环境工程技术学报

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2018 第8卷第6期

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2018, 8(6): .

摘要(181) PDF(8113KB)(12)

摘要:

同化反演方法在污染源清单更新中的应用

王继康, 张恒德, 张碧辉, 杨晓璐

2018, 8(6): 577-585. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.077

摘要(945) PDF(931KB)(411)

摘要:
污染源同化反演方法是利用观测数据对污染源进行“自上而下”约束更新,可为大气污染源清单提供一种快速校验和更新的方法,还可为“自下而上”的污染源清单补充更多时空分布信息。综述了质量平衡法、集合卡尔曼滤波法和四维变分法等同化反演方法的基本原理及在污染源清单反演优化中的应用方法;介绍了观测数据、初始污染源清单的获取和其不确定性的计算方法以及污染源与观测数据之间关系的获取方法;总结了污染源同化反演方法优化在不同尺度污染源清单反演中的应用,以及在国内外的应用情况。采用集合卡尔曼滤波法或四维变分法并利用伴随模式或去耦合直接法确定污染源与观测数据的关系,可在一定程度上避免模式中的非线性问题,但提高污染源同化反演效果仍需在观测数据质量和模式模拟性能方面进一步改进。

超超临界锅炉及SCR参数精细化控制实现NO_x浓度实时达标的优化与应用

张广才, 李锐攀, 朱学智, 陶然

2018, 8(6): 586-592. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.078

摘要(665) PDF(895KB)(187)

摘要:
目前环保政策要求电站锅炉NO_x浓度排放合格的标准是控制小时均值,未对排放的实时值提出要求。为进一步减小电站锅炉NO_x的排放浓度,提高脱硝系统运行稳定性,最大限度发挥脱硝系统的潜力,通过研究和优化电站锅炉影响NO_x生成和脱除的各影响因素,实现了NO_x排放浓度实时值均达标,同时提高了锅炉热效率。在锅炉升降负荷的变工况时段避免了短时超标的现象,在系统的安全、稳定及经济性方面取得了良好的效果,并大大降低了运行人员日常操作调整的工作量。

流域水环境综合管理研究方向与特色

2018, 8(6): 593-594.

摘要(446) PDF(9667KB)(462)

摘要:

多维度水质安全评价方法探讨——以太湖为例

赵艳民, 曹伟, 张雷, 马迎群, 秦延文, 刘志超, 杨晨晨

2018, 8(6): 595-601. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.079

摘要(688) PDF(950KB)(331)

摘要:
基于太湖水污染特征,筛选了包括水质、富营养化、水华发生、健康风险方面的指标,构建了包含4个二级指标、21个三级指标的多维度水质安全评价指标体系;提出以层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)确定指标权重,以水质安全指数评价水质安全等级的方法,并利用2012年调查数据对太湖水质安全进行了评价。结果表明:2012年太湖整体水质安全等级为及格,除湖东区水质安全等级达到中等外,其余湖区均为及格,其中竺山湖、西北区水质安全状况较差,水质安全指数分别为50.78和52.45;对评价结果进行分析表明,富营养化水平、水华发生状况是影响太湖水质安全的主要因素。

岷江干流重金属空间分布特征及污染评价

乔飞, 时瑶, 秦延文, 马迎群, 刘志超, 杨晨晨

2018, 8(6): 602-609. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.080

摘要(693) PDF(1758KB)(495)

摘要:
为了解岷江干流重金属污染水平,对其上覆水、悬浮颗粒物(SS)和表层沉积物中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn浓度及其空间分布特征进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法和地累积指数评价法对上覆水和表层沉积物重金属污染程度进行评价。结果表明:岷江干流上覆水中重金属浓度均低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水质标准;SS中6种重金属浓度均超过全国水系沉积物平均值,Cr、As和Pb浓度沿程变化较为相似,均在中下游出现最高值;表层沉积物中Cd和Pb浓度均超过全国水系沉积物平均值,Cr和Cu浓度沿程变化较为相似,均在下游宜宾段出现最高值;SS及表层沉积物中Cd富集浓度均为最高,其平均值分别为2.99、39.94 mg/kg,分别为全国水系沉积物平均值的23.00倍、307.23倍;综合污染指数评价结果表明,岷江干流上覆水无重金属污染,地累积指数评价结果表明,岷江干流表层沉积物主要以Cd污染为主。

