在高度为0.6 m处污泥分布体积分数为0.75左右,可对PHA合成能力...
扎赉诺尔露天煤矿排土场复垦与土壤微生物反馈响应
王育光, 王诺, 李一依, 周咏春, 包妮沙, 赵鑫
2022, 40(7): 45-51. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207007
摘要:
以扎赉诺尔露天煤矿排土场边坡与平台区域的复垦土壤为研究对象,通过对土壤理化性质测定、土壤菌群结构分析,以及与环境因子相关性分析,将其与未复垦的土壤进行比较,探究排土场复垦与土壤微生物的反馈响应。研究发现:复垦土壤的理化性质差异主要与试验区域土壤深度有关,深度为0~10 cm的土壤相比10~20 cm的土壤理化性质变化更大,其中土壤容重、机械组成和pH对复垦土壤的影响作用明显高于土壤有机碳、土壤总氮和碳氮比,对照组土壤的pH为8.87和8.76,远高于复垦土壤的pH。排土场复垦前后土壤菌群结构差异...
垂直流动态强化下基质对污染物的吸附活性及机理
吴浩, 江成, 曹文平, 李泽兵
2022, 40(7): 52-60,115. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207008
摘要:
基质作为人工湿地的骨架部分,对污染物的去除发挥着重要作用。选择黄土球、无烟煤与页岩陶粒,在不同进水负荷的垂直流动态条件下,对污染物去除进行比较,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其矿物组成与表面形貌进行分析,以深入探讨黄土球等基质的吸附活性及机理。结果表明:黄土球因其本身的去质子化作用,对NH4+-N具有极好的吸附活性,试验初始阶段NH4+-N去除率达到80%;同时,在较高磷浓度的进水负荷下,黄土球的静电作用与原子配位反应提升了其对可溶性反应磷(SRP)及颗粒磷(PP)的吸附能力;...
石油污染对土壤微生物群落影响及石油降解菌的筛选鉴定
柳晓东, 余天飞, 艾加敏, 李静, 张宝宝, 姜影影, 邓振山
2022, 40(7): 61-68. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207009
摘要:
为研究石油污染对土壤中细菌群落结构及土壤理化性质的影响,分离筛选石油降解菌,从陕北宝塔、吴起、靖边和延长4个县区采集石油污染土壤和未受石油污染土壤,测量土壤中石油、有机质、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾的含量以及pH;采用高通量测序技术对2种土壤中细菌群落结构进行比较分析;并以石油为唯一碳源,从石油污染土壤中筛选高效石油降解菌,并对所筛选的高效石油降解菌进行16S rDNA鉴定。陕北4个县区石油污染土壤中铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量分别降低了0.57,6.63,4.34,8.91 mg/k...
2018-2019年兰州市近地面臭氧浓度变化特征及其影响因素分析
孔祥如, 陈敏, 陈恒蕤, 潘峰, 庞可, 马彩云, 张芊
2022, 40(7): 69-75,152. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207010
摘要:
选取兰州市城区4个环境空气质量国控站点2018-2019年的监测数据和兰州市气象站同期的观测资料,分析了兰州市O3浓度的时空分布特征,并探讨了气象因素和相关污染物对ρ(O3-8 h)的影响。结果表明:1)兰州市城区各站点ρ(O3-8 h)的月变化和ρ(O3)小时值的日变化均呈单峰型,ρ(O3-8 h)高值出现在4-8月,ρ(O3)小时峰值出现在15:00左右;2)相关污染物与ρ(O3-8 h)均呈负相关,ρ(O3-8 h)随ρ(NO2)、ρ(CO)、ρ(PM2.5)的增加而降低;3)高温、低湿的...
陈腐垃圾掺烧对垃圾焚烧烟气中污染物排放的影响
尹文华, 龙世康, 何志远, 郑毅云, 刘丽君, 谢丹平, 詹文森
2022, 40(7): 76-80,87. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207011
摘要:
将陈腐垃圾与生活垃圾协同焚烧是妥善腾退填埋场、缓解城市土地资源紧缺的重要方式之一。利用生活垃圾焚烧设施开展掺烧陈腐垃圾试验,按照0、10%、20%、25%、30%掺烧比例,分析掺烧对烟气中二噁英及其他污染物的排放影响。结果表明:颗粒物、SO2、HCl、NOx和二噁英浓度均随陈腐垃圾掺烧比例提高而逐渐上升。当掺烧30%时,PCDD/Fs毒性当量浓度约为0.13 ng-TEQ/m3,超过GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中排放限值。掺烧比例从0提高至20%,炉内PCDD/Fs生成...
