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典型污水处理工艺中N_(2)O排放特征差异及机制
1
作者 陈慧玲 齐鲁 +7 位作者 陈加波 夏智恒 李乾岗 敖梓鼎 姜昭 张彤彤 王洪臣 刘国华 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期718-726,共9页
主要对比了SBR和AAO这两类典型污水处理工艺中N_(2)O的排放特征,并分析引起差异的机制.结果表明,按照SBR的总氮去除量计算的N_(2)O排放因子为2.36%,比AAO高1.92倍.其中好氧段为两种工艺中N_(2)O产生的主要阶段,占总产生量的90%以上.间... 主要对比了SBR和AAO这两类典型污水处理工艺中N_(2)O的排放特征,并分析引起差异的机制.结果表明,按照SBR的总氮去除量计算的N_(2)O排放因子为2.36%,比AAO高1.92倍.其中好氧段为两种工艺中N_(2)O产生的主要阶段,占总产生量的90%以上.间歇运行的SBR工艺相较于连续运行的AAO工艺,低DO时间占比更久,在好氧运行开始时会发生NH_(4)^(+)-N浓度的突增,且存在NO_(2)^(-)-N的高浓度积累.微生物菌群结构及酶活性分析显示了SBR工艺的硝化细菌AOB/NOB比值及NOR活性分别为AAO工艺的1.7倍和1.4倍,进一步促进好氧阶段AOB介导的硝化反硝化途径产生更多的N_(2)O,这是SBR具有高N_(2)O排放因子的本质原因. 展开更多
关键词 污水处理 N_(2)O AAO SBR 排放特征 机制
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MBR工艺医院污水处理系统碳排放特征研究
2
作者 何俊卿 崔芳囡 +3 位作者 王曼 石磊 程荣 郑祥 《环境科学研究》 北大核心 2025年第2期243-252,共10页
膜生物反应器(MBR)在以保障公共卫生和生态环境安全为重心的医院污水处理领域展现出独特优势。本研究基于排放因子法,核算采用MBR为主要工艺的医院污水处理系统(简称“MBR系统”)全流程碳排放,从碳排放角度探讨MBR工艺在医院污水处理中... 膜生物反应器(MBR)在以保障公共卫生和生态环境安全为重心的医院污水处理领域展现出独特优势。本研究基于排放因子法,核算采用MBR为主要工艺的医院污水处理系统(简称“MBR系统”)全流程碳排放,从碳排放角度探讨MBR工艺在医院污水处理中的适用性,并与另一类医院污水处理主流工艺-生物接触氧化法进行对比。结果表明:①MBR系统总体碳排放以间接碳排放为主,占比为70.26%;在所有类别碳排放来源中,电耗、化粪池、药耗碳排放和污水处理N_(2)O碳排放是MBR系统主要的碳排放来源,占比分别为62.29%、22.48%、7.98%和4.84%;化粪池碳排放占比远高于后续污水处理过程产生的直接碳排放。②MBR系统吨水碳排放强度〔(1.47±0.3)kg/m^(3))(以CO_(2)当量计)〕与生物接触氧化工艺处理系统(简称“BCO系统”)〔(1.57±0.18)kg/m^(3))〕相当,其去除单位NH_(3)-N碳排放强度〔(51.53±23.15)kg/kg)〕低于BCO系统〔(76.39±32.45)kg/kg〕。③MBR系统电耗碳排放强度高出BCO系统43.08%,但是药耗和污泥碳排放强度仅为BCO系统的75.39%和14.79%。④相比BCO系统,MBR系统消毒剂使用量和作为危险废物的污泥产量更少,减少了消毒和污泥处置带来的次生健康和环境风险。研究显示,在医院污水处理中,与应用广泛的生物接触氧化工艺相比,MBR工艺不仅具有明显的公共卫生安全和生态环境效益,碳排放水平也略低于BCO工艺,可以作为医院污水处理的优选工艺。 展开更多
关键词 医院污水 碳排放 膜生物反应器(MBR) 生物接触氧化 排放因子法
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一种计算植被中红外反射率的模型研究
3
作者 贺丽琴 景欣 +3 位作者 晏磊 钟宜根 肖智峰 曾凡刚 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1622-1628,共7页
