高压细水雾与水喷淋的灭火机理数值模拟

为了对比分析高压细水雾与水喷淋的灭火机理及效果,采用FDS软件模拟了在无细水雾、水喷淋和高压细水雾三种条件下的灭火情况。通过建立了FDS模型,设置相同的固定火源功率1MW和固定流量10L/min,对三种灭火条件在冷却作用、除烟作用和窒息作用三方面进行了对比分析。结果表明,普通水喷淋灭火主要表现在对火源的冷却作用,而高压细水雾在这三方面的作用都较为明显,因此高压细水雾的灭火效果要优于水喷淋。     

中国页岩气开发过程环境管理现状与对策分析研究

中国页岩气资源储量丰富,随着页岩气商业勘探开发的不断推进,引发的生态环境问题日益突出.从页岩气开采工艺来看,开发对水、大气、土壤及生态地质环境等都有一定的影响.此外,中国页岩气开发过程中还存在法规标准体系不健全、监管机制缺乏、环境准入机制不明等问题.因此,针对页岩气开发所带来的环境风险,亟需完善法律法规与标准体系、严格监督管理、制定开发环境规划.同时,建设环保示范工程,加大环保科研投入,降低页岩气开发的环境影响,实现页岩气开发的绿色可持续发展.     

联合法赤泥的特性及其对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除

赤泥作为氧化铝冶炼过程中排出的一般工业固废,具有数量大、碱性强、粒径小、孔隙结构丰富等特征。采用XRF、XRD、SEM/EDX等分析手段,研究了赤泥的化学组成、矿物结构、粒度、比表面积、表面形貌、酸中和能力等特性。通过批实验观测了赤泥对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除效果,并对Pb(Ⅱ)初始浓度、pH等影响因子对去除效果的影响展开了分析。结果表明,赤泥的主要化学成分为CaO、SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3,平均比表面积为43.8 m~2·g~(-1);赤泥有很强的酸中和能力,对硝酸的中和能力约为1.875 mol·kg~(-1)。初始pH=4,且过程中不控制pH时,反应在10 min之内达到平衡,去除率为98%～100%,赤泥对Pb(Ⅱ)的去除能力可达到25.9 mg·g~(-1)。当pH=4时,赤泥对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除反应在90～120 min时达到平衡,去除率为10%～45%,当初始浓度为1～100 mg·L~(-1)时,Pb(Ⅱ)初始浓度越高,Pb(Ⅱ)去除能力越强,去除率越低。当pH为7和10时,Pb(Ⅱ)去除率分别为92%和98%,残留Pb(Ⅱ)浓度小于污水综合排放标准中第一类污染物最高允许排放浓度1.0 mg·L~(-1)。通过分析可知,赤泥对Pb(Ⅱ)的去除符合拟二级动力学模型,吸附机理主要为化学吸附。     

TiO_2光催化氧化技术在气态污染物处理中的应用

阐述了TiO2光催化氧化技术的反应机理以及在气态污染物处理中的应用,分析了提高TiO2光催化剂催化性能的途径,并综述了目前纳米TiO2光催化材料在实际应用中存在的问题及今后的研究方向。     

油田注水高压脉冲电场杀菌实验研究

针对油田注水中细菌繁殖快、含量高的特点,文章采用高压脉冲电场杀菌技术对油田注水进行了杀菌试验,考察了脉冲电压、脉冲频率、处理量和杀菌时间对杀菌效果的影响,并对参数进行了优化。研究结果表明随着电压和作用时间的增加,杀菌效果增强;当脉冲电压在30 kV,处理量为20 L/h,频率在50 Hz或者200 Hz时,具有显著的杀菌效果;随着处理量的增加,杀菌仪对细菌的抑制效果变弱。     

宏基因组揭示紫色土中邻苯二甲酸酯去除的微生物学机制

邻苯二甲酸酯具有内分泌干扰特性,在环境中持久存在,其去除机制备受关注.为探究邻苯二甲酸酯在紫色农田土壤中的去除机制、关键微生物及功能基因,以邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）为目标污染物,分别设置含量为0、5、10和20 mg·kg^-1的单一污染土壤,避光培养90 d,利用宏基因组技术探究其去除的微生物生态学机制.结果表明,DBP和DEHP在土壤中的降解动态均符合一级动力学降解模型,半衰期介于17.0~38.2 d之间,5 mg·kg^-1的DBP降解速率最快,依次快于10 mg·kg^-1的DEHP、5 mg·kg^-1的DBP、5 mg·kg^-1的DEHP以及20 mg·kg^-1的DBP和DEHP.第7 d和15 d的土壤样品间细菌群落结构存在显著差异,放线菌门相对丰度随时间不断提升,且与DBP或DEHP半衰期呈反比.物种共现网络分析筛选出变形菌门的Pandoraea属为群落中的关键物种,可以用来指示DBP和DEHP污染程度.KEGG功能注释结果表明,Pandoraea在群落中负责酯键水解、苯甲酸降解、群体感应、ABC转运和双组分系统等功能,可以促进邻苯二甲酸酯上下游降解、细胞通讯和其它降解菌的生长繁殖,以此维持群落结构的稳定.由此可见,紫色土中,DBP和DEHP的去除效率取决于初始含量和自身性质,放线菌门的细菌在降解中扮演重要角色,Pandoraea在促进邻苯二甲酸酯降解和调节降解菌群结构和功能的稳定中均发挥关键作用.     

