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2018年  第8卷  第1期

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2018 第8卷 第1期
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2018, 8(1): .
摘要(126) PDF(461KB)(12)
摘要:
大气污染治理技术
未来黑碳气溶胶排放对区域气候变化的影响模拟
陈莉荣, 郑辉辉, 师华定, 张强, 高庆先
2018, 8(1): 1-11. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.001
摘要(1147) PDF(8608KB)(220)
摘要:
黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组分,其对从可见光到红外波段范围内的太阳辐射都具有强烈的吸收作用,对区域气候有较大影响。利用区域气候模式RegCM3,加入自主编制的黑碳排放清单,以2013年为基准年,模拟研究了2030年基准排放情景(BB)、政策排放情景(EE)、政策能源排放情景(EB)和政策控制排放情景(BE)下排放的黑碳气溶胶对大气层顶太阳辐射量的影响,分析不同情景下黑碳气溶胶排放引起的气候效应。结果表明:4种情景黑碳排放量排序为BB>EB>BE>EE;BB下2030年全国的气温及降水量分布与2013年基本一致,变化不明显;EB和BE二者排放量基本一致,但是减排侧重点不同,引起的气候效应稍有差异,但差别不大;而EE下减排力度达到最大,排放量减至98万t,其引起的气温和降水量的变化相比于其他3种情景较为明显,在黑碳减排的同时,升温效应减少,降温效应突出。对比BE和EB下的排放量发现,工业部门在BE下的减排量较大,民用部门在EB下的减排量较大,表明排放控制措施在工业部门可以发挥较大的作用,民用部门的减排中能源结构调整措施较为重要。
空气质量模型中大气化学机理的发展与比较
肖伟, 何友江, 孟凡, 徐峻, 刘世杰, 杨小阳
2018, 8(1): 12-22. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.002
摘要(1150) PDF(776KB)(668)
摘要:
大气化学机理是空气质量模型中重要的组成部分,是研究大气化学过程的重要手段和方法。综述了碳键机理(CBM)、区域大气化学机理(RACM)和加州大气污染研究中心机理(SAPRC)3类常用归纳化学机理的发展历程,比较了各化学机理在物种集总方式、物种数和化学反应数等方面的差异,介绍了各类大气化学机理最新版本的更新及在空气质量模型中的应用情况。对不同大气化学机理在空气质量模型中应用的比较进行了分析和总结,讨论了导致不同大气化学机理模拟结果差异的原因,并对空气质量模型中不同大气化学机理的选择和应用提出了建议。
Pt纳米颗粒改性活性炭的制备及其应用研究
罗丹, 季凯, 张建朋, 陈苏锋, 冯云波, 邓季明
2018, 8(1): 23-27. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.003
摘要(757) PDF(1203KB)(342)
摘要:
为了进一步增强活性炭的吸附性能,通过在活性炭表面负载Pt纳米颗粒催化剂来提高活性炭的催化能力。采用扫描电镜、透射电镜、XRD对改性前后活性炭进行了表征,同时分别将未经过改性的活性炭(AC)和经过Pt纳米颗粒改性后的活性炭(PtNPs/AC)制备成过滤器,将过滤器安装于空气净化机内,置于30 m 3标准环境试验舱研究其在1 h测试周期内对二手烟中总挥发性有机物(TVOC)的吸附性能。结果表明,AC过滤器1 h对二手烟中TVOC的去除率为72.05%,PtNPs/AC过滤器的去除率为95.63%。由此可见,负载Pt催化剂大大提高了活性炭的吸附性能。
流域污染治理技术
松花江表层沉积物重金属分布特征及风险评价
钟震, 王海燕, 孔秀琴, 杨艳艳, 李莉, 杭前宇
2018, 8(1): 28-38. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.004
