2015年MEM环境实验室学习报告

时间：2015年8月11日

地点：环境学院

参观人员：（姓名）

实验室名称：大气污染与控制、环境生物学、烟气排放检测、固体废物等四个实验室

讲解老师：

参观环境学院实验室学习报告

我们媒体组全体成员于2015年8月11日参观了清华大学环境学院的大气污染与控制、环境生物学、烟气排放检测、固体废物等四个实验室，每个实验室分别有不同的老师为我们讲解相关知识点，包括再生水、能源微藻、气溶胶等相关研究内容。让我们对这四个实验室的研究的相关内容有了初步的认知，今后我们会更加深入全面的去了解。

再生水与能源微藻

再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比，再生水具有明显的优势。从经济的角度看，再生水的成本最低，从环保的角度看，污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。在技术方面，再生水在城市中的利用不存在任何技术问题，目前的水处理技术可以将污水处理到人们所需要的水质标准。例如滤料过滤、微滤、纳滤、反渗透等技术。经过预处理，滤料过滤处理系统出水可以满足生活杂用水，微滤膜处理系统出水可满足景观水体用水要求。反渗透系统出水水质远远好于自来水水质标准。

微藻的生产过程可以实现能源生产、废水净化和二氧化碳减排的高度耦合，生产效率高且不与农作物争地争水，不仅能改善环境，还可获得“环境增值能源”以及其他高附加值产品，对实现社会可持续发展具有重大意义。因此，微藻被认为是唯一有潜力完全取代石油用于生产运输用燃料的生物质资源。 微藻具有光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂面积产率高等特点，被认为是最有潜力替代石油的生物质资源。微藻中油脂含量高，甚至能超过其自身干重的80%，是生产生物柴油的理想原料之一。微藻的营养需求非常简单，不需要特别的养分会将污水中的有害物质作为供给品，通过自身的生物系统产生原油。此外，微藻环境适应能力强，可以在各种气候及水体中生长，并且能够转化为多种产品，如：生物柴油、燃油替代品、生物燃气、高蛋白食品或饲料等。绿藻生成一种能源同时能够治理污水是变废为宝的一项重大 突破。

气溶胶

霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的空气普遍混浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。一般情况下，当能见度在1~10公里时可能既有干气溶胶的影响（即霾的影响），也可能有水滴的贡献（即轻雾的贡献），且不易区分，所以就被称为“雾-霾”现象。由于在实际的大气中没有气溶胶粒子作为云雾的凝结核（或冰核），无法形成雾，所以雾和霾的背后都与气溶胶粒子有关。

气溶胶粒子是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒，有的来源于自然界，如火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的孢子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等：有的是由于人类活动，如煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质，以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。当气溶胶的浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸进疾病的人群。空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒，这可能会导致一些地区疾病的流行和爆发。

气溶胶按其来源可分为一次气溶胶（以微粒形式直接从发生源进入大气）和二次气溶胶（在大气中由一次污染物转化而生成）两种。它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源，也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。

气溶胶的化学组成十分复杂，它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。由于来源不同，形成过程也不同，故其成分不一，特别是城市大气受污染源的影响，气溶胶的成分变动较大。但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定，大体上与地区的土壤成分有关。 大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐，是气溶胶的主要成分之一。其转化过程尚未完全明白，已知二氧化硫可在均相条件下（在气相中），或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下（在液相或固相表面上）转化成三氧化硫，再与水反应生成硫酸，并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。硫是气溶胶内最重要的元素，其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况（见大气微量气体）

通过经过进入实验室的学习，了解了气溶胶的性质及其对环境的影响，一方面气溶胶对人类在工业农业、国防和其他方面都已得到广泛的应用，如加快燃烧速率和充分利用燃料。喷雾干燥可提高产品质量，已广泛用于医药工业与洗衣粉的生产。农业上，农药的喷洒可提高药效、降低药品的消耗；利用气溶胶进行人工降雨，可大大改善旱情。另一方面在工业城市上空的烟雾和工厂、矿井中的烟尘对人体健康危害极大(如硅肺)，还有破坏大自然的酸雨以及易引起爆炸的粉尘都与气溶胶有关，气溶胶是一种对人类既有益又对我们身体健康及环境保护有影响的一种物质，所以我们要把握好使用气溶胶如何使用及如何检测及其治理。而且当前雾霾也与气溶胶有着很大因素，也是当前解决PM2.5的关键要素，能检测并且能够适当治理气溶胶，就可以大大缓解PM2.5对环境及其对人类的影响。