耦合健康风险与生命周期评价的场地修复环境经济影响评估

我国污染场地数量众多,对当地环境和健康安全造成了巨大威胁,亟待开展治理修复,同时也需要关注修复过程的绿色可持续性.本文基于绿色可持续修复（GSR）的理念,提出了健康风险评价（HRA）和生命周期评价（LCA）耦合的评估框架,用于计算结合健康风险和修复二次环境影响的净环境效益（NEB）,并以中国西南地区某多环芳烃和汞污染的工业场地为例,在现行的修复目标制定框架内,对不同修复目标下的NEB进行了评估.结果表明,在不同权衡选择下,案例最佳的修复目标带来的NEB是直接选择筛选值目标的1.6~15倍,单位经济投入带来的NEB是直接选择筛选值的3~7倍.决策者可应用提出的综合评估框架,平衡当地环境质量改善和修复过程的二次影响,以提高场地修复工程的环境经济可持续性.     

秸秆还田条件下氮肥用量对稻田氮素淋失的影响

通过田间小区试验,研究了秸秆还田条件下不同氮肥用量对稻田田面水、渗漏水中氮素动态变化和淋失量的影响.结果表明,稻季秸秆还田量为6t/hm2,氮肥用量分别为0,120,180,240,300kg/hm2时,稻季田面水、渗漏水中无机氮(NH4+-N与NO3--N)浓度随氮肥用量的增加而显著增加,秸秆还田显著降低田面水和渗漏水中NH4+-N和NO3--N浓度;田面水中NH4+-N浓度在每次施肥后的第2d、NO3--N在第2~4d达到峰值,渗漏水中NH4+-N在每次施肥后的第2~4d, NO3--N在施基肥后的第20d左右达到峰值;不同处理田面水中NH4+-N、NO3--N的平均浓度及变幅分别为1.23±0.88(0.01~9.89)、1.14±0.18(0.14~2.86)mg/L,渗漏水中分别为1.78±1.60(0.03~22.66)、1.42±0.24(0.22~2.66)mg/L.稻田渗漏量与水稻移栽后天数呈极显著负相关,整个水稻生育期内的总渗漏量为298mm.不同施氮处理稻季NH4+-N、NO3--N的平均净淋失量分别为4.77±4.37 (0.45~12.33)、1.76±1.08(0.49~3.31)kg/hm2,占施氮量的2.57%~4.11%、0.41%~0.56%,氮素损失以NH4+-N为主.     

典型设施农业土壤酞酸酯污染特征及其健康风险

采用超声提取、气相色谱-质谱技术和CalTOX模型,分析了南京城郊典型设施菜地土壤中6种酞酸酯的污染特征、污染负荷及其健康风险.结果表明,所有的土壤样品中均检测出酞酸酯,6种酞酸酯的总量为0.15~9.68mg/kg,其平均含量为2.21mg/kg;邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二辛酯(DnOP)为该地区设施农业土壤的主要酞酸酯种类,其检出率分别为88.2%、100%和79.8%,含量范围分别在n.d.~1.83、0.02~9.03、n.d.~1.74mg/kg之间;土壤pH值和有机碳含量与土壤酞酸酯含量之间无显著相关性,研究区域土壤酞酸酯总体污染负荷为4.31kg/hm2;健康风险评价结果表明DnBP和DEHP的潜在健康风险较高,设施农业从业者的主要暴露途径通过皮肤接触;设施菜地土壤酞酸酯含量、污染负荷以及健康风险均显著高于周边地区露天菜地土壤.     

重庆某工业园土壤重金属污染特征、风险及源解析

以重庆市某工业园区表层土壤为研究对象,探讨了土壤重金属在不同季节的污染特征,利用污染指数法、健康风险模型和主成分/绝对主成分得分受体模型进行风险评价和源分析。结果表明:不同季节土壤样品间各重金属含量差异显著。35.5%的样品中汞含量超出土壤污染风险筛选值,其他元素未超标。与土壤背景值相比,各元素表现出不同程度的富集,汞超标约110~1300倍。内梅罗指数显示土壤整体和汞元素处于轻度污染及以下,其他元素为安全。潜在生态危害指数显示,土壤整体和汞属于极强污染,镉属于轻微~强污染,其他元素为轻微污染。土壤重金属总致癌风险为2.6×10^-7~1.0×10^-5,总非致癌风险熵均小于1,砷存在致癌风险,主要通过经口摄入暴露。秋季中,汞、六价铬、铅、镍、砷和铜来自工业源,镉主要来源于自然成因。春季中,镉和铅来自交通、冶金和燃煤等排放,镍、砷和铜源于冶炼和金属表面处理等排放,汞主要来自化工生产和燃料燃烧。交通运输、工业生产和燃料燃烧等污染的排放是土壤重金属的主要来源,今后应加强园区内汞、砷和镉的源头减排和治理。