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电子垃圾拆解回收VOCs排放特征与排放因子

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环境科学 2022年第1期43卷 150-159页

作者：谢丹平黄忠辉刘旺聂鹏黄钟坤贺辉陈晓燕生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室广州510655

电子垃圾拆解回收过程中的高温处理往往产生大量挥发性有机物(VOCs),对周边环境及人体健康产生不可忽视的影响.本研究选取某电子垃圾集中拆解回收场,对场区加热烤板车间、塑料制粒车间、湿法提取车间和火法冶炼车间废气处理设施排放口的... 详细信息

电子垃圾拆解回收过程中的高温处理往往产生大量挥发性有机物(VOCs),对周边环境及人体健康产生不可忽视的影响.本研究选取某电子垃圾集中拆解回收场,对场区加热烤板车间、塑料制粒车间、湿法提取车间和火法冶炼车间废气处理设施排放口的VOCs浓度和组分进行监测,分析了不同生产工艺VOCs排放特征及其总VOCs排放因子.结果表明,不同生产工艺有组织排放的ρ(总VOCs)差异较大,其排序为:加热烤板-加热滚板炉工艺[(2 096.1±732.4)μg·m^(-3)]>塑料制粒工艺[(1 639.1±538.5)μg·m^(-3)]>加热烤板-电热炉工艺[(625.3±535.5)μg·m^(-3)]>火法冶炼工艺[(436.8±305.2)μg·m^(-3)]>湿法提取工艺[(271.3±73.1)μg·m^(-3)].不同生产工艺有组织排放的VOCs组成差异也较大,但总体以含氧化合物和芳香烃为主,具体组分特征为加热烤板(包括加热滚板炉工艺和电热炉工艺)排放的VOCs主要成分为含氧化合物和芳香烃,两类物质总和质量分数为74.1%~79.7%;塑料制粒工艺有组织排放的VOCs主要成分是芳香烃和含氧化合物,两类物质总和质量分数为71.8%;含氧化合物和芳香烃是湿法提取工艺有组织排放的VOCs主要成分,两类物质贡献率接近,且总和质量分数达到84.2%;卤代烃是火法冶炼工艺有组织排放的VOCs中最主要的成分,质量分数高达92.1%.不同生产工艺总VOCs排放因子差异也很显著,其均值排序为:加热烤板-电热炉工艺(297.0 g·t^(-1))>塑料制粒工艺(29.5 g·t^(-1))>湿法提取工艺(25.4 g·t^(-1))>加热烤板-加热滚板炉工艺(25.2 g·t^(-1))>火法冶炼工艺(1.9 g·t^(-1)).因此,电子垃圾拆解回收行业主要排放VOCs的工艺是加热烤板工艺和塑料制粒工艺.

关键词：电子垃圾拆解回收挥发性有机物(VOCs) 排放特征排放因子有组织排放

预浓缩-气相色谱-质谱/电子捕获检测器测定环境空气中的卤代温室气体

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分析测试学报 2023年第4期42卷 432-438页

作者：贺辉黄忠辉黄钟坤谢丹平刘旺生态环境部华南环境科学研究所、广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510665

卤代温室气体(HGHGs)全球增温趋势极高,具有很强的温室效应,但其在环境空气中的浓度极低,因此准确测定环境空气中HGHGs是一项极具挑战性的工作。该文基于预浓缩-气相色谱-质谱/电子捕获检测器(GC-MS/ECD)建立了适用于环境空气中32种HGHG... 详细信息

卤代温室气体(HGHGs)全球增温趋势极高,具有很强的温室效应,但其在环境空气中的浓度极低,因此准确测定环境空气中HGHGs是一项极具挑战性的工作。该文基于预浓缩-气相色谱-质谱/电子捕获检测器(GC-MS/ECD)建立了适用于环境空气中32种HGHGs的检测方法。分别考察了捕集流量、冷阱温度和电子捕获检测器温度对目标组分响应的影响,得到最优分析条件。采用优化后的条件对32种HGHGs进行方法验证,结果表明,32种HGHGs在20~800 pmol/mol范围内线性良好,相关系数(r)均大于0.99。方法检出限为0.21~1.17 pmol/mol,定量下限为0.84~4.68 pmol/mol,加标回收率为92.5%~104%,相对标准偏差(RSD)为0.50%~6.4%。该方法能够满足环境空气中HGHGs的监测需求,为大气中HGHGs的履约监测提供了一种可靠的技术手段。

