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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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    碱处理改性CeMn/ZSM-5催化剂的NH3-SCR性能

    赵磊王传义张婷吕海钦...
    87-96页
    查看更多>>摘要：氮氧化物NOx作为大气污染物之一,已经造成了严重的环境问题,危及生态环境和人类健康.用氨选择性催化还原(NH3-SCR)NOx已成为脱硝的重要应用技术.区别于传统方式合成的负载型ZSM-5催化剂,采用浸渍后水热的方式一锅法合成Ce、Mn双金属改性ZSM-5催化剂,并在此基础上引入碱处理改性方法对ZSM-5分子筛进行预处理,成功合成了比表面积和孔隙结构等形貌得到改善的CeMn/ZSM-5-OH催化剂,175～350 ℃内NO,转化率＞90％,且相比CeMn/ZSM-5样品低温段活性提升近40％.碱处理过后的CeMn/ZSM-5-OH催化剂生成了更多的Ce3+和Mn4+,加大了其对反应气体NO和NH3的吸附性;XPS结果表明晶格氧参与了 Ce3+和Mn4+之间的电子转移作用,有利于NO与NH3的活化,从而推动NH3-SCR反应的进行.

    ZSM-5碱处理孔隙结构表面酸度NH3-SCR

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    响应面法优化电化学氧化处理氯苯废气的研究

    苗露元姜野颜廷春沈玥希...
    97-104页
    查看更多>>摘要：氯苯类化合物作为一类挥发性有机氯废气,具有疏水性、挥发性和生物毒性,难以从环境中去除.构建了电化学氧化体系,研究了单因素对氯苯废气的处理效果,利用响应面法研究了电流密度、极板间距和电解质浓度与废气去除率之间的关系,通过Design-Expert 10.0.1软件处理数据,优化反应条件.单因素实验结果表明:选用Ti/Ti4O7为阳极,不锈钢网为阴极,0.15 mol/L NaCl为电解质,电流密度为10.0mA/cm2,极板间距为4.0 cm,处理流量为0.40 L/min时,对浓度2.90g/m3氯苯废气的平均去除率RE为57.99％,平均去除容量EC可达20.18 g/(m3·h),平均能耗Esp为190.2kW·h/kg.响应面法分析结果表明:电流密度对去除率影响最大,电解质浓度影响最小;电解质浓度和电流密度双因子交互作用对去除率影响最显著;最优实验条件为0.149 mol/L NaCl,18.11 mA/cm2电流密度,3.804 cm极板间距,此时去除率为66.43％;方差分析表明回归模型达到显著性水平,经验证该模型可应用到实际废气的电化学处理中.

    响应面法氯苯废气电化学氧化

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    基于CEEMDAN-SE-BiLSTM模型的西安市PM2.5浓度预测

    谢琪夏飞袁博
    105-115页
    查看更多>>摘要：大气颗粒物浓度与环境污染息息相关,准确预测PM2.5浓度对生态环境保护至关重要.选取西安市2020年1月1日—2021年12月31日的PM2.5浓度数据和气象数据,针对PM2.5序列非平稳非线性的特点,通过自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)将PM2.5浓度序列分解为多个本征模态分量,减少数据噪声,以样本熵(SE)作为指标对分量进行k均值聚类(k-means聚类),去除冗余信息,然后将重构分量输入到双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM模型)中,辅以气象数据和独热编码处理后的时间数据增强输入特征,输出各分量的预测结果,叠加后得到最终的PM2.5浓度预测结果.结果表明:与常见的XGBoost模型、长短期记忆神经网络(LSTM)模型、BiLSTM模型和其他组合模型相比,CEEMDAN-SE-BiLSTM模型在未来4个时刻(T+3、T+6、T+12、T+24)的预测性能更优.其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)均有降低,T+3时刻的决定系数(R2)达到0.993,预测精度大幅提升.此外,在全国范围内选取5个城市(郑州、成都、北京、上海和广州)验证该模型的泛化性,结果显示,5个城市的预测误差均较小.CEEMDAN-SE-BiLSTM模型对PM2.5浓度序列的短期预测具有较好的普适性、准确性.

