25℃及50℃下Na^+//NO_3^-,Cl^-,SO_4^(2-)-H_2O四元体系介稳相平衡研究

针对新疆硝酸盐矿组成,采用等温蒸发法分别研究了25℃及50℃下Na+//NO3–,Cl–,SO42–-H2O四元体系的介稳相平衡、溶解度数据,并根据测得的数据绘制出了相应的介稳相图。结果表明:在25℃及50℃时Na+//NO3–,Cl–,SO42–-H2O四元体系介稳相图存在四个单盐结晶区,五条单变量溶解度曲线和两个零变量点。四个单盐结晶区分别对应于NaCl、NaNO3、Na2SO4和NaNO3.Na2SO4.H2O。两个零变量点中,一个为NaCl,Na2SO4和NaNO3.Na2SO4.H2O的三盐不相称共饱点,另一个为NaCl,NaNO3和NaNO3.Na2SO4.H2O的三盐共饱点。与相同温度下平衡相图相比,25℃与50℃下介稳相图具有相同的变化趋势。介稳相图中NaCl饱和区扩大,复盐NaNO3.Na2SO4.H2O饱和区明显缩小,NaNO3饱和区基本没有变化。

50℃下K+,Na+//Cl-,SO42-,NO3--H2O体系相平衡研究

通过查阅文献,整理获得完整的50℃下K^＋,Na^＋//Cl^-,SO42^-,NO3^--H2O体系相平衡实验数据,据此绘制出了该体系的平衡相图以及氯化钠饱和时的干盐投影图,并进行了分析。结果表明：在50℃下K^＋,Na^＋//Cl^-,SO4^2-,NO3^--H2O体系存在8个单盐结晶区、18个两盐共饱面、16条三盐共饱曲线和5个零变量点。8个单盐结晶区分别是：NaCl、NaNO3、3K2SO4·Na2SO4、KCl、KNO3、Na2SO4、Na2SO4·NaNO3·H2O、K2SO4,其中Na2SO4、K2SO4及复盐3K2SO4·Na2SO4的结晶区较大,对应的溶解度较小,NaNO3、Na2SO4·NaNO3·H2O盐的结晶区较小,对应溶解度较大。在氯化钠饱和时的干盐图中,有6个两盐共饱面、9条单变量曲线和4个零变量点。和25℃下的相图相比,复盐3K2SO4·Na2SO4和Na2SO4·NaNO3·H2O的饱和区均有较大程度地缩小。

基于走航监测技术的VOCs污染分布及特征分析

采用双通道VOCs走航监测技术对某市市区企业和工业园区道路VOCs排放值开展调查分析。通过走航监测,掌握某市市区企业和工业园区道路环境空气中的挥发性有机物总量(TVOCs)、分布和组成特征,以期为支撑精准科学治污及环境依法监管提供基础数据和决策依据。

2021年乌鲁木齐市大气污染时空分布特征

乌鲁木齐市作为天山北坡城市群重点首府城市,空气质量虽逐年改善,但改善幅度不大,大气污染防治工作任重道远。基于乌鲁木齐市2021年10个监测站点逐日污染物浓度数据,对大气污染的时空变化特征及气象影响因素进行分析探讨。结果表明:O3、PM_(10)和PM_(2.5)有显著的季节变化特征,PM_(10)和PM_(2.5)浓度夏季低、冬季高;O_(3)在夏季浓度较高,冬季浓度较低。米东区处于PM_(2.5)和PM_(10)等大气污染物高浓度分布区。降水越大对PM_(2.5)和PM_(10)的清除作用越强,PM_(2.5)浓度随着风速增大呈降低趋势;特别是风速在>5 m/s时,污染物降低的幅度最大。

新疆“乌-昌-石”区域城市大气环境容量特征分析

随着城市的发展,大气污染呈现局地密集性特点。针对人群密集、污染严重的“乌-昌-石”区域进行分析,选取2020年“乌-昌-石”区域大气常规污染物月平均数据,通过A值法计算该区域各个城市的大气环境容量。结果显示:(1)“乌-昌-石”区域总体SO_(2)、CO、O_(3)、NO_(2)年排放尚在可容量范围内,PM10、PM2.5均超过该区域可以容纳的量,分别超出961.45 t/a、98.15 t/a。(2)“乌-昌-石”区域颗粒物污染十分严重,全年允许排放容量极少,全年多呈现负值或在0点基线的附近徘徊,整体形状呈“N”型,春、冬超出环境容量,呈现负值,夏秋含有部分容量,与之相反O3污染易发生在炎热、光照强的夏季且环境容量较少,整体形状“U”型。(3)“乌-昌-石”区域城市中,SO_(2)污染较轻,其中乌鲁木齐市和阜康市大气环境容量相对较大;NO_(2)污染较为严重,其中乌鲁木齐在全年中有5个月环境容量超出允许排放的量,在非采暖季尚有部分余量;CO排放量较少,环境容量大,其中石河子市和五家渠市环境容量余量最大。