关键词：卤代温室气体预浓缩气相色谱-质谱联用法气相色谱-电子捕获检测法环境空气

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感潮河流氮行为对溶解氧亏损的限定影响

中国环境科学 2023年第8期43卷 4003-4012页

作者：温婧黄邦杰黄志伟房怀阳王龙乐张英民曾凡棠杜宏伟生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室国家水环境模拟与污染控制重点实验室广东广州510535

选择东江流域为研究区,监测流域溶解氧、氮浓度和氮氧多同位素时空变化,定量探究氮周转过程对河流溶解氧消耗的贡献.结果发现,河流溶解氧浓度在2.96~11.47mg/L之间变动,春夏季下游感潮河网区成为氧消耗利用和氧亏缺的热点区,其中表观耗... 详细信息

选择东江流域为研究区,监测流域溶解氧、氮浓度和氮氧多同位素时空变化,定量探究氮周转过程对河流溶解氧消耗的贡献.结果发现,河流溶解氧浓度在2.96~11.47mg/L之间变动,春夏季下游感潮河网区成为氧消耗利用和氧亏缺的热点区,其中表观耗氧量最高达4.8mg/L,并与水温和Cl^(-)浓度呈现高度相关性.然而,冬春季下游感潮河网区是不同形态氮浓度的累积区以及氮同位素发生硝化作用分馏的主要时区.基于端元混合模型和同位素瑞利分馏模型模拟可知,夏季氮主要体现为保守混合,而冬、春季氮则呈现非保守状态,并在下游河网区易发生硝化作用,其作用程度分别为14.4%和32.3%,这也分别对应着冬、春季最大约7.5%和5.9%的溶解氧消耗利用来自氨氧化耗氧.氮的环境行为对河流溶解氧的影响相对局限,特别是夏季氧亏缺问题更多地受其他因素的主导.这为当前环境管理多通过氨氮标准评价和研判溶解氧能否达标的局限认识带来新的见解,也为探索研究建立分区域、分流域的溶解氧评价和考核体系提供技术支撑.

关键词：感潮河流溶解氧亏损氮周转耗氧贡献氮氧同位素

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热带气旋对珠三角秋季臭氧污染的影响

环境科学 2022年第6期43卷 2957-2965页

作者：赵伟吕梦瑶卢清高博梁小明刘明孙家仁陈来国范绍佳生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室广州510530 国家气象中心北京100081 中山大学大气科学学院广州510275

基于2015~2020年西北太平洋热带气旋路径资料、珠三角气象观测资料和臭氧监测数据,分析了西行热带气旋(A型)、东海转向热带气旋(B型)、近海影响热带气旋(C型)和远海热带气旋(D型)这4类热带气旋对珠三角臭氧浓度的影响.结果表明,在A型热... 详细信息