CFB锅炉钙基飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫特性
刘传亮
2022, 40(7): 81-87. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207012
摘要:
以循环流化床(CFB)锅炉钙基飞灰为原料,实验研究了不同条件下飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫工艺技术特性。结果表明:增湿飞灰具有良好的低温脱硫能力,其脱硫过程分为快速、慢速反应2个阶段,增湿前后脱硫剂的总钙利用率从41%提高到70%左右。飞灰颗粒的增湿效果与反应温度是影响硫盐化速率的主要因素。采用50 μm雾化水粒径、增湿水分级喷入方式,可使飞灰颗粒获得更好的增湿效果,并延长快速反应的持续时间,使反应更充分;反应温度对增湿脱硫同时存在促进与抑制2方面作用,最佳反应温度在80℃左右;SO2浓度对脱硫的影...
硫氨磷基阻滞剂对飞灰特性的影响及对二噁英的阻滞效果
丁佳敏, 陆胜勇, 林晓青, 彭亚旗, 何垚
2022, 40(7): 88-93,17. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207013
摘要:
阻滞剂技术由于操作简单、成本低和效率高等优点,被广泛应用于实际生活垃圾焚烧炉,逐渐成为控制二噁英生成的重要技术之一。选取某台典型循环流化床生活垃圾焚烧炉为研究对象,通过高精度给料设备向余热锅炉两侧喷射硫氨磷基阻滞剂,研究阻滞剂对飞灰物化特性影响及其对二噁英的阻滞效果。结果表明:硫氨磷基阻滞剂对飞灰中的PCDD/Fs有很好的阻滞效果,喷射阻滞剂后飞灰中PCDD/Fs毒性当量从2.31 ng I-TEQ/g降至0.23 ng I-TEQ/g,阻滞率达到90.0%;阻滞剂主要通过减少氯源、改变飞灰粒径...
废弃物填埋场土壤污染分析及重金属离子化学形态健康风险评估
苗芳芳, 张一梅, 李鱼, 林千果
2022, 40(7): 94-100. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207014
摘要:
为了减少固体废弃物填埋场对居民和环境的影响,以江苏省某固体废弃物填埋场为研究对象开展健康风险评估。采集研究区域土壤样品,分析As、Ni、Cd、Zn、Pb、Hg等重金属含量,分别应用克里金插值、化学质量平衡形态模拟、健康风险评估模型方法,对目标重金属浓度空间分布、重金属形态种类及区域健康风险水平进行研究。结果表明:该地区主要受固体废弃物填埋及农田过量施肥污染。其中,Cd和Zn含量均超过土壤背景值,汞含量接近背景值。模拟获得Cd金属形态15种,Zn金属形态21种,对金属形态浓度进行健康风险评估,得出...
基于LBM-DEM耦合研究多孔介质中生物膜对悬浮粒子运移的影响
洪逸群, 陈丽萍, 龚延风, 薛芳玲, 周彦杰, 王世林
2022, 40(7): 101-108. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207015
摘要:
生物膜是多孔介质中普遍存在的细菌群落,会与悬浮粒子相互作用并影响粒子的迁移沉积。采用格子玻尔兹曼-离散单元耦合方法(LBM-DEM)研究了悬浮粒子在覆盖生物膜多孔介质中的运移。发现生物膜的存在会降低孔喉尺寸和DLVO排斥势垒,这有助于增强悬浮粒子的沉积。进出口压差是影响粒子滞留率的主要因素,低进出口压差下粒子无法突破排斥能垒,高压差下流体力通过改变粒子的沉积位置可提高渗透率。溶液离子强度变化主要影响排斥屏障。高离子强度的溶液中,粒子滞留率对压差变化响应较小;低离子强度溶液中,粒子滞留率受进出口压...
