利用最新的AIRS卫星观测资料分析了2002年12月~2016年11月全球和东亚地区(70°~140°E,10°~55°N)CH4浓度的时空变化分布特征.研究发现,2003~2016年,全球CH4年平均浓度从1774.2×10-9增加到1789.1×10-9,年增长率约为1.1×10-9/a;东亚地区CH4年平均浓度从1811.5×10-9增加到1841.0×10-9,年增长率约为2.0×10-9/a.在美国西南部、南美洲南部、澳大利亚东南部、中国青藏高原和东北地区等地上空,CH4浓度增幅比较明显,而在北美洲的东北部上空,CH4浓度出现负增长.北美洲东北部和俄罗斯东部等地上空CH4浓度的变化与温度变化呈正相关;如在冬季,该地区温度与周围地区相比更低,同时CH4浓度更低.本文利用近10a的卫星数据获得了CH4浓度的垂直廓线,显示不同纬度带CH4浓度均随着高度的升高逐渐减小,且高纬度地区CH4浓度减小的最快.近年来,在低纬度地区对流层中低层CH4浓度变化较为明显.在对流层低层(850hPa),北半球CH4浓度随着纬度增加逐渐变大;在南半球则随着纬度增加先减小后变大.而在平流层内,CH4浓度在赤道处最大,且随着纬度的升高逐渐减小.此外,CH4的浓度分布存在明显的季节变化:在北半球,大部分地区夏季CH4浓度高于冬季(约20×10-9~40×10-9),但在撒哈拉沙漠和中国新疆塔里木盆地等地区上空,冬季CH4浓度高于夏季(约40×10-9~60×10?9).在冬季,中国四川西部上空的CH4浓度要比青藏高原上空高(约100×10-9~120×10-9).
在南京市仙林地区,采用ANDERSON八级撞击采样器,于2016年秋季采集了63个大气颗粒物有效样本,并利用ICP-MS分析了金属元素的含量.结合气象等资料,研究了大气颗粒物金属元素的粒径分布与富集特征,并对其来源进行了探讨.结果表明:南京秋季大气颗粒物质量浓度的粒径分布呈双峰型,峰值分别位于0.4~1.1和3.3~9μm;金属元素的粒径分布呈3种类型,一是粗粒子单峰型,峰值位于3.3~5.8μm,主要元素包括Na、Al、Ca、Mg、Co、Ce、Sr和Ba;二是细粒子单峰型,峰值位于0.4~1.1μm,主要元素包括Zn、As、Cd、Ag、Tl和Pb;三是粗细粒子双峰或多峰型,峰值位于1.1和5μm粒径段,主要元素包括K、Se、Li、Be、Mn、V、Cu、Cr、Ni和Fe.按富集因子的大小,可将元素分为3类,低富集元素包括Ba、Ca、Ce、Sr、Mg、Fe、Co、Mn、Be和V,中富集元素包括Li、Na、Ni、K和Cr,高富集元素包括Cu、Tl、Zn、As、Pb、Ag、Cd和Se.不同的粒径分布和富集水平反映了大气颗粒物的来源特征.研究结果可以为深入认识大气颗粒物金属元素的来源及其环境与健康效应提供科学依据.
于2016年7~8月采集了陕西省西安市(城市)及蔺村(农村)夏季昼夜PM2.5样品,分析其有机碳(OC)、元素碳(EC)和无机离子等化学组分的含量,探讨关中平原城市和农村地区PM2.5的化学组成和来源的差异.结果表明,采样期间西安和蔺村的PM2.5浓度分别为(49.7±22.8)和(62.6±14.2)μg/m3.西安PM2.5中OC和EC的浓度[(6.5±2.5)μg/m3,(3.2±1.8)μg/m3]与蔺村[(6.8±1.8)μg/m3,(3.8±2.3)μg/m3]相当.西安OC/EC比值白天(2.6)高于夜晚(1.9),蔺村反之(白天:1.6;夜晚:2.7),主要是因为夜间城市地区重型卡车运输活动增强导致排放更多EC,而夜间农村地区人为活动较少导致EC排放显著降低.西安和蔺村无机离子总浓度分别为(20.2±14.6)和(30.1±10.5)μg/m3,占PM2.5浓度的40.6%和47.6%.蔺村SO42-的平均浓度高达19.0μg/m3,占PM2.5浓度的30%以上,远高于西安(9.4μg/m3和18.9%),主要与农村固体燃料(煤和生物质)使用有关.西安NO3-和Ca2+的浓度及其对PM2.5的贡献、NO3-/SO42-比值均明显大于蔺村,表明城市地区受机动车尾气和扬尘的影响更大.西安K+与Ca2+和Mg2+的相关性较强,而蔺村K+与EC的相关性显著强于西安,说明西安市区K+由粉尘源主导,而农村地区则主要来自生物质燃烧.
通过系统随机采样法和稀释通道采样法分别对钢铁行业下载灰和烟道飞灰中7个采样点的样品进行采集,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)对元素进行检测,运用分歧系数、相关样本非参数检验和曲线拟合对元素特征和含量进行比较研究.结果表明:两种方法采集到的颗粒物样品中Fe、Ca、Si、Mg、Al、K、Ti、Na和Ba元素含量较高;不同城市间不同采样方法所得元素含量总体趋势一致,但含量上存在较大差异;分歧系数结果表明两种采样方法间总体元素特征必定不相似;相关样本非参数检验和曲线拟合表明除Cr、Cs、Cu、Tl外其他元素含量存在显著性差异,通过曲线拟合对存在显著性差异的元素进行分析,可得到两种采样方法间各元素的相关关系.
利用2014~2016年广州国家基本气象站的微波辐射计、风廓线雷达和地面观测数据,研究广州地区灰霾过程和清洁过程的边界层结构特征.结果表明:(1)灰霾过程中,270m高度以下风速随高度递减,270m高度以上的风速随高度递增,2000m以下的风速增率小于2000m以上的风速增率,盛行风向随高度的增加呈顺时针旋转,510m高度以下风速基本小于3.0m/s,其中08:00至20:00,390m高度以下风速小于2.0m/s;清洁过程中510~1590m和2790~3000m存在风速大于5.0m/s的高值中心,1830m高度以下,清洁过程各层的平均风速明显高于灰霾过程;(2)贴地逆温与能见度总体上呈负相关,与PM2.5浓度呈正相关,相关系数分别为-0.367和0.455,而当贴地逆温和低空逆温同时存在时,其相关性更高,其相关系数分别为-0.5和0.601,说明多层逆温的存在更容易出现灰霾天气.灰霾过程中,低空逆温与能见度和PM2.5的相关不明显,而清洁过程中,低空逆温的出现主要与冷空气南下有关,其与能见度呈正相关(0.217),和PM2.5浓度呈负相关(-0.64),低空逆温不利于灰霾天气形成;(3)灰霾过程中,贴地逆温出现频率为60.68%,平均逆温强度为1.38℃/100m,平均逆温厚度为153.20m,明显高于清洁过程;清洁过程中,低空逆温的逆温强度、厚度和出现频率分别为0.27℃/100m、691.07m和64.61%,明显高于灰霾过程.(4)清洁过程的混合层高度明显高于灰霾过程,清洁过程的日均混合层高度(958.92m)是灰霾过程(398.03m)的2.4倍.
