环境工程技术学报

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2018 第8卷第4期

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2018, 8(4): .

摘要(174) PDF(505KB)(5)

摘要:

2013—2016年天津城区大气能见度的变化特征与影响因素

李英华, 姚立英, 姚青, 韩素芹, 蔡子颖, 刘敬乐

2018, 8(4): 349-358. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.046

摘要(676) PDF(3441KB)(544)

摘要:
采用Belfort公司生产的MODLE6000型前向散射能见度仪连续测量天津城区2013—2016年非降水期间的大气能见度,结合同期的PM_2.5浓度和相关气象资料,分析大气能见度的变化特征及其影响因素。结果表明:天津城区大气能见度平均值为11.23 km,大气能见度年均值逐年提高,这与天津地区PM_2.5浓度逐年下降有关;天津城区大气能见度季节变化明显,春季最高,夏季次之,秋季最低;大气能见度日变化存在显著的早晚高峰特征,PM_2.5浓度和相对湿度(RH)的共同作用是造成大气能见度降低的主要原因;持续72 h以上能见度小于10 km的低能见度天气事件近年来有逐年减少趋势,但持续72 h以上能见度小于5 km的低能见度天气事件仍时有发生;低能见度天气事件主要发生在秋冬季,主要与不利扩散条件等因素有关。

基于HYSPLIT模型的京津冀地区大气污染物输送的路径分析

沈洪艳, 吕宗璞, 师华定, 王明浩

2018, 8(4): 359-366. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.047

摘要(1088) PDF(3595KB)(448)

摘要:
以京津冀地区为研究区域,通过HYSPLIT模型后向轨迹、地面气象监测数据和高空观测资料分析2014年11月17—23日重污染天气的形成和消散过程,并对气象因子进行分析。结果表明:京津冀重污染天气的形成过程中,主要为高压或均压状态,该状态下大气层较稳定,大气混合层高度降低形成静稳天气;同时,对流层下的高湿、高压、弱风、逆温层导致其垂直方向无法形成对流,水汽和污染物无明显扩散。利用HYSPLIT模型模拟北京市300 m高度下气流后向轨迹,通过聚类分析方法分析本月气团轨迹的代表性输送路径,与地面气象监测数据和高空观测资料进行对比分析。结果表明:在极端天气条件下,京津冀地区重污染天气形成过程80%受西南方向气流影响,大气污染物的输送轨迹主要是自南向北;京津冀地区重污染天气消散过程90%受北部气流影响,北部气流的快速入境使污染物迅速消散。

基于VAR模型的天津市PM_2.5与其他大气污染物的关系

沈凯娟, 高广阔

2018, 8(4): 367-372. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.048

摘要(607) PDF(1217KB)(458)

摘要:
近年来我国多个地区遭遇严重重污染天气过程,极大影响了人们的身体健康与生活环境。在研究重污染天气的过程中,PM_2.5与其他大气污染物的关联度成了学术界研究重点。基于向量自回归模型,综合运用单位根检验、AR特征根检验、广义脉冲响应函数以及方差分解法分析了天津市2014年1月1日—2016年12月31日包含PM_2.5在内的空气质量相关数据;研究PM_2.5与其影响因素的动态关系,及其他大气污染物对PM_2.5的影响作用。结果表明:PM_2.5与其他大气污染物之间所构成的空气质量系统模型是稳定的,且SO₂、NO₂与CO浓度的增加短期内会引起PM_2.5浓度的增加,治理SO₂与NO₂对PM_2.5的影响较大;O₃浓度的增加对PM_2.5有抑制作用。因此,建议天津市将调整产业结构,加强对SO₂的治理放在首位。

流向变换-低温等离子体反应系统用于VOCs去除及热量分布研究

梁文俊, 武红梅, 李坚, 何洪

2018, 8(4): 373-380. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.049

摘要(553) PDF(1003KB)(485)

摘要:
将流向变换技术用于低温等离子体反应系统,考察了其对低温等离子体反应过程的影响,以放电参数(场强、频率)和系统运行参数(换向周期、接地极匝数、气体流速)为影响因素,探究了流向变换对低温等离子体系统温升(ΔT)和放电能量密度(SED)的影响,考察了该技术用于去除VOCs的情况。结果表明:在换向周期为8 min,场强为13.1 kV/cm,频率为150 Hz,接地极匝数为7匝,气体流速为14 cm/s条件下,ΔT最高可达187.3 ℃,SED最高可达284.4 J/L;等离子体放电区ΔT最高,出口处ΔT较低;蓄热段ΔT随流向变换发生周期性变化,其变化周期与反应系统的变换周期一致;将流向变换-低温等离子体反应系统应用于甲苯的去除,可以显著提升甲苯的降解率,在一定范围内,有利于提高系统的能量效率。

