湿式钙法烟气脱硫数学模型的建立

在分析石灰石浆液吸收SO₂化学反应过程的基础上,根据SO₂,CO^2-₃及其水解成分在不同pH值下的组成图,得到了在实际烟气脱硫过程中液膜中只发生2个反应,即SO₂+HCO^-₃←→HSO^-₃+CO₂,SO₂+SO^2-₃+H₂O←→2HSO^-₃.并在此基础上根据双膜理论把液膜分成2个反应区,建立了石灰石浆液吸收SO₂的物理化学模型.根据Fick第二扩散定律,分别建立了各个反应区的数学模型,确立了模型参数的求解方法.通过求解该吸收模型可以得到各反应区中各组分的浓度分布以及气液界面上SO₂的吸收速率.     

硫酸盐还原菌处理矿山酸性废水的试验研究

采用上流厌氧反应器连续处理矿山酸性废水,研究了水力停留时间、进水pH值、进水负荷对硫酸根还原效果的影响。获得最佳工艺参数为水力停留时间8 d,COD/SO^2-₄=1.6,进水SO^2-₄浓度2.3 g/L和进水pH=6.0。在温度30 ℃,HRT=8 d、COD/SO^2-₄=1.6,进水SO^2-₄浓度2.3 g/L,进水pH=4.5和废水稀释倍数为3倍的条件下,采用上流厌氧反应器连续成功运行59 d,反应器运行24 d后,硫酸根平均去除率为75.35%,铜离子的去除率达99.98﹪, 铁离子的去除率为88.87%,出水达到工业排放标准。     

西安市PM2.5浓度的影响因素分析

基于我国经济快速发展带来的环境问题日益严重,主要污染物有SO₂、NO₂、CO、O₃以及悬浮颗粒物PM2.5、PM10。通过建立线性回归模型和分位数回归方法,对西安市PM2.5浓度的影响因素进行评估,深入分析各变量与PM2.5浓度之间的相关性及影响程度的大小,筛选出导致PM2.5浓度变动的主要因子。     

地浸铀矿山退役采区地下水中铀种态的PHREEQC模拟研究

以我国西北某地浸铀矿退役采区地下水作为研究对象，通过实地调查和取样分析，研究了该区域地下水的铀含量和其他理化性质。采用PHREEQC软件计算该区域地下水中铀的赋予形态，并模拟pH、温度、SO₄^2-浓度和NO^-₃浓度对地下水中铀形态的影响。结果表明，该区域地下水铀的价态为U(Ⅵ),主要以UO₂SO₄、UO₂²⁺、UO₂(SO₄)₂^2-和UO₂NO⁺₃的形式存在，占比分别为72.0%、20.7%、7.2%、0.1%。通过模拟得出：当pH=2～5时，UO₂SO₄是该水环境中铀的优势种态，随着pH值的持续增高，UO₂(OH)₂显著增加，在pH大于5的条件下，UO₂     

长沙市气象因素对大气污染的影响分析

基于湖南省长沙市2016~2019年逐日大气污染监测数据,对长沙市过去4年的空气质量进行了时间序列的变化趋势分析。利用长沙市2016~2019年逐日同期气象数据,通过相关性分析和逐步回归分析方法揭示了长沙市气象因素变化对大气污染的影响。研究表明: ① 长沙市空气质量逐年向好,SO₂、NO₂、CO、PM10的浓度基本保持在二级标准以内,状况优良,PM_2.5对大气的污染逐年减轻,但O₃对大气的污染逐年加重。② 对O₃浓度正面影响的气象因素是平均气温和日照时数,负面影响的气象因素是平均气压、平均风速和平均相对湿度; 对PM_2.5浓度正面影响的气象因素是平均气压,显著负面影响的是平均气温、日照时数和平均相对湿度。③ 长沙市O₃浓度变化的46%能够由气象因素解释,PM_2.5浓度变化的23%可由气象因素解释。     

