废水脱氮过程中N_2O的控逸理论及研究进展

N2O是大气中重要的温室气体之一,大量研究表明,污水生物处理的硝化反硝化过程是N2O的重要强源之一.通过对硝化反硝化全过程的机理分析,探讨了N2O的逸出机理.同时阐述了外界因素对N2O逸出量的影响规律.据此优化实际运行中的污水生物脱氮工艺,以达到有效控制N2O逸出的目的.

溶胶-凝胶固定酪氨酸酶电极的研究

研制了用溶胶-凝胶包埋的测酚酪氨酸酶碳糊电极。研究以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体制备SiO_2溶胶-凝胶材料的机理,利用红外光谱法对材料进行了结构表征,确定了制备溶胶-凝胶和制作酶电极的最优化条件。所研制的溶胶-凝胶酪氨酸酶碳糊电极的工作条件为:工作电位-100mV(vs,SCE)、工作pH值5.40、测量时间3min,电极对苯酚的检测下限为1.00×10^(-6)mol/L,线性区间为1.00×10^(-6)mol/L～1.00×10^(-4)mol/L。相对标准偏差RSD和相对误差RE分别达1.04％和0.002％,此电极对邻甲酚、对苯二酚、邻苯二酚、对氯苯酚都有良好的响应,对邻氨基酚、间苯二酚、对甲苯酚、邻硝基酚、2.4二甲基酚响应不好。有机干扰物苯、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、抗坏血酸对它无影响。电极在使用72h后,电极响应最好,一周后电极仍可用于检测。

化学品废物状况调查及对策研究

调查了实验室的化学品废物状况,四类实验所产生的国家危险废物种类共有16类41种,占国家危险废物种类(47类)的1/3多;污水综合排放标准监测废物为26种;其它化学品废物有17种。据此提出了绿色化学、清洁实验和“源消除/源消减-回收循环再用-最终处理处置”的化学品废物管理框架,并要求按照ISO14001的标准建立完备的实验室环境管理体系。

相变建筑节能材料的应用研究与进展

相变储热技术是利用低品位能源,实现建筑节能的重要途径.就近年来国内外适合于建筑用相变材料的选择,相变材料与普通建筑材料的结合技术及其储能性能进行了对比与分析,提出了本领域主要研究内容.

两种相变材料储能石膏板的实验研究

分别以硬脂酸丁酯和相变石蜡为相变材料,聚乙烯醇为分散剂,石膏板为载体,通过直接加入法制备相变储能石膏板.通过差示扫描量热仪分析不同相变储能石膏板的相变温度和相变焓,研究和比较了它们与普通石膏板的隔热保温性能、耐久性能和吸水性能.相变石蜡的储能石膏板相变温度接近于夏季室内舒适温度26℃,相变硬脂酸丁酯的储能石膏板相变温度接近于冬季室内舒适温度21℃.由直接法制备的含22%相变材料的两种相变储能石膏板其储能能力是普通石膏板的10倍,耐久性能优越,吸水性能是普通石膏板的1/3,有利于高湿环境的使用.

碳氮比对废水好氧脱氮中含氮气态产物的影响

针对目前人们对好氧脱氮中气态产物认识不清的问题,采用SBR反应器,以人工配制的NO3--N废水为处理对象,对影响好氧脱氮的COD/N进行了深入研究,测定了三种主要含氮气态产物(NO、NO2、N2O),揭示了好氧状态下生物脱氮的途径和机理。通过对COD/N分别为9、12、15、18的系统氮元素的全程跟踪测定,得到系统内各含氮化合物的变化规律。结果表明,三种气体的产生同COD/N有着密切的关系,低C/N会导致NO、NO2和N2O的积累,最多达总脱氮量的9%。研究结果还表明当进水COD/N为15时,既保证了良好的脱氮效果且抑制了NO、NO2、N2O三种有害气体的大量产生。

相变储能建筑材料的实验研究

以硬脂酸丁酯为相变材料，聚乙烯醇为分散剂，石膏板为载体，通过浸渍法和直接加入法制备相变储能石膏板。通过差示扫描量热仪分析不同相变储能石膏板的相变温度和相变焓，研究和比较了它们与普通石膏板的隔热保温性能、耐久性能和吸水性能。由直接加入法制备的含22％硬脂酸丁酯的相变储能石膏板其储能能力是普通石膏板的10倍，耐久性能优越，吸水性是普通石膏板的1／3，有利于高湿环境的使用。

乙醇汽油对国六直喷汽油车排放特性的影响

选择5台国六直喷汽油车采用3种不同组分的E10乙醇汽油和1种不含含氧化合物的国Ⅵ汽油,按照国六排放标准开展了WLTC循环测试,研究乙醇和基础油组分对污染物排放的影响规律.结果表明,多数国六直喷汽油车的CO、THC和PM排放有所降低,NOx排放无明显差异,PN排放微增,所有样车的CO、THC和PM平均排放降低为6%、7%和14%.E10乙醇汽油中的重质芳香烃含量增高时,PN排放明显增加,PN排放与PMI指数呈现较强的正相关关系.