有机污染场地修复工程中的大气环境二次污染防治及案例分析

刘晶晶, 杨勇, 陈恺

2018, 8(4): 381-389. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.050

摘要(886) PDF(1410KB)(457)

摘要:
近年来,我国污染场地修复工程项目数量快速增长,其中有机污染场地修复工程中的大气二次污染问题受到广泛关注。为了实现污染场地的有效、安全治理,首先对我国目前污染场地修复现状及二次污染风险特点进行了分析,以北京焦化厂原址污染场地修复工程为例,对该类典型有机污染场地在异位修复工程中的主要施工工程和大气环境二次污染风险来源进行了详细分析,并针对修复工程中的气态污染物、尾气和扬尘3项关键要素建立了全面的大气环境二次污染防治措施体系。

京津冀地区畜禽养殖业抗生素污染现状分析

凌文翠, 范玉梅, 方瑶瑶, 孙长虹, 刘桂中

2018, 8(4): 390-397. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.051

摘要(1454) PDF(1616KB)(533)

摘要:
为了解京津冀地区畜禽养殖业的抗生素污染情况,对京津冀地区畜禽养殖粪便产生量和抗生素使用量进行估算,结果表明:京津冀地区畜禽养殖粪便产生量在空间上呈西北低、东南高的趋势,这主要由地理原因与地区发展规划造成的;京津冀地区畜禽养殖抗生素使用总量为四环素类>大环内酯类>双萜烯类>磺胺类>β-内酰胺类>氨基糖苷类>氟喹诺酮类,其中四环素类用量远高于其他几类抗生素。通过文献调研分析了京津冀地区畜禽养殖粪便及农田土壤中抗生素的暴露水平,发现畜禽粪便及废水中抗生素的检出率及检出浓度均较高,特别是四环素类检出浓度明显高于磺胺类和β-内酰胺类。在京津冀地区使用畜禽粪肥的农田土壤中已检出抗生素,并且浓度明显高于其他未施用畜禽粪肥的农田。鉴于京津冀地区的抗生素污染状况,建议通过控制抗生素使用,推广堆肥技术提高抗生素的去除率;通过优化京津冀地区畜禽养殖场规划布局等措施,实现畜禽养殖行业抗生素污染的有效控制。

危险废物焚烧灰渣多元氧化物体系平衡相关系及液相区特性

胡明, 虎训, 杨凌志, 邵哲如, 程易, 徐鹏程

2018, 8(4): 398-405. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.052

摘要(629) PDF(1038KB)(409)

摘要:
危险废物焚烧灰渣的熔融玻璃化处置是实现其减量化、无害化及资源化利用的重要技术。灰渣的主要氧化物组成为CaO、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O、FeO_x和MgO,其热力学性质和平衡相关系是灰渣熔融形成玻璃态熔渣不可或缺的基础数据。根据灰渣的主要成分,采用热力学软件FactSage计算了不同温度及氧分压条件下,分别向以CaO-SiO₂-Al₂O₃为主的体系中添加Na₂O、FeO_x、Na₂O+FeO_x和Na₂O+FeO_x+MgO后形成的多元体系的平衡相关系和液相区特性。结果表明:温度及氧分压对上述4个多元体系的平衡相关系和液相区特性影响较大,温度从1 400 ℃升到1 500 ℃时,液相区扩大;对含FeO_x的体系,降低氧分压液相区扩大。此外,不同多元体系的平衡相关系和液相区特性差别较大,熔融处理灰渣时,应根据灰渣中实际氧化物体系的热力学性质选择合理的工艺条件。

MOD与焚烧技术联合处置抗生素菌渣的试验研究

郑向军, 王薇, 程兴军, 薛峰, 张平敏, 陆嘉

2018, 8(4): 406-412. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.053

摘要(566) PDF(1018KB)(399)

