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第20届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2014年学术年会

作者：田贺忠北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家联合重点实验室北京 100875

近年来，随着中国快速工业化和城市化进程，粗放型的经济发展模式、以煤为主的能源生产和消费结构，城市发展的快速无序扩张，以及机动车保有量快速增长等因素，导致严重的区域性大气复合污染和雾霾污染，已成为危害公众健康、影响中国... 详细信息

近年来，随着中国快速工业化和城市化进程，粗放型的经济发展模式、以煤为主的能源生产和消费结构，城市发展的快速无序扩张，以及机动车保有量快速增长等因素，导致严重的区域性大气复合污染和雾霾污染，已成为危害公众健康、影响中国可持续发展和实现伟大中国梦的重要制约因素.重金属元素普遍存在于化石燃料、矿石等原材料中，在工业产品生产、化石燃料燃烧、固体废物焚烧等高温过程中，重金属元素会释放出来，并经过一系列物理化学变化，最终随烟气、飞灰和炉渣等排入环境.大量化石能源和矿物资源的消耗导致各种有毒有害大气污染物排放进入大气环境，并进一步通过大气扩散、化学转化、干湿沉降等过程进入地表水、土壤等其他环境介质中，危害生态环境和公众健康.当前，中国已处于有毒有害重金属污染毒害事件的高发期，其中尤以汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)等的污染最受关注，并已被纳入国家“十二五”重金属污染防治规划中.本研究通过采用“自下而上”和“自上而下”相结合的排放因子法，结合不同类别各种人为活动排放源的排放因子和各部门行业生产活动水平，比较系统完整地建立了1980～2010年近30 年来由于燃煤源(电厂、工业、居民生活及其他燃煤)和非燃煤源(有色金属冶炼、钢铁冶炼、建筑材料生产、油品燃烧、垃圾焚烧、生物质燃烧等)人为活动导致的12种典型有毒有害重金属元素Hg、As、Se、Cd、Pb、Cr、Ni、Sb、Mn、Co、Cu、Zb等的大气排放清单，深入考察分析了中国典型有害重金属排放的历史发展趋势和时空分布特征.同时，在北京地区选取了4个代表性的监测点位，分别代表中心城区(北师大校园)、道路交通源(北航北四环路边)、近郊区(大兴采育镇)和远郊区背景点(密云水库边农村)，在不同季节采集不同粒径范围的大气颗粒物(TSP/PM10/PM2.5)并分析考察颗粒物质量浓度及其中微量元素的浓度时空变化特征.在此基础上，从重点区域控制和重点行业控制两个层面上提出了中国大气有害重金属的综合排放控制对策建议.

关键词：重金属排放清单历史趋势污染特征时空变化控制对策

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北京市污水处理厂进水水质特征的统计学分析

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给水排水 2014年第S1期40卷 177-181页

作者：孙艳张逢胡洪营孙迎雪牛璋彬清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学深圳研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室深圳518055 北京工商大学环境科学与工程系北京100048 住房和城乡建设部城镇水务管理办公室北京100835

针对北京市36座城市污水处理厂,利用实际运行数据,系统分析了其进水水质特征以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布和相关关系。结果表明,北京市污水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度分布均呈正偏态分布,其月中间值分布范围... 详细信息

针对北京市36座城市污水处理厂,利用实际运行数据,系统分析了其进水水质特征以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布和相关关系。结果表明,北京市污水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度分布均呈正偏态分布,其月中间值分布范围分别为140.0~176.3mg/L、322.3~384.2 mg/L、130.3~223.9 mg/L、31.5~38.9 mg/L、40.0~46.5 mg/L和4.1~5.9mg/L。各水质指标间存在一定的一元线性关系,其中BOD5与COD相关关系显著,相关系数R2为0.81。进水BOD5/COD值分布在0.4~0.6之间的占55%,累积频率达85%时,BOD5/COD为0.6,说明北京城市污水具有较高的可生化性。BOD5/TN分布在1~4之间的概率为71%,表明大多数情况下生物脱氮的碳源不足。BOD5/TP的平均值为33.6,且大于20的累积概率为84%,表明在处理中可以满足生物除磷的需求。TN/TP分布在5~15之间的概率为76%,平均值为11.6,且TN/TP>5的概率为93.3%,因此可基本满足微生物生长对氮、磷的需求。

