LCA在印染行业水系统优化中的应用——以棉布连续扎染工艺湿蒸法为例

LCA是一种有效的工业系统优化工具。本研究以棉布连续轧染工艺湿蒸法为例,对其水资源系统进行生命周期过程分析,借助GaBi生命周期评估数据库平台内置的CML2001方法体系评估了该系统生命周期过程所产生的环境影响。建议针对预处理阶段以及活性染料轧染和烧毛等工序,通过推动中水回用工程、推广订单排序等措施,以实现棉布连续轧染工艺湿蒸法的水资源节约与循环利用。     

中国金属矿产的消费强度与回收潜力分析

从中国金属资源安全的角度来看,优化战略性金属矿产的供应结构,降低一次矿产的对外依存度,通过合理的政策导向有效地增加中国城市矿产开发效率,挖掘废旧金属的回收和利用潜力,是实现矿产资源安全保障的重要前提。本文以铁、铜、铝等三种金属矿产为例,采用美国、英国、法国、德国、日本等五个工业化国家及中国1949—2015年的面板数据,通过构建消费强度、回收密度和寿命分布函数分析了工业化五国金属消费和报废金属回收的历史规律,预测了2016—2030年中国三种金属消费和报废回收的变化趋势。结果显示:(1)五个工业化国家铁、铜、铝金属的消费强度经历了快速上升、平台缓降和较快下降的过程,而回收密度则经历了缓慢上升、较快增长和快速增长的三个阶段,在消费强度与回收密度的第三阶段呈现"脱钩"特征;(2)中国铁、铜、铝三种金属的消费强度大幅增加主要是集中在2000年以后,2015年我国铁、铜、铝的消费强度分别为540 kg/人、8 kg/人和23 kg/人,回收密度分别只有100kg/人、0.5 kg/人和3 kg/人,除铁、铝的消费强度进入平台下降期外,铜消费强度和三种金属回收密度仍处于增长的第一阶段;(3)预计2030年,中国铁、铜、铝的消费强度将分别为450 kg/人、9 kg/人和20 kg/人,仍处在平台缓慢下降阶段,回收密度将分别增加到220kg/人、3 kg/人和5 kg/人,回收密度与消费强度比例分别达到49%、33%和25%。通过对比可知,中国未来社会报废金属回收潜力巨大,如果能加以有效政策引导,加快回收利用,可大大缓解中国战略性金属的安全保障压力。     

阴极负载不同催化剂对天然水体中沉积物微生物燃料电池运行特性的影响

考察了阴极负载Co₃O₄和MnOOH对天然水体中沉积物微生物燃料电池（SMFC）产电性能和SMFC对沉积物中有机质去除率的影响。实验结果表明，SMFC阴极负载Co₃O₄和MnOOH后，体系的输出电压由483 mV增大到549 mV和534 mV；相应体系的内阻由206 Ω显著降低到99 Ω和128 Ω，最大功率密度（Pmax）由3.3 mW/m²增大到9.1 mW/m²和6.6 mW/m²。此外，SMFC体系的电流密度与沉积物中烧失量（LOI）、易氧化有机质（ROOM）去除率呈线性关系，并且阴极负载Co₃O₄和MnOOH可以促进阳极沉积物中有机质的去除。     

中国西北地区环境中239+240Pu的来源与成因分析

以中国西北地区环境中的^239+240Pu为例,归纳总结了全球大气核试验后环境调查的5大变化趋势,并分析了西北地区大气、土壤和湖泊等环境载体中^239+240Pu比活度、²⁴⁰Pu/²³⁹Pu原子比值和^239+240Pu存量变化的来源成因.结果表明,新疆、甘肃、青海、宁夏和陕西5省区土壤中^239+240Pu主要来源于全球大气核试验沉降.虽然前苏联塞米巴拉金斯克核试验（²⁴⁰Pu/²³⁹Pu=0.118~0.132）、中国西北核试验（²⁴⁰Pu/²³⁹Pu=0.158）以及青海原子城的核实验活动（²⁴⁰Pu/²³⁹Pu<0.010）导致西北地区环境中发现相对低²⁴⁰Pu/²³⁹Pu原子比值,但核试验区域沉降的影响有限.西北地区湖泊柱样沉积物中²⁴⁰Pu/²³⁹Pu原子比值垂直分布出现了突变和渐变两种模式;另外,在某些非典型柱样沉积物中^239+240Pu的峰值时标并非指示1963年大气沉降的高峰期.     

沧州市郊采暖期大气颗粒物中重金属的粒径分布及健康风险评价

为了解沧州市郊采暖期大气颗粒物中重金属粒径分布和健康风险,于2018年11—12月使用分级撞击式采样器采集大气颗粒物样品(粒径符合总悬浮颗粒物(TSP)标准),采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定Fe、Cu、Mn、Pb和Zn含量,利用富集因子法和美国环境保护署推荐的健康风险评价模型,分析重金属主要来源并对...     