摘要:
采用中温中压氧化干化(MOD)技术对青霉素和头孢抗生素菌渣进行无害化和减量化处理,工艺条件为160~200 ℃,初始压力2 MPa。结果表明:处理后菌渣及残液中抗生素残留均未检出;菌渣含水率均由80%降至40%以下,减量化达到90%,抗生素菌渣热值为5 174~6 313 kJ/kg,均满足《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建成〔2000〕12号)中关于进炉垃圾平均低热值的要求。将处理后抗生素菌渣在850 ℃工况下焚烧,残渣中多环芳烃和抗生素残留均未检出,有机物和残留抗生素已完全分解;残渣中不易挥发性重金属存在富集现象,需加强后续处理;烟气中SO₂浓度相对较低(低于12 mg/m ³),NO_x浓度稍高,需加强后续尾气处理。

抗生素菌渣MOD技术处理后的肥料化利用潜力

郑向军, 刘惠玲, 薛峰, 程兴军, 张平敏, 王薇, 陆嘉

2018, 8(4): 413-419. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.054

摘要(734) PDF(940KB)(400)

摘要:
采用中温中压氧化干化(MOD)技术对头孢菌渣、青霉素菌渣进行无害化处理,处理后菌渣(菌渣肥)中抗生素残留低于检出限(1 mg/kg)。经过对菌渣肥调质后,有机物、氮磷钾营养成分、重金属浓度等指标均可满足NY 525—2012《有机肥料》的要求,菌渣肥中7种典型耐药基因均未检出。进一步施肥试验结果表明:菌渣肥按1%和3%施入土壤30 d后,土壤中均未检出抗生素残留;菌渣肥能降低土壤的耐药基因富集程度。

多级A/O工艺强化城市生活污水再生过程的污染物去除效果研究

李彤彤, 李英军, 徐剑锋, 席北斗, 吕宁磬, 刘慧, 王金生, 张列宇, 王雷

2018, 8(4): 420-428. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.055

摘要(741) PDF(1192KB)(473)

摘要:
北京市某城市污水厂在传统的A ²/O工艺基础上特别增设多级A/O(MAO)工艺强化脱氮除磷效果。以该污水厂各工艺单元出水为研究对象,通过对水质常规理化指标、紫外吸收光谱及其相关参数分析,并结合多元数据统计学手段,分析该工艺对城市污水中污染物的去除效果,特别是溶解性有机物(DOM)的去除。经MAO工艺强化后COD_Cr、DOC、TN、TP和N$H^{+}_{4}$-N的去除率分别为95.14%、89.70%、94.53%、97.26%和99.74%,达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;增设MAO工艺后,提高了对DOM的去除率,DOM分子量和团聚化程度显著提高,化合物的稳定性增强。对污水再生过程处理单元水质化学指标与紫外光谱参数的相关性分析表明,芳香环上取代基类型以脂肪链为主时对脱氮除磷促进作用更加明显。

微电流对零价铁还原Cr(Ⅵ)过程中去钝化作用研究

万龙, 孟凡生, 杨琦, 王业耀

2018, 8(4): 429-434. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.056

摘要(719) PDF(1201KB)(370)

摘要:
为解决零价铁(ZVI)作为渗透反应格栅(PRB)反应介质处理六价铬〔Cr(Ⅵ)〕时产生钝化导致处理效率低的问题,提出了在反应介质上施加低直流电压,产生微电流去钝化的措施。通过PRB柱流动模拟试验,以粒径为0.15~0.35 mm的工业铁粉为反应介质,施加不同低电压,分析ZVI去除Cr(Ⅵ)的效果。结果表明:当Cr(Ⅵ)去除率达到60%时,施加1、3、7 V电压的试验组对应的出水体积分别是对照组的1.42、1.88和2.75倍;微电流可以在一定程度上解决ZVI的钝化问题,提高ZVI的利用效率,施加电压增大,ZVI的利用效率逐渐增高;施加电压产生的微电流对Cr(Ⅲ)沉淀影响不大,会对Fe(Ⅱ)或Fe(Ⅲ)的沉淀物产生影响。

赤泥在沼液除磷中的应用

李晓光, 赵颖, 康得军, 杨天学, 龚斌, 张颖, 刘娇妹, 卓锦德, 曾宇平

2018, 8(4): 435-442. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.057

摘要(547) PDF(932KB)(443)