摘要(1352) PDF(1163KB)(297)
摘要:
以2016年9月松花江干流16个采样点表层沉积物为对象,研究重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As的分布特征,采用因子分析法对其污染来源进行解析,采用地积累指数法及潜在生态危害指数法对不同干流段的重金属污染程度和生态风险进行评价。结果表明:松花江干流表层沉积物中6种重金属浓度总和为43.46~311.23 mg/kg,不同干流段6种重金属来源具有一定相似性,均来自工业、农业及生活混合源。嫩江干流和松花江主干流重金属污染程度表现为As>Pb>Cd>Cr>Cu>Zn,二松干流重金属污染程度表现为As>Pb>Cd>Cr=Zn>Cu,不同干流段重金属污染程度均表现为As>Pb>Cd>Cr。在嫩江干流、二松干流和松花江主干流,重金属潜在生态风险均表现为As>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn;3个干流的风险指数(RI)分别为46.5~209.2、144.9~221.3和132.4~591.9,分属于低生态风险、中生态风险和中生态风险。
沉积物中邻苯二甲酸酯类物质的分析方法及污染特征研究进展
赵转军, 杨艳艳, 王海燕, 钟震, 李莉, 杭前宇
2018, 8(1): 39-50. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.005
摘要(984) PDF(563KB)(288)
摘要:
综述了近年来国内外有关河湖沉积物中邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的分析方法和污染特征研究进展。详细阐述了索氏提取法、超声提取法、微波辅助萃取法、加速溶剂萃取法及被动采样技术等沉积物PAEs前处理方法,柱层析法、固相萃取法2种净化方法和气相色谱、气相色谱-质谱、气相色谱-三重四极杆质谱、高效液相色谱等仪器分析方法,并对比分析了上述方法的优缺点,以期为更高效提取河湖沉积物中PAEs提供参考依据;同时总结了近年来国内外河湖沉积物中PAEs污染特征的研究进展,相比欧美等发达国家,我国沉积物PAEs污染较严重,潜在生态风险较高,主要污染物为DBP和DEHP等。
三峡库区重庆段总磷污染来源解析及控制对策
尹真真, 赵丽, 彭昱, 张韵
2018, 8(1): 51-57. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.006
摘要(928) PDF(1536KB)(413)
摘要:
利用2001—2015年水质监测数据分析了三峡库区重庆段出入境断面总磷浓度的变化趋势,通过开展污染源调查和总磷通量计算,建立了总磷负荷的输入输出平衡关系,并以此判断重庆段总磷负荷的主要来源。结果表明:2001—2015年,重庆段入境断面朱沱和出境断面培石总磷浓度呈升高趋势,总磷负荷主要来自于长江和乌江的入境输入,重庆境内污染源排放总磷负荷约为12%。为保障三峡库区水质安全,有效控制总磷污染,应大力开展上下游省市的污染联防联控,加快实施流域水质综合管理。
垃圾渗滤液重金属镉的地下水污染源强定量评价
祝超伟, 郭艳菲, 杨洋, 李翔, 李鸣晓, 李娟, 汪琼洋
2018, 8(1): 58-64. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.007
摘要(810) PDF(1630KB)(382)
摘要:
以某垃圾填埋场为研究区,建立了基于过程模拟法的地下水污染源强定量评价模型,对垃圾渗滤液中重金属镉的地下水污染源强进行定量评价。以研究区的包气带介质及评价模型为基础,对镉在包气带中的折减提出了几种假设,得出折减函数;提出了基于折减函数法的地下水污染源强定量评价方法,并建立了相应的折减函数模型。结果表明:该模型应用于研究区,在渗滤液中镉的初始浓度为0.05 mg/L;有效包气带介质为13 m,经过15.4 a镉的折减系数为0.013,进入地下水中的镉浓度为5.13×10 -4 mg/L,与过程模拟的评价结果接近,经过15.4 a连续入渗后,地下水中镉浓度的模拟结果与监测结果较相符,评价模型的可靠性得到验证。
辽宁省入海河流及近岸海域风险评估
武暕, 郭飞