关键词：污水处理厂进水水质水质特征统计分析

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基于反渗透工艺的经济开发区污水再生利用体系建设案例分析

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给水排水 2014年第7期40卷 32-35页

作者：汤芳蔡雳黄晶晶管运涛胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学深圳研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室深圳518055 北京经济技术开发区管理委员会北京100176 中国电力工程顾问集团公司北京100120

详细解析了北京市经济技术开发区污水再生利用模式,分别从集中供应与分散供应的选择、处理工艺选择和水源选择等方面进行了讨论。北京市经济技术开发区采用集中供应方式;再生水主要用途为电子类工业企业的生产工艺用水,故选择微滤(MF)... 详细信息

详细解析了北京市经济技术开发区污水再生利用模式,分别从集中供应与分散供应的选择、处理工艺选择和水源选择等方面进行了讨论。北京市经济技术开发区采用集中供应方式;再生水主要用途为电子类工业企业的生产工艺用水,故选择微滤(MF)—反渗透(RO)工艺,用于生产高质量再生水;已建城区的城市污水处理厂二级出水被应用于MF—RO工艺的水源,而非本开发区内部的污水水源,这样可以保证水质水量稳定。目前该开发区污水再生利用体系运转良好。

关键词：污水再生利用再生水经济技术开发区微滤反渗透水源选择

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建筑扰动条件下大气流动与扩散的CFD模拟

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环境科学研究 2013年第8期26卷 829-837页

作者：李沁怡蔡旭晖康凌北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较.结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FA... 详细信息

用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较.结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FAC2(模拟值与试验值之比在0.5～2之间的比例)在水平与垂直风速下分别达到77.9%与61.0%;对湍流特征量的模拟偏差稍大,K(湍流动能)虽总体偏小,但FAC2仍达到了54.6%.选择湍流闭合的标准K-ε(ε为湍流动能耗散率)方案、重整化群K-ε方案和雷诺应力模型方案对结果的影响均不大.采用FLUENT模拟了类似城市街区建筑阵列条件的大气扩散个例,模拟结果反映了建筑扰动导致的扩散烟流轴线相对于平均风向的非常规偏移,并且扩散浓度与示踪试验结果相符较好,下风向32与63 m处的侧向模拟浓度峰值的相对误差分别为72.5%与36.9%.相比于高斯模式ISC3,FLUENT对复杂建筑阵列条件的扩散模拟结果更符合实际,如污染物向上风向扩散以及在建筑物周围堆积与绕流的现象.FLUENT扩散模拟还显示:近源处相邻建筑街道峡谷中的最大浓度沿下风向"阶跃"式减小,排放源所在街道峡谷中的最大浓度可比相邻街谷中的高几倍甚至1个数量级以上.

关键词：大气扩散 FLUENT 建筑扰动流动

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中国黑碳气溶胶排放量及其空间分布

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科学通报 2013年第31期58卷 1855-1864页

作者：张楠覃栎谢绍东北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

基于国家统计数据、国内最新实测排放因子数据和更符合中国实际情况的机动车排放因子模型计算了中国大陆(不包含港澳台地区)2008年黑碳气溶胶排放清单,并建立0.5°×0.5°的黑碳排放空间分布图.2008年中国大陆黑碳排放总量... 详细信息

