基于LCA的北京市透水水泥混凝土路面的环境影响分析

透水铺装因其雨水入渗和净化等功能成为未来城市道路铺装的重点发展方向,其生命周期资源环境影响的影响机制与因素需开展系统全面分析。基于北京市的降雨特征和路面工程实际,采用生命周期评价(life cycle assessment, LCA)方法,综合分析透水水泥混凝土路面全生命周期产生的环境影响,并结合雨水管理模型(storm water management model, SWMM)模拟透水铺装在使用阶段的环境效益,对比了不同维护方式给透水水泥混凝土路面环境影响带来的变化。结果表明:透水水泥混凝土路面在生产阶段的水泥投入,是造成其生命周期环境影响的主要因素,但其在使用阶段因透水和净水作用产生的环境效益可以抵消部分其他阶段产生的环境影响。从环境角度而言,日常清扫+高压冲洗是透水水泥混凝土路面最佳的维护方式。但是由于使用年限可影响不同维护方式的环境表现,建议综合考虑使用年限选择适合的维护方式,以降低透水水泥混凝土路面的资源环境影响。因此,LCA与SWMM的耦合应用可以更准确地量化透水铺装全生命周期环境效益及其关键影响因素。该方法有望应用于其他低影响开发(low impact development, LID)设施甚至整个海绵城市资源环境影响的系统评价。     

基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

城市固体废物（MSW）气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式。已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足。利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数。结果表明：在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为850℃,水蒸气当量比为50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低。不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义。     

全工业固废原料制备水泥工艺的生命周期评价研究

运用生命周期评价(LCA)方法,对以电石渣等工业固废为全部原料的水泥制造工艺产生的环境影响进行评价.通过对生产工艺进行分解及建模,基于实际数据建立生命周期清单,利用ReCiPe2016方法,在全球变暖、化石资源消耗、土地占用等17个小类及人体健康影响、生态系统影响及资源消耗3个大类中对工艺产生的环境影响进行评价.评价过程包括特征化、标准化和敏感性分析.结果表明,在以1 t成品水泥为功能单位的生产过程中,造成的环境影响总值为-0.0045 pt,其中,在人体健康影响和生态系统影响分类下最为显著,分别为-0.0027 pt和-0.0020 pt.与传统水泥生产相比,本工艺具有更低的资源能源消耗与碳排放量.固废作为原料来源带来的正面环境效益最为显著,而熟料煅烧与水泥粉磨则显示出最大的环境损害,也说明由于消纳了大量工业固废,本工艺对环境总体上是有益的.     

废塑料能源回收过程的生命周期评价

面对循环经济技术应用过程中存在的环境污染问题,需要定量化评价废旧资源再循环过程中污染物的产生和对环境的潜在影响。文章以废聚丙烯塑料的气化技术和超临界水降解技术为研究对象,采用生命周期分析为研究方法,通过目标和范围确定、清单分析、影响评价以及结果解析四大步骤,对两种技术的环境影响进行评价并比较。结果表明,从总的环境负荷来看,超临界水降解技术是气化技术的3.6倍,其环境影响潜值分别是2.38和0.66;从环境影响类型来看,废聚丙烯塑料能源回收技术主要对全球变暖、酸化和烟尘粉尘三类环境问题影响较大,三者分别占气化技术环境负荷总量的56.9%、23.2%和12.5%,占超临界水技术环境负荷总量的37.4%、33.9%和18.2%。     

基于LCA的稻秸合成甲醇的环境-经济成本分析

以年产5万t甲醇的稻秸气化合成甲醇系统为研究对象,采用生命周期评价方法,对该系统进行了环境-经济成本分析.结果表明,稻秸合成甲醇系统的环境影响成本是284.99元/t(以甲醇计),且主要集中在生产转化过程和下游甲醇燃料消费2个单元阶段.在不同环境影响类型中,温室效应是生命周期最主要的环境影响因素,由于稻秸固碳作用产生的环境成本是-152.79元/t,生产上游温室效应影响负荷为负、总环境影响负荷为负.每t稻秸甲醇的真实成本比煤基甲醇低76.84元.     