不同工况下轻型车油耗试验驾驶方式评价

在一台性能稳定的汽油车上由同一驾驶人员按平顺、粗暴和正常3种驾驶方式分别进行NEDC(新欧洲行驶工况)、FTP75(美国认证工况)以及WLTC(世界统一轻型车测试循环)工况油耗试验,采用能量变化率(ER)、距离变化率(DR)、能量经济性变化率(EER)、绝对速度改变率(ASCR)、速度平方根误差(RMSSE)以及惯性做功改变率(IWR)6个指标作为驾驶质量评价指标,通过分析计算每次试验各项评价指标及其与燃料消耗量变化的相关性,确定了油耗试验驾驶方式的合理性边界条件.结果表明,对于WLTC和FTP75工况,平顺驾驶和粗暴驾驶均会导致评价指标变大或者变小,驾驶方式与评价指标呈规律性变化;对于NEDC工况,不同的驾驶方式对NEDC工况油耗影响较小.油耗试验的边界条件, WLTC工况的EER为(0.25±0.47)%、ASCR为(1.20±0.97)%、RMSSE为(0.85+0.15)km/h、IWR为(2.15±1.27)%时,可认为油耗试验的驾驶方式较为合理;FTP75工况的EER为(-0.09±0.69)%、ASCR为(-0.59±0.42)%、RMSSE为(0.88+0.34)km/h以及IWR为(-0.69±1.66)%时,油耗试验的驾驶方式较为合理.

北京市第五阶段出租车排放劣化特性

为研究北京地区第5阶段(国Ⅴ)高里程出租车的排放劣化特性,随机选取了有代表性的行驶里程在16~50万km的35辆高里程出租车,在底盘测功机上利用全流稀释定容取样系统,对所有样车更换新的催化转化器前后的污染物排放特性进行了测试.结果表明:国Ⅴ高里程出租车CO、THC、NOx、NMHC4种污染物的平均排放因子分别为1.571,0.124,0.192,0.123g/km,超出国V排放标准限值1.24~3.2倍.4种污染物均随样车行驶里程的增加呈现典型的指数增长趋势,指数相关系数R^2分别为0.67、0.63、0.73和0.64.行驶里程在20~30万km的样车开始出现超标,行驶里程大于30万km后污染物排放急剧劣化,其中NOx最高超标近16倍.3款催化转化器贵金属含量检测分析表明,催化转化器失效和排气系统存在漏气是导致NOx超标的原因.对比更新催化转化器前后的污染物排放,发现更新催化转化器后35辆样车均能满足国Ⅴ标准要求,说明采取更新催化转化器的措施能够达到显著的减排效果,并计算得到国Ⅴ出租车在不同行驶里程段的劣化系数.

柴油机颗粒物及重金属比排放特征研究

测定了国Ⅲ、国Ⅳ和国Ⅴ3种排放水平道路柴油机及一种非道路国Ⅱ柴油机的颗粒物与重金属比排放。结果表明,国Ⅴ排放水平的道路柴油机在颗粒物及重金属比排放方面均远低于国Ⅲ和国Ⅳ道路柴油机,重金属比排放仅为国Ⅲ和国Ⅳ道路柴油机的约75%。国Ⅳ道路柴油机瞬态工况(ETC)试验的颗粒物及重金属比排放均显著高于稳态工况(ESC)试验,且大排量柴油机在ETC试验中重金属比排放比小排量柴油机高出20%以上。道路与非道路柴油机7种重金属比排放顺序基本为As>Zn、Cu、Cr>Ni、Pb>Cd。非道路国Ⅱ柴油机重金属总比排放是道路柴油机重金属比排放的近16倍,表明非道路柴油机在颗粒物和重金属比排放方面对环境的污染风险均显著高于道路柴油机。

北京市轻型汽油车蒸发排放总量评估

通过实际测试得到轻型汽油车蒸发排放热浸和昼间排放因子,结合北京市轻型汽油车保有量和车辆使用情况,基于MOVES模型评估北京市轻型汽油车蒸发排放总量.结果表明,国五和国六标准车辆的平均蒸发排放因子分为1.03,0.37g/test;轻型汽油车蒸发排放随行驶里程增加未出现明显劣化趋势;北京市轻型汽油车蒸发排放总量为8299.7t,约为轻型汽油车尾气排放中THC的68.3%;若北京市国三车型全部置换为国六车型后,蒸发排放总量将降低13.7%.

