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环境工程
环境工程

白云

双月刊

1000-8942

hjgctg@163.com

010-82227638；82227678

100088

北京市海淀区西土城路33号

环境工程/Journal Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家科技部批准,中国环境科学学会环境工程分会和中冶集团建筑研究总院共同主办的综合性环保技术刊物.读者对象是从事环境保护科研、设计、生产、教学的广大科技人员、院校师生、技术和管理人员.
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    跌流竖井进水管附近负压突增现象的机理解析及结构优化

    芦三强魏佳芳
    97-103页
    查看更多>>摘要：为明晰跌流竖井进水管附近负压突增的机理以及降低竖井内的负压,基于计算流体动力学软件Fluent模拟了竖井模型内的水气两相分布规律及气压分布情况,同时对竖井模型进行了结构优化并评估了其性能.结果表明:当无量纲流量Q*w＞0.08时,进水管附近的负压开始突增,而小流量下基本无变化;入流水舌是导致负压突增的主要原因,其压缩了气体流动的空间,增大了气体过流时的损失,造成水舌下方补气不足.研究还表明:优化竖井模型通过有旋分流隔板在进水口正对面形成了 1个不过水的空腔区域,其强制扩大了气体过流的空间,基本保证了进水管附近气体的流动不受水流的影响,同时还降低了井内的负压和气压梯度.

    跌流竖井水气两相流数值模拟水舌结构优化

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    颗粒活性炭对AnDMBR污水处理性能与动态膜性质的影响

    屈艺胡以松刘乐程东兴...
    104-112页
    查看更多>>摘要：构建了颗粒活性炭(GAC)强化型厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR),考察了 GAC投加量(3,6,10,20 g/L)对工艺的过滤性能、污染物去除、产甲烷性能以及动态膜性质的影响,探究了 GAC的物化和生物强化作用.研究结果表明,与未投加GAC相比,随着投加GAC浓度的增大,浊度去除率分别提高了 3.1～12.3百分点,COD去除率分别提高了 5.7～12.1百分点,GAC投加量越大对污染物去除的贡献越大.与未投加GAC相比,随着投加GAC浓度的增大,甲烷总产率分别提高了 23.7％、34.6％、24.2％、8.3％,最佳GAC投加量为6 g/L.投加GAC改善了 AnDMBR的污染物去除性能和产甲烷性能.GAC的投加有利于降低厌氧污泥和动态膜中EPS的含量,削减出水中荧光性溶解性有机物的含量,减小跨膜压差(TMP)的增长率.同时GAC的吸附与生物富集效应可形成生物活性炭,增大污泥粒径,改善污泥性质和动态膜的多孔结构,对AnDMBR的长期运行起到了积极作用.

    厌氧动态膜生物反应器颗粒活性炭生活污水过滤性能污泥性质

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    基于甲烷氧化菌的地下水硝酸盐还原效能及功能微生物研究

    廖珣李彦澄张玉多杨启林...
    113-120页
    查看更多>>摘要：地下水中污染物成分复杂,来源广泛,针对地下水中的硝酸盐污染物,利用生物膜反应器,开展了基于甲烷氧化菌的地下水硝酸盐还原效能、功能微生物和代谢途径分析.研究发现,在进水ρ(NO3--N)为10 mg/L时,系统对硝酸盐的最高去除率达到98.83％,实现硝酸盐的有效去除.通过溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)组分变化分析发现出水中DOM主要是类色氨酸蛋白质类物质.宏基因组分析结果表明,生物膜反应器甲烷氧化系统中的好氧甲烷氧化菌主要为Methylocystis(5.25％)、Methylomonas(2.73％),厌氧甲烷氧化菌主要为Methylomirabilis(0.0016％)、Methanoperedens(0.0016％),硝酸盐还原菌主要为 Lysobacter(9.72％)、Opitutus(2.74％)、Hyphomicrobium(2.01％).利用KEGG数据库对系统中微生物的功能进行注释,识别出多种相关功能基因(40种甲烷代谢相关的功能基因和19种氮代谢相关的功能基因)以及较完善的甲烷代谢通路(5条)和氮代谢通路(6条),证明甲烷氧化菌具有部分反硝化的能力,对硝酸盐具有良好的选择性.相关研究结果可为硝酸盐污染地下水修复提供技术支撑和理论依据.

    甲烷氧化菌地下水硝酸盐宏基因组学功能微生物

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    水中氧化石墨烯稳定性的影响因素研究

    李璇王燕方华章婷婷...
    121-127页
    查看更多>>摘要：基于理化性质分析,研究了电解质、天然有机物和稳定液浓度等因素对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)在水中凝聚和沉降的影响.结果表明,稳定液浓度对GO理化性质和稳定性影响不大.电解质投加可降低Zeta电位,诱导水中GO发生凝聚,凝聚过程呈现反应限制和扩散限制2个阶段.各电解质的临界凝聚浓度分别为180 mmol/L(Na+)、4.5 mmol/L(Mg2+)和1.8 mmol/L(Ca2+).相较于Mg2+,Ca2+可通过吸附架桥作用加快GO凝聚.GO的沉降过程可分为快速沉降和慢速沉降2个阶段,凝聚是影响水中GO沉降的主要因素.天然有机物存在可有效抑制凝聚,增强GO在水中的稳定性;但HA与GO和Ca2+间存在复杂的相关作用关系,加快了凝聚过程.水中GO浓度越高,其凝聚和沉降速度越快.以较低浓度存在时,GO在水环境中具有更高的稳定性.