中红外反射率对于植被具有重要的应用价值,然而由于中红外波段内地物的发射能量和太阳的反射能量耦合在一起,使得地物在中红外波段的反射率不易得到。建立了一种计算植被中红外反射率的模型,对其敏感性分析表明该模型可靠性较强。运用... 中红外反射率对于植被具有重要的应用价值,然而由于中红外波段内地物的发射能量和太阳的反射能量耦合在一起,使得地物在中红外波段的反射率不易得到。建立了一种计算植被中红外反射率的模型,对其敏感性分析表明该模型可靠性较强。运用该模型计算出了多个研究站点的植被中红外反射率,得到的值与实际相符,且与NDVI呈一定的负相关关系。用该模型得到的中红外反射率代替红外反射率与近红外反射率建立了一个新的植被指数,结果表明该新植被指数能反映出植被的覆盖度且具有对气溶胶不敏感的优势。 展开更多
关键词 中红外 计算模型 新植被指数
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TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极制备及其氨氧化性能
4
作者 刘国华 李乾岗 +4 位作者 张彤彤 杜洪彪 仙光 曾凡刚 齐鲁 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6181-6193,共13页
为进一步提高氯介导的电化学高级氧化(Cl-EAO)脱氨效率,本研究制备了一种新型TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极(TiO_(2)NBs-RuO_(2)),在考察其材料及电化学性质的基础上,探讨了不同条件对该阳极氨氧化性能的影响,并结合电子顺磁共振(EPR)... 为进一步提高氯介导的电化学高级氧化(Cl-EAO)脱氨效率,本研究制备了一种新型TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极(TiO_(2)NBs-RuO_(2)),在考察其材料及电化学性质的基础上,探讨了不同条件对该阳极氨氧化性能的影响,并结合电子顺磁共振(EPR)和自由基淬灭实验对氨氧化机理进行了探究.材料表征结果表明,RuO_(2)均匀的负载在了TiO_(2)纳米线的表面,形成了疏松多孔的稳定结构,纳米线直径在100nm以内.电化学表征结果表明,TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极能够抑制析氧反应从而提高析氯反应电流效率.TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极的氨氧化过程符合零级反应动力学特征,50min内氨氮去除效率可达99.6%以上,显著高于未改性的Ti-RuO_(2)阳极及TiO_(2)-RuO_(2)阳极,并且其氨氧化性能会随着初始氨氮浓度、初始氯浓度、初始pH值以及电流密度的增加而增加.机理探究结果表明ClO·在氨氮降解过程中发挥了最主要作用.此外,研究对比了最常见的商用Ti-RuO_(2)阳极,发现TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极较商用阳极氨氧化效率提高29.7%,且能耗比和硝态氮产率更低. 展开更多
关键词 氨氮 活性氯 氯自由基 二氧化钛 电化学高级氧化
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渗滤液处理过程碳排放核算及减碳路径探索 被引量：6
5
作者 杨清雯 陈惠鑫 +2 位作者 石磊 程荣 郑祥 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2444-2452,共9页