基于AERMOD模型的乌鲁木齐机动车排放大气污染物的数值模拟

以乌鲁木齐市主城区为例,将区域机动车排放清单数据作为排放源数据,利用AERMOD模型对乌鲁木齐市主城区域机动车排放的主要大气污染物质量浓度分布情况进行了数值模拟,并探讨了机动车排放的大气污染物对乌鲁木齐市城市空气质量的影响。结果表明:由机动车排放引起的乌鲁木齐市主城区域大气污染物CO、HC、NOx和PM10的质量浓度分布均表现为新市区和米东区高于其他几个区域,最大影响浓度点出现在新市区河南路北侧和米东区,为机动车所排放的大气污染物影响最为显著的区域;模拟得到的各大气污染物年均质量浓度在网格点最高值均低于相关标准浓度限值;显著影响区域范围内,NOx模拟预测浓度占区域环境空气质量浓度的44.12%,是区域环境空气中NOx的较为重要排放源,而可吸入颗粒物(PM10)仅占0.5%,说明机动车颗粒物排放不是乌鲁木齐城市空气中可吸入颗粒物的主要排放源。

流化床粉煤灰的组成形貌及在油水分离废水处理中的应用

选取2种新疆循环流化床粉煤灰(CFBFA),采用化学分析、X射线衍射分析和扫描电镜对其组成和形貌进行表征。采用氯化铁和氯化铝水溶液对CFBFA进行改性,考察改性CFBFA的粒径及投加量对新疆克拉玛依油田三采聚驱油水分离废水处理效率的影响。结果表明,CFBFA中SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO和MgO占总质量的90%左右,其玻璃相含量较低,颗粒形状多数不规则,表面粗糙;粒径≤0.074 mm的改性CFBFA对油水分离废水中油的去除效果最好;随着粉煤灰投加量的增加去油率上升,投加量达0.1 g/mL时去油率达90%以上。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定环境空气中汞的结果不确定度评定

对氢化物发生-原子荧光光谱法测定环境空气中汞含量不确定度进行了评定。由测定过程的数学模型分析了产生不确定度因素。通过不确定度评定得出不确定度主要来源于样品的制备过程。其中消解过程带来的不确定度最大。

干旱荒漠区域与农牧区交错地带气温地温的变化规律与相关性

本文利用准噶尔荒漠南缘荒漠与农牧区交错地带秋季气温、地表温度、多层地温数据,分析了该区域气温、地表温度、多层地温的变化及相互影响规律,进行了气温与地表温度、气温与各层地温、地表温度与各层地温及各层地温之间的相关性分析,结果表明:地温随着地层深度的增加,地面保温作用使得地温受到气温的影响逐渐降低。气温与地表温度相关性最高,随着地层深度越深,气温与地温之间的相关性系数随之降低;地温之间的相关性是随着深度差的增加而降低,表明各层的温度之间影响的程度从近到远逐渐降低。

米东工业园区大气污染物排放对乌鲁木齐市空气质量影响

目前,工业园区作为一种新的竞争单元,已成为地区经济发展和区域核心竞争力提升的理想模式。工业园区发展迅速,导致园区大气污染物排放对周边人居环境的影响凸显。米东化工园区是自治区级大型化工工业园区,由综合加工、氯碱化工、石油化工三个功能区组成。利用空气质量模型开展米东化工园区大气污染物排放对乌鲁木齐市区空气质量影响研究,通过设定不同的排放情景,对化工园区内的主要污染行业进行排查,核算园区内部不同行业对乌鲁木齐市区典型敏感点的大气污染物排放主要贡献量,为工业园区的环境保护规划发展提供基础数据参考,同时也为自治区环境管理部门提供参考。