鄱阳湖流域庐山酸雨区大气降水化学特征及其来源解析

为了理解在酸沉降背景下长江中下游典型酸雨区大气降水化学组成与来源，于2018—2020年共收集209个鄱阳湖流域庐山地区大气降水样品，分析了降水pH、电导率及各离子浓度特征，并采用富集因子、PMF模型和相关分析等多元统计数理方法，揭示庐山地区降水水化学特征和控制机理。结果表明，庐山降水pH的加权平均值为6.1,分布范围为4.52～7.89;降水电导率的加权平均值为16.3μS/cm,分布范围为1.4～96.6μS/cm;降水中离子雨量加权平均当量浓度依次为：Ca²⁺>NO₃^-> SO₄^2-> Cl^-> NH₄⁺> K⁺> Na⁺> Mg²⁺> F^-,其中阴离子(SO₄^2-、NO₃^-)和阳离子(...     

用硫酸盐还原菌和反硝化菌协同处理模拟酸性地下水

为同时处理酸法地浸矿山地下水中的SO₄^2-、NO₃~-，采用经驯化的硫酸盐还原菌(SRB)和反硝化菌(DNB)在UASB生物反应器中处理模拟酸性地下水。研究表明，在25℃、pH=5.5、碳源充足的条件下，SRB和DNB能够协同处理模拟地浸矿山酸性地下水中的SO₄^2-、NO₃~-,SO₄^2-的代谢率达80%,NO₃~-的代谢率达91%。本研究初步探索了向地浸含矿层注入混合菌群和复合碳源进行自然修复的可行性。     

德兴铜矿矿山废水处理工业试验

以德兴铜矿工业废水处理站矿山废水为研究对象,以COD、重金属离子、SO^2-₄以及SS作为出水水质考察指标,研究采用Fenton氧化-中和-PAM絮凝工艺实现废水达标排放的可行性。48 h的工业试验结果表明,H₂O₂、电石乳以及PAM的合理投加,可以实现COD、SO^2-₄及重金属阳离子、SS的高去除率,使出水的各项指标均符合《GB8978-1996 污水综合排放标准》的一级标准。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

我国西南某铀矿水冶尾矿库的退役治理

介绍了我国西南某铀矿尾矿库的污染状况和治理措施，重点介绍了降低氡的析出覆盖层的组成和处理酸性渗出水的渗透反应墙（permeable reactive barriers）技术以及施工。治理后，²²²Rn析出率平均值降为0.68 Bq/(m2·s)，γ环境辐射剂量率降低到（28~176）×10^-8 Gy/h ，渗出水pH值为8.3，金属铀浓度0.03mg/L，SO^2-₄为180mg/L，并对存在问题进行分析与讨论。     

北京典型城区冬季PM2.5 水溶性离子特征

为了全面了解北京市煤改气后冬季大气细颗粒 PM2.5中无机水溶性离子及其来源,于 2017年冬季供暖期间在北京市海淀区连续采集了41个PM2.5 样品,采用离子色谱分析了其中10 种水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-)的浓度。 结果表明:采样期 间北京市 PM2.5 的日均质量浓度范围为(94.28±52.49)μg/m3,相较于2016 年,2017 年冬季 PM2.5 日均质量浓度降低了29μg/m3,减少幅度达28.2% ,污染天数明显降低;污染期颗粒物中 NO3-、SO42-、NH4+显著高于优良期;质量浓度比 ρ(NO3-)/ρ(SO42-)大于1,移动源贡献相对较 大,反映出“煤改气”政策实施引起燃煤等固定源排放硫酸盐减少。 采用飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS)结合质量高分辨模式与正负离子成像模式表征了PM2.5。 结果显示NH4+在污染期 倾向以分子硫酸铵或硫酸氢铵的形态存在。     

2017年安阳市环境空气质量特征分析

基于安阳市大气环境自动监测站的在线监测数据分析,通过对常规污染物污染特征、污染等级对比、空间分布情况、气象条件等,对安阳市2017年空气质量特征进行全面、系统、深入分析。研究结果表明,安阳市2014—2018年6项污染物整体呈下降趋势;2017年安阳市空气质量优良达标时间累计156 d,其中PM25较2016年下降44%,NO2同比下降了21%,SO2下降了39%。SO2下降幅度最大,表明双替代、清洁能源政策、散煤管控以及工业企业的烟气治理等措施,均取得了较好的成效。1—3月和11—12月的细颗粒物PM25作为首要污染物占比最大,表明秋冬季PM25的治理依然是工作的重点。4月、9月、10月的PM10作为首要污染物占比最大,5—8月臭氧为主要污染物。     