随着生活垃圾处理量逐年上升,垃圾渗滤液作为一种生活垃圾处理过程中产生的高有机负荷、高氨氮废水,处理过程能够产生大量碳排放。基于此,本研究采用排放因子法,构建了适合垃圾渗滤液处理过程碳排放的核算方法体系,以充实生活垃圾处理... 随着生活垃圾处理量逐年上升,垃圾渗滤液作为一种生活垃圾处理过程中产生的高有机负荷、高氨氮废水,处理过程能够产生大量碳排放。基于此,本研究采用排放因子法,构建了适合垃圾渗滤液处理过程碳排放的核算方法体系,以充实生活垃圾处理领域对渗滤液处理过程碳核算的研究,并为类似工程提供借鉴。该方法体系核算了渗滤液处理过程中CH_(4)和N_(2)O的直接排放以及由药耗和电耗带来的间接CO_(2)排放。基于该体系,本研究选择了8个典型渗滤液处理工程,核算并分析了3种渗滤液(焚烧渗滤液、低龄填埋渗滤液和老龄填埋渗滤液)处理过程产生的碳排放结构特征。核算结果表明:①垃圾焚烧渗滤液和低龄填埋渗滤液的碳排放特征相似,相比老龄填埋渗滤液,碳排放强度更高;焚烧渗滤液和低龄填埋渗滤液碳排放以直接排放为主,CH_(4)和N_(2)O直接排放占比高达80%;老龄填埋渗滤液碳排放以间接排放为主,电耗造成的间接排放占比达到37%。②垃圾渗滤液处理去除单位COD、TN造成的碳排放量与市政污水相近,其中渗滤液去除单位TN产生的碳排放量略高于市政污水,因此需要提高相关处理系统的碳排放效率。③相关性分析显示,吨水碳排放量与直接排放占比、单位TN碳排放强度、进水COD浓度、进水TN浓度等均呈显著正相关。研究显示,垃圾渗滤液的碳排放特征与市政污水相比存在差异,CH_(4)回收、提高能效和使用新型膜材料是渗滤液处理减排的可行路径,本核算结果可为其他垃圾渗滤液处理碳核算提供参考。 展开更多
关键词 垃圾渗滤液 碳排放核算 排放因子法
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机器学习-多元线性回归预测铜的水生态基准 被引量：2
6
作者 杨晓玲 王梦晓 +5 位作者 李晓娟 袁雅文 邵美晨 穆云松 白英臣 吴丰昌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3976-3985,共10页
以铜和我国代表性水生生物作为研究对象,在原有生物配位体模型(BLM)理论框架基础上,通过梯度提升决策树算法筛选和评估环境要素(硬度、pH值和溶解有机碳)的特征重要性,建立多变量耦合的多物种水生毒性预测模型;在此基础上对毒性预测值... 以铜和我国代表性水生生物作为研究对象,在原有生物配位体模型(BLM)理论框架基础上,通过梯度提升决策树算法筛选和评估环境要素(硬度、pH值和溶解有机碳)的特征重要性,建立多变量耦合的多物种水生毒性预测模型;在此基础上对毒性预测值进行物种敏感度分布(SSD)分析,构建适合我国水环境特征的铜淡水生态基准预测模型.研究发现,基于3门5科水生毒性数据建立的三参数耦合预测模型的预测准确率(RFx,2.0)比BLM模型提升了42%;以Sigmoidal-logistic1模型拟合SSD曲线的效果最佳(0.922<R2<0.991,0.0267<RMSE<0.0767,P>0.05),进而计算出我国流域水环境中铜的短期水生态基准推荐阈值为0.07350~15.38µg/L;基于机器学习的特征重要性分析定量识别了DOC在金属水生态基准制定中的关键作用,也为众多环境影响因素的集约化处理提供直接证据.与以BLM模型为代表的国外技术相比,研究工作在开发适用于中国水环境特征和管理需求的金属“原位”水质基准制定技术方面做了有益尝试,不仅节约了环境监测和管理成本,也体现了水环境管理的区域化和精准化. 展开更多
关键词 铜 DOC 水质基准 模型校正 物种敏感度分布 机器学习
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两级过滤AnMBR反应器的运行效能和污染特性
7
作者 夏智恒 李英豪 +4 位作者 姜昭 贾梦飞 王洪臣 齐鲁 刘国华 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6139-6147,共9页
