上海市2020年初黑碳污染特征分析

黑碳是气溶胶的重要组分,影响着大气环境质量。自20世纪70年代以来,国际上开始探索极地地区黑碳气溶胶的污染特征,并将其列为气候变化的重要研究课题之一。该文选择上海市浦东新区灵山路、青浦区淀山湖、奉贤区海湾作为3个观测区域,分析了2020年1月15日-2月29日(新型冠状病毒肺炎疫情国内爆发期)黑碳的污染特征及其影响因素;结合2015-2020年期间浦东新区、青浦区和奉贤区环境空气质量历史数据,比较了新型冠状病毒肺炎疫情期间黑碳的排放特征。结果显示:疫情爆发期间,黑碳浓度先下降后上升,说明城市交通源排放是黑碳的主要来源;上海市城市大气中黑碳气溶胶浓度除受本地交通源影响较大外,一定程度也受外部输入的影响(包括北方重污染长距离输入和附近省市交通源污染的输入)。同时发现,疫情期间O_(3)作为首要污染物的天数大幅增多,远多于以PM_(2.5)为首要污染物的天数。

国内外石化行业火炬污染排放控制标准与规范研究

火炬系统是石油化工、冶金等行业为处理生产工艺中产生的或剩余的易燃有害气体的控制措施,是保证工艺设备安全运行的重要保障,同时也是降低环境污染的重要措施.火炬燃烧排放的CO2、NOx及未完全燃烧的VOCs(挥发性有机物)是造成环境污染的重要原因,而目前国内仍没有较为成熟的控制火炬排放的标准,因此形成火炬排放与控制的标准规范已成为绿色生态建设的重要环节.通过对火炬分类及系统组成、燃烧气体的流量和热值控制、引燃火焰及燃烧火焰的检测和监控、系统排放的检测和监控等方面的分析,以及对国外〔如USEPA(美国环境保护局)、美国南加州、欧盟等地区〕的火炬标准与国内的火炬标准规范进行对比,并以上海市火炬的统计结果为基础,提出了对于上海市火炬排放控制标准与规范的基本框架建议.框架内容主要包括4个方面:①监测泄放气的流量、压力,控制泄放气与辅助气的比例,使燃烧气体的热值达到完全燃烧的范围;②监测引燃火焰和燃烧火焰,保证火炬的运行;③监测火炬的可见排放;④加强火炬的监管力度,定时检维修.

我国固定源挥发性有机物污染管控的现状与挑战

挥发性有机物(VOCs)成为PM 2.5和臭氧(O 3)协同控制的核心污染物之一,但目前VOCs污染控制仍处于摸索阶段,其控制措施的有效性有待总结研究.为了进一步推动VOCs管控的有效性和科学性,对VOCs的定义、表征方法、排放标准、全过程控制技术及相应制度体系的现状进行了梳理,分析了存在的问题,并提出了相应的对策建议.结果表明:①国家和地方对VOCs的定义尚未统一,导致管控范围不明确,因此建议基于VOCs的物理性质(沸点和蒸气压)确定其管控范围,并与恶臭物质、有毒有害污染物分类协同控制,研究制定豁免清单和优先控制清单.②通过比较VOCs表征和监测方法的差异发现,非甲烷总烃(NMHC)的检测方法在稳定性、可靠性方面尚存在不足,建议建立总碳氢化合物(THC)与NMHC相结合的监测方法.③基于全过程控制技术体系的概念,分析并发现源头控制、过程控制、末端治理措施实施中存在投入和产出不平衡、稳定达标困难等问题,建议基于治理措施的全生命周期综合效益评价,建立最佳治理技术筛选方法.④针对VOCs排放总量控制制度与排污许可证制度、排放税制度等尚未有效联动的问题,建议统一总量核算办法、增设专门的VOCs排放税.⑤鉴于国家和地方排放标准存在差异,建议制定区域一体化排放标准以避免某些产业在有限区域内简单转移.