青岗坪煤矿自然发火标志气体来源研究

为优化顶板含油煤层自然发火预测预报标志气体指标体系，采用现场取样和实验室检测方法研究了青岗坪煤矿采空区内气体的来源，确定了煤层原生气体和含油顶板气体的具体成分。研究结果表明:青岗坪煤矿42016工作面采空区内CO来源于采空区遗煤的低温氧化，煤层原生气体与油气成分中都含有C₂H₆，但都不含有C₂H₄、C₂H₂，烯烷比（C₂H₄/C₂H₆）与链烷比（C₃H₈/C₂H₆）均不适合作为判断青岗坪煤矿自然发火进程的指标。     

硫酸铵浸出离子型稀土矿对土壤和地下水污染的研究现状

我国的离子型稀土矿多采用硫酸铵原地浸出工艺富集,该工艺对土壤和地下水均会造成污染。根据硫酸铵原地浸出稀土矿的机理和工艺现状,分析了在浸出过程中对土壤和地下水环境所造成的氨氮污染、重金属污染、稀土元素污染及酸化等。总结了浸矿中所产生的NH_4~+、SO_4~(2-)、H~+、重金属离子、稀土离子等污染物在土壤和地下水中的迁移及转化路径。各污染物随浸出液通过渗透作用进入土壤和地下水,在此过程中,部分NH_4~+被氧化为NO_2~-、NO_3~-,SO_4~(2-)被还原为S~(2-)以及与Ca~(2+)反应生成CaSO_4。     

淮北童亭矿区煤矸石中烷基多环芳烃污染特征

煤矸石作为煤的副产品是目前我国排放量最大的工矿业固体废弃物之一。以往针对矿区有机污染物的研究多集中于土壤、水和气溶胶，且对煤矸石污染的研究多集中在重金属，缺乏对煤矸石中烷基多环芳烃(aPAHs)的研究。以童亭矿区14个煤矸石样品为研究对象，采用气相色谱串联三重四级杆质谱(GC-MS)测定了样品中aPAHs和被美国环保署(EPA)确定为优先控制的16PAHs的浓度。研究表明，煤矸石样品中aPAHs含量为910～39 335μg/kg,平均13 529μg/kg,是16PAHs的5.45倍；2环和3环aPAHs占比最多，分别为45%和44%,其中烷基萘和烷基菲含量最高，二者总量占aPAHs总量的87%;同时，C0-C4 PAHs、C0-C4 NAP与C0-C4 PHE均呈“钟型”分布，属于典型的成岩源特征。风化煤矸石中aPAHs含量均值(17 058μg/kg)高于新鲜煤矸石(9 999μg/kg),这可能是由于风化煤矸石自解聚作用及其破碎化，提高了PAHs的萃取效果。在中国东部类似研究区生产中的煤田众多，是否普遍存在煤矸石衍生的多环芳烃污染问题，值得今后关注和调查研究。     

燃烧烟气中超细颗粒物减排的研究及前景展望

燃烧过程中超细颗粒物的排放是造成雾霾的主要污染源,现有除尘工艺对燃煤颗粒物的除尘效率能够达到99%以上,但是对超细颗粒物的脱除率不高,因此,降低超细颗粒物排放研究面临严峻挑战。综述了当前燃煤颗粒物控制的研究现状及存在问题,提出一种新型颗粒层减排工艺,且进行了试探性研究。结果表明,颗粒层除尘工艺可有效降低PM2.5的排放,为进一步研究烟气中超细颗粒物的排放提供了一定的实验基础,并对未来控制燃烧烟气中超细颗粒物排放进行了展望。     