    氧化石墨烯电解质天然有机物凝聚沉降

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    农村典型河道劣Ⅴ类水体治理熵增抑制效果评估

    顾永钢于磊张书函孟庆义...
    128-134页
    查看更多>>摘要：随着城市化快速推进,农村污水处理设施建设严重滞后,部分污水直接溢流入河所造成的水体污染及环境恶化问题 日益突出.控源截污并收集处理是劣Ⅴ类水体源头治理的最重要手段.研究分析了农村典型河道水体劣Ⅴ类成因,对农村污水处理设施进行扩容及升级改造,并引入熵的理念解析了有机物、氮磷削减对水环境的影响及减排效果.800 m3/d规模农村污水处理设施升级改造到1800 m3/d后可有效改善典型河道水体环境,减少的年熵增为9.80x 107 kJ/K.河流水环境、水生态生态系统稳定需要熵增-逆熵增过程中保持相对平衡,熵增评估对污水厂升级改造及溢流污染治理有一定的现实意义.在国家碳排放、碳中和、劣Ⅴ类水体治理的大背景下,熵概念下的可持续污水处理有望会成为新技术评估的发展方向.

    劣V类水体溢流污水控源截污污水处理设施改造水环境熵增抑制效果评估

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    二硫化钼持续活化过氧乙酸降解酸性橙7

    张剑桥王磊刘文杰杨磊...
    135-143页
    查看更多>>摘要：酸性橙7(AO7)是一种典型的阴离子偶氮染料,其对环境和人类健康的潜在危害已引起人们广泛关注.该研究采用二硫化钼(MoS2)活化过氧乙酸(PAA)降解AO7.结果表明,AO7在MoS2/PAA体系中的降解效率要远远超过MoS2/H2O2 体系和 MoS2/PI 体系,当 ρ(MoS2)0=0.4 g/L、c(PAA)0=0.4 mmol/L、初始 pH 为 3.0 时,AO7 的降解率达到84.2％.此外,MoS2/H2O2体系能高效降解MO、ACE、DCF、SMX和TC等多种污染物.EPR和淬灭实验表明,MoS2/PAA体系产生的·OH、R-O·和1O2等是AO7降解的主要活性氧物种.紫外全波长扫描发现,AO7的偶氮键、芳香族片段(萘环和苯环)等在活性自由基的攻击下被快速破坏.进一步考察了初始pH、MoS2剂量、PAA浓度、共存水基质和天然水体对AO7降解的影响.在共存水基质实验中,Cl-、SO42-和HCO3-并不会影响AO7的去除,而腐殖酸(HA)则会抑制.在天然水体中,MoS2/PAA体系对AO7仍展现出较强的氧化性能(～60％).本研究构建的MoS2/PAA体系在高效去除AO7领域具有广泛的应用前景并提供了新的见解.

    二硫化钼过氧乙酸类Fenton酸性橙7

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    燃煤电厂和钢铁厂烧结烟气有色烟羽排放特征与管控建议

    韩军赞张洁闫威卓王社扣...
    144-151页
    查看更多>>摘要：超低排放改造后,电力和钢铁行业常规大气污染物排放量大幅削减,非常规污染物及有色烟羽问题逐步引起关注,视觉污染及"脱白"问题一时成为讨论的焦点.基于国内外相关标准方法,对3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结机机头烟气总排口处的SO3、NH3、可过滤颗粒物(FPM)和可凝结颗粒物(CPM)的排放水平进行测试,评估超低排放实施效果和有色烟羽治理的可行性.结果表明,3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结烟气SO3、NH3和FPM的排放浓度分别为0.11～1.61,0.02～1.66,0.81～5.76 mg/Nm3,均处于较低水平,其中FPM排放浓度均能够满足超低排放要求,实施烟气"脱白"改造后SO3和NH3排放浓度与同行业相比均有显著下降,但减排效果较为有限.3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结烟气中CPM排放浓度分别为3.39～4.82,26.6～29.1 mg/Nm3,其中钢铁厂CPM排放浓度处于较高水平,约为颗粒物超低排放限值的3倍,CPM/总颗粒物(TPM)达到97％左右.无论是燃煤电厂和还是钢铁厂,新增"脱白"技术后并不一定能够显著降低CPM排放水平,因此,超低排放改造后再增加"脱白"改造的可行性值得深思.此外,燃煤电厂和钢铁厂烧结烟气颗粒物在线监测结果均处于较低水平,且远低于手工监测测得的TPM排放浓度,现有在线监测数据由于不包括CPM,因而在评价烟气中颗粒物达标排放情况时存在一定局限性和不确定性,亟需完善现有固定源烟气中颗粒物的测量体系和排放标准体系,以控制CPM排放水平.

