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典型有机化工厂污染地块氯代烃分布特征及基于蒙特卡洛模拟的风险评估

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环境工程技术学报 2024年第1期14卷 98-111页

作者：周礼洋上海申环环境工程有限公司上海建工环境科技有限公司

以长三角某典型有机化工地块为研究对象,采集651个土壤样品和30个地下水样品,研究氯代烃(CAHs)在环境中的污染程度及其空间分布特征,结合蒙特卡洛模拟方法分析土壤和地下水中CAHs的健康风险概率。结果表明:大部分CAHs浓度呈偏正态分布,... 详细信息

以长三角某典型有机化工地块为研究对象,采集651个土壤样品和30个地下水样品,研究氯代烃(CAHs)在环境中的污染程度及其空间分布特征,结合蒙特卡洛模拟方法分析土壤和地下水中CAHs的健康风险概率。结果表明:大部分CAHs浓度呈偏正态分布,浓度随着深度增加整体逐渐降低,土壤和地下水中三氯乙烯的污染程度最严重,污染羽主要集中在地块西南部和西北部。三氯乙烯和氯仿是造成健康风险的主要污染物,土壤中三氯乙烯致癌风险大于10^(-6)的概率为87.2%,危害商大于1的概率为71.76%,氯仿危害商大于1的概率为81.28%。每日土壤摄入量对土壤致癌风险的敏感性最大(31.9%),皮肤表面黏性系数对地下水致癌风险和危害商的敏感度最大,分别为16.9和23%。吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物是造成土壤致癌和非致癌风险的主要暴露途径,吸入室内来自地下的气态污染物途径是造成地下水致癌和非致癌风险的主要暴露途径。

关键词：氯代烃污染特征健康风险概率蒙特卡洛模拟

基于卫星遥感等多源数据的发电厂CO_(2)排放分析

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1805-1815页

作者：付金杯李梦南徐炜达王宇萌李怀瑞尹捷杨昱锟卓俊玲生态环境部环境工程评估中心北京100041 北京英视睿达科技股份有限公司北京100073

应用烟羽分割、背景插值和高斯烟羽模型,使用轨道碳监测传感器(OCO-3)SAM模式在1年内的4次有效观测数据,估算了托克托电厂CO_(2)排放量,并利用年度核算报告结果、月度发电量与连续排放监测系统(CEMS)监测数据对卫星遥感估算结果进行验证... 详细信息

应用烟羽分割、背景插值和高斯烟羽模型,使用轨道碳监测传感器(OCO-3)SAM模式在1年内的4次有效观测数据,估算了托克托电厂CO_(2)排放量,并利用年度核算报告结果、月度发电量与连续排放监测系统(CEMS)监测数据对卫星遥感估算结果进行验证.结果表明,2021年4次卫星过境时CO_(2)排放速率分别为1900.82、3353.96、2941.07和3701.71tCO_(2)/h,其不确定性分别为25.10%、20.27%、19.59%和29.52%,不确定性主要来源于气象数据、背景和其它排放源影响.CO_(2)小时排放速率卫星遥感反演结果和核算分配结果验证具有较好的一致性,相关系数R为0.822.电厂月度发电量及小时级在线监测数据分析结果表明,电厂活动水平具有明显的季节性变化和小时变化特征,其中与CO_(2)排放密切相关的月度发电量相对标准偏差可达14.55%,NOx小时排放量相对标准偏差可达12.35%.

关键词：大型燃煤电厂卫星遥感碳排放 SAM模式

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自愈水凝胶的设计原理及应用

化工进展 2024年第3期43卷 1350-1362页

作者：刘萌萌秋列维万智卫李世婧许玉雨西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048 陕西生益科技有限公司陕西咸阳712000

自愈水凝胶是一种在遭到外界破坏损伤后可自行修复其结构和功能的智能水凝胶。在保留传统水凝胶吸水保水性质的基础上,自愈水凝胶仍具有可自修复、安全性高、耐疲劳、使用寿命长等优势。本文综述了近年来基于物理、化学交联和多重作用... 详细信息