沱江流域磷石膏的磷形态组成及潜在释放特征

杨耿, 秦延文, 马迎群, 韩超南, 刘志超, 杨晨晨

2018, 8(6): 610-616. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.081

摘要(644) PDF(949KB)(361)

摘要:
对沱江流域磷石膏中磷形态组成及浓度、磷释放动力学特征、环境因子对磷释放的影响进行了研究。结果表明:沱江流域磷石膏总磷(TP)浓度为3.70 mg/g,磷石膏中磷释放主要来自弱吸附态磷(Ex-P)、可提取态有机磷(Org-P)和铁磷(Fe-P),且Ex-P、Fe-P释放所占比例较大;磷石膏与水的水土比为500 ∶1时,磷释放量达到最大值,磷的释放过程主要发生在前8 h,最大释放速率(V_max)为3.52 mg/(g·h),一级动力学方程可较好地拟合磷释放动力学过程,其平衡浓度(Q_max)拟合值为2.30 mg/g;水体pH对磷石膏中磷释放影响显著,酸性或碱性条件均有利于磷的释放,水体盐度和温度越高,越有利于磷释放,水体温度从10 ℃升至25 ℃时,磷总释放量逐渐提高,25 ℃时磷的总释放量最大。

三峡库区重庆市内重点工业园区氮、磷排放特征

曹伟, 秦延文, 马迎群, 杨晨晨, 刘志超

2018, 8(6): 617-626. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.082

摘要(573) PDF(2542KB)(272)

摘要:
为了解三峡库区重点工业园污水排放现状,以重庆长寿工业园区、涪陵工业园区和万州工业园区为研究对象,对园区各主要污水处理厂排水口、排污口、入库河流以及毗邻长江干流的48个采样点进行取样并分析水质。结果表明:污水处理厂排水口$NH^{+}_{4}$-N、TN和TP年均浓度分别为2.58、13.91和0.43 mg/L;园区排污口$NH^{+}_{4}$-N、TN和TP浓度分别为18.88、29.38和4.42 mg/L;主要入库河流$NH^{+}_{4}$-N、TN和TP浓度分别为5.48、12.89和0.78 mg/L;毗邻长江干流$NH^{+}_{4}$-N、TN和TP浓度分别为0.32、5.12和0.22 mg/L。工业园区主要污水处理厂排水口及排污口氮、磷污染非常严重,是毗邻长江干流水体中的1.93~59.59倍,说明外源污染的输入对库区水质有影响。建议重庆市合理规划工业园区建设,严格控制不同工业行业废水达标排放,减少入河污染负荷,降低库区水环境风险。

变权综合营养状态指数(TLI_CW)评价方法及其在三峡库区支流龙河的应用

韩雪梅, 富国, 刘庆庆, 张深, 赵健

2018, 8(6): 627-634. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.083

摘要(855) PDF(968KB)(313)

摘要:
针对加权平均综合营养状态指数〔TLI(Σ)〕评价方法对叶绿素a(Chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(COD_Mn)5项评价指标取平均值导致评价结果存在偏差的问题,分析了不同评价指标在不同湖泊状况(氮限制、磷限制、氮磷协同效应)时表达营养水平的效力,提出了选择Chla、TP和TN作为评价指标,通过比较显势和潜势营养状态指数得到综合营养状态指数的变权综合营养状态指数(TLI_CW)评价方法,并在三峡库区支流龙河库湾进行评价应用。结果表明,TLI_CW方法(多湖响应关系)评价的多年平均营养状态为轻度富营养,TLI(Σ5)方法为中营养,TLI_CW评价结果更能突出富营养化状态风险特征;采用多湖响应关系确定的TLI_CW评价结果较采用龙河响应关系确定的TLI_CW高1个营养等级,且龙河响应关系确定的TP和TN营养物浓度临界阈值分别是多湖响应关系的2.75和3.00倍,说明多湖响应关系用于龙河富营养化评价存在明显的过保护问题。

化工行业污染源在线监控预警指标体系研究

曹伟, 秦延文, 张雷, 赵艳民, 马迎群, 杨晨晨

2018, 8(6): 635-641. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.084

摘要(635) PDF(848KB)(237)