杭州湾北岸36种挥发性有机物污染特征及来源解析

为研究杭州湾北岸VOCs(挥发性有机物)的浓度水平、组成特征、反应活性和潜在来源,采用GC-FID在线监测系统对杭州湾北岸环境大气中的36种VOCs开展了为期1 a(2017年12月-2018年11月)的连续观测,采用LOH(VOCs的·OH消耗速率)和OFP(O3生成潜势)2种方法估算了大气VOCs的反应活性,并利用PMF(正定矩阵因子分解)和CPF(条件概率函数)模型分析其来源.结果表明:①φ(VOCs)小时平均值在冬季(26.47×10^-9)最高,夏季(9.76×10^-9)最低;全年φ(VOCs)小时平均值为21.24×10^-9,其中烷烃、烯烃+炔烃、芳香烃、卤代烃的贡献率分别为33.24%、34.13%、15.63%、17.00%;φ(烷烃)、φ(芳香烃)和φ(卤代烃)呈较明显的昼夜变化特征,φ(烯烃)和φ(炔烃)无明显昼夜变化趋势.②大气VOCs的总LOH和OFP分别为9.39 s-1和220.57μg/m3,KOH(·OH反应速率常数)和MIR(最大增量反应活性)系数的平均值分别为17.34×10-12 cm3/(molecule·s)和3.31;KOH和MIR系数的平均值分别与间/对-二甲苯的KOH和乙苯的MIR系数接近,表明大气VOCs的化学反应活性较强;VOCs关键活性物种为异戊二烯、乙烯、丙烯、甲苯、二甲苯和顺-2-丁烯.③特征物种相关性分析表明,杭州湾北岸大气存在老化现象,异戊烷和正戊烷受煤燃烧源影响较大,二甲苯和乙苯受溶剂排放源影响较大,甲苯和苯除受机动车尾气影响外,还受其他排放源影响.④PMF和CPF模型来源分析表明,大气VOCs主要来自石化工业源、燃料挥发源、生物质燃烧和煤燃烧源、机动车排放源和溶剂使用源,其中,机动车排放源主要来自西北方向,其他源主要来自西北、西和西南方向.研究显示,杭州湾北岸大气VOCs来源复杂,受周边工业区的影响较大.

泄漏检测与修复(LDAR)建档方法研究及应用进展

泄漏检测与修复(LDAR)是石化和化工行业挥发性有机物(VOCs)无组织排放管控的重要抓手.项目建档作为LDAR实施的第一步同时也是最关键的一步,其科学性、完整性和准确性决定着LDAR的整体实施质量.通过对LDAR建档方法及应用情况的调研,归纳总结了不同建档方法的优缺点,并采用问卷方式对国内建档方法应用现状进行了调查分析,展望了建档技术的未来发展趋势.结果表明:①当前国内外在用的建档方法主要包括传统挂牌法、PID图标识法、拍照标识法、GPS定位法、条形码/二维码挂牌法、无线射频挂牌法等.②美国、欧盟目前仍以传统挂牌法为主,加拿大除传统挂牌法外,拍照标识法的应用也较为广泛.③我国应用最多的为拍照标识法,其次为传统挂牌法,调查对象中采用过这两种方法的LDAR服务商占比分别为90.0%和50.0%,此外PID图标识法、条形码/二维码、其他方法的应用占比分别为30.0%、17.5%和5.0%,整体上我国建档方法比美欧国家更加多样化.④我国现代科技的迅猛发展为LDAR建档技术的创新与变革提供了契机,未来建档技术将向更智能、更便捷、更高效的方向发展.研究显示,国内尚未形成统一的LDAR建档技术标准体系,建议今后应尽快加强相关标准建设,保障LDAR的实施质量与效果.

钙离子存在下胞外聚合物及其模拟溶液在膜污染中的差异

针对膜生物反应器膜污染的问题,为探究模拟物质替代实际物质的可行性,以胞外聚合物(EPS)及其模拟溶液(BSA+SA)为研究对象,对比了钙离子(Ca2+)存在下胞外聚合物及其模拟溶液在膜污染中的差异,考察了EPS-Ca2+和BSA+SA-Ca2+在粒径分布、官能团、流变特性和膜污染行为等方面的差异。结果表明:Ca2+使得溶液粒径变大,且EPS-Ca2+的平均粒径大于BSA+SA-Ca2+的平均粒径;不同官能团与Ca2+发生作用导致红外光谱中特征峰发生偏移;BSA+SA-Ca2+水胶体系结构更稳定,随着应变的增大,胶体结构被破坏的程度较轻;在微滤过程中,相同操作条件下,BSA+SA-Ca2+的膜污染现象更为严重。进一步采用Hermia过滤模型拟合发现,EPSCa2+和BSA+SA-Ca2+分别对中间堵塞模型和滤饼层过滤模型的拟合程度最高。上述结果可为膜污染过程中胞外聚合物及其膜污染机理研究提供参考。