自愈水凝胶是一种在遭到外界破坏损伤后可自行修复其结构和功能的智能水凝胶。在保留传统水凝胶吸水保水性质的基础上,自愈水凝胶仍具有可自修复、安全性高、耐疲劳、使用寿命长等优势。本文综述了近年来基于物理、化学交联和多重作用机理结合型自愈水凝胶及其在可穿戴电子产品、3D打印、生物医药、石油化工领域的部分应用。物理交联包含氢键、疏水相互作用、主客体相互作用等非共价键交联,化学交联包含酰腙键、亚胺键、二硫键等共价键交联,多重作用机理交联是将两种以及两种以上的物理、化学交联同时引入。在上述研究基础上,指出了目前自愈水凝胶存在制备方法烦琐、功能单一、无法响应多重刺激以及缺乏多方位解析自愈合机制等问题。因此,未来自愈水凝胶的研发重点应侧重在多机制、多功能型自愈水凝胶的研发,从多角度、多学科交融探索水凝胶自愈合机制,促进其在多个新兴领域的应用。

关键词：水凝胶自愈合物理交联化学交联多重交联

CoFeO/MoS的制备及活化PMS降解四环素

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工业水处理 2024年

作者：张驰魏佳华侯雪何旷怡高瑞沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳万益安全科技有限公司

利用水热法合成CoFe2O4/MoS2复合材料催化剂。采用SEM、XRD、XPS、FTIR等手段对该材料的结构和形貌进行表征，并将其用于活化过一硫酸盐（PMS）降解四环素（TC）。进一步探讨了不同CoFe2O4/MoS2投加量、PMS浓度、pH、TC初始浓度、共存... 详细信息

利用水热法合成CoFe2O4/MoS2复合材料催化剂。采用SEM、XRD、XPS、FTIR等手段对该材料的结构和形貌进行表征，并将其用于活化过一硫酸盐（PMS）降解四环素（TC）。进一步探讨了不同CoFe2O4/MoS2投加量、PMS浓度、pH、TC初始浓度、共存阴离子等因素对TC降解效果的影响。实验结果表明：当TC初始浓度为20 mg/L、催化剂投加量为0.5 g/L、PMS浓度为0.4 g/L、pH=3时，60 min内TC降解率可达到92.23%，反应速率常数为0.0095 L/（mg·min）。但在含有无机阴离子的反应体系中，HCO3-和CO32-对TC的去除有明显抑制作用。自由基猝灭实验证实，活性氧物种SO4-·、·OH、O2-·、1O2均参与了CoFe2O4/MoS2活化PMS降解TC反应，其中SO4–·起主导作用。

关键词： CoFe O /MoS 四环素过一硫酸盐降解

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四川省不同类型工业锅炉VOCs源成分谱

环境科学 2024年第10期45卷 5687-5694页

作者：李英杰韩丽王成辉白杨姜涛四川省生态环境科学研究院成都610046 四川省环保科技工程有限责任公司成都610046 成都工业学院材料与环境工程学院成都611730

选取四川省7家不同类型工业锅炉测定VOCs排放组分,采用Teflon气袋采样和GC-MS/FID分析,建立含115种组分的VOCs源成分谱,并对不同类型工业锅炉排放VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和排放因子进行分析.结果表明,不同类型工业锅炉排放的VOCs组分... 详细信息

选取四川省7家不同类型工业锅炉测定VOCs排放组分,采用Teflon气袋采样和GC-MS/FID分析,建立含115种组分的VOCs源成分谱,并对不同类型工业锅炉排放VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和排放因子进行分析.结果表明,不同类型工业锅炉排放的VOCs组分存在差异,含氧挥发性有机物(OVOCs)和卤代烃为生物质锅炉主要组分,合计贡献率60%以上,主要VOCs排放物种包括二氯甲烷、乙烯、丙酮、乙醛、乙炔和甲苯;卤代烃(50.7%)为燃煤锅炉主要排放组分,其次为芳香烃和OVOCs,二氯甲烷、乙烯、乙醛、乙酸乙酯和苯系物是主要VOCs排放物种;天然气锅炉中烷烃(59.7%)排放突出,以乙烷和异戊烷为主.燃煤、生物质和天然气工业锅炉VOCs排放的OFP值分别为6.1、28.7和4.7 mg·m^(-3),烯烃为不同类型工业锅炉的主要OFP贡献组分(35.1%~59.5%),生物质锅炉中OVOCs(32.8%)和燃煤锅炉中芳香烃(43.0%)的OFP贡献率也较大.测得四川省燃煤、生物质和天然气工业锅炉的VOCs排放因子分别为(17.3±10.7)g·t^(-1)、(90.6±42.1)g·t^(-1)和0.10 g·m^(-3),生物质锅炉VOCs排放水平高于燃煤锅炉,VOCs排放管控不容忽视.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 工业锅炉源成分谱臭氧生成潜势(OFP) 排放因子