基于生命周期评价的两种城市生活垃圾处理模式对比

应用Gabi软件,分析比较了使用厨余垃圾处理器和传统分类处理方法对城市生活垃圾处理处置全过程的生命周期评价(LCA)。研究表明,两种垃圾处理模式环境影响潜值分别为1.44×10~(-2)和1.39×10~(-2),两者的主要环境影响潜力贡献者均为全球变暖,垃圾焚烧为主要环境影响环节;厨余垃圾厌氧发酵技术主要环境影响为酸化,对全球变暖的改善效果明显;厨余垃圾粉碎直排较厌氧发酵技术对酸化的改善效果明显,但对富营养化影响增加了4×10~(-2),增加比例为22.5%,污水处理厂尾水收纳水体存在富营养化的风险。     

中国页岩气开发环境成本计量研究及政策建议

页岩气的开发过程中会产生潜在的环境污染问题且随着页岩气开发进程的推进,环境问题会逐渐凸显,因此对页岩气开发产生的环境问题进行量化描述显得尤为重要。针对页岩气开发带来的负面和正面环境影响,如水资源耗费、地下水污染、大气污染、生态环境破坏、地质灾害和替代煤炭节约的环境效益等,结合环境成本理论分别给出各方面环境成本的量化模型;综合各项环境成本因素,建立了页岩气开发环境成本量化模型,综合分析页岩气开发对环境的影响程度;建议完善页岩气企业环境成本信息披露体系,以环境报告书方式披露环境成本信息,增加透明度以消除公众疑虑,同时建立环境污染补偿机制,最大限度减少页岩气开发带来的环境成本。     

基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估

目前对于社区户内燃气系统的风险评估大都为静态分析方法,且一般只对系统中单独组成部分进行建模,忽略了户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系。针对现有风险评估方法的局限性,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法。该方法首先通过梳理社区户内燃气事故、分析社区户内燃气系统的风险源和风险影响因素,构建了社区户内燃气系统动态风险评估指标体系;然后将知识图谱用于社区户内燃气系统的场景构建,基于社区户内燃气系统的构成和指标体系确定知识图谱中的实体类型和实体特征,并在所构建的社区户内燃气系统知识图谱的基础上,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法;最后,以某一社区为例,对所提出的基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法进行验证。实例应用分析结果表明:该方法可以针对社区户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系,实现社区户内燃气系统的安全动态风险评价,对社区燃气用户的安全管理具有一定的指导和参考意义。     

区域环境-经济系统物质流与能流分析方法及实证研究

物质和能量流动是环境-经济系统正常运行的基本条件,研究原料、能源转化为产品和废弃物的代谢过程及环境影响,对于提高资源生产力,从根本上解决资源环境问题至关重要。参考区域物质流分析和能流分析方法,提出了区域物质流与能流分析的概念和研究框架,并对天津市1998-2007年间的物质流和能量流进行了实证研究。结果显示:2007年天津市物质消耗为97.25×10⁶ t,能源消耗为47.15×10⁶ tce,年均增长率分别超过10%和8%;外部调入物质约占直接物质输入量的46%,其中煤炭占了约40%,且完全依赖外部调入;资源消耗强度较高、产出率较低,导致资源大量消耗、污染物排放总量持续增长,这对区域资源环境产生了较大压力,环境容量总体处于饱和状态。最后针对存在的问题提出了相应措施与建议。     

湿式电除尘器净化垃圾气化发电燃气的实验研究

垃圾气化发电作为垃圾焚烧发电的替代性处理技术,燃气的净化对其后续的安全使用至关重要。研究了极配型式为鱼骨针线配480C型板时,湿式电除尘器处理垃圾气化燃气的可行性,以及碱性水雾对电晕放电的影响,并进行了酸性气体脱除实验。结果表明:在相同实验条件下,电除尘器内部的燃气介质能够产生稳定的电晕放电;喷淋系统中添加低浓度碱液后降低了起晕电压和火花放电电压,但是下降幅度不大;添加Na OH的水雾能够有效脱除燃气中的HCl和H2S两种酸性杂质,酸性气体综合去除率大于95%。     