针对高热值生活垃圾的焚烧炉优化研究
施子福, 张星群, 周永刚, 黄群星
2022, 40(7): 109-115. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207016
摘要:
采用数值模拟方法研究了燃用高热值生活垃圾的焚烧炉结构对燃烧安全、温度分布以及烟气特性的影响,对某650 t/d垃圾焚烧炉冷、热态进行模拟,探究了二次风温度、二次风布置方式以及后拱角度对炉内燃烧的影响。模拟结果显示:二次风温度由180℃降至25℃后,炉内整体平均温度下降约80℃,有利于缓解炉内结焦、高温腐蚀的问题;前墙下层二次风移至前拱后,二次风气流会形成"风幕",压迫可燃气体贴近炉排,可能造成炉排烧坏、进料口回火等问题;在此基础上将前拱二次风移至前墙后,第1烟道烟气充满度高、且温度分布更为均匀,...
菌渣改良淤泥固化土及其促进黑麦草的生长
陈文峰, 夏新星, 李世汨
2022, 40(7): 116-122,68. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207017
摘要:
针对淤泥固化土板结程度高,养分不足等缺陷,采用菌渣辅以MgSO4,通过物理掺和的方式改良固化土,用于园林绿化利用。通过对菌渣改良土的物理性状特性和养分含量分析、黑麦草种子发芽实验和盆栽实验,探究了菌渣掺量和粒径对淤泥固化土改良的影响。结果表明:淤泥固化土掺入40 g/kg的5~10 mm菌渣和0.2 g/kg MgSO4后改良效果最佳,黑麦草株高增加了32.3%,干重提高了126.7%。菌渣的疏松多孔可改善土壤孔隙结构、降低土壤容重、提升土壤保水性;MgSO4补充了缺失的有效镁和有效硫;菌渣自身...
聚合氯化铝铁改性凹凸棒石对Cd污染土壤的钝化修复效应
任珺, 王艺蓉, 任汉儒, 仝云龙, 王彤玉, 陶玲
2022, 40(7): 123-131. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207018
摘要:
土壤重金属Cd具有难降解、易迁移和累积性强等特点,会破坏土壤环境,威胁粮食安全。将聚合氯化铝铁负载到凹凸棒石上,制备5种聚合氯化铝铁改性凹凸棒石新型钝化材料,通过扫描电镜(SEM)表征实验、钝化实验和玉米盆栽实验评价聚合氯化铝铁改性凹凸棒石对土壤Cd的钝化效果和环境风险。结果表明:将聚合氯化铝铁改性凹凸棒石施用于土壤中,能显著降低污染土壤二乙烯三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd和毒性特征浸出态(TCLP) Cd的浓度。其中,掺入聚合氯化铝铁比例(质量分数)为25%的改性凹凸棒石处理土壤中2种生物有...
难溶态Cr (Ⅵ)对重度铬污染土壤淋洗还原修复效果的影响
满益东, 李东, 胡思扬, 霍金芬
2022, 40(7): 132-138,164. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207019
摘要:
通过对某铬渣堆场的重度铬污染土壤进行解吸动力学和难溶态Cr (Ⅵ)还原实验,揭示限制重度铬污染土壤有效修复的关键因素。结果表明:室温下,采用柠檬酸淋洗可显著降低土壤中难溶态Cr (Ⅵ)浓度,将淋洗温度提高至90℃,可进一步显著降低难溶态Cr (Ⅵ)浓度。淋洗后土样中难溶态Cr (Ⅵ)浓度越低,其还原效果越好。供试土样经柠檬酸高温淋洗+FeSO4高温还原工艺修复后,Cr (Ⅵ)浓度从(1813.2±59.8) mg/kg降至(99.1±8.8) mg/kg。此外,淋洗实验中柠檬酸对难溶态Cr (Ⅵ...
市政污泥与玉米秸秆混合高温厌氧发酵产甲烷研究
李秋实, 郭祥, 刘彬, 林法伟, 赵迎新
2022, 40(7): 139-145. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207020
摘要:
以实验室自主驯化的二沉池污水为接种物,对我国天津、昭通、太原3个城市的市政污泥和玉米秸秆混合物进行了高温(55℃)厌氧发酵,考察了不同发酵体系下发酵液pH、单日产气量、累积产气量、甲烷产率等指标随发酵时间的变化情况。结果表明:污泥单独发酵几乎不存在酸化现象,稳定后的发酵液pH值高于混合发酵试验组;污泥单独发酵系统的最大单日产气量出现在第1,2天,发酵系统加入玉米秸秆后最大单日产气量出现的时间有所延迟;天津污泥单独发酵(20 g-TS)的累积产气量达到2004 mL,高于其他2组;所有发酵系统的V...