构建以高分子滤布及附着在其表面动态膜作为反应器的一级过滤系统及聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的二级过滤系统组成的两级过滤式An MBR(F-An MBR),探究其在低浓度市政污水处理中的应用效果.结果表明,亲水性较好的聚酰胺滤布,80μm滤布在12LM... 构建以高分子滤布及附着在其表面动态膜作为反应器的一级过滤系统及聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的二级过滤系统组成的两级过滤式An MBR(F-An MBR),探究其在低浓度市政污水处理中的应用效果.结果表明,亲水性较好的聚酰胺滤布,80μm滤布在12LMH运行通量下有效拦截污泥,动态膜形成后TSS拦截率超过88%,适于F-An MBR.一级过滤显著提高了An MBR的抗污染性,PVDF超滤膜的临界通量从6LMH提升至12LMH,膜污染速率及跨膜压差的增长速率明显下降.分析显示,动态膜组件降低了膜池中50%以上的MLSS、MLVSS和EPS等膜污染物质,有效延缓超滤膜滤饼层污染的形成.然而,动态膜组件对SMP的拦截相对较弱,溶解性蛋白质含量仅减少19.34%,限制了对凝胶层污染的改善. 展开更多
关键词 厌氧膜生物器 市政污水 膜污染 高分子滤布 动态膜
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磁响应膜在水处理中的研究与应用进展
8
作者 段宁鑫 钟慧 +3 位作者 郑祥 高瑞 魏源送 郑利兵 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期24-29,35,共7页
总结了磁响应膜的概念及其制备方法,阐明了磁响应膜应用于水处理过程中刺激响应机制及应用优势,并综述了磁响应膜在生活污水、工业废水、饮用水以及再生水回用中的研究与应用现状,以期为磁响应膜在水处理中的开发和应用提供支撑。
关键词 磁响应膜 磁性纳米颗粒 膜污染 智能响应膜 水处理
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北京城区特殊污染事件下大气NH_(x)污染特征及其溯源分析
9
作者 张洋洋 刘学军 《环境科学研究》 2025年第9期1895-1905,共11页
氨气(NH3)作为大气细颗粒物(PM_(2.5))的重要前驱物,对重污染的形成有重要影响,加强认识大气NH3污染与来源特征,可为科学实施大气NH3减排、落实大气污染防治提供重要研究基础。基于环形溶蚀器采样仪,结合稳定同位素溯源技术,开展了北京... 氨气(NH3)作为大气细颗粒物(PM_(2.5))的重要前驱物,对重污染的形成有重要影响,加强认识大气NH3污染与来源特征,可为科学实施大气NH3减排、落实大气污染防治提供重要研究基础。基于环形溶蚀器采样仪,结合稳定同位素溯源技术,开展了北京城区特殊污染事件〔PM_(2.5)污染天气(1月23−27日,3月8−13日)、沙尘天气〕下气态NH3和颗粒态铵根(NH_(4)^(+))浓度以及氮同位素(δ15N)丰度的同步监测。结果表明:①PM_(2.5)污染天气期间,北京城区NH_(x)(NH_(3)^(+)NH_(4)^(+))夜间浓度〔(30.3±4.3)μg/m^(3)〕略高于白天〔(28.7±4.8)μg/m^(3)〕,PM_(2.5)污染天气期间的NH3浓度及气粒转化程度(FNH_(x))均显著高于非污染期间,强调了大气NH3及二次离子形成对北京城区PM_(2.5)污染的重要性。②与沙尘天气发生前相比,沙尘天气期间PM_(2.5)浓度在3月15日、28日和4月15日分别上升了207、128和70μg/m^(3),且主要大气污染物粗颗粒物(PM10)含量显著上升,3个沙尘日的PM10浓度分别为沙尘前一天的17.0、7.1和3.7倍,沙尘天气NH3、NH_(4)^(+)平均浓度分别为(15.5±6.5)(2.9±1.3)μg/m^(3),比PM_(2.5)污染天气分别下降了37%和69%。③源解析结果发现,非农业源(交通源与城市废弃物源)和农业源(氮肥施用源和畜禽养殖源)对NH3的贡献率分别为51.5%和48.5%。研究显示,在PM_(2.5)污染和沙尘天气下非农业源均是影响北京城区大气NH3的重要来源。 展开更多
关键词 北京城区 特殊污染事件 大气污染 NH_(x) 稳定氮同位素
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