基于2015~2020年西北太平洋热带气旋路径资料、珠三角气象观测资料和臭氧监测数据,分析了西行热带气旋(A型)、东海转向热带气旋(B型)、近海影响热带气旋(C型)和远海热带气旋(D型)这4类热带气旋对珠三角臭氧浓度的影响.结果表明,在A型热带气旋影响下,区域臭氧浓度超标频率变化不大;在B型热带气旋影响下,珠三角臭氧超标频率明显升高;在C型热带气旋影响下,区域臭氧超标频率有较明显的升高,但是升高幅度弱于B型热带气旋;D型热带气旋远离中国大陆,对珠三角臭氧浓度影响很小.当A型或C型热带气旋发生时,珠三角区域臭氧日最大8 h平均浓度(MDA8)平均值的平均增幅在5μg·m^(-3)左右,部分城市臭氧MDA8可能下降;B型热带气旋发生时,区域臭氧MDA8平均增幅为19μg·m^(-3),各城市臭氧浓度均明显增加,其中珠海、江门两市臭氧MDA8平均增幅较大,增幅超过了20μg·m^(-3).相对来说,珠三角西部城市臭氧浓度受热带气旋的影响更大.当发生B型热带气旋时,珠三角地区太阳辐射增强、日照变长、云量减少、气温升高和相对湿度降低,同时高空下沉气流增多,这些因素共同促进地面臭氧浓度升高.当发生A型或C型热带气旋时,气象要素变化并不完全有利于臭氧浓度升高,甚至可能出现降雨等不利条件,导致区域臭氧超标的频率小于B型热带气旋.此外,受热带气旋影响,珠三角西部城市的日照时数和气温的增加幅度均比东部城市大,从而更有利于西部区域臭氧浓度的升高.

关键词：热带气旋臭氧污染珠三角(PRD) 气象因素秋季

典型感潮河网浮游藻类功能群时空变化特征及水质评价

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生态环境学报 2023年第4期32卷 756-765页

作者：于菲曾海龙房怀阳付玲芳林澍董家豪生态环境部华南环境科学研究所/国家水环境模拟与污染控制重点实验室/广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510655

将形态、生理和生态特征相似的浮游藻类归为一组提出的功能群理论,可以从物种功能性的角度评价,更好预测水生态系统的变化。然而,目前该理论多应用于湖泊和水库,在复杂且受潮汐影响的感潮河网,浮游藻类功能群的研究相对不足。以中国大... 详细信息

将形态、生理和生态特征相似的浮游藻类归为一组提出的功能群理论,可以从物种功能性的角度评价,更好预测水生态系统的变化。然而,目前该理论多应用于湖泊和水库,在复杂且受潮汐影响的感潮河网,浮游藻类功能群的研究相对不足。以中国大型感潮河网区珠江三角洲河网的腹地为研究区域,分析不同水期和涨退潮对该区域浮游藻类功能群的影响,探讨其时空变化特征及指示作用。结果显示,研究区域水体中共鉴定出浮游藻类127种,隶属于25个功能群,对应枯水期(1月)和丰水期(7月)的平均丰度分别为24.0×10^(5)ind·L^(-1)和52.7×10^(5)ind·L^(-1)。枯水期的优势功能群为P、J、MP,而丰水期的优势功能群为J、P、S1。浮游藻类的群落结构在不同水期有显著差异,但在涨退潮无显著差异,优势功能群组成一致。冗余分析结果表明,优势功能群与高锰酸盐指数、总磷、总氮、浊度、渠道化程度呈正相关,与溶解氧、透明度、植被覆盖度呈负相关。各样点浮游藻类功能群组成的相似性在枯水期主要受样点间的距离和潮汐的影响较大,而在丰水期受闸坝阻隔的影响更显著。基于功能群组成的聚类分析结果与基于水质指标的富营养评价结果一致。浮游藻类的Shannon-Wiener指数与Margalef指数表现出相似的变化趋势(r=0.933,P=0.000),但与Pielou指数的相关性不显著(r=0.203,P=0.187)。综上,研究区域水体现正处于中-富营养型,丰水期水质稍好于枯水期。该研究可为了解感潮河网区浮游藻类功能群对水生态系统变化的响应提供参考,为感潮河网水生态管理和保护提供科学依据。

关键词：感潮河网浮游藻类群落结构功能群时空变化水质评价

华南中小型闸控入海河流DOM特征及藻源影响

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中国环境科学 2024年第2期44卷 911-922页

作者：李丹范中亚罗千里贾政博陈钢赵长进曾凡棠黄露生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510655

本研究以华南地区中小型闸控入海河流黄江河、东溪河和练江(三河)为研究对象,于2022年逐月持续监测三河DOM特征,探讨DOM浓度时空分布、来源和藻类大量增殖对其影响.结果表明:黄江河、东溪河和练江溶解有机碳(DOC)占总有机碳(TOC)比例分... 详细信息