大气颗粒物源解析方法比较分析研究--以乌鲁木齐为例

应用显微镜法、PMF模型、稳定同位素三种源解析方法,对乌鲁木齐典型人群密集区域颗粒物进行溯源解析分析,并比较三种方法的特点及结果。结果表明:利用显微镜法对颗粒进行定性分析,得到乌鲁木齐典型区域颗粒物污染主要为烟尘集合体、燃煤飞灰、矿物颗粒、硝酸盐等;利用PMF进行源解析分析得到颗粒物主要来源于城市扬尘、机动车、工业源及燃烧源及二次颗粒物;利用稳定同位素法进行源解析得到颗粒物主要来源于八钢、石化、电厂、道路、机动车排放。三种方法的结果存在一定差异,显微镜法初步判定区域颗粒物中污染物种类,PMF模型可分析计算不同污染源的贡献率,稳定同位素法进一步分析计算主要污染行业贡献率。

准噶尔盆地南缘荒漠与农牧区交错带土壤Cu、Pb化学形态分布特征

采取Tessier连续提取法,研究了荒漠与农牧区交错带土壤中Cu,Pb的化学形态分布。结果表明,荒漠与农牧区交错带土壤中Cu、Pb主要以残渣晶格态为主,可交换态比例较低。Cu(荒漠土壤样品除外)的各形态含量之间的相互关系为:残渣态>有机物结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态。荒漠土壤样品中重金属Cu各形态含量之间的相互关系为:残渣态>铁锰氧化物结合态>有机物结合态>碳酸盐结合态>可交换态;重金属Pb各形态含量之间的相互关系为:残渣态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态>有机物结合态。重金属Pb的活性态较高,高于重金属Cu的活性态。

基于MM5/CALPUFF的乌鲁木齐市“煤改气”工程大气污染物浓度空间变化数值模拟

运用MM5/CALPUFF模型,模拟"煤改气"工程前后不同情境下分析乌鲁木齐市供热企业采暖期间主要大气污染物浓度及分布空间变化的变化。依照环境普查和环境统计数据,以燃煤锅炉排放数据为依据,选择空气质量模型CALPUFF进行情景设计模拟。通过预测,以燃煤量>1 000 t·a-1及所有供热企业为排放源,SO2、NOx日均浓度分别下降66.85%、91.53%,年均浓度分别下降73.89%、81.03%,对PM2.5、PM10浓度改善效果有限。"煤改气"项目的实施,使大型采暖锅炉能源结构发生了根本性改变,乌鲁木齐市大气污染类型已由煤烟型向机动车尾气混合型转化。不同区域降幅存在着差异,污染物年均消减市南区<市中区<市北区。

盐酸改性膨润土处理含镉废水的研究

用盐酸对膨润土进行活化改性制得酸改性膨润土,在静态吸附条件下研究其对模拟水样中镉离子的吸附条件和吸附机理。结果表明,经盐酸改性后的膨润土对镉离子的吸附性能得到一定程度提高,吸附最佳条件:pH=8,模拟水溶液中镉离子浓度20 mg/L,反应时间30 min。二级动力学方程和Freundlich吸附等温线方程能较好地描述酸改性膨润土吸附镉离子的反应过程。

基于CALPUFF的“乌-昌-石”区域燃煤污染物扩散模拟

为了研究“乌-昌-石”区域燃煤对空气质量的影响,运用CALPUFF模型对区域消耗燃煤的工业企业源的不同污染因子的扩散进行模拟分析,得到SO2、NOx、PM2.5、PM10的时空分布情况。结果表明:SO2、NOx、PM2.5、PM10四种污染因子的扩散均有着明显的季节性差异,采暖季(1月)污染物的扩散面积较大,且浓度较高,非采暖季(6月)污染物的扩散面积较小;从地区分布情况来看,浓度较高的区域分布在昌吉洲的阜康市和乌鲁木齐市的米东区、新市区等地,石河子、五家渠和沙湾县的浓度相对较低。污染物对区域浓度的贡献不仅与污染物排放量相关,气象条件和地形条件也是重要的影响因素。

乌鲁木齐市2018年夏季降雨中溶解性有机质的光谱特征及来源解析

利用紫外-可见光谱和三维荧光光谱,初步研究乌鲁木齐2018年夏季雨水的溶解性有机质(DOM)光谱特征,并对其来源进行解析。紫外可见光谱分析结果表明,6月降水中的DOM分子量相对较小,7月雨水样品中的腐殖化程度较高,6月、7月雨水样品中DOM的胡敏酸的含量比富里酸含量大,夏季雨水样品DOM中有机物分子缩合程度较高。三维荧光光谱分析结果表明,6月、8月雨水样品腐殖酸荧光峰是雨水荧光的主要贡献者,7月雨水样品类色氨酸荧光峰是雨水荧光的主要贡献者,夏季雨水紫外光区类腐殖质占优,腐殖化组分中稳定组分含量较小,降水样品中的DOM既有陆源输入,也受到微生物活动的影响。