    双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)PM2.5浓度预测样本熵(SE)时间序列

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    抗生素菌渣掺混对城市生活垃圾燃烧性能的影响

    杜宇航万淦杜家兴陈涛...
    116-124页
    查看更多>>摘要：为了掌握抗生素菌渣掺混对城市生活垃圾燃烧性能的影响,选取典型的链霉素菌渣,利用热重分析仪研究了城市生活垃圾掺混链霉素菌渣的燃烧特性和协同效应,采用Kissinger-Akahire-Sunose(KAS)法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法分析了样品的动力学特征,并在固定床上进行掺混燃烧实验,研究了样品NO排放特征.结果表明:当掺混比为10％时,样品的可燃指数提高了 9.7％,综合燃烧特性指数提高了 11.1％,平均活化能降低了 6.9％,2种物质混燃过程的协同效应主要表现为促进固定碳的燃烧;随着掺混比从10％增加至30％,样品的可燃指数和综合燃烧特性指数逐渐下降,平均活化能逐渐升高,协同效应转变为抑制固定碳的燃烧.NO排放浓度随链霉素菌渣掺混比例的增加而升高,且链霉素菌渣与城市生活垃圾之间的相互作用进一步促进了 NO的排放.

    城市生活垃圾抗生素菌渣燃烧特性协同效应氮氧化物

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    餐厨垃圾-剩余污泥物料配比对厌氧共发酵产挥发性脂肪酸的影响

    张达林青山崔鹏程伯夷...
    125-133页
    查看更多>>摘要：以餐厨垃圾和剩余污泥为研究对象,考察不同物料配比(餐厨垃圾投加比例为0％,25％,50％,75％和100％)对16 d的厌氧共发酵产挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)的影响.结果表明:餐厨垃圾的加入有助于有机质的溶解,平衡体系C/N,弥补营养物质,从而提升厌氧发酵系统的性能.当餐厨垃圾投加比例为50％时,厌氧共发酵产VFAs 达到最高为(282.8±2.9)mg COD/g VSS.在厌氧发酵过程中,产酸微生物(Prevotella_7,Lactobacillus,Veillonella)丰度逐渐升高,水解酶和产酸酶的相对活性在发酵初期被抑制,在中后期被促进,而产甲烷酶在整个过程均被抑制,从而促进了 VFAs的产量.该成果为餐厨垃圾和剩余污泥厌氧共发酵产酸资源化利用提供了一定的理论基础.

    餐厨垃圾剩余污泥厌氧共发酵挥发性脂肪酸

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    固废焚烧残余物重金属和氯盐污染特征与风险评估

    黄俊霖刘煌睿闫海虎席云浩...
    134-141页
    查看更多>>摘要：为了系统地掌握焚烧残余物污染特征与环境风险,测定了 6种样品的化学与矿相组成及重金属和氯污染特征,结合风险评价指数(RAC)和重金属综合毒性指数(STI)评估其环境风险.结果表明:炉排炉飞灰和流化床飞灰污染特征存在较大差异,前者呈现高钙高氯,Cu、Zn、Cd以F2态为主,Pb浸出毒性超标,而后者富含硅铝组分且Cl含量为5.79％.危废飞灰与医废飞灰呈现高钠高氯,Zn、Cd和Ni均以Fl态为主,不同的是前者Cu浸出毒性超标,后者则为Zn并以ZnCl2存在.危废与医废炉渣均以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,且氯含量为3.27％,二者Cu、Ni含量分别高达7525.5,991.4,4168.8,628.2 mg/kg.风险评估结果表明:炉排炉、流化床、危废和医废飞灰STI均处于中高风险等级、危废和医废炉渣中各类重金属RAC与STI均处于中低风险等级;Cu或Pb对人体健康处于存在不良影响等级,Cd和Cr均处于较高致癌风险等级.

    焚烧飞灰焚烧炉渣重金属污染特征环境与人体健康风险评估

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    污泥厌氧发酵产氢工艺过程模拟研究进展

    王晶惠刘璐郑成志陈毅凡...
    142-149页
    查看更多>>摘要：氢气作为一种理想的洁净能源,具备出色的能源产出效率、环境友好和可持续再生等特点.然而,氢气产出量的不足制约了其工业应用.因此亟需开发一种更具经济效益的制氢技术.通过利用废弃的活性污泥进行厌氧发酵生物制氢,不仅操作简便且能源消耗较低,经济性突出.在污泥厌氧发酵产氢过程模拟方面,过程模型具备数据分析和预测、参数和操作策略优化、系统和设计优化能力,以及多因素分析和系统建模的能力.透过构建过程模型,能够更好地理解和引导污泥产氢过程,实现高效、稳定和可持续的污泥厌氧发酵制氢技术.然而,不同厌氧发酵过程模型各自具备优势和限制,有必要总结过程模型研究的进展,以便根据实际情况选择合适的模型进行发酵过程的优化和预测,以获得更精确的模拟结果,扩大模型的适用范围.基于此,综合分析了废弃活性污泥厌氧发酵产氢的最新工艺进展,以及厌氧发酵过程建模在预测和优化方面的应用现状及局限性,有助于推动污泥厌氧发酵产氢的相关应用,更有效地实现污泥资源的可持续利用.

