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环境工程 2023年第10期41卷 51-60页

作者：王沁意盛扬悦宋宁宁张珺绮曾颂曦钱晓雍邱恺培刘启贞上海市环境科学研究院上海200233 国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237 上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 上海市环境监测中心上海200235

污水处理设施作为城市建设重要的基础设施,同时也是温室气体排放的重要来源。然而,污水处理行业面临的温室气体排放“数据不准、来源不清”的问题,使得其减污降碳协同增效工作推进受阻。针对此问题,需利用监测手段获取现场数据,从而修... 详细信息

污水处理设施作为城市建设重要的基础设施,同时也是温室气体排放的重要来源。然而,污水处理行业面临的温室气体排放“数据不准、来源不清”的问题,使得其减污降碳协同增效工作推进受阻。针对此问题,需利用监测手段获取现场数据,从而修正与辅助目前的温室气体减排工作,助力污水处理行业实现绿色转型。在对目前国内外污水处理厂温室气体排放监测的相关研究进行归纳的基础上,总结了监测方法体系,并从工艺自身特征角度分析了现有监测数据、识别了污水处理过程中温室气体排放的主要影响因素。同时,为进一步开展污水处理行业温室气体监测研究和方法标准化提供了参考与借鉴。

关键词：温室气体污水处理监测方法排放因子

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盐酸羟胺/铁基MOFs/过硫酸盐体系降解磺胺嘧啶

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中国环境科学 2021年第6期41卷 2685-2697页

作者：吴承梓张巍万彦涛修光利华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

使用盐酸羟胺(HA)促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅲ)循环,强化铁基金属有机骨架(Fe-MOFs)/过硫酸盐(PS)体系降解水中磺胺嘧啶(SDZ).通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对Fe-MOFs进行结构和形... 详细信息

使用盐酸羟胺(HA)促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅲ)循环,强化铁基金属有机骨架(Fe-MOFs)/过硫酸盐(PS)体系降解水中磺胺嘧啶(SDZ).通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对Fe-MOFs进行结构和形貌的表征.探究了溶液初始pH值、PS浓度、Fe-MOFs投加量、HA浓度、SDZ浓度、共存离子、腐殖酸等对SDZ去除效果的影响,并考察了该体系的实际应用前景.结果表明,Fe-MOFs/PS/HA体系在较宽的初始pH值范围(3~6)内,对于SDZ的180min去除率可达到90.1%以上.适量的HA可以促进Fe-MOFs/PS体系降解SDZ的性能.自由基清扫实验和电子顺磁共振实验表明,Fe-MOFs/PS/HA体系降解SDZ的过程中产生了SO_(4)^(-)•、•OH、O_(2)^(-)•以及^(1)O_(2).在本文考察范围内,Fe-MOFs/PS/HA体系对SDZ的降解性能随pH值(pH=3~6)升高逐渐下降;随着PS、HA、Fe-MOFs浓度的升高,SDZ去除率呈现率先上升后下降的趋势.氯离子、腐殖酸等因素对该体系应用于实际地表水存在负面作用,但HA可以强化该体系在自然环境下降解SDZ的效果.循环实验结果表明,Fe-MOFs具有良好的重复使用性,表现出了良好的应用潜力.

关键词：铁基金属有机骨架还原剂过硫酸盐催化降解机制磺胺嘧啶

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聚氨酯和聚碳酸酯制造过程的恶臭排放特征和指纹谱

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环境工程学报 2021年第2期15卷 755-764页

作者：陈凌霄修光利黄银芝上海市环境保护化学污染物环境标准和风险管理重点实验室上海200237 华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200237

聚氨酯和聚碳酸酯制造属于典型的石油化工行业。制造过程中的恶臭排放是石化行业的重要的污染问题。采用气相色谱质谱联用(GC-MS)方法对聚氨酯和聚碳酸酯制造过程中的臭气排放特征和指纹谱进行研究。在所采集的样品中共定量分析了96种物... 详细信息

