温度和水蒸气流量对烟秆高温气化的影响

利用上吸式固定床反应器,对烟秆进行了水蒸气气化实验,在 617~1 435℃的温度范围内研究了温度及水蒸气流量对气化特性的影响。结果表明,当气化温度低于917℃时,升高温度可同时促进均相和非均相产氢反应的进行,产氢率随着温度升高而迅速上升。当温度上升到917℃时,非均相反应已进行得足够充分,潜在产氢率达到最大值,碳转换率超过0.8。当温度超过917℃后,温度升高对产氢的影响主要体现为促进均相反应进行,产氢率上升变缓。温度达到1 327℃时,均相反应速率足以使气体在反应器内反应完全,因而升高温度不再有助于提高产氢率,产氢率最大值为0.97 m3/kg。水蒸气流量增加能够促进气化产氢反应与水蒸气扩散,同时会缩短气体停留时间、降低局部温度,因此,随着水蒸气流量增加,产氢率先升高后降低,在917℃时烟秆气化的最佳水蒸气流量为15.7 g/min。结果可以为生物质高温气化制氢的研究提供参考。     

进水磷限制条件下GAOs系统的构建

为了研究进水磷限制条件下聚糖菌(GAOs)反应器模型的构建与特征,采用以厌氧-好氧运行的SBR系统,以乙酸为单一碳源,利用高通量测序技术监测了系统种群的动态变化。系统运行前140 d完全限制进水磷酸盐,140 d后进水添加1 mg·L⁻¹(以P计)的磷酸盐作为营养盐用于微生物生长。结果表明,在进水完全进行磷限制的条件下,厌氧阶段几乎没有乙酸的吸收,同时也没有厌氧糖原消耗与PHAs合成,系统无法富集到GAOs;在进水中磷酸盐质量浓度调整为1 mg·L⁻¹并继续运行27 d后,系统显示出典型的聚糖代谢模式,即厌氧阶段乙酸被完全吸收 、消耗了0.034 g·g⁻¹的糖原,合成了0.041 g·g⁻¹的PHAs。宏基因组测序结果表明,系统稳定后主要富集到Candidatus Contendobacter这类GAOs,相对丰度占系统的49.4%。污泥镜检结果表明,添加1 mg·L⁻¹磷酸盐后污泥逐渐由松散的絮状转变为颗粒状;由絮状向颗粒状过渡阶段,污泥表面附着大量丝状菌,系统颗粒污泥的形成可能与丝状菌的大量繁殖有关。以上研究结果从微观结构揭示了进水磷限制条件下GAOs的富集过程菌群结构及污泥形态的变化,可为GAOs为主的工艺运行提供参考。     

耐药菌E.coli K12:RK2负荷下群感效应对好氧颗粒污泥稳定性的影响

研究了在携带RK2质粒的供体菌E.coli K12:RK2负荷下群体感应对好氧颗粒污泥稳定性的影响,同步运行了2个反应器(R1与R2),分别向反应器中添加E.coli K12和携带RK2质粒的供体菌E.coli K12:RK2,考察了其对系统污染物去除效率、污泥形态、EPS以及AHL含量的影响,分析并验证群体感应在维持好氧颗粒污泥稳定中的作用。结果表明,R1和R2中氨氮降解及污泥形态变化趋势一致,系统氨氮降解率下降,反应器中大颗粒污泥解体、絮状污泥增多。投菌作用下,R1和R2中胞外聚合物(EPS)含量显著降低(P<0.05),分别由(369.28±67.70) mg·g^-1和(372.22±86.53) mg·g^-1(以MLSS计)降至(242.47±20.25) mg·g^-1和(175.66±37.99) mg·g^-1,且组间存在显著差异(P<0.05)。通过荧光定量PCR及荧光显微镜镜检发现RK2质粒在系统中发生接合转移。C4-HSL为系统的主要响应AHLs,在投菌后出现,R1和R2...     

中山市臭氧污染来源解析与敏感性分析

利用数值天气预报模式和嵌套网格空气质量预报系统的来源解析模块（WRF NAQPMS/OSAM）对中山市2019年9月1次臭氧（O₃）污染过程进行了模拟分析,并对O₃来源进行了解析。结果表明,WRF-NAQPMS/OSAM模型能较好地模拟出该时段的O₃浓度。此次污染过程区域传输对中山市O₃浓度贡献显著,平均贡献比例为82.9%,本地平均贡献比例为17.1%,对中山市O₃贡献最大的2个来源分别是溶剂源和交通源,平均贡献占比分别为43.0%和42.7%。另外,工业源的贡献也不可忽略,平均贡献占比为11.0%。中山市O₃总体上处于挥发性有机物（VOCs）控制区,结合臭氧生成潜势（OFP）分析和源解析结果,溶剂源、交通源和工业源排放的甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、1,2,3-三甲苯、正丁烷和异戊烷对O₃形成贡献显著,是中山市O₃污染治理应注意的重要前体物。建议中山市建立以VOCs控制为主导,VOCs和氮氧化物（NO_X）协同控制的长期O₃防控策略。     