北京地区第五阶段在用轻型车OBD监测频率的特征分析

随机采集北京地区200辆满足第5阶段排放标准在用车的车载诊断系统(OBD)的IUPR(OBD监测频率)数据,测试了4种典型车系的在用车在实际道路行驶工况下IUPR各监测项的特征分布,并和NEDC工况下的实验结果进行对比.结果表明:采集数据车辆的OBD系统均能实现对催化器和氧传感器的监控,对EGR和次级氧传感器的监控也可分别达到74%和91%;在用车平均点火循环3.9次才能满足一次目前IUPR的监测条件;各监测项IUPR均值均远大于国五标准限值0.10,但各IUPR监测值分布存在差异,催化转化器和氧传感器的达标率均为92%;实验室NEDC模拟工况基本能实现对各车系机动车尾气排放控制的监测,但4条实际道路测试结果则表明不同车系IUPR监测项分子+1的差异较大;拥堵路况的低速工况下OBD系统难以实现对车辆尾气排放控制系统各监测项的有效监测.因此,需结合北京实际路况进一步完善在用车辆OBD系统的监测条件,实现对北京在用车尾气排放控制系统的有效监控.

非道路柴油机排放颗粒物中的重金属形态及其风险评价

采集6种典型非道路柴油机排放的颗粒物样品，利用BCR连续提取法分析了颗粒物中重金属的形态。结果表明，6种典型非道路柴油机的颗粒物比排放达154～343mg／（kW·h），小功率的非道路柴油机颗粒物比排放较高；各重金属平均质量浓度排序为Zn~Cr〉As〉Mn~Pb〉Ni≈Cu≈Cd，重金属总量约占颗粒物质量的2．22％；Ni和Cu以有机物结合态为主，其他重金属均以残渣态为主，约占总提取形态的71-83％～96．74％；所有非道路柴油机颗粒物中均存在有机物结合态重金属且比例较高，说明排放颗粒物中有机污染物和重金属结合紧密。基于风险评价法和污染系数法对重金属的生态风险进行评价，结果表明，非道路柴油机排放颗粒物中Cd的生态风险最高，Pb、Cr和Mn的风险次之。

非道路柴油机排放颗粒物表面形态及重金属特征

基于采集的4种典型非道路柴油机排放颗粒物样品，利用扫描电镜和ICP—MS分析了其表面形态和重金属特征。结果表明，4种典型非道路柴油机的颗粒物比排放达116-318mg／（kW·h），且随额定功率降低呈增长趋势；颗粒物在扫描电镜下呈现不规则的块状体，能谱分析检测到颗粒物表面近20种元素，其中Ni、Pb、Cd、As等有害元素占颗粒物表面元素总质量约0．6％；颗粒物样品中8种典型重金属的总量为46．28-105．79mg／g，其含量顺序为As〉Zn〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Mn〉Cd，不同功率的非道路柴油机排放颗粒物中各种重金属含量随额定功率的降低逐渐增大。重金属的健康风险评价结果表明，非道路柴油机颗粒物中As、Cr、Pb、Ni、Cd含量已对人体存在非致癌健康风险，同时As还对人体存在致癌风险，对儿童的健康危害远大于成人。

在用柴油车NO_x排放的定期检测技术分析

分析了我国在用柴油车NO_x排放定期检测的必要性.基于对目前国内外主要应用的化学发光法、非分光红外吸收法、紫外吸收法和化学电池法4种NO_x检测方法的原理与优缺点分析,结合前3种方法的便携式NO_x分析仪与发动机型式认证试验用NO_x分析仪,对瞬态NO_x排放浓度的比对实验结果,探讨了以上便携式分析仪在在用柴油车NO_x排放定期检测中应用的可行性.

中国乡镇企业的绿色竞争力浅谈

目前,乡镇企业已成为我国农村经济的重要支柱和国民经济的重要组成部分。但与此同时,乡镇企业所造成的环境污染也日益严重,部分地区产生的污染量已超过环境自净能力。乡镇企业发展正面临强大的绿色压力与挑战。因此,走绿色发展之路将成为乡镇企业发展的必然选择,绿色也是我国乡镇企业未来继质量、成本后的又一大竞争力。

装配SCR系统的北京城市公交车NOx排放特性

利用车载测试系统,对北京城市公交典型车辆进行了整车排放测试。以SCR的起燃特性为理论基础,分析了装配SCR的国Ⅳ常规车及国Ⅳ混合动力车NOx排放偏高的原因.并分析了排气温度对NOx排放的影响.研究结果表明:SCR技术的应用能一定程度上降低NOx排放量,200℃及以上排气温度的所占比例非常低,导致NOx转化率偏低,NOx排放偏高;应提高城市公交排气温度(如排气加热系统等)或提高SCR的低温转化效率。