摘要:
采用层次分析法对事故预警指标集进行优化,通过计算、对比各指标的权重,选择权重较大的指标构成水污染事故预警指标体系。在此基础上,结合工业企业生产和污染物排放一般情况,初步构建污染源在线监控预警指标体系框架。以某化工企业延迟焦化工艺为例,分析其生产过程中可能产生的环境污染,利用层次分析法计算各指标权重,筛选并构建预警指标体系,最终确定延迟焦化装置需要进行在线监控的水质指标有COD_Cr、石油类烃、氨氮、硫化物及酚。

部分国家及地区塑料袋减量化经济政策对我国的启示

张嘉戌, 邓义祥, 张承龙

2018, 8(6): 642-650. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.085

摘要(591) PDF(548KB)(365)

摘要:
对我国(不包括港澳台地区)塑料袋管理制度特点分析的基础上,总结其成效以及存在的问题。根据价格杠杆、税收杠杆对部分国家及地区的塑料袋减量化经济政策进行分类,在分析其发展历程、政策内容和管理方式等基础上,借鉴其管理经验,对完善我国塑料袋经济政策提出两方面建议:完善现行塑料袋收费制度,包括扩展管理范围,设置价格下限等;建立塑料袋税收制度,包括实施专款专用,合理化制定税率等。

基于BP神经网络预测地表水净化装置总氮的去除效果

李春华, 胡文, 叶春, 李金泽, 魏伟伟

2018, 8(6): 651-655. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.086

摘要(556) PDF(915KB)(357)

摘要:
为了模拟预测地表水净化装置脱氮效果,利用水质指标实测数据作为学习样本,选取原水总氮、氨氮、硝氮、COD_Mn及装置运行时间等指标作为预测参数,建立了BP神经网络水质预测模型,并运用该模型对净化装置的水质进行预测,同时引入多元线性回归模型作为对比。结果表明,BP神经网络模型预测值的可决系数为0.985,最大误差为5.92%,明显优于多元线性回归模型预测效果;BP神经网络模型预测精度较高,预测速度快,能够准确地预测净化装置的总氮去除效果。

废毛发生物炭的特性及其对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附研究

谢伟雪, 刘孝敏, 李小东, 焦永霞, 赵由才

2018, 8(6): 656-662. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.087

摘要(616) PDF(3884KB)(299)

摘要:
对利用废毛发制备得到的生物炭进行元素组成、扫描电子显微镜(SEM电镜)等特性的分析,考察其对水中重金属的吸附作用。采用Lagergren模型对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)吸附动力学过程进行拟合,采用Langmuir和Freundlich模型对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附等温过程进行拟合,以研究生物炭对水中重金属Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附特征。结果表明:生物炭含碳量较高,pH呈碱性,表面结构呈多孔性,具有较强的吸附能力;碳化温度为300、350 ℃时制备的生物炭,对Ni(Ⅱ)的实际最大平衡吸附量分别为5.48、6.25 mg/g,对Zn(Ⅱ)的实际最大平衡吸附量分别为3.02、3.78 mg/g;生物炭的吸附以化学吸附为主,碳化温度越高,吸附速率越快,Lagergren模型能较好地描述生物炭对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附过程;Langmuir和Freundlich模型拟合曲线能较好地描述生物炭对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的等温吸附,吸附温度升高,生物炭吸附量增加,在温度为20、30和40 ℃时,对Ni(Ⅱ)的最大吸附量分别为5.59、7.16和7.23 mg/g,对Zn(Ⅱ)的最大吸附量分别为1.28、1.29和1.32 mg/g。

病死动物无害化处理设备的中试研究

刘云鹏, 侯佳奇, 李保谦, 李鸣晓, 曹金钟, 张润锴, 毋高峰

2018, 8(6): 662-670. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.088

摘要(529) PDF(15330KB)(196)