聚氨酯和聚碳酸酯制造属于典型的石油化工行业。制造过程中的恶臭排放是石化行业的重要的污染问题。采用气相色谱质谱联用(GC-MS)方法对聚氨酯和聚碳酸酯制造过程中的臭气排放特征和指纹谱进行研究。在所采集的样品中共定量分析了96种物质,其中芳香烃、烷烃和有氧烃的含量最高。结合物质含量与阈稀释倍数分析,将乙酸丁酯、甲苯、1-丁烯、苯乙烯、乙苯识别为主要的特征污染物,发现各样品的理论臭气浓度远低于我国国家标准和各地方标准中管控的臭气浓度限值。从定量分析的96种物质中筛选出20种作为指纹谱指标物质,根据其归一化浓度绘制各采样点的指纹谱,同时利用移动监测车在各排气筒下风向100~300 m处的连续监测结果对指纹谱进行初步验证。本研究得出指纹谱的科学性与准确性,可为石化行业的恶臭污染管理提供参考。

关键词：石化行业聚氨酯聚碳酸酯恶臭污染排放特征指纹谱

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污染场地多相抽提低碳修复布井方案优化模拟研究

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环境科学研究 2023年第8期36卷 1596-1606页

作者：金嘉路杨逸文王震张婉莹周龑张峰李磊崔长征华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 上海市环境科学研究院国家环境保护城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233 中石化第五建设有限公司广东广州510145 上海格林曼环境技术有限公司上海200001 中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心河南洛阳471003

多相抽提(multi-phase extraction,MPE)技术常用于土壤与地下水修复,高效、低碳和低成本的布井方案优化是多相抽提技术进一步发展的关键.本研究通过自主编写的MATLAB-TMVOC联合优化程序,以模拟的苯污染场地为研究对象,对抽提井群水平布... 详细信息

多相抽提(multi-phase extraction,MPE)技术常用于土壤与地下水修复,高效、低碳和低成本的布井方案优化是多相抽提技术进一步发展的关键.本研究通过自主编写的MATLAB-TMVOC联合优化程序,以模拟的苯污染场地为研究对象,对抽提井群水平布设方案和抽提井开筛位置进行优化,并探究了土壤渗透率对抽提井布设方案的影响.结果表明:MATLAB-TMVOC联合优化程序具有快速高效的特点,可以免除复杂的人工调参过程,相比人工优化可节省50%以上的模拟时间和90%以上的模拟量.优化后的抽提井布设间距随着土壤渗透率的降低而缩小,对于本研究所构建的模型,当土壤渗透率处在2×10^(-13)~8×10^(-12)m^(2)范围内时,土壤渗透率每减少10^(-13)m^(2),优化后的抽提井间距会减小约0.13 m,即土壤渗透率减少一个数量级,抽提井间距应减小17.8%~48.3%.对于土壤渗透率低于10-13m2的黏性地层,污染羽核心位置的布井间距应当小于4 m.优化后的修复方案能够降低成本、减少碳排放,当目标去除率为90%时,优化后的MPE修复方案可以节约29.7%~34.7%的运行成本、22.7%~29.3%的总成本以及21.4%~40.4%的碳排放量.研究显示,污染场地MPE修复井布设方案应当与场地渗透率和污染羽分布相结合,采取在污染源至污染羽尾方向上由密至疏的非均匀布井方案,以实现高效低碳修复.

关键词：多相抽提污染场地布井方案低碳修复 TMVOC

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疫情防控期间上海市城郊空气污染特征比较

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环境科学与技术 2022年第12期45卷 145-153页

作者：朱爽段玉森修光利华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 华东理工大学资源与环境工程学院上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 上海市环境监测中心上海200233

为比较COVID-19疫情防控期间上海市城郊地区环境空气污染特征,文章对闵行区与奉贤区2个观测点的主要空气污染物进行了研究。基于2019-2021年疫情防控同期,分析4种主要污染物以及气象条件的变化特征,分析结果显示,NO_(2)受防控措施影响... 详细信息

