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2009年  第22卷  第9期

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封面+目录
2009, 22(9).
摘要(134) PDF(10)
摘要:
特别报道
让江河湖泊休养生息
周生贤
2009, 22(9). doi: 10.13198/j.res.2009.09.3.zhoushx.001
摘要(729) PDF(621)
摘要:

去年年初, 胡锦涛总书记在安徽视察淮河时发表重要讲话, 明确提出要让江河湖泊休养生息、恢复生机, 极大地统一了人们的思想认识, 使“休养生息” 从政策措施上升到了治理江河湖泊的指导思想。我们一定要认真学习, 全面贯彻, 逐步恢复重点流域山清水秀、江河安澜的自然风貌。

水环境
基于响应场的线性规划方法在长江口总量分配计算中的应用
邓义祥, 孟 伟, 郑丙辉, 富 国, 雷 坤
2009, 22(9): 995-1000.
摘要(1259) PDF(82)
摘要:
河口区污染源总量分配由于计算的复杂性而受到较多的关注. 以长江口及毗邻海域为例,研究基于响应场的线性规划方法在污染源总量分配计算中的应用. 主要步骤:通过水动力水质模型计算各污染源在单位负荷下的响应场,建立污染源与水质之间的响应关系;构建总量分配计算的优化目标和约束方程,采用线性规划方法,计算污染物环境容量;考虑污染源之间的公平性原则,进行污染源总量分配. 选取有代表性的水文设计条件,完成对CODMn,NH3-N,无机氮和活性磷酸盐的总量分配计算. 在给定的设计水量、水质目标、排污口位置和分配原则等条件下,得到CODMn,NH3-N,无机氮和活性磷酸盐的最大允许入海量分别为200.8×104,16.9×104,22.6×104和1.8×104 t.
轻组有机质对太湖沉积物氮、磷矿化的影响
杨春霞, 王圣瑞, 金相灿, 吴丰昌
2009, 22(9): 1001-1007.
摘要(1322) PDF(104)
摘要:
采用连续淹水培养试验研究轻组有机质(LFOM)对鼋头渚(Y)和贡湖(G)2种不同污染程度太湖沉积物氮、磷矿化的影响. 结果表明,去除LFOM并没有改变沉积物氮、磷的矿化趋势. 试验初期,沉积物累积矿化氮、磷量急速上升,之后增速变慢,至峰值后迅速下降,42 d时达到最小值,并持续至试验结束. 经过77 d的培养试验,不同处理的2种不同污染程度沉积物有24%~39%的总氮(TN)和7%~26%的总磷(TP)被矿化;污染较重的沉积物Y的净矿化氮、磷量和矿化速率均高于沉积物G;去除LFOM使沉积物的净矿化氮、磷量和矿化速率均有所降低,其中沉积物Y的净矿化氮、磷量分别降低了110.86和145.26 mg/kg,下降了15%和74%,沉积物G降低了195.13和29.99 mg/kg,下降了40%和50%. 沉积物Y的氮、磷平均矿化速率分别降低了3.01和5.36 mg/(kg·d),沉积物G分别降低了6.35和1.30 mg/(kg·d).
有机氯农药在海河干流水体和菹草中的浓度分布
迟 杰
2009, 22(9): 1008-1012.
摘要(1290) PDF(74)
摘要:
于2008年3月29日—5月25日对海河干流水体和菹草中的有机氯农药(OCPs)——六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的分布进行了采样调查. 结果表明,水体中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)分别为3.95~20.15和6.88~35.23 ng/L,平均值为11.11和15.34 ng/L;菹草中w(HCHs)和w(DDTs)分别为2.17~7.82和1.40~22.80 ng/g,平均值分别为4.49和7.79 ng/g,菹草生长旺盛期的w(HCHs)和w(DDTs)最高,其变化主要受水体中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)的影响;菹草生长旺盛期HCHs和DDTs的PCF值最高;菹草中HCHs的主要成分为γ-HCH,而水体中为β-HCH;DDT是水体和菹草中DDTs的主要成分,但菹草中DDT的相对含量明显低于水体,与水体相比,DDT在菹草中能进一步被降解,且以好氧降解为主.
