广西秸秆燃烧大气污染物排放及生物炭转化固碳量估算

根据广西主要农作物产量,采用排放因子法对秸秆燃烧污染物排放量和碳释放量进行了估算,建立了2020年广西秸秆燃烧污染物排放清单和挥发性有机物(VOCs)物种清单,并对VOCs臭氧生成潜势(OFP)进行评估。结果表明:(1)2011—2020年广西主要农作物秸秆总量呈现增长趋势,每年秸秆燃烧量平均约占农作物秸秆总量的29%;水稻、玉米和甘蔗是广西农作物秸秆的主要来源,也是秸秆燃烧排放大气污染物的主要贡献源;(2)2020年广西秸秆燃烧VOCs和OFP总量分别为33020.32、143474.09 t,其中,含氧有机物和芳香烃是秸秆燃烧VOCs排放贡献最大的两类组分;(3)大气污染物排放强度高值区主要集中在广西中部和南部地区,如贵港、玉林和北海;(4)2020年广西秸秆燃烧碳排放总量达2.68×10^(6) t,将农作物秸秆全部转化为生物炭,估算的固碳量可达3.72×10^(6) t。

广西典型生物质燃烧气态污染物排放特征

为探究南方常见生物质燃烧产生的气态污染物的排放特征,利用炉灶对广西地区常见生物质燃烧产生的烟气进行实测,分析生物质燃烧排放污染物的排放因子、组分特征及化学反应活性。研究表明:生物质燃烧的CO、NO_(x)、CH_(4)和非甲烷总烃(NMVOCs)的平均排放因子为36.42、1.73、0.89 g·kg^(-1)和2.39 g·kg^(-1);乙醛是生物质燃烧排放的最主要的醛酮污染物,排放因子为147.09~599.10 mg·kg^(-1);7种生物质的醛酮污染物的臭氧生成潜势(OFP)总量在6.73~18.58 mg·m^(-3)之间,其中甲醛、乙醛和丙烯醛的OFP较高;广西2010—2019年间生物质秸秆燃烧排放的CO、NO_(x)、CH_(4)、NMVOCs及醛酮污染物的平均总排放量分别为252660.14、19060.86、23765.92、52795.02 t及40410.62 t,水稻、玉米和甘蔗秸秆是广西生物质燃烧释放大气污染物的主要贡献源。

城市垃圾焚烧厂烟气及周边土壤中多溴联苯醚的污染特征

垃圾焚烧已成为多溴联苯醚(PBDEs)的重要排放源之一,研究垃圾焚烧厂PBDEs的排放和污染特征对于掌握它们的环境行为和识别其环境风险有极为重要的意义。以3个垃圾焚烧厂为研究对象,对其排放的烟气及周边土壤中的PBDEs进行分析,结果表明,垃圾焚烧厂烟气中PBDEs质量浓度在1—500 pg·m^(−3)之间,不同垃圾焚烧厂烟气中PBDEs的含量差异可能主要与焚烧工艺有关。烟气中PBDEs含量占主导地位的为低溴代PBDEs,其主要来源于热解过程中高溴PBDEs的不完全脱溴或低溴物质的重新生成,BDE-1、BDE-3、BDE-47和BDE-209等单体含量较高。垃圾焚烧厂周边土壤PBDEs质量分数在10—150 ng·g^(−1)之间,污染水平属中等,同类物中低溴代PBDEs占比45%—65%,BDE-209占比25%—43%,BDE-209、BDE-47、BDE-77、BDE-118等单体含量较高。垃圾焚烧厂烟气及周边土壤PBDEs含量排序、Pearson相关性分析和主成分分析说明垃圾焚烧厂PBDEs排放仍受商业五溴、八溴和十溴联苯醚工业品影响,土壤中PBDEs可能主要来源于大气的沉降作用。同时,垃圾焚烧厂周边土壤中PBDEs单体和同类物组成均表现出低溴代PBDEs占比下降、高溴代PBDEs占比上升的特征,这主要是由于高溴代PBDEs同类物具有较低的蒸汽压,其更容易富集在颗粒相上,颗粒物易于在垃圾焚烧厂周边干湿沉降,而低溴代PBDEs同类物具有较高的蒸汽压,使其更容易富集于气相逸散,也更容易从土壤中挥发。