摘要:
针对病死动物无害化处理过程中,由于将切割和搅拌分开处理易造成二次污染的问题,结合撕碎机和饲料搅拌机的特点,设计了一种可同时完成切割和搅拌功能的刀尺。通过对切割原理分析,将切割线偏离转动中心,实现滑切效果;采用圆弧设计刀刃,改善刀身受力,增加刀刃线长度,使切割更平稳;通过单因素试验确定拨料板与刀面的最佳搅拌夹角为70°;采用导热油间接加热,具有稳定性高、传热性佳等优点。经理论计算,设备所选电机功率为3 kW,额定转速为1 440 r/min;减速器选用斜齿轮式减速器,速比为1 000。中试试验表明:刀尺能完成切割和搅拌的功能;10~20 h内物料温度波动较明显,约20 h后,温度波动不明显;处理产物对猪瘟病毒等的检测结果均为阴性,实现无害化处理;产物的含水率为23%,pH为5.7,种子发芽率(GI)为80%,TN浓度为3.1%,TP浓度为2.1%,粪大肠菌群数为0,均满足NY 525—2012《有机肥料》的要求,实现了与肥料化的对接。

“一带一路”沿线国家碳排放EKC检验及脱钩关系分析

邬娜, 傅泽强, 王艳华, 何川, 封强

2018, 8(6): 671-678. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.089

摘要(680) PDF(2729KB)(391)

摘要:
“一带一路”倡议是由我国提出的重大倡议,其目的是促进区域各国可持续发展。构造带有三次项的环境库兹涅茨曲线(EKC)静态面板模型,利用2006年、2009年和2014年“一带一路”沿线国家人均能源消费量、人均二氧化碳排放量、人均GDP进行EKC检验,结果表明,“一带一路”沿线国家处于人均能源消费量随人均GDP增长而降低,人均二氧化碳排放量随着人均GDP的增长而增长阶段。同时对“一带一路”沿线国家人均二氧化碳排放量与人均GDP的脱钩情况进行分析,得出整体上“一带一路”沿线国家正从负脱钩向脱钩逐步转变,且目前平均水平应在弱脱钩阶段。为促进“一带一路”沿线国家绿色、低碳可持续发展,从优化能源消费结构,加强生态环境保护的深入合作,推进节能环保产业发展等方面提出了对策。

基于清洁生产的PFOSF/PFOS生产行业履约路径研究

张昕, 李艳萍, 乔琦

2018, 8(6): 679-685. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.090

摘要(599) PDF(1064KB)(215)

摘要:
全氟辛基磺酸及其盐类(PFOS)和全氟辛基磺酰氟(PFOSF)是《斯德哥尔摩公约》新管控的持久性有机污染物(POPs),作为该公约成员国之一,我国是当前生产PFOS的主要国家,正在积极应对PFOS减排。PFOS产品类型众多,使用行业广泛,替代品缺乏,对其使用行业管控相对困难,因此对PFOS生产行业进行管控是实现PFOS履约目标源头减排的关键。通过对PFOSF/PFOS生产行业现状进行调研,识别PFOS产生和排放的关键节点,在此基础上分析了PFOS生产行业履约的清洁生产管理体系,从PFOS生产行业中相关产品替代品的开发和现有行业企业清洁生产水平提升两方面,提出了用清洁生产政策手段实现PFOSF/PFOS生产行业履约目标的方法。

电解锰行业清洁生产审核绩效评价分析

韩桂梅, 周长波, 王璠, 刘菁钧, 赵志远, 李旭华, 郭亚静, 袁殷

2018, 8(6): 686-694. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.091

摘要(576) PDF(34634KB)(177)

摘要:
介绍了我国电解锰行业发展及清洁生产审核的推进情况,通过在电解锰行业开展数轮清洁生产审核,诊断出该行业存在的主要环境污染问题,在行业内建立了规范化的管理制度,推动了清洁生产技术的发展,分析了典型中高费方案实现的环境效益和经济效益。结合电解锰行业清洁生产指标体系,重点分析了2009—2017年行业的有毒有害物质的替代、综合能耗、电流效率等关键性清洁生产指标的变化情况。结果显示,综合能耗由2009年的8 600 kW·h/t(以Mn计,下同)降至目前的6 900 kW·h/t,电流效率总体呈上升趋势。对于经过多轮审核的某企业,其电解槽、剥离方式、直流电耗、锰渣无害化处理和综合利用率、锰渣中水溶性锰浓度(以干基计)等5项评估指标均达到国内领先水平,在行业处于顶尖水平,另一项指标单位产品新鲜水耗也有明显下降,为行业节能减排起到引领作用。

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