本研究以华南地区中小型闸控入海河流黄江河、东溪河和练江(三河)为研究对象,于2022年逐月持续监测三河DOM特征,探讨DOM浓度时空分布、来源和藻类大量增殖对其影响.结果表明:黄江河、东溪河和练江溶解有机碳(DOC)占总有机碳(TOC)比例分别为78.6%、81.3%和67.2%,DOC为三河有机碳主要存在形式;三河DOC年均浓度分别为2.6,4.3和5.1mg/L,低于世界河流平均浓度但高于华南地区大型河流.荧光参数结果表明三河DOM具有陆源内源双重特征,内源贡献更明显.利用吸光特征量化藻源DOC贡献,三河藻源DOC浓度分别为1.2,1.8和2.2mg/L,藻源DOC占比分别为49.6%、42.6%和48.0%,进一步表明藻类内源是三河DOM主要来源.平行因子解析出3种类蛋白组分和2种类腐殖质组分,其中,受藻类异常增殖影响,表征内源类蛋白组分C1和C3总荧光强度枯水期显著高于丰水期,表征来自陆源类腐殖质组分C2和C4总荧光强度呈练江>东溪河>黄江河.因此,藻类大量增殖是三河DOC浓度高于华南地区大型河流、枯水期类蛋白组分C1和C3显著高于丰水期的主要原因之一,外源输入及河流理化参数,包括降雨、温度、盐度和营养盐浓度以及人为干扰(闸控调度)共同影响三河DOM浓度和组分.

关键词：溶解有机质(DOM) 闸控入海河流藻类增殖吸光特性三维荧光

O2浓度对污泥燃烧还原性气体产生及还原NO的双重影响

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化工进展 2020年第9期39卷 3810-3818页

作者：肖香方平黄建航唐子君吴海文陈冬瑶生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655 广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510655

在模拟水泥预分解炉装置上研究污泥燃烧过程中还原性气体的产生及其对NO的还原,并系统研究了O2浓度(体积分数为0~5%)对还原性气体产生及NO还原的双重影响。TG-FTIR特征分析表明,污泥燃烧产生的还原性气体主要为HCN、NH3、CO和CH4。进一... 详细信息

在模拟水泥预分解炉装置上研究污泥燃烧过程中还原性气体的产生及其对NO的还原,并系统研究了O2浓度(体积分数为0~5%)对还原性气体产生及NO还原的双重影响。TG-FTIR特征分析表明,污泥燃烧产生的还原性气体主要为HCN、NH3、CO和CH4。进一步实验研究发现O2浓度对HCN和NH3的产生有明显影响,HCN和NH3在O2体积分数为3%时产生速率最大。同时,O2浓度对污泥燃烧还原NO有较大影响。在污泥燃烧温度为900℃,烟气中CO2体积分数为25%、NO浓度为600mg/m3、SO2浓度为200mg/m^3、O2体积分数为3%时,NO还原率可达到最大(55.8%)。通过还原性物质(NH3、CO、CH4和污泥焦)对NO的还原实验研究进一步发现,NH3和CO是污泥燃烧过程中NO还原的关键物质,且NH3对NO的还原随着O2浓度的增加而增加,而CO对NO的还原受O2浓度的限制。综合分析表明,O2浓度对污泥燃烧NO还原的影响主要是由NH3的产生速率差异、NH3和CO对NO的还原起主导作用且受O2浓度影响较大等多种因素综合导致。采用污泥作为还原剂进行NO还原是一种高效的方法,在水泥生产中可通过控制O2浓度获得较高的NO还原率。

关键词：污泥燃烧两相流 O2浓度气体还原

城市垃圾焚烧厂烟气及周边土壤中多溴联苯醚的污染特征

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生态环境学报 2022年第8期31卷 1582-1589页

作者：王默雷李智慧陈来国郭送军刘明王硕陆海涛广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 生态环境部华南环境科学研究所/广东省大气污染控制工程实验室广东广州510655 生态环境部华南环境科学研究所/广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510655