建筑陶瓷行业烟气NOx排放特性及控制技术现状

建筑陶瓷行业是大气污染防治重点对象之一。随着陶瓷行业烟气污染问题日益受到关注,各地相继出台更为严格的NOx排放标准。由于国家陶瓷行业大气污染物排放标准提标在即,摸清建陶行业废气排放现状及治理情况具有重要意义。在上述背景下,本文对29个建筑陶瓷企业燃料、氮氧化物排放水平及治理设施等进行资料收集及现场监测。结果表明:我国建陶企业喷雾干燥塔燃料以水煤浆为主,北方建陶企业成品窑燃料主要为天然气,南方为煤制气。北方建陶企业大多采用喷雾干燥塔和成品窑烟气混合方式排放。调研企业均配置NOx治理设施,NOx排放浓度均小于100 mg/m^3。南方企业采用单独收集排放方式。其中,喷雾干燥塔NOx集中在100—180 mg/m^3,成品窑NOx排放浓度集中在50—100 mg/m^3。现有NOx治理设施配置率较低。针对我国建陶行业NOx排放现状,喷雾干燥塔采用SNCR脱硝技术,成品窑采用中低温SCR脱硝技术组合以及SNCR和湿法多污染物协同组合技术组合是我国建陶行业烟气治理技术发展趋势。

青藏高原生活垃圾与牦牛骨共热解特性及动力学分析

为揭示青藏高原生活垃圾与牦牛骨共同热解焚烧处置性能,采用热重分析法分别对其进行单独热解以及不同质量比下共热解的失重特性研究,并运用非等温法进行热动力学分析。结果显示:生活垃圾、牦牛骨及其混合物热解失重过程都可分为3个阶段,且共热解过程中存在相互作用,在600℃附近共热解基本完成。共同热解不但能使反应更加集中,还能改善牦牛骨的热解性能。不同质量比会影响共热解的热动力学,随着牦牛骨混合质量分数的增加,共热解表观活化能和指前因子呈减小趋势。混合少量牦牛骨可以减缓共热解的成核作用,但随着混合质量分数的增加,会使共热解过程提前变为随机成核与随后生长控制。因此,在实际共同热解焚烧处置过程中,牦牛骨混合质量分数不宜过高,且需保持在600℃以上。

中低温NH_(3)-SCR催化剂抗中毒研究进展

目前,中低温氨选择性催化氮氧化物还原(NH_(3)-SCR)技术瓶颈在于确保催化剂高活性、高选择性前提下兼有抗硫耐水和抗碱土金属中毒等能力。该文综述了近年来适于中低温环境下SCR催化剂的研究进展,包括催化活性提高和抗中毒能力改进,阐述了影响中低温SCR反应的4大影响因素:表面酸性、活性位点、形貌结构、氧化还原性。并提出从源头设计出发,利用对影响催化剂性能的4大因素,设计出高效的目标催化剂。

金属氧化物低温催化氧化VOCs的研究进展

一直以来,开发强氧化活性和高抗性的金属氧化物催化剂都是催化脱除挥发性有机化合物(VOCs)领域的研究热点。本文从氧空位、活性氧物种、结构和晶面等角度,比较分析了催化剂的组成比例、形貌、焙烧温度、制备方法和载体等制备因素对增强催化氧化VOCs活性和二氧化碳选择性的影响。阐述了实际工况中的水蒸气、氮氧化物和二氧化硫在氧化反应过程中的中毒机制。展望了利用DFT计算,深入探索氧空位、晶格氧和表面吸附氧在VOCs催化氧化过程中的作用机理,并从活性组分分散度、高活性晶面占比、氧空位强度等关键方面来指导优化催化剂,为相关催化体系的研发提供了科学参考。

印染定形机废气治理技术

针对定形机废气中粉尘、VOCs、油烟处理效率低,及余热未充分利用等问题,设计一套“热回收-喷淋洗涤-静电除尘-活性炭吸附”四级的定形机废气处理新工艺。工艺后置活性炭吸附塔,不仅能去除VOCs,还能作为前三级工艺的保险装置,提高处理效率,确保废气达标排放。实际应用后,粉尘、油烟、VOCs可达标排放,处理效率达90%以上。每年回收热量折合标煤129.61 t,回收废油8.95 t,VOCs减排516.4 kg和粉尘21.63 t。

Mn-Ce/Ti-PILC催化剂低温脱硝性能研究

以钛基柱撑黏土(Ti-PILC)为载体,采用浸渍法制备了Mn-Ce/Ti-PILC催化剂,并考察了其脱硝性能。在n(Ti)∶m(黏土)为15 mmol/g、焙烧温度为400℃、Mn-Ce负载量(w)为12%和6%、空速为120000 h-1的条件下,Mn-Ce/Ti-PILC在宽温度窗口180~260℃的NO转化率可达90%以上,N2选择性可达80%以上;220℃时NO转化率接近100%,N2选择性达86%左右。柠檬酸和Mo的掺杂可进一步提高Mn-Ce/Ti-PILC的脱硝性能。Ti-PILC载体结构有助于活性组分分散,且Ti与Mn-Ce之间可形成强相互作用。Ce的加入可降低催化剂酸性位点强度。