SO_2和NO_2在高岭石表面的反应和协同效应

高岭石是一种含铝的层状硅酸盐矿物,研究大气中常见的气体在其表面的非均相反应具有一定的实际意义,在一定程度上可揭示大气环境中化学反应过程。文章采用自行搭建的原位漫反射红外傅里叶光谱(DRIFTS)检测系统,考察了在干态和湿态条件下,对照SO_2和NO_2分别在高岭石颗粒物表面发生的非均相反应过程,以及SO_2和NO_2协同反应效应。实验结果表明,SO_2与高岭石颗粒物的非均相反应均较弱,仅在干态下检测到亚硫酸盐物种,并且存在较大的CO_2的红外吸收峰。NO_2在干态和湿态条件下均检出了硝酸盐物种,适宜的湿度有利于硝酸盐的生成。在SO_2和NO_2共同与高岭石反应的过程中,发现四氧化二氮(N_2O_4)取代了亚硝酸盐成为反应的中间体,同时亚硫酸盐被氧化为硫酸盐。SO_2和NO_2在高岭石颗粒物表面的反应中相互影响,协同作用。

乌鲁木齐夏、冬降水中溶解性有机质光谱特征及来源解析

利用紫外可见光谱、三维荧光光谱研究乌鲁木齐夏季降水、冬季降雪中溶解性有机质(DOM)光谱特征,运用后向轨迹模型对DOM来源进行解析。紫外可见光谱分析结果表明,冬季降雪样品中的DOM分子量相对较低,夏季降水样品中DOM胡敏酸的含量比富里酸含量大,冬季降雪样品中相反;夏季降水样品中腐殖化程度低于冬季降雪,冬季样品中DOM的有机物分子缩合程度较低。三维荧光光谱分析结果表明,样品中DOM主要由生物活动产生,腐殖化程度较弱,类腐殖质和类蛋白质贡献均有,DOM来源既有陆源输入,也受到微生物活动的影响,腐殖组分发育程度较低。后向轨迹模型分析结果表明,不同高度乌鲁木齐夏季降水来源基本相同,主要来自西西伯利亚长距离传输和哈萨克斯坦楚河—萨雷苏盆地长距离传输。降雪100 m处的气流主要来自准格尔盆地短距离传输,500、1000 m处的气流主要来自西西伯利亚长距离传输和天山山脉中段距离传输。

2014年乌鲁木齐市PM_(2.5)排放清单研究

根据乌鲁木齐环境统计数据,获得乌鲁木齐市2014年工业生产情况统计,参照《大气颗粒物一次源排放清单编制技术指南》(试行)确定排放因子,并通过数据处理得到乌鲁木齐市PM_(2.5)排放源清单。乌鲁木齐PM_(2.5)排放总量约为4 631.16t,工业源贡献约占57.51%,其中固定燃烧源排放占34.27%,工艺过程源排放占23.25%;移动源贡献量42.49%。米东区、头屯河区贡献率较大,分别为1 093.36t、1 009.40t。在企业类型中,以黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产和供应业对乌鲁木齐PM_(2.5)排放量的贡献量较大,分别为1 081.61t、668.58t。

1959—2016年和田地区气候要素变化特征分析

利用和田地区4个气象站点1959-2016年日照时数、降水、相对湿度、气温、风速等气象因素的逐年气象资料,选用气候趋势系数和气候倾向率等方法定量分析和田地区光要素、水要素和风等气候要素的变化趋势,分析和田地区气候要素的变化特征。结果表明:和田地区年日照时数、年日照百分率、年降水量、年平均相对湿度、年平均气温、年平均风速的多年平均值分别为2736h、62%、45.8mm、42.6%、12.2℃、1.6m/s。日照时数、降水、平均气温呈小幅度波动上升趋势,但趋势不显著。在这58年中,日照时数、降水、平均气温呈显著上升趋势,日照百分率、相对湿度呈波动上升趋势,波动幅度不大,而年平均风速总体上呈现下降趋势。气候增暖作用分析表明和田地区气候增暖作用显著,呈现出对全球气候变暖的明显响应特征。