大气环境
北京山前典型细粒子污染过程的气象条件分析
康 娜, 辛金元, 蔺永耀, 苏福庆, 王跃思
2009, 22(9): 1013-1020.
摘要(1429) PDF(82)
摘要:
可吸入颗粒物(PM10)是近年来北京地区冬季首要污染物,其中细粒子(PM2.5)污染受到广泛关注,由于该地区具有山前地区的地形和气象条件,使其细粒子污染更具区域代表性.对2007年12月北京出现的4次细粒子污染过程及气象条件进行了分析,结果表明:细粒子山前累积/清除时间,ρ(PM2.5)峰值均与气象条件相关;12月23─26日的3 d连续累积,使26日的ρ(PM2.5)日均值达到313.4 μg/m3,是国家ρ(PM10)二级标准〔环境空气质量标准(GB3095─1996)〕(150 μg/m3)的2.1倍,超过世界卫生组织ρ(PM2.5)日均指导值(25 μg/m3)的11倍;持续的偏南风和边界层底层局地性环流,使得京津冀南部区域细粒子以日均96.7 μg/m3的高值累积在北京山前地区,造成了12月23—31日具有代表性的北京冬季严重细粒子污染.
沙尘天气对我国北方城市大气环境质量的影响
杜吴鹏, 高庆先, 王跃思, 辛金元, 蔺永耀
2009, 22(9): 1021-1026.
摘要(1378) PDF(90)
摘要:
采用2001—2006年沙尘天气的统计数据以及城市空气污染指数(API),分析了沙尘天气对沙尘源区和影响区代表城市的空气质量影响,并分析了2005—2007年兰州和北京春季沙尘天气与非沙尘天气下气溶胶光学厚度与波长指数的变化特征.结果表明:近些年沙尘天气呈先减少后略微增加但总体呈缓慢下降的趋势;春季沙尘天气加重了城市大气污染,对沙尘源区内代表城市的影响超过了区域本底污染指数的50%,使兰州、银川、呼和浩特和包头的春季非沙尘天气API平均值分别增加了64%,53%,86%和90%;使影响区内代表城市,如北京、天津、太原、石家庄、沈阳、济南、西安和郑州的春季非沙尘天气API平均值分别增加了85%,62%,49%,57%,29%,41%,27%和45%;沙尘天气使城市大气气溶胶光学厚度升高,气溶胶波长指数降低.
汽车简易工况法与新车排放认证工况法的相关性研究
丁 焰, 葛蕴珊, 张学敏
2009, 22(9): 1027-1031.
摘要(1807) PDF(122)
摘要:
选取50辆在用轻型汽油车,对国家标准规定的瞬态工况法(IM195)、简易瞬态工况法(IG195)、稳态工况法(ASM)与新车排放认证工况法(NEDC)间污染物排放系数的相关性进行研究.结果表明:瞬态工况法与新车排放认证工况法的污染物排放系数相关性最好,CO,碳氢化合物(HC)和NO的排放系数的RWTBZ〗2分别为0.701 0,0.727 1和0.6609;简易瞬态工况法次之,其CO,HC和NO 排放系数与新车排放认证工况法的R2分别为0.513 8,0.484 6和0.624 5;而稳态工况法与新车排放认证工况法的相关性最差,5025工况法下的CO,HC和NO 排放系数与新车排放认证工况法的RWTBZ〗2分别为0.410 9,0.448 1和0.5449;2540工况法下RWTBZ〗2分别仅为0.364 4,0.339 5和0.457 8.引起不同方法间污染物排放系数相关性差异的主要原因包括车辆热状态、车辆试验循环工况、分析仪器的测量原理和底盘测功机的控制精度等.
北京冬季雾日大气污染结构特征
王 英, 李令军, 李金香, 金 军
2009, 22(9): 1032-1038.