技术与应用
新型玄武岩纤维填料净化槽处理分散式生活污水
蔡若奇, 倪慧成, 席海朋, 李俊波, 吴智仁
2022, 40(7): 146-152. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207021
摘要:
为解决农村生活污水分布广、差异大、变化多的难题,探究利用新型玄武岩纤维(BF)作为生物载体构建一体化净化槽装置。通过多因素正交试验与处理实际污水评价其效果,并对好氧、缺氧反应池进行微生物菌群分析。结果表明:当净化槽好氧池ρ(DO)为3 mg/L,HRT为8 h,pH为7~7.5时,净化槽对COD、NH4+-N、TN等污染物去除效果最佳,且当好氧池ρ(DO)>2 mg/L时,净化槽对COD负荷、C/N等具有一定的抗冲击性能。使用实际生活污水评价净化槽的运行效果,其COD、NH4+-N、TN去...
基于Faster R-CNN的海面垃圾检测研究
韦波, 张衡, 王斐, 王书献, 杨昱皞, 姚宇青, 戴阳
2022, 40(7): 153-158. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207022
摘要:
针对当前全球海洋垃圾污染造成严重生态破坏等问题,提出了一种基于改进Faster R-CNN的海面垃圾检测算法以及视频中前后2帧目标是否为同一目标的方法。改进Faster R-CNN算法通过将常用的VGG16特征提取网络替换为ResNet101网络并融入特征金字塔,提高对小目标的检测精度;判断视频前后两帧目标是否为同一目标的方法则通过对比前后2帧目标的面积、重合度以及颜色差异度确定是否为同一目标。在现场拍摄数据上的实验结果表明,与传统Faster R-CNN相比,该改进Faster R-CNN的m...
焦化废水中痕量苯并(a)芘的固相萃取和GC-MS检测方法
侯嫔, 张瑜, 彭莲, 赵俊慧, 卜庆伟, 王建兵, 贲伟伟, 强志民
2022, 40(7): 159-164,185. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207023
摘要:
基于固相萃取(SPE)和气相色谱/质谱联用技术(GC-MS),建立了一种焦化废水中痕量苯并(a)芘(BaP)的定量分析方法。BaP水样添加甲醇改性后经SPE富集净化、二氯甲烷洗脱、氮吹浓缩、二氯甲烷或乙腈定容后采用GC-MS进行定量分析。结果表明:在优化的样品前处理和分析条件下,BaP标准曲线的线性相关系数R2>0.99,方法回收率为79.6%~85.5%,方法检出限和定量限分别为4.33 ng/L和14.45 ng/L。该方法应用于内蒙古某焦化厂二级生化出水加标样品中BaP的测定,得到B...
适用于高氯氨氮废水电催化处理的Ru-Ir电极合成表征及性能评价
杨振兴, 谢文玉, 李德豪, 阎光绪, 郭绍辉
2022, 40(7): 165-171. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207024
摘要:
研究了钌铱摩尔比对钌铱电极微观结构、化学性质、电化学性能和脱氮性能的影响。采用电化学方法测试了电极的电化学性能。结果表明:Ru-Ir固溶体为金红石晶体,晶粒分布均匀,连接紧密。随着Ir摩尔比的增加,Ru-Ir电极的电化学性能先升高后降低。当n(Ru):n(Ir)为2:1时,Ru2/3Ir1/3O2电极的电化学性能最佳。Ru2/3Ir1/3O2电极的析氯电位、腐蚀电流密度和电导率分别是RuO2电极的0.998,0.755,1.816倍。在处理高氯氨氮模拟废水时,利用合成电极氧化脱除氨氮的结果表明,...
粤港澳大湾区某经济技术开发区大气环境污染源快速识别系统应用
刘成坚, 付名利, 黄道建, 覃豪, 余宇帆
2022, 40(7): 172-178. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207025
摘要:
为解决粤港澳大湾区某经济开发区企业废气扰民、厂居邻避问题,对开发区工业区内常被投诉重点污染企业进行普查和排放测试,开展了大气环境污染源快速识别系统的应用研究。采用SPIMS (在线挥发性有机物质谱)对企业进行VOCs排放特征测试并建立指纹数据库,通过敏感点离线采样、走航监测等手段,建立匹配特征数据谱图,结合污染特征相关性分析,构建了对应污染源排放特征(指纹)数据库及污染源快速识别模型。确定了工业园区6家存在潜在污染扩散的重点企业,包括2家塑料制品企业、1家香料制造企业、3家电子产品制造企业。经工...