温度对厌氧膜生物反应器处理生活污水效能的影响

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1240-1247页

作者：焦城璠张嘉雯赵鹤翔李倩陈荣李玉友西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西安710055 华陆工程科技有限责任公司西安710056 东北大学工程研究生院土木与环境工程系日本仙台980-8579

为探明温度对厌氧膜生物反应器处理实际生活污水效能的影响,本研究考察了在不同温度(25、20和15℃)及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(12 h和8 h)下,AnMBR的产甲烷效能以及膜污染特性。结果表明,当温度为25℃时,COD去除率达... 详细信息

为探明温度对厌氧膜生物反应器处理实际生活污水效能的影响,本研究考察了在不同温度(25、20和15℃)及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(12 h和8 h)下,AnMBR的产甲烷效能以及膜污染特性。结果表明,当温度为25℃时,COD去除率达到81.9%,最高甲烷产率为0.21 L·g^(−1)。20℃时,系统的厌氧消化性能与25℃相比差异不大,但当温度下降到15℃时,COD去除率为73.5%,最高甲烷产率只有0.08 L·g^(−1)。微生物群落分析结果表明,乙酸营养型是主要的产甲烷途径,随着温度降低乙酸营养型产甲烷菌的丰度明显减少,因此,产甲烷菌活性降低是导致15℃时反应器厌氧消化性能下降的主要原因。当温度为25℃,反应器在HRT为8 h的膜污染速率是HRT为12 h的31.33倍。因此,在较低的运行温度下,系统难以实现在低HRT的长期稳定运行。膜阻力分析结果表明随着温度的降低,膜孔的有机物堵塞阻力占总阻力的比例有所增大,这是由于低温下胞外聚合物的增加所导致的。COD平衡结果表明,溶解性甲烷的释放量与甲烷的溶解性以及出水通量的大小有关。

关键词：实际生活污水厌氧膜生物反应器温度资源回收溶解性甲烷

CRI系统亚硝化-厌氧氨氧化的启动调控及性能

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环境科学与技术 2024年第4期47卷 26-33页

作者：陈佼黄琴李舒昕刘芳颖闫思羽黄雯陆一新成都工业学院材料与环境工程学院四川成都611730 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756

为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能。结果表明,饥饿14 d后提高进水中NaCl质量浓度至4 g/L,可... 详细信息

为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能。结果表明,饥饿14 d后提高进水中NaCl质量浓度至4 g/L,可实现N-CRI反应器亚硝化的高效启动,NO_(2)^(-)-N积累率均值达到98.1%。通过逐步提高水力负荷至1.0 m/d的方式运行45 d后,A-CRI反应器可成功启动厌氧氨氧化,耦合后的N/A-CRI系统对污水中NH_(4)^(+)-N、TN的去除率均值分别达到98.5%、93.1%。菌群结构分析发现,N-CRI反应器内的主要氨氧化菌(AOB)类型为Nitrosomonas和Nitrosospira,主要亚硝酸盐氧化菌(NOB)类型为Nitrospira,饥饿协同NaCl调控可使NOB活性受抑而阻碍其进一步氧化NO_(2)^(-)-N;A-CRI反应器内的主要厌氧氨氧化菌(AAOB)类型为Candidatus Brocadia和Candidatus Kuenenia,其相对丰度的大幅增长为NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N的同步高效去除创造了条件,为CRI系统脱氮性能的增强提供了一条新途径。

关键词：人工快速渗滤系统亚硝化厌氧氨氧化启动脱氮

PEI-DTC的制备及其对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附性能

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环境工程学报 2024年第1期18卷 139-149页

作者：冯艳平刘建李堂姝兰伟伟西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031

以Pb^(2+)吸附量为评价指标获得了PEI-DTC的最佳制备条件,采用SEM和FT-IR对所制备材料的形貌和结构进行了表征,考察了吸附时间、pH、振荡速度和材料投量对PEI-DTC吸附Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)效果的影响,分析了吸附过程中的动力学特... 详细信息