水热/臭氧预处理促进餐厨垃圾中典型废弃油脂厌氧发酵产甲烷

为了缓解餐厨垃圾中大量未降解油脂包覆微生物,对厌氧发酵产生严重抑制的问题,本文采用水热或臭氧预处理有效降解油脂,预处理进行厌氧发酵.扫描电子显微镜和傅里叶变换-红外光谱分析表明,经过水热或臭氧预处理后,厌氧发酵过程油脂降解程度提高.经过臭氧预处理的火锅废油厌氧发酵甲烷产率提升至（854.20±10.28） mL·g^-1（每克有机质干重所产生的甲烷量,以毫升计,下同）,在第20 d达到产甲烷速率峰值（122.06±3.46） mL·g^-1·d^-1,较之未处理组达到甲烷峰值速率的时间缩短4 d,甲烷产率提升17.4%.总体能量转化效率由未经预处理的64.88%提升到臭氧预处理后的76.18%,说明臭氧或水热预处理可以促进油脂的降解,并且提高产甲烷菌对底物的利用从而提高发酵产甲烷的效率,从而在一定程度上缓解目前工业生产中存在的油脂难以降解以及包裹厌氧微生物的问题.     

电化学预处理对餐厨垃圾-污泥耦合厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

利用餐厨垃圾-污泥耦合厌氧发酵产挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）具有广泛的经济和应用价值。本实验考察了在1 V电化学预处理条件下,研究餐厨垃圾占比（空白对照,0%,5%,10%,质量分数）对厌氧发酵生成VFAs产量的影响,从而得出产VFAs的最优条件。研究表明:经过60 min 1 V电化学预处理后,随着餐厨垃圾占比从0%增加到10%,水体中溶解性COD浓度随时间变化迅速增加,最高可达到969~1266 mg/L,随着厌氧发酵的进行转化成VFAs。其中,当餐厨垃圾占比为10%时,VFAs在15 d内最高浓度可达到132.2 mg/L。实验结果表明,电化学预处理可改善餐厨垃圾-污泥特性,加快厌氧发酵过程,同时餐厨垃圾可增加污泥中有机质含量,增加VFAs产量,实现餐厨垃圾-污泥产VFAs的资源化利用途径。     

废弃办公设备关键部件处理环境影响研究

分析了废弃办公设备关键部件——硒鼓和墨盒的组成.采用层次分析法对硒鼓和墨盒现有处理处置技术进行评价,结果表明硒鼓和墨盒目前国内较为适宜的处理技术均为人工拆解法,评估过程中环境因素和经济效益的权重较高.研究还采用生命周期评价方法,对硒鼓和墨盒处理处置过程对环境的影响进行了评估.评价采用SimPro软件和Eco-indicator99方法进行.评价结果显示硒鼓人工拆解的环境效益为535.2mPt高于该过程产生的环境影响(27.3mPt).环境效益主要来源于对硒鼓中塑料、金属和磁性材料的回收,以及墨粉焚烧过程中热量回收.硒鼓人工拆解过程和危险废物处理会对带来一定环境影响.墨盒人工拆解过程将带来271.0mPt的环境效益以及10.8mPt环境危害,其中环境效益是由塑料回收带来的.清洗用水、清洗试剂的使用等环节带来一定的环境影响.从人体健康、生态质量和资源保护3个指标来看,硒鼓人工拆解过程带来的环境效益,主要体现在减少对人体健康的威胁,比例约为68.4%.墨盒人工拆解带来的环境效益,主要体现在对资源的保护,比例约为84.1%.     

一种新的热轧钢清洁生产技术环境综合评价方法

为全面客观地评价钢生产技术的工艺设备及能源的环境影响,研究开发一种热轧钢产品清洁生产技术的环境综合评价方法。该方法采用热轧钢生产的生命周期过程的描述性单元指标,评价从原料到产品、从能源消耗到能源二次利用以及废物的回收利用等对环境的总体影响;采用描述性偏指数,环境影响因子和二次利用偏量来定量分析清洁生产技术对热轧生产过程的各道工序、各类物质流和能源流的影响。该方法结合物质和能源对环境的综合影响,可用于定量比较多个钢铁生产工艺过程的工艺和新产品环境友好性评价。     