基于国家统计数据、国内最新实测排放因子数据和更符合中国实际情况的机动车排放因子模型计算了中国大陆(不包含港澳台地区)2008年黑碳气溶胶排放清单,并建立0.5°×0.5°的黑碳排放空间分布图.2008年中国大陆黑碳排放总量为160.494×104t.其中工业源和居民生活消费源是最主要的贡献者,分别为69.503×104和63.602×104t,占总量的82.9%;交通运输黑碳排放量为19.463×104t,贡献了总量的12.1%;但不同省市各行业源贡献比例差异显著,可分为工业源贡献区、居民生活源贡献区、工业源和居民生活源共同贡献区,以及交通源贡献区.从能源类型看,黑碳主要来源于煤炭和生物燃料燃烧,分别占51.0%和32.2%.黑碳排放空间分布不均匀,呈东高西低的趋势,与区域经济发展情况和农村人口密度一致;其中高排放量地区以全国总面积的5.7%贡献了总排放量的41.2%,山西、河北、山东、河南以及四川等地具有较高的排放量.

关键词：黑碳排放清单排放因子空间分布

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典型污染时段鹤山大气VOCs的臭氧生成潜势及来源解析

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环境监控与预警 2014年第4期6卷 1-5,16页

作者：周炎钟流举岳玎利曾立民张涛广东省环境监测中心国家环境保护区域空气质量监测重点实验室广东广州510308 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

2013年10月对广东鹤山大气中挥发性有机化合物(VOCs)变化特征、臭氧生成潜势和来源进行了研究。结果表明,观测期间测得的VOCs总平均值为26.6×10-9,表现为烷烃>苯系物>烯烃;烯烃日间值变化幅度较大,在清晨达到最大值;苯系物... 详细信息

2013年10月对广东鹤山大气中挥发性有机化合物(VOCs)变化特征、臭氧生成潜势和来源进行了研究。结果表明,观测期间测得的VOCs总平均值为26.6×10-9,表现为烷烃>苯系物>烯烃;烯烃日间值变化幅度较大,在清晨达到最大值;苯系物与一次污染物CO的变化趋势十分接近;烷烃的峰值出现时间较苯系物有所提前,且在短时间内迅速升高,表明观测点周边可能存在排放源;大气中各类VOCs的臭氧生成潜势(OFP)贡献表现为苯系物>烯烃>烷烃;从物种来看,乙烯等10种物质对总OFP的贡献占到了80.4%;观测期间测得的OFP贡献较大的VOCs物种主要来源于石化源、油漆溶剂和汽油挥发源。

关键词：挥发性有机化合物臭氧生成潜势来源解析鹤山

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大气新粒子生成机制的研究

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化学学报 2013年第4期71卷 519-527页

作者：王志彬胡敏吴志军岳玎利北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

大气中新粒子生成机制和增长特性的研究对于理解区域空气污染和全球气候变化具有十分重要的意义.但是现有的研究对于生成机制的认识有限.因此,如何通过外场观测、实验室模拟和模型计算对新粒子的生成机制进行探讨成为大气环境科学界的... 详细信息

大气中新粒子生成机制和增长特性的研究对于理解区域空气污染和全球气候变化具有十分重要的意义.但是现有的研究对于生成机制的认识有限.因此,如何通过外场观测、实验室模拟和模型计算对新粒子的生成机制进行探讨成为大气环境科学界的研究热点和前沿.综述了目前环境大气中新粒子生成机制和增长特性的研究方法,总结了典型大气环境下外场观测的研究结果,阐述了国内外新粒子生成机制研究进展,指出了新粒子生成研究中尚待解决的关键科学和技术问题.

关键词：新粒子生成生成机制增长特性测量技术前体物

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大气中气相和颗粒相三氟乙酸浓度测定

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分析化学 2013年第8期41卷 1140-1146页

作者：胡瑕吴婧翟紫含张博雅张剑波北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京大学公共卫生学院

建立了我国大气中气相和颗粒相三氟乙酸(Trifluoroacetic acid,TFA)的采集和分析方法。采用环形扩散管-滤膜联用装置分离气相和颗粒相,利用环形扩散管的碱性涂层吸附气相TFA,石英滤膜吸附颗粒相物质。对气相和颗粒相样品分别处理,以2,4... 详细信息