河钢唐钢新区绿色制造技术应用实践
王新东, 张弛, 孙宇佳, 田京雷
2022, 40(7): 179-185. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207026
摘要:
唐山作为钢铁生产密集型城市,2020年粗钢产量为1.44亿t,全市规模以上工业综合能耗综9974万t标准煤,2018年唐山市工业SO2、NO<i>x排放量近6.9万,15.8万t。在产业可持续转型发展与城市共容的双重挑战下,河钢集团以河北省钢铁产业结构调整为契机,优化自身产业布局,采用高效节能、低碳环保的绿色工厂设计理念建造唐钢新区,尤其在能效提升、全流程超低排放、副产品资源化、水资源化高效利用等方面实施一系列绿色制造技术,为国内钢铁企业应用绿色制造技术提供了借鉴。
环境管理
住宅装修垃圾产生量特性分析及管理对策:以北京市大兴旧宫为例
吕双汝, 靳艳军, 刘国涛, 任福民, 奚成刚, 路通, 朱金彤, 张超
2022, 40(7): 186-192. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207027
摘要:
采用面积折算法对北京大兴旧宫装配式建筑工程新建房屋装修垃圾进行估算,用蒙特卡洛模拟分析翻新周期,并预估翻新垃圾年产量;对惰性装修垃圾污染物特征分析,并提出了针对北京市装修垃圾的管理建议。具体结果为:住宅区新装修垃圾量为164.08 t,相对误差约为9.58%。运用Oracle Crystal Ball进行蒙特卡罗模拟分析,进行20000次模拟可知,北京市住宅建筑翻新周期为7~10年;并进行未来翻新预估,得出翻新装修面积为UA=[Ay-15,rAy-4,rt;惰性装修垃圾中重金属As、P...
基于"五级处理-五级回用"的高新区污水近零排放新模式
惠辞章, 张文龙, 王玉明, 童家歆, 李轶
2022, 40(7): 193-199. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207028
摘要:
污水近零排放是提高高新区水资源利用效率,推动产业结构调整升级的有效途径。然而,目前近零排放研究多关注单元技术的开发与改进,缺乏园区整体的近零排放方案,制约了近零排放在高新区的实践与推广。针对这一问题,以高新区整体为研究对象,在系统分析高新区典型产业的用水、排水特征的基础上,提出耦合单元处理-分质利用、企业处理-综合利用、园区处理-市政杂用、生态处理-生态回用、再生处理-工业回用的"五级处理-五级回用"园区污水近零排放模式,剖析该模式推广运行面临的智慧决策系统开发、水处理关键技术研发以及运行保障体...
辽河铁岭段砷的人体健康水质基准研究
孙小涵, 陆继, 龙蓝天, 魏俏巧, 侯亚茹, 赵威, 郭金珂, 李超, 华照福
2022, 40(7): 200-205,8. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207029
摘要:
砷(As)是一种持久性、毒性强的致癌污染物。近年来我国As污染事件频发,故制定As的人体健康水质基准具有重要意义。以辽河铁岭段为研究对象,采集并分析水样和不同营养级的鱼样中As含量。结合文献调研,确定As的污染物毒性参数与辽河铁岭段饮水相关的部分人群暴露参数;基于线上问卷调查,计算本地居民人均第2、3、4营养级鱼类摄入量分别为0.0268,0.0323,0.0027 kg/d,进而推导出当地代表性鱼类As的第2、3、4营养级国家生物累积因子为8.256,9.281,10.197 L/kg。根据以...