    氢气厌氧发酵废弃活性污泥过程建模

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    台州某典型电子废物拆解区土壤中镉污染特征及其迁移规律模拟

    刘金河郑宇娜刘鹏林匡飞...
    150-158页
    查看更多>>摘要：典型电子废物拆解区土壤中镉(Cd)的污染特征与迁移特性尚不明确.以浙江台州某典型电子废物拆解区为例,通过污染调查、等温吸附实验、土柱实验与HYDRUS-1D软件探究Cd在土壤中的垂向污染特征与迁移特性.构建降雨淋溶作用下堆积渣体溶出的Cd的迁移模型,预测其在研究区土壤中的迁移情况.结果表明:土壤中Cd污染主要存在于研究区西南侧,该处有近30年的电子废物堆积渣体淋溶历史,Cd污染主要存在于0～40 cm 土壤中.Cd在土壤中的等温吸附符合Langmuir方程,KL和qm分别为0.0373 L/kg和5465 mg/kg.调参后的两点模型(TSM模型)对Cd在土柱中的穿透过程拟合效果良好(R2=0.998),利用TSM模型预测了实际情景下Cd在土壤中的垂向污染现状,预测值与实测值较接近(R2=0.970),进一步验证了模型的准确性.堆积渣体淋溶情景下Cd的长期迁移情况预测结果表明:Cd污染主要存在于包气带浅层土壤中.当淋溶液Cd浓度为0.02 mg/L时,淋溶100 a时包气带底端淋出液中Cd浓度为0.0042 mg/L,尚未超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类标准,该情景下地下水中Cd的污染风险较小.因此,对于浙江台州电子废物堆积渣体,需重点关注Cd在浅层土壤中的污染.建议及时清理拆解渣体,避免其长时间接受降雨淋溶.而对于渣体堆积时间＜30年的区域,应重点修复0～40cm深度土壤.

    电子废物镉两点模型污染现状数值模拟

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    深圳市建设用地土壤污染风险筛选值和管制值研究

    罗飞廖曼林挺郗秀平...
    159-166页
    查看更多>>摘要：建设用地土壤污染筛选值和管制值可用于土壤污染风险管控和修复决策.基于国内外建设用地土壤污染健康风险评估的基础理论和方法学,通过多介质暴露评估模型筛选、本土化模型参数确定、模型理论值计算、理论值修正定值等过程,针对深圳市建设用地土地利用特征和典型行业企业污染物类型,研究制定了第一类和第二类用地情形下68项污染物的土壤污染风险筛选值和管制值,分析了主要国家和地区建设用地的分类差异.研究表明:不同污染物的第二类用地筛选值均高于第一类用地,同一种污染物的管制值高于筛选值,制定的筛选值和管制值处于具有代表性的国内外同类土壤污染风险管控标准限值范围内,暴露评估模型选择、受体暴露、土壤性质、空气特征、污染物毒性等参数取值及模型理论计算值修正是国内外筛选值存在差异的主要原因.研究结果对深圳市建设用地土壤污染风险筛查和风险管制具有重要指导作用.

    风险评估风险筛查风险管制特征污染物土地利用

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    基于Petri网的突发环境事件应急监测联动联防体系仿真模型

    孙书晶郭一冰郭思言赵研...
    167-172页
    查看更多>>摘要：通过突发环境事件应急监测与面向对象Petri网理论相结合,通过可行性分析后,将面向对象的Petri网建模工作应用到应急监测联动联防体系中.基于OPMSE仿真平台建立了辽宁省各城市、辽宁省各区域中心与辽宁省3个层次的突发环境事件模型.联动联防体系模型设定各层次的污染物监测能力阈值范围,如果相应的大气和水中的污染物浓度超过阈值,则应急监测交给下一级应急监测中心处理,从而构建了基于Petri网的突发环境事件应急监测联动联防体系模型.经过优化的组织体系联动联防方案,为应急监测提供技术保障,并为辽宁省突发环境事件应急监测联动联防体系的进一步完善提供了理论基础.

    面向对象的Petri网突发环境事件应急监测联动联防

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