污泥焚烧过程中重金属Pb的迁移转化特性

该文在实验条件下研究了温度、气氛、含水率以及钙基添加剂种类等因素对污泥焚烧过程中重金属Pb迁移转化的影响。实验结果表明,在污泥焚烧过程中,重金属Pb的挥发率随焚烧温度的升高呈先上升后下降趋势;在温度不变的条件下,重金属Pb的挥发率随含水率的增加而减小,随氧浓度的增加而增加;掺烧钙基后重金属Pb的挥发率上升,并且Pb的挥发率随钙基添加量的增加而变大,同时发现CaO促进Pb挥发的效果要强于Ca(OH)_(2),如分别添加10%的CaO和Ca(OH)_(2),Pb挥发率由未加添加剂时的47%,分别增加到83%、67%。进一步通过XRD、SEM-EDS仪器表征和Pb的重金属形态分析,明确了Ca与Pb在反应体系中为“竞争关系”。加入的钙基添加剂会与污泥中的硅铝酸盐反应生成铝硅酸盐钙物质,减少了硅铝酸盐与Pb反应的概率,降低了硅铝酸盐对Pb的固留作用,导致Pb残渣态占比显著减少及其挥发率显著增加。

飞灰改性载体负载锰铈脱硝催化剂的制备与表征

本文以改性垃圾焚烧飞灰为载体,通过优化后处理条件、锰铈负载量等工艺参数,制备出具有较高活性的脱硝催化剂。优化的制备的催化剂在温度为300℃、空速为32857 h-1时,脱硝效率达到93%。通过表征分析发现,改性飞灰载体比表面积大、孔道结构增多,催化剂具有以介孔为主的孔道结构,活性组分在载体表面高度分散,这些因素均有利于催化反应的快速进行,是催化剂具有较高脱硝活性的内在原因。

生物制药企业VOCs废气特征与治理

对某大型生物制药企业VOCs排放情况进行监测,研究该企业排放VOCs的重要环节,以及排放的VOCs种类,经过废气收集和治理,VOCs可以达标排放。本研究可为生物制药行业VOCs的治理提供一定借鉴和依据。

宝鸡市夏季不同功能区挥发性有机物污染特征及健康风险评价

关中地区大气臭氧污染近年呈加剧趋势,研究城市不同功能区VOCs污染特征及其健康风险至关重要.夏季在宝鸡市交通区、综合区、工业区和风景区(对照点)设置4个采样点,利用气相色谱-质谱/氢火焰离子检测器联用(GC-MS/FID)和高效液相色谱(HPLC)检测了115种挥发性有机物(VOCs),分析了不同功能区的污染特征,通过臭氧生成潜势(OFP)、·OH消耗速率(L_(·OH))和二次气溶胶生成潜势(SOAFP)评估其环境影响,并计算毒性VOCs的危害指数(HI)和终生致癌概率(LCR).结果表明,采样期间交通区、综合区、工业区和风景区的φ(TVOCs)平均值分别为(59.63±23.85)×10^(-9)、(42.92±11.88)×10^(-9)、(60.27±24.09)×10^(-9)和(55.54±7.44)×10^(-9),其中交通区烷烃占比最高,其它功能区均为含氧挥发性有机物(OVOCs)占比最高;不同功能区乙醛、丙酮、正丁烷和异戊烷等均较为丰富.交通区、综合区、工业区和风景区的甲苯与苯比值(T/B)的均值分别为1.84、2.39、1.28和1.64,同时还存在较多低于1的时段,异戊烷与正戊烷比值(i/n)多数集中在1~4之间,表明宝鸡市VOCs受到机动车尾气和油气挥发、生物质和煤燃烧以及工业涂装和铸造等工业源的影响较大.4个功能区的间/对-二甲苯与乙苯的比值(X/E)均低于2,风景区最小为1.79,表明宝鸡市VOCs一定程度上受到区域传输的影响;根据甲醛与乙醛比值(C1/C2)和乙醛与丙醛比值(C2/C3),表明醛酮类VOCs存在较明显的人为排放源且受到光化学反应的影响.各功能区OFP为:工业区>风景区>交通区>综合区,OVOCs和烯烃贡献大;各功能区L_(·OH)的范围为8.77~15.82 s^(-1),工业区乙醛贡献最大,其它功能区异戊二烯贡献大;各功能区SOAFP为:风景区>综合区>交通区>工业区,甲苯、间/对-二甲苯和异戊二烯为关键物种.根据EPA的健康风险评价方法,各功能区的毒性VOCs的危害指数(HI)均低于1,处于可接受水平,但工业区HI>1的天数占总采样天数的42.86%,存在较大风险;交通区、综合区、工业区和风景区的终生致癌风险(LCR)分别为1.83×10^(-5)、1.21×10^(-5)、1.85×10^(-5)和1.63×10^(-5),均处于评价体系的第Ⅲ等级,表明有较大可能的致癌风险,LCR超过10-6的物种有:甲醛、乙醛、1,2-二溴乙烷、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷和氯仿.