综述
环境功能材料界面性质对生物膜形成过程与代谢功能的调控机制
李瑞霆, 张文锐, 李爱民, 双陈冬, 周庆, 施鹏
2022, 40(7): 206-221,178. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207030
摘要:
材料表面生物膜形成对环境与人类生产的影响纷繁复杂,关于环境功能材料与微生物之间的界面作用关系尚无系统阐述。介绍了材料表面生物膜的形成过程,重点解析了材料表面疏水性、形态特征、表面电荷、磁性、物质释放与电子传递等物理化学性质对生物膜形成的调控机制;综述了材料对生物膜微生物群落结构与代谢功能的影响,并且论证了不同环境功能材料与生物膜在水处理系统、废气生物处理和土壤生态修复领域协同降解污染物的潜在机制和应用情况;最后展望了材料与微生物相互作用的未来研究方向。拟为环境功能材料表面生物膜的形成与控制调控,...
生活垃圾焚烧过程中二噁英抑制剂研究进展
谢丰, 王云刚, 颜枫, 王鹏举, 许继云, 张作泰
2022, 40(7): 222-231,247. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207031
摘要:
二噁英可在环境中造成持久性有机污染和危害。自20世纪80年代在生活垃圾焚烧烟气中发现二噁英以来,各国学者针对二噁英排放控制开展了大量基础和应用研究。其中化学抑制剂可从根源上抑制焚烧过程中二噁英生成,一直是该领域的研究热点。介绍了二噁英的生成机理及现有控制策略,指出采用抑制剂的优越性;综述了二噁英抑制剂种类及抑制机理,包括常用的氮基/硫基抑制剂、碱性抑制剂和复合抑制剂,并特别阐述了新型磷基抑制剂的研究进展。根据各类抑制剂在实验室的小试研究成果,提出了未来新型抑制剂的研发思路。而实际焚烧工况复杂多变...
基于文献计量的生物质气化研究发展态势分析
郭祥, 李瑞祎, 张蕊, 刘彬, 陈冠益, 侯立安
2022, 40(7): 232-239,131. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207032
摘要:
生物质气化是实现生物质分布式开发和能源化转化的有效途径,用途广泛灵活性强,助力清洁能源系统构建,在世界范围内得到了广泛研究与应用。采用文献计量分析结合S型曲线及可视化工具,对2001-2020年Web of Science Core数据库中"Biomass gasification"主题的12034篇研究论文进行了定量分析。结果表明:生物质气化主题研究论文以稳定的年增长率从2001年的58篇增加到2020年的1517篇;发文量的S型曲线表明:生物质气化技术在未来的15年仍有很大的创新及发展潜力;...
长江流域平原地区畜禽粪污资源化利用全链条技术应用现状
程红胜, 丁京涛, 孟海波, 沈玉君, 周海宾, 宋立秋, 张曦, 徐鹏翔, 张朋月, 王鑫宇, 李冉, 王娟, 张迎, 燕海朋
2022, 40(7): 240-247. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207033
摘要:
长江流域是我国重要的畜禽养殖区,也是最重要的生态带和经济带,提高该区域畜禽粪污处理利用水平,对保护长江流域生态环境,推动区域经济可持续发展具有重要意义。以该区域平原地429个畜禽规模养殖场为研究对象,围绕畜禽粪污收集、处理、粪肥还田利用等畜禽粪污资源化利用全链条技术深入剖析,分析该区畜禽粪污资源化利用关键工艺技术与设施装备。结果表明:畜禽规模养殖场粪污收集方式以干清粪为主,固体粪便普遍采用堆沤处理,72.3%以上的养殖场堆(沤)肥设施面积符合规范要求;畜禽粪水处理主要采用贮存和厌氧发酵技术,仅1...
污泥管道输送研究进展
陈屹林, 辛文才, 陈蒙, 陈仕, 傅伟良, 张城镇, 张绪坤, 邢普
2022, 40(7): 248-252. doi: DOI:10.13205/j.hjgc.202207034
摘要:
污泥运输可为污泥处理处置其他环节稳定、高效的运行提供保障。在污泥运输的众多方式中,管道输送污泥相对于传统的汽车输送污泥具有密闭、安全和高效等特点,成为污泥运输行业研究的焦点。在设计污泥管道输送系统时,计算运送污泥所需的管道压力尤为重要,但是管道压力的计算容易受到污泥流变特性的影响。首先介绍了温度、含水率、pH值及剪切速率等参数对污泥流变特性的影响;总结了含水率>90%的污泥与含水率在60%~90%的污泥管道输送研究现状,并分析了污泥管道输送的能耗与成本,管道输送适用于城市中心地区地下污水处...