垃圾焚烧已成为多溴联苯醚(PBDEs)的重要排放源之一,研究垃圾焚烧厂PBDEs的排放和污染特征对于掌握它们的环境行为和识别其环境风险有极为重要的意义。以3个垃圾焚烧厂为研究对象,对其排放的烟气及周边土壤中的PBDEs进行分析,结果表明,... 详细信息

垃圾焚烧已成为多溴联苯醚(PBDEs)的重要排放源之一,研究垃圾焚烧厂PBDEs的排放和污染特征对于掌握它们的环境行为和识别其环境风险有极为重要的意义。以3个垃圾焚烧厂为研究对象,对其排放的烟气及周边土壤中的PBDEs进行分析,结果表明,垃圾焚烧厂烟气中PBDEs质量浓度在1—500 pg·m^(−3)之间,不同垃圾焚烧厂烟气中PBDEs的含量差异可能主要与焚烧工艺有关。烟气中PBDEs含量占主导地位的为低溴代PBDEs,其主要来源于热解过程中高溴PBDEs的不完全脱溴或低溴物质的重新生成,BDE-1、BDE-3、BDE-47和BDE-209等单体含量较高。垃圾焚烧厂周边土壤PBDEs质量分数在10—150 ng·g^(−1)之间,污染水平属中等,同类物中低溴代PBDEs占比45%—65%,BDE-209占比25%—43%,BDE-209、BDE-47、BDE-77、BDE-118等单体含量较高。垃圾焚烧厂烟气及周边土壤PBDEs含量排序、Pearson相关性分析和主成分分析说明垃圾焚烧厂PBDEs排放仍受商业五溴、八溴和十溴联苯醚工业品影响,土壤中PBDEs可能主要来源于大气的沉降作用。同时,垃圾焚烧厂周边土壤中PBDEs单体和同类物组成均表现出低溴代PBDEs占比下降、高溴代PBDEs占比上升的特征,这主要是由于高溴代PBDEs同类物具有较低的蒸汽压,其更容易富集在颗粒相上,颗粒物易于在垃圾焚烧厂周边干湿沉降,而低溴代PBDEs同类物具有较高的蒸汽压,使其更容易富集于气相逸散,也更容易从土壤中挥发。

关键词：多溴联苯醚垃圾焚烧厂烟气土壤污染特征

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基于水量水质的污水收集处理系统效能分析

中国给水排水 2023年第1期39卷 49-57页

作者：黄志伟温婧崔飞剑覃光雄房怀阳曾凡棠杜宏伟生态环境部华南环境科学研究所国家环境保护水环境模拟与污染控制重点实验室广东广州510530 广东省水与大气污染防治重点实验室广东广州510530

从流域治理角度提出了一种基于水量水质的污水收集处理系统效能分析方法,并以沙河流域为例,系统调查典型排水户、管网及污水处理厂的水量水质特征,分析污染物沿程“损失”率,计算各片区污水及污染物的实际收集处理率,识别出重点问题区域... 详细信息

从流域治理角度提出了一种基于水量水质的污水收集处理系统效能分析方法,并以沙河流域为例,系统调查典型排水户、管网及污水处理厂的水量水质特征,分析污染物沿程“损失”率,计算各片区污水及污染物的实际收集处理率,识别出重点问题区域,以期为流域治理及提质增效提供参考。研究表明,沙河流域的污水处理厂总体进水浓度偏低,其中管网是造成污染物沿程“损失”的关键环节,“损失”率在61%~69%;降雨对污水厂进水水量和水质影响较大,部分片区没有处理超量混合污水的能力,雨季溢流污染问题突出;污水及污染物收集处理率可作为城市污水收集处理系统效能定量评价的重要参考,经计算,沙河流域的污水收集处理率为71%,COD、NH3-N、TN和TP的收集处理率分别为59%、50%、55%和62%,符合流域水环境质量及污水管网建设的实际情况。

关键词：污水收集处理系统水量水质效能分析沙河流域