以Pb^(2+)吸附量为评价指标获得了PEI-DTC的最佳制备条件,采用SEM和FT-IR对所制备材料的形貌和结构进行了表征,考察了吸附时间、pH、振荡速度和材料投量对PEI-DTC吸附Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)效果的影响,分析了吸附过程中的动力学特征、热力学特征,研究了材料的复用性能。结果表明,采用30%PEI溶液制备PEI-DTC的最佳条件为m(PEI)/m(戊二醛)=2:1、m(PEI)/m(硼氢化钠)=3:1、m(PEI)/m(二硫化碳)=3:1;所制备材料表面呈颗粒状和蜂窝状结构,比表面积较大;PEI-DTC对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附效果随吸附时间、溶液pH增加呈先快速增加后趋于稳定的变化趋势,Pb^(2+)、Cu^(2+)在100 r·min^(-1)、Zn^(2+)在150 r·min^(-1)时表现出较好的吸附效果,Pb^(2+)在材料投量为0.03 g时即近于完全吸附,而Cu^(2+)、Zn^(2+)在材料投量为0.08 g时仍处于上升趋势;适宜吸附条件下PEI-DTC对Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的去除率分别可达97.62%、14.79%、78.92%,对应的吸附量分别为4.005、0.509、4.658 mmol·g^(-1);PEI-DTC对Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级反应动力学模型,吸附为自发的吸热过程;经4次使用,材料对Pb^(2+)的吸附量仍保留81.14%。

关键词： PEI-DTC Pb^(2+) Cu^(2+) Zn^(2+) 吸附复用性能 30%PEI

抚仙湖子流域尺度氮排放清单构建及关键源解析

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环境科学 2024年第4期45卷 2150-2159页

作者：王延杰梁启斌王艳霞侯磊陈奇伯王伟李晓琳高俊淑西南林业大学生态与环境学院昆明650224 云南蓝态环境工程有限公司昆明650051

对高原湖泊流域总氮(TN)污染的精准调控是预防湖泊水体富营养化的重要环节.但过去基于全流域尺度具体时点建立的流域TN排放清单,因忽略TN污染的时空异质性,导致关键因子识别不清,控源减排措施针对性不强等问题.以典型高原深水湖泊抚仙... 详细信息

对高原湖泊流域总氮(TN)污染的精准调控是预防湖泊水体富营养化的重要环节.但过去基于全流域尺度具体时点建立的流域TN排放清单,因忽略TN污染的时空异质性,导致关键因子识别不清,控源减排措施针对性不强等问题.以典型高原深水湖泊抚仙湖为例,通过资料收集和现场调查,根据上中下游子流域特征,建立子流域尺度TN污染负荷模型;结合GIS空间分析功能,构建抚仙湖流域1990~2020年25个子流域的TN排放清单,分析TN污染负荷时空分布特征及关键污染来源.结果表明:(1) 1990、 1995、 2000、 2005、 2010、 2015和2020年的抚仙湖流域TN污染负荷分别为933.43、 1 012.90、 1 090.25、1 096.93、1 075.69、996.27和514.80 t,点源污染负荷逐年递增,但面源污染负荷仍是其主要来源. TN面源污染负荷主要来自化肥施用,点源污染负荷主要来自于农村生活;(2)TN污染负荷在空间上呈放射状递减的特点,流域整体单位面积负荷为65~6 877 kg·km^(-2),下游子流域单位面积TN污染负荷(1 009~6 877 kg·km^(-2))远远高于上中游子流域(65~1 167 kg·km^(-2));(3)污染源在子流域上存在较强的空间异质性,其中化肥施用、农业面源和农村生活污染主要来自于北岸河外直沟、抚澄河和山涧河子流域;畜禽散养污染主要来自于东岸大提坎箐河、大箐河和石股箐河子流域.研究结果可为抚仙湖流域TN控源减排措施的实施、子流域差异化管理措施的制定和湖泊水质恶化预警提供一定的科学依据及技术支撑.

关键词：总氮(TN) 排放清单子流域关键源高原深水湖泊