摘要(1160) PDF(91)
摘要:
运用激光雷达和大气污染监测网络观测了2007年2月北京地区2次平流雾大气污染过程. 通过分析雾生消过程中大气颗粒物消光性的垂直结构、地面大气污染物质量浓度的水平分布及其演变,研究了北京市雾日大气污染的空间结构特征. 结果表明:雾生成前及持续阶段大气扩散条件较差,污染积累明显,但高湿度雾能加速污染物的湿沉降,雾生成后污染会略有回落. 雾生成前后大气污染垂直分布变化显著,但静稳气象条件下,大气污染的水平分布受雾的影响较小. 相对湿度是影响雾日大气污染变化的重要因素,决定了污染物湿沉降量的大小. 在2007年2月21—22日的平流雾过程中,SO2和NO2浓度与雾生成前相比分别下降了56%与47%,湿沉降量分别为48.0和30.8 g/km2;而在25—27日的平流雾过程中,SO2和NO2湿沉降量分别为16.3和14.3 g/km2.
污染治理技术
钙型天然斜发沸石同步脱氮除磷特性
钱 锋, 宋永会, 孙 杨, 彭剑峰, 曾 萍, 弓爱君
2009, 22(9): 1039-1043.
摘要(1196) PDF(77)
摘要:
以钙型天然斜发沸石为试验材料进行废水同步脱氮除磷特性研究,考察反应时间,沸石投加量,pH,温度及废水中的有机物含量对斜发沸石同步去除氨氮和磷的影响. 结果表明:在沸石投加量为250 g/L,pH为7.0~9.0,温度为25 ℃,吸附时间为24 h的条件下,钙型天然斜发沸石对氨氮的去除率达到96%,对磷的去除率接近100%. pH对钙型天然斜发沸石除磷效果影响显著,但对氨氮去除效果影响不大. 当pH由3.0升至5.0时,磷的去除率由54%降低至43%,吸附作用是磷的主导去除机制;当pH由5.0升至8.0时,磷的去除率迅速升高,化学沉淀逐渐成为磷的主导去除机制;pH为8.0以上时,磷的去除率接近100%. 废水有机物对钙型天然斜发沸石去除磷的效果存在差异,其中柠檬酸的加入使磷的去除率降低16%,显著抑制了磷的去除;腐殖酸的加入仅使磷的去除率降低3%,影响甚小. 柠檬酸和腐殖酸的加入对氨氮的去除效果影响均较小(低于3%).
CuO/TiO2的疏水改性及其影响因素
吉芳英, 范子红, 徐 璇
2009, 22(9): 1044-1048.
摘要(1158) PDF(83)
摘要:
采用3种制备方法对纳米TiO2催化剂进行疏水改性,以高浓度硝基苯为处理对象,在可见光照射下,研究了催化剂的疏水改性方法及其影响因素,并进行了光催化反应影响因素研究. 结果表明,滴加法和吸附法制备的催化剂具备完整的TiO2(锐钛矿)和CuO晶体衍射峰,共沉法制备的催化剂没有TiO2(锐钛矿)衍射峰出现;不同方法制备的催化剂对可见光吸收阈均达到900 nm;滴加法和吸附法制备的催化剂疏水位主要是长链烷基;共沉法制备的催化剂疏水位主要是短链烷基. 降解试验发现具备长链烷基的催化剂有较佳的催化能力,滴加法氮气煅烧得到的催化剂催化性能最好,2 h硝基苯去除率可达75%.
焦化废水外排水的TiO2光催化氧化深度处理及有机物组分分析
肖俊霞, 吴贤格
2009, 22(9): 1049-1055.
摘要(1281) PDF(79)
摘要:
采用TiO2光催化氧化法对焦化废水外排水进行深度处理,考察反应时间,TiO2投加量及废水初始pH对TOC降解的影响,通过GC/MS技术对处理前后废水中的有机物组分进行定性分析,解析废水在TiO2光催化氧化过程中有机物的降解规律. 结果表明:在反应时间为3 h,TiO2投加量为4 g/L,以及不调节废水pH的条件下,焦化废水外排水经TiO2光催化氧化深度处理后TOC的去除率为53.40%,有机物种类由66种降为23种;TiO2光催化氧化法对除多环芳烃外的其他有机物均有较好的去除效果;不同种类有机物在TiO2光催化氧化过程中的降解速率为石油烃>醇、酸、醛等有机物>酚>苯系物>含氮杂环有机物>多环芳烃.