石家庄南郊黑碳气溶胶污染特征与来源分析

利用十波段黑碳仪实时监测石家庄南郊2018年9月—2019年7月大气中黑碳（Black Carbon，BC）质量浓度，并与同期CO、NO₂、SO₂质量浓度进行相关性分析，结合后向轨迹模型研究了该地区的BC质量浓度变化特征及潜在来源.结果表明，观测期间BC平均质量浓度为（4.35±3.59）μg·m^-3，最大频数浓度法估算的BC本底质量浓度为1.0 μg·m^-3，不同季节BC平均质量浓度变化趋势为：冬季>秋季>春季>夏季.BC质量浓度日变化具有双峰特征，高峰时段为6：00—9：00和19：00—22：00.BC气溶胶ngström指数α的分析及BC与CO、NO₂、SO₂相关性分析表明，以化石燃料为能源的工业源和交通源对石家庄南郊BC的贡献占主导地位.后向轨迹分析表明，石家庄南郊各季节BC主要受东向、东南向河北省内气团（占比35.46%~48.40%）和西向、西北向途经内蒙古、陕西北部、山西中部气团（占比15.60%~23.19%）的影响.浓度权重轨迹分析表明，BC潜在源区主要集中在河北南部、山西中部和河南北部.     

村镇生活污水处理设施抗生素浓度分布规律

抗生素的大量使用和直接排放已引起环境耐药性的增加,村镇生活污水处理设施来源的抗生素尚未引起重视.本文以4类（喹诺酮类、四环素类、大环内酯类和β-内酰胺类）抗生素为研究对象,采用超高效液相色谱和串联质谱法,考察了不同规模村镇生活污水处理设施进出水中的抗生素浓度分布和去除情况,并与城市生活污水厂进行了比较.结果表明,村镇生活污水处理设施中喹诺酮类氧氟沙星的进水排入浓度最高,可达32663.5 ng ·L^-1,随污水排放至环境的风险应引起重视.与城市生活污水厂的水质稳定性、处理工艺、排放要求及管理水平不同,仅有33%的村镇生活污水设施的检出抗生素去除率达到60%以上.村镇生活污水处理设施保持常规污染物的达标排放可以实现部分抗生素的有效去除.     

颗粒-絮状污泥耦合单级自养脱氮系统的脱氮性能分析

在SBR（Ⅰ）反应器中快速启动颗粒-絮状污泥耦合单级自养脱氮系统,研究启动前后颗粒、絮状污泥脱氮性能的变化。取启动前和系统构建成功后的污泥进行批试实验,通过甲醇抑制厌氧氨氧化菌（AAOB）活性来研究厌氧氨氧化和反硝化比例的变化。絮状污泥总氮去除率（NRE）从启动前的10.14%提高至启动成功后的89.70%,其中厌氧氨氧化脱氮占比从2.23%提高到83.70%,反硝化脱氮占比从7.91%减少到5%~6%;颗粒污泥的NRE从启动前3.90%提高至启动成功后的83.20%,厌氧氨氧化占比从不足1%提高到80.20%左右,反硝化占比从7.72%减少到2%~3%。     

黄河三角洲不同淹水条件下芦苇和盐地碱蓬凋落物的分解与重金属归还特征

以黄河三角洲芦苇（Phragmites australis）和盐地碱蓬（Suaeda salsa）的凋落物为研究对象,研究不同淹水条件下芦苇和盐地碱蓬凋落物的分解与重金属的归还特征。结果表明：两种淹水条件下,盐地碱蓬凋落物的失重率均高于芦苇凋落物;潮汐淹水条件下芦苇和盐地碱蓬凋落物的失重率均高于短暂淹水处理。在两种淹水条件下,经过分解后芦苇凋落物中As、Cr和Cu的含量增加,潮汐淹水条件下芦苇凋落物的各金属含量均高于短期淹水处理。盐地碱蓬凋落物经过分解后,各重金属含量总体上呈上升变化趋势,潮汐淹水条件下的盐地碱蓬凋落物中As、Cu和Pb的含量均高于短期淹水处理。两种淹水条件下芦苇和盐地碱蓬凋落物中的Pb和Zn,在分解期间均发生了不同程度的释放。研究结果有助于理解潮汐作用对黄河三角洲芦苇和盐地碱蓬凋落物分解和重金属归还的影响。     

富营养化指数法在中国近岸海域的应用

系统研究了40多年来海水富营养化指数E定义的发展,进而整理了近10 a来应用富营养指数法评价中国近岸海域水质状态的富营养化指数E值,计算了我国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类海水水质标准所对应的E的最大临界值分别为:1.3、6、10.7和25;并阐明了河口近岸海域环境中海水产生富营养化E高值的原因。结果显示,中国近岸海域富营养化指数E值的范围在0~137.84;中国近岸海域出现E的高值不仅与港口海湾所处的自然地理环境有关,也与人为因素有关;人为排放的氮磷营养盐是导致海水富营养化的主要因素。