采场覆岩两带与采空区自燃三带相关关系研究

为研究采煤工作面覆岩两带（冒落带、裂隙带）与自燃三带（散热带、窒息带、氧化带）的关系，通过建立覆岩运移模型，应用CDEM软件模拟分析了试验工作面采动空间上覆岩层两带的扩展过程，分析垂向方向覆岩两带分布对水平方向上垮落煤岩堆积状态的影响情况。通过现场埋管实测的手段以及氧体积分数法进行了采空区煤自燃三带的划分。研究表明，冒落带高度稳定情况下，采煤推进距离（48 m）与采空区散热带和氧化带的分界线（进风侧采空区以里50 m左右，回风侧采空区以里40 m左右）有较好的吻合关系。裂隙带高度稳定情况（顶板150 m处的岩层最大下沉值趋于基本稳定）下，采煤推进距离（126 m）与采空区氧化带和窒息带的分界线有较好的对应关系。     

Na2CO3促进某硅质页岩中低价钒的钠化氧化作用研究

在对含钒硅质页岩添加NaCl进行氧化焙烧提钒过程中引入Na₂CO₃可促进钒的氧化和后续浸出。在对促进效果进行考察的基础上，通过对复合添加剂焙烧产物及浸出渣的化学成分、XRD及SEM-EDS等的分析，研究了Na₂CO₃的促进机理。结果表明：①在NaCl+Na₂CO₃（质量比为3∶2）与试验原料质量比为10%，焙烧温度800 ℃，焙烧时间180 min，焙烧产物在液固比10 mL/g、浸出温度80 ℃、浸出时间120 min条件下搅拌浸出（600 r/min），钒浸出率达到84.96%。②焙烧过程中，原料中的白云母、伊利石等矿物铝氧八面体晶格被破坏，转变为主要含元素Na、K、Al、Si、O的熔融颗粒并析出钠长石。Na₂CO₃增加焙烧原料碱度，使石英反应活性增强并与熔融颗粒共熔产生多孔颗粒。③加入NaCl和Na₂CO₃后，熔融颗粒及石英共熔产生的微孔结构及焙烧过程中充填于熔融颗粒间的长石形成的气相通道，均使焙烧料内部O₂的扩散性增强，与低价钒接触几率增加，加速钒氧化进程，使钒氧化焙烧效果变好。     

环境空气中挥发性有机污染物特征研究

研究环境空气中挥发性有机污染物特征,为城市环境治理提供科学数据依据。以某省为研究对象,使用恒流采样方式采集该省4个季节的空气样本。通过硅烷化苏玛罐—大气浓缩仪—气相色谱—质谱法的方法对采集到的空气样本进行挥发性有机污染物的检测分析。分析结果表明,该省环境空气中常规挥发性有机污染物污染因子主要为PM2.5、PM10和SO2等,且该省冬季和秋季常规挥发性有机污染物污染因子浓度均超过国家规定数值,冬季空气有机物污染较为严重;该省环境空气中挥发性有机污染物单体污染物有36种,包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和卤代烃,其中烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃为该省环境空气内的主要有机污染物;5种挥发性有机污染物受环境温度、湿度和风速影响较大,且其主要成分浓度分布具备季节性特征。     

工作面推进速率对矿压显现规律影响研究

为了研究工作面推进速率对矿压显现规律的影响，分析了工作面推进速率影响因素，利用层次分析法研究了工作面推进速率的影响因素，研究得出:顶板活动、矿山压力显现、刮板输送机性能、采煤机性能、瓦斯排放、自燃发火的影响权重值为0.242 9，0.264 6，0.104 1，0.104 1，0.174 1，0.110 2；矿山压力显现对工作面影响最大；采用FLAC^3D数值模拟软件，研究了在不同工作面推进速率下围岩塑性区、应力场和位移场的分布，得出:随着工作面推进速率的增加，煤壁前方发生剪切破坏和拉伸破坏范围逐渐降低、工作面超前支撑压力逐渐靠近煤壁，并且峰值逐渐增大，应力系数也逐渐增大、煤壁破坏程度减少，致使煤壁的水平位移量减小。