使用USEPA Method 29方法对600MW燃煤电厂SCR、ESP和WFGD前后4个测点进行烟气痕量元素同时取样,研究了12种痕量元素(Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb)的排放特性.结果表明:整个电厂系统、锅炉、SCR、ESP和WFGD中痕量元素的质量平衡率都在可接受范围内,实验结果准确可靠.这12种痕量元素主要分布于ESP飞灰中,相对分布率为69.97%~98.79%.底渣中痕量元素的相对富集指数在0.04~0.51之间,ESP飞灰中痕量元素的相对富集系数在0.3~1.23之间.ESP飞灰中的As、Cd和Pb以及WFGD废水中的Mn、Co和Ni可能会对土壤和地下水产生污染,需要引起关注.12种痕量元素向大气中的排放浓度位于0.02~12.57μg/m3之间,排放因子位于的0.01~2.13g/1012J之间,Ni、As、Cd和Pb这4种元素的排放浓度分别达到2.04、0.13、0.02和3.35μg/m3,都远超欧盟空气质量标准中的排放限值,需要加以重视进行限制.
基于中国2013~2015年27个省(区、市)平板玻璃企业的逐生产线基础信息、活动水平及污染物控制技术等数据,建立了平板玻璃主要大气污染物SO2、NOx排放量计算方法和排放清单,使用蒙特卡洛法进行了不确定性分析.统计了平板玻璃产量、燃料使用量、燃料结构以及污染物控制技术,分析了排放特征与空间差异.结果表明:中国平板玻璃行业以天然气/煤气为主要燃料,平均单位产品能源消耗量为13.2kg标煤/重量箱,山西、内蒙古等省份较高;37%和42%的生产线分别安装了脱硫、脱硝设施,技术以烟气循环流化床、双碱法、SCR为主;SO2排放量先升后降,2014年达到16.84万t,2015年下降至13.67万t,湖北、浙江、河北、广东排放量较大;NOx排放量持续下降,从2013年的37.47万t下降至2015年的28.38万t,河北、湖北、山东、广东排放量较大;SO2排放强度西南部地区高于其他地区,且有上升趋势,其他地区SO2排放强度整体下降;NOx排放强度中西部地区较高.应加强高能耗、高排放以及高强度地区的污染控制力度.
根据调查收集到的2015年四川省工程机械、农业机械、铁路机车、船舶和民航飞机的保有量、活动水平等数据,采用"排放因子法"计算了非道路移动源大气污染物排放量,分析了2015四川省非道路移动源的尾气污染排放特征,并建立了3km×3km的网格化排放清单.结果表明,2015年四川省非道路移动源排放的PM10为1.38×104t,PM2.5为1.25×104t,NOx为1.83×105t,THC为2.98×104t,CO为1.21×105t.工程机械对污染物的贡献率相对较高,占比达到70%;其次为农业机械,对NOx和PM的贡献占比分别达到15%.工程机械和农业机械的排放主要集中在夏季和秋季,而飞机、铁路机车和船舶的时间变化较不明显;而从空间分布来看,高排放源主要分布于成都平原地区和川南地区.
基于微脉冲激光雷达提取的混合层高度与首都机场的实际运行数据,采用美国EPA方法,更准确的估算了2016年首都国际机场航空器排放清单.结果表明:在航空器起飞着陆(LTO)循环排放的各种污染物中,NOx和CO排放量最多,分别占排放总量的53.3%和38.5%.滑行阶段和爬升阶段的排放总量较多,占排放总量的49.7%和25.7%.滑行阶段是航空器排放CO、SOx、HC和PM的主要阶段.在滑行阶段的主要排放物是CO和NOx,分别占滑行阶段排放总量的71.7%和17.2%.混合层高度变化对航空器排放的NOx与CO影响最大,对SOx、HC与PM影响较小.在所有的起降航班机型中,A320对排放影响最小,B77W影响最大.航空器场面滑行时间是影响污染物排放量的一个非常重要的因素.优化航空器滑行效率,减少滑行时间,对减少机场排放量会有非常积极的作用.
针对脱硫废水在烟道内的喷射过程,通过计算流体动力学(CFD)进行数值模拟,研究了烟气性质与操作参数对废水蒸发过程的影响.结果表明:随着烟气温度的升高,液滴蒸发时间逐渐降低,完全蒸干距离缩短;当烟气流速增加,蒸发时间逐渐减小,但完全蒸干距离先减少后增加,流速为5m/s时,废水液滴的完全蒸干距离最近;随着液滴粒径的增加,液滴的完全蒸发时间明显变长,流场内相对低温区域范围扩大;当喷射速度由20m/s升高至60m/s过程中蒸发时间由约0.21s下降至0.16s,但随烟气流速增加,其减少蒸发时间的作用减弱.该模拟结果可以为废水烟道喷射技术的相关工程应用提供优化设计方案和运行指导.
水中的无机阴离子、重金属离子和有机化合物等氧化性污染物在环境中稳定存在且难降解,不仅污染环境,同时也会对人体造成危害.作为一种新型的膜处理技术,氢基质膜生物膜反应器(MBfR)由于其独创性、经济性和对氧化性污染物较好的处理效果而引起了人们的极大关注.本文以MBfR为研究对象,系统介绍了反应器构型和工作原理,详细讨论了MBfR处理水中典型氧化性污染物的实验研究和中试应用现状,针对现有研究的不足,展望了MBfR的发展趋势.
通过接种亚硝化与厌氧氨氧化污泥,以无机高氨氮(110~130mg/L)废水为对象,研究上流式双层填料反应器的启动与运行.反应器上层与下层分别以沸石和聚氨酯海绵作为填料,启动两种填料高度比分别为2:3和3:2的1号和2号反应器,历时139d成功建立自养脱氮系统.结果表明,1号反应器最高总氮去除率达84.4%,2号最高总氮去除率达81.8%,总氮去除负荷分别达0.15,0.14kgN/(m3·d).进水未添加有机碳源时,2号△NO3--N/△NH4+-N一直稳定在特征值0.11附近,自养脱氮系统更为稳定.在添加有机碳源情况下,2个反应器总氮去除率都得到提升,△NO3--N/△NH4+-N也更为稳定.说明一定浓度的有机物能强化系统稳定运行,提高系统脱氮性能.反冲洗稳定后,1号反应器出水NO3--N由未反冲洗前的17.61mg/L降低到10mg/L以下,说明适当的反冲洗可以有效恢复反应器运行,反冲洗与NOB抑制手段相结合能更好地维持反应器的长期稳定运行.