    燃煤电厂钢铁厂有色烟羽超低排放可凝结颗粒物

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    深圳市罗湖区2019年环境空气质量变化特征分析

    张剑桥迟惠中李林蔚
    152-160页
    查看更多>>摘要：统计分析了深圳市罗湖区2019年主要空气污染物的浓度,探究了罗湖区常规大气污染物浓度的变化趋势,及其与气象因素间的相关性,对2019年罗湖区2次污染事件进行了潜在源分析,并对臭氧(O3)进行了主成分分析.结果表明,2019年罗湖区各大气污染物浓度受季节影响较大,且出现"周末效应",全年348 d有效数据中,主要污染物为O3的天数为225 d,占比64.66％,2019年罗湖区的主要污染物为03.罗湖区颗粒物浓度与其他污染物之间相关性较为显著,大气环境中各污染物浓度与气温、风力和相对湿度呈较显著相关.2次大气污染事件的潜在源分析结果表明,东北方向(如东莞市等)为罗湖区O3和PM2.5的潜在输入源.通过对O3浓度的主成分分析解析出了 4个主成分,影响罗湖区大气O3浓度的主要因素为风力、湿度、PM2.5、PM10和SO2.研究结果为罗湖区大气污染污染控制与治理提供了参考.

    空气质量相关性分析臭氧颗粒物污染深圳市罗湖区

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    某焦化企业挥发性有机物排放特征及反应活性探究

    董威耿立志费波
    161-166页
    查看更多>>摘要：研究选取某典型焦化企业,针对活性挥发性有机物(VOCs)组分较多的4套生产装置,酚精制、古马隆、沥青焦和焦油萘,开展装置VOCs排放特征探究.使用苏玛罐对装置VOCs废气进行采集,并通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对106种VOCs组分进行定性定量分析,采用最大增量反应活性(MIR)计算各装置VOCs排放对大气中O3生成的贡献.结果表明:1)芳香烃、卤代烃和含氧VOCs(OVOCs)是4套装置的主要特征组分,质量分数之和为92.33％～95.38％.2)4套装置排名前10位的VOCs物种质量分数之和为90.45％～93.46％.其中,苯、丙酮、二氯甲烷、乙醇和甲苯等是焦化企业VOCs排放特征物种.3)4套装置臭氧生成潜势(OFP)值为278.73～426.95 μg/m3,顺序为焦油萘装置(426.95 μg/m3)＞酚精制装置(410.43 μg/m3)＞沥青焦装置(294.36 μg/m3)＞古马隆装置(278.73 μg/m3).4)4套装置排名前10位的物种对OFP的贡献率为96.24％～97.97％.苯、甲苯、间/对-二甲苯、乙烯和丙酮等是行业的关键活性物种.5)不同焦化生产装置VOCs排放特征物种不一,对OFP有贡献的活性物种也有所差异.酚精制装置对OFP贡献最大的活性物种为间/对-二甲苯,古马隆和沥青焦装置对OFP贡献最大的活性物种为乙烯,焦油萘装置首要活性物种为甲苯,建议根据研究筛选出的关键活性组分制定具有针对性的VOCs减排策略.控制焦化行业VOCs排放对OFP贡献,应优先考虑采取针对性措施控制不同装置区域特征污染组分的排放,如重点加强活性物料储罐呼吸气的收集处理、注重涉活性物料装置的泄漏检测与修复(LDAR)实施效果等.

    焦化挥发性有机物排放特征反应活性

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    微塑料对土壤不同团聚体组分中微生物群落和功能基因的影响

    余红史聆聆
    167-174页
    查看更多>>摘要：微塑料作为一种新型的环境污染物,对土壤生态系统构成了严重威胁.研究微塑料对土壤微生物及其功能的影响,对深入地认识塑料污染对陆地生态系统的危害具有十分重要的作用.基于土壤异质性理论,采用土壤物理分组方法和高通量测序技术,分析不同土壤团聚体组分中微塑料对土壤微生物及其功能的影响.结果表明:微塑料可显著提高放线菌门(Actinobacteria)和降低变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,从而改变微生物群落结构.微塑料处理组中放线菌门替代变形菌门成为优势菌门.3种团聚体组分中,微塑料处理组碳水化合物代谢、脂质代谢、外来生物生物降解和代谢、萜类和聚酮类的代谢和免疫性疾病功能途径的相对丰度均高于对照处理.3种团聚体组分中微塑料对细菌代谢功能的影响方向较为一致,但影响程度顺序为大团聚体组分(0.25～2 mm)＞小团聚体组分(＜0.053 mm)＞微团聚体组分(0.053～0.25 mm).3种土壤团聚体组分中,微塑料处理中参与不稳定C降解的特定基因、难降解C降解的基因、有机氮转化基因、反硝化基因、有机磷矿化、磷转运蛋白显著富集.研究结果表明:微塑料导致微生物群落结构以及功能发生变化,可能会改变土壤的生态功能.

    微塑料团聚体组分微生物群落高通量测序代谢途径

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