不同回用用途下典型城市污水再生处理工艺的生命周期评价分析

对3种典型城市污水再生处理工艺(微絮凝+砂滤+消毒(MSD)、混凝+转盘过滤+消毒(CRD)和混凝沉淀+超滤+消毒(CUD))进行生命周期环境影响定量评价,探讨了不同工艺在不同回用用途下的环境表现。结果表明:MSD工艺在富营养化(EP)方面的影响略高,归一化结果为9.32E-15,其他方面环境影响均小于CRD和CUD工艺;不同回用用途的污水再生可在某些方面抵消原需水产生的环境影响,有一定环境效益,不同出水用途的替代抵消作用可影响环境表现。以砂滤为主的典型城市污水再生处理工艺在出水用于工业冷却水时,归一化加权结果为其他两种工艺的25%和7.5%,具有较好的应用前景。     

无线电引信电磁辐射能量耦合路径研究

目的为了确定外界电磁能量究竟如何进入到引信电路内部,针对无线电引信的电磁能量耦合路径进行系统研究。方法通过对多种引信进行不同形式的连续波、强电磁脉冲电磁辐照效应试验,对比引信天线、孔缝、弹体、电源模块等部位的能量耦合可能性。分析连续波、强电磁脉冲电磁环境对无线电引信作用的耦合规律。结果确定了电磁信号类型和引信接地结构是影响电磁能量耦合通道的关键因素,揭示了前门耦合是连续波电磁辐射环境的最主要方式。结论弹体或引信前端与电路共地的金属部件是强电磁脉冲辐射环境的主要能量路径,从而为无线电引信抗电磁性能加固的实施提供了有益参考。     

风力发电对江苏省的环境影响及对策初探

在分析江苏省风能资源和风电开发利用现状的基础上,叙述了风电开发对江苏省区域环境产生的环境影响。风力发电同其他发电方式相比,可以减少大气污染物的排放,减少对淡水的污染,带动周边经济的发展等正面的环境影响;同时在施工过程和运行过程也会对周边环境和生态产生负面环境影响,如阴影、噪音影响以及对鸟类的负面影响。在分析以上的基础上,为江苏省的风电开发提出有效的环境保护措施及相关的应对策略。     

风力发电对滨州市的环境影响及对策初探

在分析滨州市风能资源和风力发电开发利用现状的基础上,叙述了风力发电开发对滨州市区域环境产生的环境影响。风力发电同其他发电方式相比,可以减少大气污染物的排放,减少对淡水的污染,带动周边经济的发展等正面的环境影响;同时在施工过程和运行过程也会对周边环境和生态产生负面环境影响,如阴影、噪音影响以及对鸟类的负面影响。在分析以上的基础上,为滨州市的风力发电开发提出有效的环境保护措施及相关的应对策略。     

水泥窑协同处置工业废弃物的生命周期评价

以废白土、废催化剂和污染土壤等工业废弃物为研究对象,运用生命周期评价(LCA)方法,对水泥窑协同处置废弃物的环境影响进行评价.通过建立生产过程输入、输出清单,从全球变暖潜值、资源消耗潜值、人体毒性潜值等方面,基于Gabi5.0软件进行建模与计算,对水泥窑常规生产工艺与协同处置工业废弃物工艺产生的环境影响进行比较.结果表明:功能单位(1 t)水泥的生产过程中,常规生产工艺和协同处置工艺的环境影响潜值分别为5.78×10~(-11)和5.61×10~(-11),协同处置工艺使得全生命周期环境影响潜值降低了2.94%;水泥生产过程最主要的环境影响是全球变暖和人体毒性,其中,协同处置工艺下这两种环境影响分别降低了0.80%和1.80%,资源消耗相比常规生产降低了11.1%;从全生命周期看,水泥生产中熟料煅烧阶段对环境的影响最大,协同处置工艺下熟料煅烧阶段的环境影响相比常规生产降低了8.0%.协同处置工艺相比常规生产工艺有更好的环境效益.     

黄河河口已有治理开发生态环境影响回顾性评价

环境影响回顾性评价是区域规划环境影响评价的重要组成部分。本文以黄河河口已有治理开发的环境影响回顾性评价为例,对区域的回顾性评价工作进行初步探讨,分析了人民治黄60余年来河口治理开发活动对流域、区域生态环境产生的环境效益和不利影响。