2018, 8(1): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.008
摘要(1034) PDF(1997KB)(265)
摘要:
入海河流作为近岸海域污染物的主要来源之一,对我国北方海域的水环境质量有重要的影响。然而目前例行监测没有全面覆盖辽宁省的入海河流。因此,沿辽宁省海岸线对入海河流进行逐一排查和采样分析,共调查了53条入海河流,结合距其入海口最近的海域点位的监测数据,利用相关分析及主成分分析法对入海河流和近岸海域的水质状况及入海河流对近岸海域的影响进行全面分析,同时对典型重金属(Pb和Hg)进行风险评估。结果表明:入海河流携带的污染物浓度远高于近岸海域,可能会对近岸海域水质安全造成威胁。黄海和渤海近岸海域Hg的生态风险以无风险和低风险为主,而入海河流Hg的生态风险为中风险,基本分布在渤海海域的入海河流上;黄海海域及对应的入海河流Pb的生态风险以无风险为主,而辽东湾一带及入海河流的Pb以中高风险为主。因此,应加强入河污染物管理,尤其是入渤海河流中的有机物、氮、磷污染物。应将生活污水、农业面源污染作为防治重点,从而改善近岸海域的水质状况。
生态工程与恢复技术
不同更新率对小球藻连续处理生活污水的影响
刘一萱, 蒋园园, 梅洪, 万端极, 余攀
2018, 8(1): 71-77. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.009
摘要(647) PDF(1586KB)(303)
摘要:
为优化小球藻(Chlorella zofingiensis)连续模式下处理污水的条件,提高生活污水处理效率,研究了不同更新率(x)对小球藻连续处理生活污水的影响规律。设置了6组更新率分别为0.20、0.30、0.40、0.50、0.60和0.70 d -1的试验,在柱式光生物反应器中利用小球藻连续处理生活污水,建立了更新率与细胞产率和氮、磷消耗速率的抛物回归曲线,从中得出最佳更新率。结果表明:更新率对小球藻的生长及污染物处理效果影响显著,在连续处理过程中,随着更新率的不断增大,稳态时的藻细胞浓度逐渐下降,而污水营养物浓度则逐渐上升。更新率与细胞产率(P)、氮消耗速率(y1)和磷消耗速率(y2)间存在抛物回归关系:当P=-1.179(x-0.45) 2+0.026(x-0.45)+0.239(R 2=0.990 9),y1=-66.79(x-0.45) 2+2.55(x-0.45)+10.26(R 2=0.936 7),y2=-19(x-0.45) 2+1.963(x-0.45)+2.913(R 2=0.924 5)时,R 2较高。拟合得到的曲线极值均为0.45,可以得出最佳更新率为0.45 d -1。
模拟农田低污染水中不同基质对海菜花生长的影响
颉海波, 冯可心, 侯泽英, 叶碧碧, 周恩慧, 储昭升, 杨永哲
2018, 8(1): 78-85. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.010
摘要(711) PDF(2241KB)(280)
摘要:
采用海菜花湿地中试装置研究砾石、砂土、红壤土、紫土及稻田土5种基质对海菜花种子萌发、幼苗生长、花茎产量和模拟低污染水水质的影响。结果表明:种植在红壤土和稻田土中的海菜花种子萌发率(74.25%和73.68%)高于砂土和紫土;从生长状况分析,稻田土和紫土比另外3种基质更有利于海菜花幼苗的生长;从花茎累计产量分析,5种基质中海菜花在紫土中的总开花数(22朵)、花茎数(32根/m 2)及花茎总质量(145.10 g)最高,花茎总质量其次为稻田土(117.60 g);从N、P的去除效果分析,5种基质条件下海菜花中试湿地对氨氮(N$H_{4}^{+}$-N)、硝氮(N$O_{3}^{-}$-N)和总氮(TN)去除效果较好,红壤土对总磷(TP)去除效果较好,稻田土较差。
不同种植密度的黑藻在城市河道中净化效果的模拟
邵霞珍, 吴叔赢, 王颖
2018, 8(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.011
摘要(659) PDF(1423KB)(286)
摘要:
在流速为1.74 cm/s的较低动水条件下,设置3组黑藻种植密度,ρ1、ρ2和ρ3分别为0.9、1.9和3.0株/dm 2,模拟不同密度的黑藻对城市河道水质的净化效果。结果表明,与ρ1和ρ3组相比,ρ2组对NH3-N、CODCr和TP的净化均有优势,其平均去除率分别为87.79%、67.43%和82.48%;试验结束后,水质由原GB 3838—2002《地表水环境质量标准》地表Ⅴ类水质净化为Ⅲ类水质。说明在较低流速水环境中黑藻的种植密度以1.9株/dm 2的净化效果为佳。
行业污染治理技术及评价
废抛光粉中Si、Al杂质脱除技术研究
潘悦怡, 杨玉飞, 黄启飞, 杨金忠, 张晶, 胡双林
2018, 8(1): 92-97. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.012
摘要(721) PDF(1063KB)(336)
摘要:
为高效回收废抛光粉中的稀土元素,需要预先脱除其中的Si、Al杂质。采用NaOH溶液浸出工艺脱除废抛光粉中的Si、Al杂质,研究了碱比(NaOH与抛光粉质量比)、浸出时间、浸出温度和碱浓度对Si、Al脱除率的影响。结果表明:碱比与浸出时间对Si、Al脱除率影响较大;当浸出温度为90 ℃,碱比为1.0,浸出时间为90 min,NaOH浓度为1.00 mol/L时,Si、Al脱除率分别可达95.37%和97.93%。
水钴矿湿法冶金废渣抑制钴、钒浸出毒性工艺研究
郭秋松, 刘志强, 朱薇, 张魁芳
2018, 8(1): 98-103. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.013
摘要(717) PDF(1279KB)(404)
摘要:
以水钴矿湿法冶金废渣为研究对象,采取电化学辅助方法酸浸分离钴、钒并抑制其浸出毒性,考察了电辅助浸出时间、液固比、硫酸浓度、电流密度等因素对抑制废渣钴、钒浸出毒性的影响。结果表明:在浸出时间为120 min、硫酸浓度为600 mg/L、浸出液固比为10:1(mL/g)、电流密度为200 A/m 2条件下,经电化学辅助酸浸处理,水钴矿湿法冶金废渣的钴、钒、铜、锰、镍等重金属元素浸出毒性均明显降低;水平振荡法和硫酸硝酸法试验处理后的废渣钴浸出毒性分别降低99.1%和98.8%,钒浸出毒性分别降低91.7%和95.1%,较好实现了废渣浸出毒性的高效抑制和有价元素的分离回收。
筑堆淋洗工艺处理某氰化物污染土壤工程实践
邱沙, 陈志国, 郭鹏志, 沈九州
2018, 8(1): 104-108. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.014
摘要(748) PDF(1085KB)(444)
摘要:
采用筑堆淋洗工艺处理氰化物污染土壤,并开展了工业试验。结果表明:经过45 d的淋洗,土壤中氰化物浓度从114.30 mg/kg降至5.57 mg/kg,满足《建设用地土壤污染风险筛选指导值(三次征求意见稿)》中住宅类用地要求(9.86 mg/kg);土壤氰化物浸出毒性为0.017 mg/L,达到GB 14848—93《地下水环境质量标准》中Ⅳ类标准;同时,碱性水淋洗还可以去除土壤中的部分有机物。采用碱性氯氧化法处理淋洗废水,最终废水中氰化物浓度为0.05 mg/L,COD为30.52 mg/L,氯浓度为0.06 mg/L,重金属浓度较低,全部低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》排放限值,废水可达标排放。
叶蜡石在环境污染治理中的应用与进展
张巍
2018, 8(1): 109-116. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.01.015
摘要(759) PDF(789KB)(589)
摘要:
叶蜡石是一种具有吸附活性的天然黏土矿物材料,在环境污染治理中具有发展潜力。论述了叶蜡石的吸附机理,介绍了叶蜡石处理废水中酚、有机染料、腐植酸、噬菌体等有机污染物和氰化物、氟化物、重金属、有毒金属、放射性核素等无机污染物的效果。研究表明:天然叶蜡石对工业废水中的部分有机污染物去除率较低,而经改性后可明显提高吸附效果;叶蜡石可以作为吸附过滤材料去除水中的病毒、细菌及有毒物质等。目前,叶蜡石主要应用于污水处理,在废气及固体废物处理方面的研究还相对匮乏,并且在吸附效果、最佳吸附条件和吸附机理等方面有待深入研究。

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