建立了我国大气中气相和颗粒相三氟乙酸(Trifluoroacetic acid,TFA)的采集和分析方法。采用环形扩散管-滤膜联用装置分离气相和颗粒相,利用环形扩散管的碱性涂层吸附气相TFA,石英滤膜吸附颗粒相物质。对气相和颗粒相样品分别处理,以2,4-二氟苯胺作为衍生剂,与TFA反应生成TFA的苯胺产物,采用GC/MS进行分析。本方法在0.31～4.91μg/L浓度范围内呈线性关系(R2=0.9991),检出限为66 ng/L。采样装置回收率为(101±3)%,当采样量为48 m3,TFA大气浓度检出限为31 pg/m3。于2012年4～10月在北京大学采样点采集大气,测得其中TFA总浓度在501～7447 pg/m3范围,TFA在气相中的浓度大于在颗粒相中的浓度,气固分配系数Kp随温度变化。

关键词：三氟乙酸采集环形扩散管衍生 GC/MS 气固分配系数

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制浆造纸废水絮凝/Fenton深度处理工程应用的技术经济性分析

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中华纸业 2014年第12期35卷 10-13页

作者：刘晋恺时孝磊胡洪营清华大学深圳研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室广东深圳518055 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

根据某大型造纸企业废水处理厂深度处理工艺的运行数据，评价了“絮凝／Fenton”深度处理工艺对制浆造纸废水有机物的处理效果，同时分析了该工艺的运行费用。结果表明：制浆造纸废水二级出水经该工艺处理后，出水COD最优水平值（Techno... 详细信息

根据某大型造纸企业废水处理厂深度处理工艺的运行数据，评价了“絮凝／Fenton”深度处理工艺对制浆造纸废水有机物的处理效果，同时分析了该工艺的运行费用。结果表明：制浆造纸废水二级出水经该工艺处理后，出水COD最优水平值（Technology Achievable Limit，TAL-3．84％）可达43mg／l，出水COD保证值（TAL-95％）为56mg／l，保证值可以满足《山东省海河流域水污染物综合排放标准》的排水要求。COD去除率最优值（TAL-3．84％）为88．3％，去除率保证值（TAL-95％）为83．7％。COD去除率稳定，适合作为制浆造纸废水处理的末端保障工艺。该深度处理工艺的平均成本为1．46元／m^3，成本主要分布在1．21～1．71元／m^3范围内。运行成本中，药剂贳调所占比例最大，约为60％。

关键词：制浆造纸废水深度处理絮凝 Fenton法技术经济分析

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某城市河道中内分泌干扰物浓度分布及生态风险特征

某城市河道中内分泌干扰物浓度分布及生态风险特征

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深圳市第十一届环境科学学术交流会

作者：吴乾元胡洪营孙艳清华大学深圳研究生院深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室深圳518055 清华大学深圳研究生院深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室深圳518055 清华大学环境学院环境环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学环境学院环境环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

采用固相萃取-衍生化-气相色谱质谱方法,研究了江苏省某城市河道中内分泌干扰物的浓度分布特征.研究发现,双酚A浓度为100～1000ng/L,雌酮和雌三醇浓度为ND～200ng/L,辛基酚、17α-雌二醇和17β-雌二醇浓度较低,浓度范围为ND～20ng/L,而4... 详细信息

采用固相萃取-衍生化-气相色谱质谱方法,研究了江苏省某城市河道中内分泌干扰物的浓度分布特征.研究发现,双酚A浓度为100～1000ng/L,雌酮和雌三醇浓度为ND～200ng/L,辛基酚、17α-雌二醇和17β-雌二醇浓度较低,浓度范围为ND～20ng/L,而4-n-壬基酚则均未检出.在各种内分泌干扰物中,雌酮的风险商约为20～1200,双酚A的风险商约为1～7,约有20％样品中雌三醇的风险商处于1～170,需要予以控制;而辛基酚、4-n-壬基酚、17α-雌二醇和17β-雌二醇的风险商均小于1.

关键词：城市河道内分泌干扰物污染分布生态风险

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