天津市空气质量健康指数（AQHI）的建立及应用

为了解大气污染物对人体健康的影响,利用广义相加模型(Generalized Additive Models,GAM)根据2013年1月1日—2018年10月31日大气污染物质量浓度资料和天津全市就医人次数据计算了大气污染物的暴露反应关系系数。利用该系数建立了天津地区空气质量健康指数(AQHI)。结果表明,天津市6种大气污染物对人群的就医人次数均有正反馈,SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度每升高10μg·m~(-3),全市就医人次数分别增加1.99%,3.16%,0.09%,1.17%,1.19%和1.94%。2018年SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(10)、PM_(2.5)造成就医人次数量增加率分别为2.41%,15.31%,9.00%,8.55%,9.69%和10.32%。在当前状况下,控制NO_2和PM_(2.5)浓度将有助于降低天津居民的健康风险。构建了天津空气质量健康指数AQHI,根据频度分布情况,将天津市空气质量健康风险级别分为:低风险(AQHI:0—3)、中度风险(AQHI:4—6)、高风险(AQHI:7—8)、极高风险(AQHI:9—10+),并针对心血管类疾病患者、儿童和老人等敏感人群分别给出健康建议。经与AQI对比和检验,发现AQHI能更好地描述人群的就医行为,AQHI指数对居民采取健康行为有指导意义,AQHI的预报将更有利于居民提前采取预防措施以规避大气污染对人体健康的风险。     

PM2.5暴露对肺AQP1表达的影响研究

为研究肺水通道蛋白1（AQP1）在PM_2.5暴露引起肺损伤中的作用,本文首先在细胞水平上检测了PM_2.5暴露对肺上皮细胞A549的细胞存活率、细胞AQP1的mRNA和蛋白表达变化,以及AQP1在细胞内的表达定位的影响.另外,将10只雄性SD大鼠随机分为2组：对照组和PM _2.5染毒组（1.5 mg·kg^-1体重）,每组5只,采用气管滴注法染毒,每隔1 d染毒1次,共2周,制备PM_2.5暴露大鼠模型,进一步观察PM_2.5暴露对大鼠肺AQP1表达及肺组织损伤的影响情况.结果显示,PM_2.5暴露可引起肺上皮细胞A549形态异常和存活率降低.PM_2.5暴露后的24 h内A549细胞的AQP1 mRNA及蛋白相对表达水平先升高,并在暴露后的12 h内达到最高水平,然后有所下降;免疫荧光结果也证实AQP1蛋白在PM_2.5暴露后表达水平升高,并呈现从细胞质向细胞膜定位的过程;用PM_2.5暴露处理SD大鼠肺组织中AQP1表达亦显著增加,并且肺组织出现肺泡隔增厚,并有广泛的水肿充血及炎症细胞浸润.总之,PM_2.5暴露可诱导A549细胞及大鼠肺组织内AQP1的表达升高,可能参与PM_2.5暴露引起的肺病理性损伤过程.     

大理市环境质量现状及生态城市建设对策

对大理环境质量包括水环境、大气环境、降水酸度、声环境等进行了总结,认为工业、机动车、居民生活及旅游客流量等原因造成环境污染.提出了相对应解决的策略.     

牛粪工业化厌氧发酵生产工艺实验研究

针对牛粪的厌氧发酵设计了一套工业化试验装置,该装置是由降流式厌氧滤器(AF)和升流式厌氧污泥床(UASB)有机结合的新型动态序批式厌氧发酵系统,在此装置上对影响系统效果的进料浓度、日进料量和污泥回流量 3 个主要参数安排了二次正交同归试验研究,以产气量和 COD 去除率为目标甬数进行了分析,结果表明,系统整体产气效率较高,处理牛粪的产气率最高可达 2.3 L/(L·d),污泥回流量对产气效果的影响明显.在本实验设计的范围内,进料浓度在8.9%,日进料量在 7.2 L/d(相当于 0.15 L/(L·d)),污泥回流比在 25%时产气效果最佳,而进料浓度在 7.6%,日进料量在 6.8 L/d(相当于 0.142 L/(L·d)),污泥回流比大约在 25%时 COD 去除效果最佳.     

城市餐厨垃圾资源化利用的问题和对策

城市餐厨垃圾往往与生活垃圾混合排放,成分混乱、形态复杂,其资源化利用成为全球性的难题之一,各国都在竭尽全力开发适合自己的处理技术。本文根据发达国家在餐厨垃圾资源化处理方面的经验以及目前中国餐厨垃圾资源化处理现状及问题,提出了餐厨垃圾发生现场实时处理的源头预处理、集中堆肥化及循环利用的处理思想,探讨了源头预处理技术,并提出了餐厨垃圾循环利用系统的构筑方案。     

松香基弱碱型阴离子吸附树脂去除糖蜜酒精废液中类黑精

以人工合成类黑精(Melanoidin,MLD)为底物模拟糖蜜酒精废液中的有色物质,研究了松香基弱碱型阴离子吸附树脂(Rosin-based weak basic type anion-adsorption resin,RWAA)吸附MLD的性能及机理.结果表明,在RWAA投加量为0.41 mg·mL^-1、温度为333 K及溶液pH值为7的条件下,RWAA对MLD的平衡吸附量为337.02 mg·g^-1,对应MLD去除率为92.43%.经5次再生循环使用后,RWAA对MLD的去除率仍高达89.14%.RWAA对MLD的吸附性能显著优于D301、D314及YZA354FD等3种商业吸附树脂.RWAA对糖厂废液中色素有较好的去除效果.研究吸附热力学及等温线可知,RWAA对MLD的吸附过程是一个自发、吸热及熵增的多层吸附过程,且RWAA对MLD的吸附速率与吸附剂所携带空活性位点数量呈正相关.结合实验研究及量子化学理论计算结果分析可知,吸附相互作用机制主要是RWAA上带正电荷的质子化叔胺与MLD中带负电荷的羧酸根之间的电荷相互作用.