本研究以实际猪场废水为原料,在中温(37±1)℃条件下利用浸没式平板膜生物反应器进行180d连续厌氧发酵试验,以水力停留时间5,3和2d的梯度变化逐渐增加容积负荷,研究反应器运行性能,污泥比产甲烷活性,膜过滤特性和膜的清洗效果.试验结果表明,随水力停留时间的缩短,反应器的容积产沼气率分别达到0.68,1.03和1.12L/(L·d),稳定运行期间出水的总挥发性脂肪酸分别为(169±41)mg/L,(15±3)mg/L和(114±45)mg/L,以乙酸为主.反应器中厌氧污泥的乙酸比产甲烷活性测试表明,以2000mg/L的乙酸为基质,HRT 3d时具有最大比产甲烷活性1.127g-COD/(g-VSS·d).本试验发生膜污染的周期约4个月.采用2%的柠檬酸浸泡3h,可以恢复膜的过滤性能.在较低通量下,反应器中7~32g/L的污泥浓度并不会明显的影响平板膜的过滤性能.本研究结果显示,厌氧膜生物反应器有处理猪场废水的可能性.
采用SBR反应器建立了一套通过特定pH终值调控曝气停止点,以实现稳定部分亚硝化的策略,整个运行过程分为3个阶段,阶段Ⅰ启动亚硝化,阶段Ⅱ在稳定亚硝化的同时探索pH终值的设定规律,阶段Ⅲ采用pH终值设定规律实现稳定部分亚硝化,通过跨越夏、冬季(7~35℃)共148d的运行,考察SBR系统内有机物、氮素的转化规律,并分析不同温度(23、18、13℃)对部分亚硝化反应过程的影响.结果表明,在低DO(0.2~0.4mg/L)和MLSS为4000mg/L的条件下,控制pH终值为(7.73±0.02),使出水FA在0.5~1.2mg/L,可稳定部分亚硝化期间的出水NO2--N/NH4+-N值在1~1.4之间,出水亚硝积累率(NAR)维持在85%以上,有机物去除率在60%以上.比氨氧化速率、比亚硝态氮氧化速率、比COD去除速率均随温度下降而降低,但降低趋势较缓,且反应均能稳定完成.
通过血清瓶批式实验,研究了不同C/N下葡萄糖和乙酸钠对厌氧氨氧化耦合反硝化系统(SAD)污泥活性及脱氮性能的影响.耦合系统颗粒污泥为在亚硝态氮充足的UASB连续流反应器中培养得到,具有较高的厌氧氨氧化活性和反硝化活性.以葡萄糖为碳源,C/N分别为1,2,4时,厌氧氨氧化活性差异不大,反硝化活性逐渐增加,亚硝态氮最大降解速率分别为0.265,0.345,0.453kgN/(kgVSS·d);以乙酸钠为碳源,C/N分别为1、2、4时,厌氧氨氧化活性和反硝化活性都无明显差别.相同C/N下,耦合系统以葡萄糖为碳源时的厌氧氨氧化活性较高,以乙酸钠为碳源时的反硝化活性较高.C/N分别为1,2,4时,以葡萄糖为有机物的氨氮最大降解速率分别为乙酸钠的1.15,1.19,1.58倍,以乙酸钠为有机物时反应的亚硝态氮最大降解速率分别为葡萄糖的1.89,1.48,1.15倍.实验的数学模拟结果表明,通过模型的模拟,能较为准确地预测实验过程中氮素的变化趋势,在C/N为1~4时耦合系统中颗粒污泥的厌氧氨氧化活性无较大变化.
通过动力学和动态柱实验对比研究了不同挂膜方式成熟滤料去除地下水中As(Ⅲ)效能.并采用SEM-EDS?XRD及FTIR等表征手段对滤料形态和结构进行了分析.结果表明,两种滤料的形貌具有较大差异.采用化学挂膜的滤料去除As(Ⅲ)性能更优.二级动力学模型能较好地模拟两种滤料除As(Ⅲ)动力学过程,自然挂膜滤料和化学挂膜滤料拟合速率常数分别为8.568×10-6和14.248×10-6mg/(g·min).Yan模型对动态柱实验穿透曲线的拟合系数R2>0.999.通过脱附再生实验,发现0.5mol/L的NaHCO3作为脱附剂可使滤料有效再生.对比过滤前后滤料的XRD分析结果,滤料结构变化不大,除砷能力稳定.滤料表面铁锰氧化物含量直接影响滤料除As(Ⅲ)性能.两种滤料在除砷过程中均消耗了羟基.本研究为不同方法去除地下水中As(Ⅲ)提供了理论支撑,具有一定工程指导意义.
通过考察好氧颗粒污泥特征、比耗氧速率(SOUR)、处理效果和菌群的变化,探索常温储存实际低碳源废水培养出的好氧颗粒污泥的可行性.试验结果表明,常温清水储存60d后颗粒结构未出现明显解体;污泥浓度由4960mg/L小幅降低至4740mg/L,但沉降性能保持良好(SVI为24.2mL/g);SOUR整体下降较小(16%),尤其是硝化菌的SOUR;污泥菌群在门和属水平上的相对丰度均发生了变化.在恢复运行后,颗粒形态恢复快且良好,粒径在长期运行后明显增大(200~250μm);污泥沉降性能始终保持良好(SVI<20mL/g),SOUR在运行20d后既能恢复;运行11d后COD处理效果完全恢复(平均出水COD为53mg/L),运行5d后NH4+-N处理效果完全恢复(平均出水NH4+-N为0.7mg/L).常温清水储存好氧颗粒污泥不仅操作方便,而且反应器能快速恢复稳定运行,具有显著的实际应用价值.
以不同分子量的聚乙烯亚胺(PEI)为母体,通过化学反应将二硫代羧基引入到其分子链中,制备出3种新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),采用2种性质不同的高岭土配制的含浊水样作为考察对象,通过絮凝实验法研究PEX对水样中浊度的去除性能.结果表明,3种PEX对不同性质含浊水样中浊度的去除性能具有一定的差异,浊度的最高去除率随着PEX分子量的增加而升高,随着原浊的增加而略有升高.PEX为两性聚电解质,PEX-1、PEX-6、PEX-60溶液的等电点pHiep分别为3.8、5.0、8.7;当体系初始pH值位于3种PEX各自等电点处,浊度的去除率最高,可分别达到98.6%、96.6%、91.3%.含浊水样中共存Cu(Ⅱ)或Ni(Ⅱ)时,可明显提高浊度的去除效果.体系中余浊随着静置后Zeta电位绝对值的降低(升高)而减小(增大).