硫酸盐还原菌促进市政污泥厌氧发酵产乙酸
沈 志, 刘 和, 许科伟, 李秀芬, 陈 坚
2009, 22(9): 1056-1062.
摘要(1924) PDF(92)
摘要:
添加各浓度钼酸盐考察不同抑制水平下硫酸盐还原菌(SRB)对市政污泥发酵产酸的作用. 结果表明:在有硫酸盐存在时,未抑制SRB体系中ρ(乙酸)占ρ(总VFAs)的比例可达83%,无丙酸、丁酸积累;而在SRB高抑制水平体系中,ρ(乙酸)只占约40%. 随后以未添加硫酸盐体系为对照,研究了硫酸盐投加方式及在发酵中后期抑制SRB对产物中挥发性脂肪酸(VFAs)成分及其浓度的影响;同时,通过对dsrA酶的编码基因含量定量分析发现,随着硫酸盐的加入,SRB数量速增,产物中丙酸、丁酸先后转化为乙酸,且ρ(乙酸)占ρ(总VFAs)的比例可达90%以上. 添加SRB可作为实现污泥发酵定向累积乙酸的调控手段.
去除预处理生活污水的潜流人工湿地中试除氮性能
左丽丽, 丁爱中, 郑 蕾, 孙宗健
2009, 22(9): 1063-1067.
摘要(1350) PDF(122)
摘要:
为研究人工湿地除氮机制,构建并考察了中试潜流人工湿地对不同形态氮的去除效果,并通过分析出水各种形态氮的分布和湿地系统内部不同形态氮的二维分布特征研究了人工湿地的除氮机制. 结果表明,进水ρ(TN)为30~115 mg/L,ρ(NH4+-N)为25~60 mg/L,ρ(CODCr)为90~190 mg/L,水力停留时间为4 d条件下,氮素被有效去除,TN去除率为32%~70%,NH4+-N去除率为33%~73%;试验系统脱氮的主要方式为硝化/反硝化作用;湿地上部主要进行硝化反应,中下部主要进行反硝化反应;湿地下半部对NH4+-N去除贡献有限,硝化作用受限;欲提高系统除氮效率,需提高溶解氧水平并改善有机氮矿化条件.
人工湿地系统中填充基质对磷的吸附能力
陈 晓, 贾晓梅, 侯文华, 汪群慧
2009, 22(9): 1068-1073.
摘要(1207) PDF(78)
摘要:
人工湿地中填充基质对磷的吸附、沉淀作用是湿地系统的主要除磷机制,探明基质对磷的吸附能力对人工湿地系统设计至关重要. 分别利用吸附试验和柱吸附试验考察了宝钢钢渣、首钢钢渣、水淬渣和陶粒4种基质对磷的吸附能力,同时进行了浸出液毒性鉴别试验. 吸附试验表明,基质对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich模型(R2为0.956~0.989),采用Langmuir模型预测的基质磷吸附量为2.274~3.637 mg/g. 在为期144 d的柱吸附试验中,填充宝钢钢渣和首钢钢渣的试验柱对磷有良好的去除效果,而填充水淬渣和陶粒的试验柱在90 d左右达到吸附饱和状态.在试验期内,基质的累积磷吸附量:宝钢钢渣为7.921 mg/g,首钢钢渣为7.495 mg/g,水淬渣3.317mg/g,陶粒为1.627 mg/g. 浸出液毒性鉴别试验表明,4种基质均有较高的环境安全性,由于2种钢渣和水淬渣具有较高的磷去除效率和便宜的价格,在湿地系统中具有广泛的应用价值.
液晶热处理失重特征及其过程产物初步研究
郭玉文, 王松涛, 刘景洋, 乔 琦, 梁继军
2009, 22(9): 1074-1078.
摘要(1419) PDF(83)
摘要:
利用热重分析仪/傅立叶变换红外光谱仪联用研究了液晶热处理失重特征及其产物. 结果表明:液晶加热分解起始温度基本在100~120℃,热处理过程呈单一剧烈失重峰,加热至500 ℃时有90%以上的液晶分解. 有氧条件有利于液晶热处理反应快速进行,但易生成黑色残渣;无氧条件下液晶热处理产物以烃类和含苯或苯环以及CO等官能团的有机物为主. 有氧条件下液晶加热处理有利于CO2和CO的生成,同时也生成含苯环、羰基、酰基等官能团的有机物. TFT型液晶较TN型和STN型液晶热处理反应温度低.