为比较COVID-19疫情防控期间上海市城郊地区环境空气污染特征,文章对闵行区与奉贤区2个观测点的主要空气污染物进行了研究。基于2019-2021年疫情防控同期,分析4种主要污染物以及气象条件的变化特征,分析结果显示,NO_(2)受防控措施影响最显著,城郊差异最小。O_(3)平均浓度比防控前分别上升65%(城区)、21.26%(郊区),城郊差异最明显。2020年防控期相较2019、2021年同期NO_(x)、PM_(2.5)、O_(3)显著下降。气象条件分析结果表明,城区相较于郊区有更多的静稳天气,从而不利于污染物扩散。Spearman相关性分析结果显示,O_(3)在城区与郊区都属于VOCs控制区,且在城区关系更加显著。采用潜在源贡献因子分析法和浓度权重轨迹分析法对比分析O_(3)污染区域输送的差异,上海城区O_(3)污染受上海本地生成贡献、杭州湾地区的气团中距离输送以及浙江沿海城市气团长距离输送综合作用。疫情防控措施导致上海市城郊两地污染物不同程度的减排,有效改善了上海市短期空气质量。

关键词：新冠肺炎防控城郊特征污染源分析

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脂肪族单氢取代多氟羧酸位置异构体的单分子检测研究

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环境工程 2024年

作者：程梦源汤雯赵娴杨泽楷李洪双田思语罗丹谢雪迎李浦风邱恺培国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室华东理工大学资源与环境工程学院煤液化气化及高效低碳利用全国重点实验室(上海) 上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海污染控制与生态安全研究院

全氟和多氟羧酸（Per- and Polyfluorinated Carboxylic Acids， PFCAs）及异构体种类繁多、环境风险大，近年来受到广泛关注。现有检测方法在缺乏标准品的前提下，难以满足PFCAs异构体精准分析需求。基于待测分子体积与阻断电流线性响... 详细信息

全氟和多氟羧酸（Per- and Polyfluorinated Carboxylic Acids， PFCAs）及异构体种类繁多、环境风险大，近年来受到广泛关注。现有检测方法在缺乏标准品的前提下，难以满足PFCAs异构体精准分析需求。基于待测分子体积与阻断电流线性响应关系的单分子检测方法，能够实现无需标准品的PFCAs检测，但对PFCAs异构体的分辨能力尚待验证。本研究以脂肪族单氢取代PFCAs位置异构体为研究对象，通过提取待测物单分子原始信号的阻断电流、停留时间、标准差、峰峰值，和统计信号的峰值、半峰宽、偏度、峰度共八个特征参数，再结合频率调制手段，提取除停留时间外其它特征在施加500、200、100和50 Hz滤波下的分布情况、将参数个数拓展至36维，发展了一种耦合频率调制的多维特征单分子算法，实现了野生型Aerolysin纳米孔对上述PFCAs异构体待测物近100%准确识别。这一方法为完全区分不同种类及不同取代方式的PFCAs异构体奠定了基础。

关键词：多氟羧酸位置异构体脂肪族氢取代单分子检测多维特征参数频率调制

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泄漏检测与修复(LDAR)建档方法研究及应用进展

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环境科学研究 2021年第4期34卷 882-889页

作者：张钢锋费波修光利华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海市环境科学研究院上海200233 华东理工大学上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237

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... 详细信息

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.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 无组织排放泄漏检测与修复(LDAR) 建档方法

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典型涂料制造企业VOCs排放量核算与排放特征分析

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环境工程学报 2021年第3期15卷 1049-1059页

作者：潘昕张巍黄银芝修光利华东理工大学资源与环境工程学院上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

采集了上海地区8家不同类型的涂料制造企业中不同生产环节有组织排放的废气样本,分析其VOCs组分特征和活性VOCs物种,并应用3种实际排放量核算方法计算企业的VOCs年排放量,分析了其与排污许可排放量的关系。结果表明:1)涂料制造行业排放... 详细信息