在厦门翔安水厂12000t/d常规饮用水处理工艺的基础上建立了"混凝沉淀-砂滤-·OH/NaClO氧化降解抗生素及消毒-清水池"的处理系统,在九龙江流域高藻爆发期完成了工程化试验.结果表明,当砂滤出水总藻密度为2.04x103cells/mL时,注入相同氧化剂剂量0.5mg/L处理20s后,·OH将56ng/L的诺氟沙星降解至未检出,而NaClO仅降解至54ng/L.·OH在氧化降解抗生素的同时能杀灭全部藻细胞.根据HPLC-MS/MS检测到的降解中间产物分析,·OH氧化降解诺氟沙星通过进攻哌嗪环、萘啶环和氟原子破坏药效团,直至矿化为CO2和H2O.·OH消毒后不产生消毒副产物,检测的106项指标均达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006),为我国高藻饮用水中抗生素的安全处理提供技术支撑.
利用微波(MW)活化过硫酸盐(PS)体系耦合混凝法处理二硝基重氮酚(DDNP)工业废水,考察了PS投量、n(Fe2+/PS)、初始pH值、MW功率对废水中有机物的去除效果,通过控制实验比较了单一方法处理DDNP工业废水效果及协同机制,采用紫外可见光谱和红外光谱研究了有机物的结构经氧化后的变化特征,并对该体系的主要活性氧化物种(ROS)进行了识别.结果表明,在PS投量为8g/L,初始pH值为3,MW功率为600W,n(Fe2+/PS)为0.04,反应时间8min时的条件下,COD和色度(CN)去除率分别达70.79%和94.53%.与此同时,混凝后出水COD去除率有一定上升,但是CN的去除有小幅下降的趋势.另外,MW、PS和Fe2+三者存在协同效应,在反应时间为14min时出水可生化性大幅改善(B/C从0.05提高至0.56).最后,体系主要产生以硫酸根自由基和羟基自由基为主的活性物种,能够破坏DDNP工业废水中有机物所含的苯环结构、硝基(-NO2)和偶氮基(-N=N-),形成含N-H、C-O-H的中间产物.
利用二维模拟槽研究非均质含水层中渗透系数级差对低渗透透镜体内污染物迁移的影响,确定不同渗透系数级差下污染物在透镜体中的波及效率和去除效率,建立低渗透透镜体内波及/去除效率、入渗/反冲时间和渗透系数级差三者之间的定量关系.结果表明:在污染过程中,污染物的迁移速度随渗透系数级差的增大而减小;在0.5m/d的地下水流速下,当渗透系数级差从3增大至52时,污染物波及效率达到100%所需要的时间从8h上升至360h;污染物的波及效率Z与入渗时间t成正相关关系与渗透系数级差Kmn呈负相关关系,其函数关系为Z=(109.623/Kmn2+1.035/Kmn+0.447)t.在模拟抽出处理的过程中,污染物的去除速度随渗透系数级差的增大而减小;当渗透系数级差从3增大至52时,污染物的去除效率达到100%所需的时间从13h升高至480h;污染物在透镜体中的去除效率Z'与反冲时间t和渗透系数级差Kmn的函数关系为Z'=(54.999/Kmn2+6.605/Kmn+0.098)t.对比两个过程可发现,污染物在非均质含水层中的污染和修复过程在时间方面呈现出不可逆性.随着渗透系数级差的增大,污染和去除过程中低渗透透镜体内波及/去除效率达100%的时间差值从5h逐渐增大至120h,"拖尾"效应越来越明显.
收集我国2006~2016年间874起突发水污染事件数据,采用统计分析的方法,探讨中国近11年来突发水污染事件时空分布特征.结果表明:2006年事件频数最高(108次),2007年水污染事故数骤减(62次),此后至2016年,突发水污染事件频数大体上和GDP呈正相关上升趋势;事故频发期为3~9月,即春季和夏季为污染事件的高发季节;突发水污染事件空间分布分异较明显,华东、西南和华南三大地区事件频数占全国总频数的69.2%,事故发生地主要集中在重庆、广东、浙江和福建等省市;长江流域、珠江流域和浙闽片河流污染事件数量较为密集,占总数的74.4%;从2006、2011到2016年,环境污染事件的频发区域有着从北向南扩散转移的趋势,长江三角洲、珠江三角洲和鄂渝地区事件频数较高;省级行政区的突发水污染事件的发生次数与人口、交通事故数、工业企业数和工业废水排放量等因子呈显著正相关关系,与单位工业企业数产出下的环保机构数、环保系统人员数和人大政协环境提案数呈负相关关系.
针对甲烷和恶臭物质产生潜势与垃圾填埋龄的关系,利用全自动甲烷潜能测试系统进行厌氧发酵实验,监测累积产甲烷量和速率,使用气相色谱/质谱联用仪分析恶臭物质种类和浓度.结果表明:填埋龄较短的垃圾产气量高于填埋龄较长的垃圾,填埋龄3a的垃圾产气量最大,单位质量垃圾甲烷累计产生量为29.81mL/g,填埋龄7a的垃圾产气量最小,为6.16mL/g,填埋龄3a的垃圾产甲烷速率最大,最高值达112.3mL/d;共检出40种恶臭物质,芳香族和脂肪烃种类最多、浓度最高,芳香族、卤代烃和含硫化合物浓度比例随垃圾填埋龄增加而增加;脂肪烃浓度比例随垃圾填埋龄增加而减小.
为明晰氯仿(CF)在包覆层中的降解过程,构建了模拟覆盖层系统(SLCS),并结合高通量测序技术首次系统分析了CF在SLCS中的沿程生物转化机制,结果表明,覆盖层可根据氧气含量分为有氧区(0~20cm)、缺氧区(20~40cm)和无氧区(>40cm).高通量测序分析表明,有氧区的优势菌为甲烷氧化菌,其中I型菌Methylobacter(甲基杆菌属)及Ⅱ型菌Methylosinus(甲基弯菌属)居多,缺氧区甲烷氧化菌的相对丰度为13%左右,缺氧和无氧区中Anaeromyxobacter(厌氧粘细菌属)成为了优势CF厌氧降解菌.CF在有氧、缺氧和无氧条件下均有效降解.在缺氧和无氧区,CF经厌氧还原脱氯转化为二氯甲烷,部分二氯甲烷在Dehalobacter(脱卤素杆菌属)作用下产生乙酸盐、H2和CO2.在有氧区,其余二氯甲烷通过甲烷氧化菌共代谢降解.改变进气口通量发现,SLCS对甲烷的去除率与通量呈负相关关系(R2=0.80),但甲烷氧化速率与通量呈正相关关系(R2=0.90).与甲烷类似,SLCS对CF的去除率与进气口通量呈负相关关系(R2=0.86),但降解速率与进气口通量呈正相关关系(R2=0.89).此外,进气口通量的增加对CF好氧共代谢降解的促进作用大于厌氧还原脱氯降解.该研究对氯代烃类污染物的降解提供了新的基础,对该类污染物的原位生物修复提供了理论依据.