易挥发有毒化合物催化燃烧试验
杨丽君, 张世鸿, 王家强, 普 颖, 高小茵
2009, 22(9): 1079-1082.
摘要(1356) PDF(86)
摘要:
在富氧条件下以2.0% Ru/Al2O3和2.0% Ru/AC(AC为活性炭)为催化剂,在固定床反应装置上研究了甲醇、氨、甲苯的催化氧化活性及反应动力学. 结果表明,Ru/Al2O3对3种反应物的催化活性比Ru/AC高,3种反应物的反应活性顺序为甲醇>氨>甲苯,其去除率随反应物浓度的增加呈先增大后减小的趋势. 反应的活化能(Ea)测定结果为甲醇<氨<甲苯. 比表面积检测(BET)和透射电镜(TEM)结果显示,Ru/Al2O3与Ru/AC的孔体积(0.54 mL/g)近似相等,而其孔径分别为9.3和2.3 nm;在大孔径的氧化铝上Ru以极细的粒径(<3 nm)形成高度分散体系,在活性炭上Ru则以较大颗粒(4~10 nm)位于活性炭表面,Ru的粒径细化及形成高分散体系可能是Ru/Al2O3的催化活性高于Ru/AC的主要原因.
外置式联合等离子体光解技术去除苯乙烯气体
叶招莲, 曹长青, 张仁熙, 侯惠奇, 何 坚
2009, 22(9): 1083-1088.
摘要(1335) PDF(67)
摘要:
开发了用一个高压电源同时产生等离子体和KrI* 准分子紫外辐射的外置式联合等离子体光解(Outer Combined Plasma Photolysis, OCPP)技术,并用于降解模拟流动态苯乙烯气体. 结果表明:在Kr和I2充入量分别为26.60 kPa和6 mg, 气体流速为3.26 m3/h, 初始ρ(苯乙烯)为1 265 mg/m3,外施电压为9.0 kV的条件下,苯乙烯的去除率达84.4%;与介质阻挡放电技术相比,苯乙烯的去除率提高了20.6%,能率提高了5.7 g/(kW·h). 同时,研究了OCPP技术降解苯乙烯的影响因素,包括Kr和I2的充入量、石英材质、气体流速、初始ρ(苯乙烯)及反应器结构. 采用红外光谱仪和气质联用仪分析了结焦产物,探讨了OCPP技术降解苯乙烯的机理.
黏胶基活性炭纤维对三氯一氟甲烷的吸附性能
胡嘉琦, 符永高, 赵 新, 王 玲, 张小平
2009, 22(9): 1089-1092.
摘要(1143) PDF(82)
摘要:
采用动态吸附试验,利用自制的试验装置研究了黏胶基活性炭纤维〔Viscose-Based Activated Carbon Fibre (Viscose-Based ACF)〕对三氯一氟甲烷(CFC-11)气体的吸附效果. 在进口ρ(CFC-11)为0.5~8.0 mg/L,空塔气速为0.2 m/s,气体体积流率为0.72 m3/h的条件下,计算出黏胶基活性炭纤维对CFC-11气体的吸附,容量为0.788 g/g,传质区高度为0.077 2 m,全床层饱和度为65.47%,并作出活性炭纤维(AFC)的穿透曲线. 用Freundlich方程对等温吸附曲线进行拟合显示,进口ρ(CFC-11)在0.5~8.0 mg/L时,Freundlich方程较好地拟合了等温吸附曲线,且便于实际计算.
风险评价与管理
灭多威在水稻上的残留检测及降解动态研究
吴同华, 陈九星, 陈力华, 聂思桥
2009, 22(9): 1093-1097.