摘要:
采用工业废物赤泥去除沼液中磷酸盐,利用XRF、XRD、PSD和SEM等手段对赤泥基本物理化学性质进行了综合表征,研究了沼液初始pH(pH_i)、赤泥投加量、反应时间和初始磷浓度等因素对沼液中磷酸盐去除率和沼液最终pH(pH_f)的影响。结果表明:沼液中磷酸盐去除率随着pH_i的增加呈先降低后增加趋势;磷酸盐去除率最大值和最小值分别出现在pH_i为2.1和6.9处,分别为89.6%和47.2%;赤泥投加量越大、反应时间越长,磷酸盐去除率越高,pH_f越大;而初始磷浓度越低,磷酸盐去除率越高,pH_f越大。采用3 ⁴水平正交试验设计考察了各因素间的交互作用及对赤泥除磷的影响,得到赤泥除磷的最佳条件:pH_i为10.0,赤泥投加量为5.0 g/L,初始磷浓度为1.7 mg/L,反应时间为40 min。

干化污泥对盐碱土土壤性能及植物生长的影响

周金倩, 马建立, 张良运, 商晓甫, 李晓光

2018, 8(4): 443-448. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.058

摘要(598) PDF(710KB)(393)

摘要:
研究了干燥后的污泥对盐碱土土壤理化性质及污染的影响,并在此基础上设置了盆栽试验,以观察不同泥土比中植物的生长情况。结果表明:干化污泥既能为作物生长提供有效养分,又能明显地提高土壤肥力。虽然施用污泥后土壤中的全盐量增加,但对所选取植物的生长影响较小;当泥土配比低于一定的比例时,污泥中的重金属不会对土壤造成污染。因此,在盐碱土壤中严格按照标准并合理控制干化污泥的用量可作为解决污泥问题的途径之一。

土壤中酚类化合物降解菌筛选及应用

孟宪荣, 许伟, 魏蓝, 贾超, 蒋村

2018, 8(4): 449-455. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.059

摘要(653) PDF(857KB)(414)

摘要:
以苏州某化工场地污染土壤为菌源,以目标污染物为唯一碳源,通过连续培养、分离纯化筛选出高效酚类化合物降解菌。利用16S rDNA基因测序、构建基因树等分子生物学技术手段确定菌株种属,并研究了菌株对酚类化合物耐受性和降解效果。结果表明:以4-甲基苯酚(4-MP)和4-氯-3-甲基苯酚(4-C-3-MP)为唯一碳源筛选出了2株菌,分别为嗜麦芽窄食单胞菌(NM)和香茅醇假单胞菌(NCM)。菌株NM对4-MP耐受性良好,4-MP浓度为400 mg/L时仍能生长繁殖;菌株NCM对4-C-3-MP耐受性较差,4-C-3-MP浓度≥200 mg/L时,菌株NCM受到完全抑制,停止生长。菌株NM不能降解土壤中苯酚,对4-MP和4-C-3-MP去除效果良好,第20天时去除率分别达到43%和22%;菌株NCM对土壤中苯酚、4-MP和4-C-3-MP均有降解效果,第20天时苯酚、4-MP和4-C-3-MP去除率分别为20%、26%和28%,较第15天时去除率分别提高了18、3和6个百分点。

国内外环境优先污染物筛选排序方法比较

王一喆, 张亚辉, 赵莹, 余若祯

2018, 8(4): 456-464. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.04.060

摘要(1316) PDF(1076KB)(574)

摘要:
综述了美国、欧盟、荷兰、加拿大、澳大利亚、德国、英国、挪威、瑞典、日本、韩国等国家(国际组织),以及国内不同地区、流域的优先污染物名单的制定情况,介绍了国内外优先污染物筛选的原则和技术方法,并分析了国内外优先污染物筛选排序方法的优缺点。通过对国内外主要筛选排序方法的比较发现,我国环境优先污染物筛选排序过程中主要存在环境介质单一、主观影响较大、缺少本土化模型参数、常规监测项目不完善、缺少污染物动态变化的连续性监测等问题。提出了加强基础数据搜集,充分考虑不同环境介质,开发建立本土化技术方法及模型参数,对污染物进行名单动态更新等针对性建议。

强化自然保护区监管执法加快生态文明建设步伐

罗建武, 付梦娣, 刘伟玮, 朱彦鹏

2018, 8(4): 465-Ⅲ.

摘要(317) PDF(498KB)(145)

摘要:

提升环境监管效能切实推进环境违法治理

胡小贞

2018, 8(4): 468-Ⅳ.

摘要(184) PDF(197KB)(114)

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