通过GC-MS分析,研究了气化温度和气料比S/B(水蒸气与污泥的质量比)对污泥气化焦油中芳香烃、含氮化合物、含氧化合物和含硫化合物分布特征的影响变化规律.结果表明:污泥气化焦油中芳香烃的化学组分主要为菲类、萘类、芴类和联苯类化合物,其中S/B值1.1、1.5和1.9时菲类和萘类化合物的产率在850℃均达到最大值,S/B值1.5和1.9时芴类产率随气化温度的升高而呈先升高后降低,而800℃时联苯类产率则随S/B值的增加而呈先升高后降低,其最高产率为1.284g/kg.含氮化合物以吲哚类化合物为主,其产率在S/B值为1.5和1.9时均随气化温度的升高而呈降低趋势;含氧化合物中主要为酚类化合物,其产率在750℃时随S/B值的升高而升高,其最高产率3.103g/kg;含硫化合物主要为4,4'-双(四氢噻喃),且仅在850℃、S/B值为1.9气化条件下检出产率为0.263g/kg的萘并[1,2-b]噻吩.
研究了以粉煤灰为原料制备聚硅氯化铝(PASC)混凝剂的影响因素、产品性能和微观结构.选取A(碱化度)、B(n(Si):n(Al))、C(聚合温度)和D(反应时间)对混凝高岭土模拟废水后透光率进行四因素三水平响应面实验.最终优化方案为:A为1.18,B为5.64,C为47.40℃,D为2.48h,透光率预测值达86.58%,验证试验均值相对误差仅为0.18%,模型相关系数为0.9984,表明RSM优化模型可靠.混凝剂性能随投加量增加而不断增加,最终趋于稳定;随废水pH值增大呈现先增大后减小的趋势.XRD分析PASC主要物相为氯化钠,非晶态衍射峰形成预示着浸出液和聚硅酸加碱聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al3+及其水解产物间络合形成了金属-OH等非离子键;SEM显示产品为高聚集度和枝化度的空间网状结构.
利用现有大量实测的137Cs背景值数据,根据北半球大气沉降137Cs/239+240Pu活度比值32.5(137Cs活度校正到2005年),将中国大陆土壤中137Cs转换成对应的239+240Pu,类比中国大陆137Cs-RI模型(137Cs-RI MCM),利用克里金插值方法模拟中国大陆土壤中Pu-RI的空间分布.目前中国大陆土壤中实测239+240Pu的沉积通量范围在7.3~546 Bq/m2之间,模拟Pu-RI的范围在3~812 Bq/m2之间,并且最大值出现的地点与模拟最大Pu-RI可能出现的区域基本一致,137Cs-RI MCM模型对中国大陆土壤中Pu-RI的模拟具有可行性.由于137Cs与239+240Pu沉降的不均匀性,根据中国土壤实测137Cs/239+240Pu的活度比可知,局部区域Pu-RI模拟值可能有偏差.为了更好的说明137Cs-RI MCM模型的可行性,本研究利用30~40°N之间中国62个城市位点的239+240Pu湿沉降通量(I湿沉降)与相应Pu-RI的值(I总沉降)进行了比较,发现I湿沉降和I总沉降的理论计算均是合理的.
采用气质联用仪(GC-MS)对长江流域13个干流断面及18个支流断面处沿岸表层土壤样品中的多氯联苯(PCBs)进行测定,分析其残留特征、污染来源和健康风险.结果表明,长江流域表层土中ΣPCBs的含量范围为:1.05~50.11ng/g dw,平均值为5.71ng/g dw,含量处于较低污染水平.干流的PCBs含量从上游到下游呈现逐渐增大的趋势,且PCBs在宜昌、岳阳、武汉、重庆等二三线城市总含量较高.PCB 17,PCB 18,PCB 44,PCB 74,PCB 87的检出率较高,三氯联苯、四氯联苯是主要的同系物,表明长江流域表层土壤主要以低氯联苯污染为主.主成分分析表明研究区域PCBs主要来自于1号国产变压器油、Aorclor 1242、1248、大气沉降及地表径流的混合污染源;对长江流域表层土壤健康风险评价表明,PCBs存在较小健康风险,呼吸摄入潜在风险低于经口摄入及皮肤接触.
分析了肠杆菌FM-1的耐镉性及促生特性,并研究了肠杆菌FM-1对矿山型和非矿山型积雪草镉富集及根际土壤pH值的影响.结果表明,肠杆菌FM-1对镉有较强的耐受性,其分泌的吲哚乙酸含量,铁载体A/Ar值和溶磷能力分别达到(72.85±0.62)mg/L,0.21±0.01和(143.33±2.13)mg/L,表明肠杆菌FM-1具有良好的促生能力.将肠杆菌FM-1接种于采自广西柳州泗顶铅锌矿周边4种类型的土壤中,均不同程度提高了矿山型和非矿山型积雪草对镉的富集.其中,下游区土壤接种肠杆菌FM-1后,矿山型积雪草茎和叶中镉含量分别增加了87.90%~161.84%和21.85%~76.42%,非矿山型叶片中的镉含量增加了5.84%~35.20%.研究表明肠杆菌FM-1促进了积雪草对镉的富集.同时,肠杆菌FM-1的添加在一定程度上影响了积雪草根际土壤的pH值,显著降低了下游区矿山型积雪草根际土壤中的pH值.
分子扩散系数(D)是获得污染物与环境介质之间的平衡分配系数(K)的重要前提,然而通过实验测定获取污染物的扩散系数的过程过于繁琐,因此需开发一种更为简单、高效、准确的预测模型来定量预测扩散系数.为此,本文搜集了一些多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)在低密度聚乙烯膜(LDPE)上扩散系数(log D)的实测值,基于定量结构-活性关系(QSAR),利用逐步多元线性回归(MLR)构建了预测D值的模型.模型的决定系数Radj2为0.941,交叉验证系数QLOO2为0.934,外部系数Qext2为0.895.结果表明,该QSAR模型具有良好的拟合优度、稳健性和预测能力,其可用来预测应用域内有机污染物在LDPE膜上的扩散系数.