摘要(1343) PDF(138)
摘要:
利用气相色谱-火焰光度法(GC-FPD)研究了灭多威在水稻田田水、土壤、水稻植株和水稻糙米中的残留及降解动态. 当灭多威的添加量为0.045~0.450 mg/kg时,其在水稻糙米、植株、土壤和田水中的平均回收率分别为82.8%~91.0%,84.4%~98.1%,83.7%~90.3%和85.9%~86.9%,变异系数分别为5.2%~8.1%,6.8%~9.0%,3.7%~7.7%和6.4%~8.3%. 测定了灭多威在湖南长沙、湖北罗田、江西樟树和浙江杭州4个水稻主产区的水稻植株、土壤及田水中的降解动态. 结果表明,灭多威在湖南长沙、湖北罗田、江西樟树和浙江杭州的水稻植株上的降解半衰期分别为16.08,4.47,15.93和22.87 h,在湖南长沙、湖北罗田和江西樟树水稻田田水中的降解半衰期分别为6.74,3.88和28.06 h. 灭多威在浙江杭州水稻田田水中未被检出,其在4个研究区稻田土壤中也未被检出. 按照推荐剂量的倍量施药,在施药14 d后,灭多威在水稻糙米中的残留量均低于日本肯定列表制度规定的在稻米上的最大残留允许量(0.5 mg/kg).
基于产污观点的人体排泄试验
王俊能, 许振成, 彭晓春, 陈志良, 冯丽萍, 李梅莹
2009, 22(9): 1098-1102.
摘要(1122) PDF(119)
摘要:
采用巢式设计进行了人体排泄试验,着重考察了影响污染物排泄系数的若干相关因素. 结果表明:TN和TP的排泄系数比CODCr和BOD5要高得多,反映了人体对氮、磷元素的吸收率较低,说明摄入相同数量的“污染物”,人体粪尿排泄物中氮、磷排泄量较多;除CODCr外,其他污染物的排泄系数均是女性明显高于男性(P<0.05),这可能与男女之间的体质量、消化能力以及体力消耗等差异有关;膳食结构与食物搭配也是影响污染物排泄系数的重要因素,这可能与不同种类的食物中表征的CODCr,BOD5,TP和TN指标及其存在形式有关,因此应关注膳食结构的变迁所引发的潜在的环境问题.
气候变化
不同氮输入梯度下草甸沼泽土反硝化损失和N2O排放
李英臣, 宋长春, 刘德燕, 王 丽
2009, 22(9): 1103-1107.
摘要(1262) PDF(110)
摘要:
在实验室培养条件下,设计N0,N1,N2,N3 4种氮输入梯度,净氮输入量分别为0,1,2 和5 mg/g,采用乙炔抑制技术,研究草甸沼泽土反硝化损失和N2O排放. 结果表明:培养期间(23 d)N1,N2和N3梯度的N2O排放速率平均值分别为12.55,7.59和4.04 μg/(kg·h),反硝化损失速率平均值分别为11.52,9.87和3.10 μg/(kg·h),二者均明显高于对照(N0)〔0.09和0.10 μg/(kg·h)〕;但高氮输入(N2和N3梯度)会对N2O排放速率和反硝化损失速率产生一定的抑制作用,且随着梯度增大而加强,差异达到显著水平(P<0.05). 24 h时土壤有机碳矿化速率随氮输入梯度升高而增大,表明氮输入初期能对土壤有机碳矿化产生激发效应;但在整个培养期,有机碳矿化速率却随氮输入增加而降低,表明只有适当的氮输入才能促进土壤有机碳矿化,过量氮输入反而会对其产生抑制作用.
区域环境中三氟乙酸富积多相传质模型研究
项徐伟, 郑 钢, 沈志群, 吴 鹏
2009, 22(9): 1108-1112.
摘要(1222) PDF(86)
摘要:
建立了描述挥发性有机物在大气、水、土壤和底泥等环境中动态分布的多相传质模型,并用于分析长江流域江苏段及太湖水系区域内三氟乙酸(TFA)在各环境相中的分布. 采集实测数据约300个,比较实测值与模拟值,对模型的可靠行进行验证. 建立了检测环境中微量TFA前处理及方法. 结果表明:多相传质模型能够正确描述研究区域内环境中的TFA分布. 在给定排放量变化规律的前提下,预测未来10年内研究区域环境水体中ρ(TFA)将接近100 ng/L,接近现阶段欧美发达国家主要水体中的ρ(TFA).