采集了上海地区8家不同类型的涂料制造企业中不同生产环节有组织排放的废气样本,分析其VOCs组分特征和活性VOCs物种,并应用3种实际排放量核算方法计算企业的VOCs年排放量,分析了其与排污许可排放量的关系。结果表明:1)涂料制造行业排放废气的特征组分为芳香烃、OVOCs、卤代烃,占全部VOCs质量浓度的56.2%~99.1%,乙酸乙酯、乙酸丁酯、4-乙基甲苯、间/对二甲苯、甲苯、甲乙酮是涂料制造行业VOCs排放的典型物种;2)基于MIR值法的计算结果,芳香烃和OVOCs是涂料制造行业排放VOCs的主要活性组分,累计OFP贡献率达36.0%~99.8%,其中,4-乙基甲苯(52.1%)、氯乙烯(48.1%)、乙酸丁酯(47.9%)、乙酸乙酯(42.6%)、间/对二甲苯(41.3%)是各类涂料工艺废气中OFP贡献率最高的物质,除苯系物、乙酸酯类化合物外,氯乙烯、甲乙酮、四氢呋喃也是涂料制造过程中值得关注的活性物质;3)涂料制造企业车间的有组织废气VOCs排放量占全厂VOCs排放量的75.0%以上,其次是实验室废气,VOCs排放量为3.5%~16.8%。在VOCs实际排放量核算中,使用实测法的核算结果与物料衡算法接近,且计算简便,在正常运行时均低于许可排放限值;而产污系数法所核算数值较许可排放限值更高,在现阶段可作为一项惩罚性计算方法。

关键词：涂料制造业挥发性有机物(VOCs) 排放量核算排放特征

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苯高效降解菌群富集及其降解机理研究

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环境科学学报 2021年第9期41卷 3770-3776页

作者：张磊罗启仕陈欣沈佳敏王震张峰吕树光林匡飞崔长征华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室上海200237 永清环保股份有限公司上海分公司上海200051 上海格林曼环境技术有限公司上海200001

微生物绿色、低耗、原位修复去除污染土壤与地下水中可降解污染物日益受到关注.本研究从江苏某农药厂苯系物污染土壤中以苯为唯一碳源富集获得苯降解菌群.在28℃、pH=8.0、添加100 mg·L^(-1)酵母粉条件下,该菌群在6 h内完全降解100... 详细信息

微生物绿色、低耗、原位修复去除污染土壤与地下水中可降解污染物日益受到关注.本研究从江苏某农药厂苯系物污染土壤中以苯为唯一碳源富集获得苯降解菌群.在28℃、pH=8.0、添加100 mg·L^(-1)酵母粉条件下,该菌群在6 h内完全降解100 mg·L^(-1)的苯,利用Q-TOF解析出苯酚和邻苯二酚等主要代谢产物,并通过PCR扩增出苯酚单加氧酶基因(GenBank登录号:MW388722).该菌群30 h内可完全降解30 mg·L^(-1)的苯、甲苯和乙苯混合物,高通量测序结果显示该菌群主要含有Cupriavidus、Arthrobacter、Dyella、Corynebacterium、Microbacterium等菌属,其中Cupriavidus为优势菌,菌群群落结构稳定且可高效降解苯,具有潜在的应用前景.

关键词：原位修复苯系物(BTEX) 生物降解代谢途径群落结构

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印刷环节挥发性有机物无组织排放特征测定研究

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环境污染与防治 2022年第2期44卷 225-229页

作者：宋梦龄唐文婷张巍宋捷沈晓波修光利华东理工大学资源与环境工程学院上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237 上海污染控制与生态安全研究院上海200237 南大环境规划设计研究院(江苏)有限公司江苏无锡214000

对使用溶剂型油墨的凹版印刷设备和使用水性油墨的柔版印刷设备无组织排放的挥发性有机物(VOCs)浓度进行了实际监测,并采用计算流体动力学模拟无组织排放VOCs的收集效率。结果表明:(1)使用溶剂型油墨的凹版连续印刷过程非甲烷总烃(NMHC... 详细信息

对使用溶剂型油墨的凹版印刷设备和使用水性油墨的柔版印刷设备无组织排放的挥发性有机物(VOCs)浓度进行了实际监测,并采用计算流体动力学模拟无组织排放VOCs的收集效率。结果表明:(1)使用溶剂型油墨的凹版连续印刷过程非甲烷总烃(NMHC)最高均值达到5975.67 mg/m^(3),约为使用水性油墨的柔版印刷(191.67 mg/m^(3))的31.2倍。虽然使用水性油墨可明显降低NMHC的排放,但其操作空间的浓度依然存在超过《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019)的现象。(2)印刷车间应该设置专门的调墨室,能缓解印刷车间内挥发性污染气体浓度的波动。(3)计算流体动力学模拟显示,设置合理的集气罩可有效降低VOCs的无组织排放,收集效率为70%~75%。

关键词：印刷挥发性有机物无组织排放计算流体动力学模拟

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