利用1991~2015年水质数据研究了洞庭湖水质演变特征,识别了主要驱动因子,并探讨了水质下降对其生态风险影响.结果表明,1991~2015年间,洞庭湖水质总体呈下降趋势,TN和TP是影响水质变化的主要指标,其浓度年均值分别介于1.060~2.072mg/L和0.026~0.146mg/L;其中,1991~2002年间,TN和TP浓度均显著上升,多元回归分析显示水位和泥沙淤积是导致洞庭湖TN和TP浓度升高的主要因素;2003~2015年间,TN浓度进一步明显上升,而TP浓度维持高位,波动变化,氮、磷负荷输入量和水位是影响TN和TP浓度变化的主要因素.洞庭湖生态风险等级则由轻微风险转变为中等风险,TP是影响生态风险的主要水质指标;受洪水、农业面源污染和城市化等影响,洞庭湖磷风险时空差异较大,1991~2008年间,各湖区磷风险均有所升高,其中西洞庭湖磷风险增长幅度最大;2009~2015年,各湖区磷风险均有所降低,其中西洞庭湖下降幅度最大,而东洞庭湖下降幅度较小.因此,进一步控制入湖氮磷负荷、优化水位及重点关注磷风险是保护洞庭湖水生态的重要举措.
总结了水生植物对湖泊生态系统的影响、水生植物生物量控制与收割管理的研究,分析了目前浅水富营养化湖泊恢复过程中水生植物生物量确定方法的不足;立足于水生植物生长特点,提出了基于湖泊生态模型的浅水湖泊大型水生植物在生长期和衰亡期的适宜生物量评估方法的研究框架,本文可为指导湖泊生态修复工程及其后续维护,为完善健康湖泊的综合评价标准和湖泊生态修复理论提供科学支撑.
通过收集大量监测资料,研究广东省沿海沉积物重金属污染特征及生态风险评价.基于社会、经济、自然等方面,分析广东省沿海沉积物重金属的主要影响因素.结果表明,珠江口海域沉积物中重金属含量高于粤东、粤西区域,其中Cu(106.98±70.69μg/g)、Pb含量(65.74±65.03μg/g)分别以广州、深圳最高,Zn(250.25±55.01μg/g)、Cd(1.48±0.30μg/g)、Cr(96.48±9.79μg/g)、As(17.30±14.00μg/g)含量均为中山最高.Hakanson潜在生态风险评价结果显示,广东沿海各单项指数(0.528±0.377~2.107±3.665)及综合指数(7.135±7.880)均处于"低等"水平.单因素生态风险评价结果为:Cd > Cu > Pb > Zn > As > Cr,而生态风险综合指数则表现为:珠江口(12.131) > 粤东(5.488) > 粤西(4.1560).沿海沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr之间均具显著正相关性(P<0.05),说明各重金属污染来源相近,具有同源性;部分重金属(Cu、Pb、Zn)含量与TOC显著正相关(P<0.05),而部分重金属(Cu、Cr、Cd)含量与pH值显著负相关(P<0.05).
基于遥感技术,将生态系统格局、质量及服务功能等3方面集成起来,考虑尺度、受益者需求后,构建了小尺度潮间带生态系统遥感综合评估方法,解决了生态系统评估尺度转换及生态系统系统性评估弱的问题.基于构建的评估方法,以辽宁省双台子河口潮间带生态系统为研究区,定量评估了其在1990~2016年间的生态系统状况及变化趋势,结果表明研究区生态系统综合评估状况以差等级和中等级为主,有13.1%的像元呈显著减弱趋势,6.9%的像元呈显著增加趋势.综合评估结果能够定量反映研究区各地物类型的生态系统时空差异,符合受益者感受,并与前人研究成果一致,表明构建的生态系统综合评估方法具有可行性与应用潜力.
以四川盆地西部典型农业小流域为研究区,于2015年3月~2016年2月持续监测河流氮素(NH4+-N、NO3--N、TN)和pH,结合遥感解译、地理信息系统和相关性分析等技术,探讨了监测断面周边流域土地利用类型与河流氮素及pH值的关系.结果表明,研究区河流氮素浓度的季节变化均表现为冬季最高(2.063mg/L)、春秋次之(1.536mg/L;1.432mg/L)、夏季最低(1.085mg/L),同时月均NO3--N浓度(0.891mg/L)显著高于NH4+-N(0.425mg/L)(P<0.01),且NO3--N受到典型土地利用类型的显著影响.随着缓冲区半径的增加,耕地、城乡建设用地和水域的面积与NO3--N和TN浓度相关性逐渐降低,且在250m缓冲区内,城乡建设用地面积与NO3--N浓度呈显著正相关(P<0.05);交通运输用地面积与所有氮组分的相关性均增大,且在750m缓冲区内,交通运输用地面积与NO3--N和TN浓度呈极显著正相关(P<0.01).城乡建设用地和交通运输用地可能是河流NO3--N的"源".
基于1973~2013年8次省森林清查数据以及实测数据改进的生物量蓄积量转换参数,利用生物量转换因子连续函数法,研究了近40a黑龙江省森林碳储量及其动态变化.结果表明:黑龙江省森林碳储量从1973~1976年的1159.35 TgC下降到2009~2013年的833.99 TgC,其中天然林减少387.51 TgC,人工林增加62.15 TgC;森林总体表现为碳源(-10.88 TgC/a),主要归因于天然林面积的减少.不同森林类型的碳储量存在较大差异,桦木、落叶松和阔叶混是碳储量的主要贡献者;大多数森林类型的碳密度呈上升趋势.森林以中、幼龄林为主,中龄林碳储量占同期全省总量的27.9%~46.6%,其他龄组的碳储量均呈减少趋势,以成熟林最为明显(201.17 TgC);幼龄林、中龄林和近熟林的碳密度分别增加2.20、3.21和3.43MgC/hm2,成熟林和过熟林则有所下降;不同龄组森林面积和碳密度的变化是导致其碳储量变化的主要原因.
以南方林区为研究区域,基于林业统计年鉴和MODIS卫星火点数据,结合相关文献中不同林型各类污染物的排放因子数据,估算2000~2016年间研究区域各省森林生物质燃烧及污染物排放总量,并分析其时空变化情况.结果表明,南方林区森林火灾总体呈先升后降的趋势,林火空间分布较为分散.2000~2016年南方林区森林生物质燃烧总量4.79×104kt.其中,温带常绿针叶林、温带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、热带常绿阔叶林和灌木的燃烧比例分别为65.24%,17.45%,1.55%,1.10%和14.66%.CO、CO2、NOx、CH4、VOCs和PM2.5等主要污染物的排放总量均值依次为3.73×103,5.87×104,48.05,347.27,358.54和365.06kt.此外,各类污染物的时空分布差异性明显:福建、广东、广西全省,海南西部,以及江西和湖南南部是各类污染物网格排放高值区;江西和湖北各类污染物的排放呈显著下降,福建NOx、VOCs和PM2.5,以及广东CH4和VOCs下降趋势显著,其余省份各类污染物排放下降但不显著.林火释放污染物占工业粉尘比例呈波动性上升,表明该地区森林火灾对大气环境的影响程度逐渐增加.
采用时间序列的半参数广义相加模型,在控制了长期趋势、"星期几效应"和气象因素等混杂因素的基础上,分析沈阳市大气污染物及PM2.5中水溶性离子对呼吸系统疾病门诊就诊人数的影响,并按性别和年龄分层建模.结果表明:PM2.5及其各离子成分与呼吸系统疾病门诊人数之间存在关联,并有明显的滞后效应.受冬季供暖燃煤排放影响,PM2.5、NO3-和NH4+呈显著关联,在滞后累积2d后风险最大.最佳滞后时间下,PM2.5的浓度每增加10µg/m3,对应呼吸系统疾病日门诊就诊人数增加百分比(ER)为1.31%(95% CI:1.2%~1.43%);离子成分SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、K+、Mg2+、Ca2+和Na+的浓度每增加1个4分位间距(IQR),对应的呼吸系统疾病日门诊就诊人数增加百分比(ER)分别为3.22%(95% CI:2.81%~3.62%)、4.67%(95% CI:4.13%~5.22%)、5.41%(95% CI:4.49%~6.33%)、7.38%(95% CI:3.91%~10.96%)、0.14%(95% CI:-6.34%~7.07%)、7.64%(95% CI:-11.87%~31.47%)、3.57%(95% CI:-2.83%~10.39%)和0.46%(95% CI:-16.64%~21.06%).PM2.5、Cl-、Mg2+、Ca2+和Na+对女性呼吸疾病门诊人数的影响比对男性的影响大.PM2.5、SO42-、Cl-、Ca2+和Na+对≥65岁的老人门诊人数的影响比对15~65岁劳动年龄人群的影响大.表明不同性别、不同年龄由于生理结构和环境因素的不同而引起的差异不同.
在南京富贵山隧道开展机动车排放的颗粒物浓度及其载带重金属元素对人群健康的影响研究,对PM2.5的浓度水平与变化特征、载带重金属元素组分进行分析,并通过美国环保局(US EPA)的健康风险评价模型对重金属的健康风险进行了评价.结果表明,工作日隧道进口和出口处的PM2.5质量浓度为(78.67±24.58)μg/m3和(164.2±45.13)μg/m3,非工作日颗粒物浓度略低于工作日.采样期间隧道出口处PM2.5载带的Zn、Cu和Mn元素的浓度质量较高,受机动车污染影响较大.富集因子结果显示,隧道进出口处,Cd、Sb、Sn、Zn、Cu、Mo、Pb和As等元素的EF>10,受人为污染源排放影响,Co、Mn、Cr、Ni、V和Tl等元素EF<10,在隧道中几乎没有富集.健康风险评价结果表明,对于儿童,测试期间隧道进出口处的非致癌风险危险指数(HI)均大于1,具有非致癌风险,对于成人,测试期间隧道进出口处的非致癌风险危险指数(HI)均小于1,非致癌风险在安全范围内.但颗粒物载带的Cr和As元素致癌风险均超过EPA推荐的可接受风险阈值(10-6),具有明显的致癌效应.
为探究氨基脲(SEM)染毒对SD大鼠的神经行为毒性及其作用机制,将44只SPF级SD雄性大鼠随机分为4组:对照组,SEM低、中、高剂量组,每组11只,分别以0,7.5,15,30mg/(kg·bw)SEM的剂量连续灌胃染毒28d.染毒前后分别通过旷场实验和高架十字迷宫实验测试神经行为.采用液相色谱法测定γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(GLU),ELISA法测定5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、单胺氧化酶(MAO)以及N-甲基-D-天氡氨酸受体(NMDAR)含量.结果显示,高剂量染毒组大鼠在旷场实验中运动总距离和中央区域距离显著低于对照组(P<0.05),各剂量组大鼠在高架十字迷宫实验中进入开臂时间百分比和进入开臂次数百分比均显著低于对照组(P<0.05或P<0.01).与对照组相比,各染毒组大鼠脑组织中GABA含量和MAO活性均有不同程度降低,而GLU,NMDAR,5-HT,NE和DA水平均有不同程度上升.SEM诱导大鼠神经行为毒性的机制与破坏GABA和GLU的相互转化、增加NMDAR含量以及抑制MAO活性导致单胺类神经递质水平上升3个途径有关.
利用室内流水式粘油砾石柱模拟实际环境中的海底重燃油,研究了重燃油污染的孔隙水对成年海胆繁殖力、配子质量及子代胚胎发育的影响.结果表明,暴露结束后(7d),暴露组海胆的排配子率显著降低(P=0.033),同时雌海胆繁殖力也显著降低(P=0.036,(1957917±811471)个卵细胞);卵细胞的直径和精子的受精能力并未受到海底重燃油的影响.子代继续暴露48h,发现亲代暴露加剧了子代胚胎畸形程度,表明亲代暴露的毒性可传递给子代.进一步利用整合毒性指数(ITI)检测毒性传递的性别差异发现,与母本效应相比(24和48h子代的ITI分别为0.54~1.45和1.1~2.57),父本效应(24和48h子代的ITI分别为0.82~1.95和1.89~4.04)在毒性传递过程中起着关键作用.
运用对数平均迪氏指数分解法探究了2011~2015年京津冀及周边地区工业大气污染物排放的主要影响因素.将该地区排放量变化的总效应分解为人口效应、经济规模效应、产业结构效应、能耗效应、能源结构效应和排放强度效应.研究结果表明,人口效应和经济规模效应基本为正效应,产业结构效应、能耗效应和排放强度效应基本为负效应.京津冀及其周边地区能源结构在2011~2015年期间变化不显著,因此能源结构效应对总效应的贡献很小,贡献度均未超过0.52%.北京市、天津市、河北省、河南省、山东省和山西省的情况不同,各效应贡献度的变化趋势也不相同.人口效应、经济规模效应、产业结构效应、能耗效应和排放强度效应的变化,主要来自于人口增速、经济规模增速、工业增加值比重降幅、能耗强度降幅和排放强度降幅的变化.在制定减排政策时,应根据各效应的累计贡献值和贡献度大小,对于该地区共存的主要影响因素,制定联合减排政策措施.对于存在地区差异的主要影响因素,因地制宜制定不同的减排政策措施.
在持续推进环境空气质量全面达标改善进程中,城市大气污染的产业结构性特征愈发受到关注,但统筹空间和行业因子的大气污染物总量分配和控制研究相对薄弱.对此,在筛选城市大气污染主导行业和主控因子的基础上,综合考虑污染源空间分布和产业结构特征,通过构建指标体系并采用熵权法估算空间与行业总量分配系数,据此形成空间和行业统筹分配技术流程和方法,并应用于鄂尔多斯市.结果表明,该模式可以较好地适应大气污染工业贡献相对突出的城市,兼顾产业布局优化和行业规模调控,有助于完善总量分配体系和提高污染控制效果.
电力行业消耗了全球约8%的水资源,电力生产与输配过程中消耗的能源与水资源之间的相关关系被定义为电力行业水-能耦合关系.本文从电力行业水耗和节水潜力研究、电力生产与水资源空间分布匹配研究、电力行业水-能耦合关系与其他环境问题的关系研究三个角度对国际上相关文献的研究内容、研究方法和主要结论进行梳理.研究结果表明:冷却技术选择对电力行业的水-能耦合关系影响较大,电力生产的需水量与各地水资源禀赋在空间上不匹配,电力行业水-能耦合系统管理体系尚未建立且面临迫切的实际需求.
通过回顾生态保护红线的发展历程,结合官方最新发布的"生态保护红线划定技术指南",基于生态安全问题视角构建了区域生态保护红线管控技术方案.其要点包括:相关重要概念的界定须强调人类活动干扰的负面效应,以增强采用制度约束人类行为的合理性;重视资源环境及经济社会背景的地域差异性,并采用多尺度研究手段获取全面、系统的信息;以辨识、诊断生态安全问题类型、性质、特征为前提确立区域生态保护红线防范对象、管控目标,进而划分区域生态保护红线管控类型、划定其空间位置与范围;并在总结区域防控生态安全问题历史经验与教训、广泛吸纳社会意见的基础上,针对危害生态保护红线的生态安全问题提出科学可行、切实有效的应对方案.
五马河作为赤水河的支流,为下游酒企提供水源,该流域具备实现市场化生态补偿的条件.通过CLUE-S模拟该流域现有及未来到2030年经济发展、生态保护两种情景下的土地利用/覆被情况,进而依据InVEST模型对该地区的产水量、氮磷元素消减量和泥沙持留量三种生态系统服务进行评估,最终求得该地区当前生态系统服务价值总量为4.1825亿元,在未来两种情景下的价值总量分别为4.1759亿元和4.1622亿元.同时,通过对当地居民及酒企进行生态补偿意愿的调查,得到符合各利益相关方意愿的生态补偿额度最高为2.74亿元/a,而使用发展机会成本法求得该流域发展权损失为1.78亿元/a.结合上述结果,确定了五马河流域市场化生态补偿标准的合理区间,并以该区间以及SWOT分析为基础,设计了五马河市场化流域生态补偿机制.
生命周期评价(LCA)在理论和实际应用中存在一些局限性,包括清单和评价方法缺乏时间维度和空间维度,主要表现为缺乏对产品能源系统随时间变化的考虑,使用静态的过时的清单数据而非基于时间的动态生命周期清单数据,以及影响评价方面缺乏动态特征因子的选择和计算方法.动态生命周期评价(DLCA)是针对工业和环境系统的时间和空间变化的动态建模过程的评价方法,可大大提高传统生命周期评价的科学性和准确性.本文从3个方面对动态生命周期评价方法进行总结和评述,即将时间信息作为不确定因素的动态建模分析;生产过程或污染物排放的实时数据的获取;基于时间分化的动态特征因子的影响评价方法.通过目前的动态生命周期评价的研究现状来看,其方法框架并不统一,另外缺乏科学的时间分化的LCI计算的数学模型和软件以及生命周期影响评价的建模解决方案.因此,本文对DLCA未来的发展进行展望,以期为LCA方法的研究、应用、发展和完善提供更多的支持.
将生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单(即"三线一单")环境管理要求纳入战略环境评价(SEA),是完善城市发展SEA的潜在有效手段,然而如何将两者进行有机结合尚缺乏实践经验.本文探讨了"三线一单"在城市发展SEA各主要评价环节的作用与评价内容,从重点任务和技术流程两方面建构了基于"三线一单"的城市发展SEA评价技术体系,并以鄂尔多斯绿色发展SEA为例进行检验.结果显示,对于鄂尔多斯这类空间尺度大、自然环境和产业发展异质性高的城市,该体系能够有效预防和解决战略实施过程中城镇无序扩张和产业结构失调造成的环境污染、生态功能退化和资源配置低效等问题,并推动完善城市分级分区差异化环境管控.
延续财政分权对环境质量影响的研究,讨论财政分权对环保投资效率的影响.基于中国2004~2014年30个省份的面板数据,在DEA-Tobit模型的研究框架下,测度了各个省份多种类型的环保投资效率,并进一步讨论了财政分权对环保投资效率的影响.实证结果发现,财政分权不利于环保投资效率的改进,特别是不利于建设项目"三同时"环保投资效率、工业污染源治理环保投资效率,以及企业来源环保投资效率的改进.进一步考虑到地区异质性因素,以各地区环保投资额作为门槛变量的分析同样支持上述结论.
对接经济系统和环境系统是支撑循环经济决策的关键,而可持续性评价以及在传统生命周期影响评价(LCA)基础上发展起来的生命周期可持续性评价(LCSA)是重要决策支撑工具.近年来对可持续性评价的关注使得生命周期成本分析(LCC)及其在资源循环决策中的应用得以快速发展.大量研究表明LCC是有效的经济决策支撑工具.但是由于"生命周期成本分析"的其他相关称谓与LCC术语上模糊,以及成本效益分析(CBA)等相关成本评估工具在方法用途上的类似,使得在实际研究中LCC的相关概念混淆甚至错误使用的现象时有发生.针对如上研究背景,本文采用文献研究法和案例分析法,旨在厘清LCC及相关术语的概念和内涵,并为LCC以及LCSA在未来的研究提出实用性建议.首先,通过文献研究回顾了LCC的发展脉络,厘清了在人们对社会和环境问题关注下,LCC逐渐从普通的成本评估发展成为LCSA核心部分的发展路径.同时,使用Citespace对国内和国际2000-2017年LCC相关论文发表情况进行图谱分析,发现和国内相比,国际期刊的LCC相关研究已经从概念探索和企业成本控制发展到了特定领域系统的成本优化研究.进一步,引入"可持续性三支柱"的概念来阐释LCSA的经济、环境、社会三个维度以及它与LCC的关系,然后区分了LCC的类似术语的定义和成本范围,并阐述了与传统CBA方法的差别.在此基础上,以欧盟VEEP项目为案例,从定性和定量两个维度阐释了LCC的分析视角和计算过程.最后,对LCC在中国未来的研究方向提出了具体建议,包括:扩大运用领域,标准化,研究方法间的结合,以及数据库和软件工具的开发.
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