基于分类的张家港市生活垃圾典型处置情景环境效益分析

为系统揭示生活垃圾分类和末端处置匹配对全过程管理环境效益的改善,按照张家港市日均生活垃圾产量1850 t计,基于生命周期评价方法和实测垃圾组分数据,通过测算污染物排放的直接总环境影响潜值和电能回收量折算后的总环境影响潜值,分析和预测了垃圾分类典型情况和不同末端处置能力匹配情景下的张家港市生活垃圾处置环境效益.垃圾分类后厨余垃圾的平均厨余组分质量占比（厨余垃圾纯度,95%）较未分类小区（66%）提高了29个百分点,其他垃圾中的厨余组分质量占比（41%）则降低了25个百分点.末端处置能力现状情景下,厨余垃圾分出量为150 t·d^-1时,直接总环境影响潜值随厨余垃圾纯度提高逐渐降低,较垃圾未分类时（3.41×10^-10,以PET₂₀₀₀计,下同）减少约10%;厨余垃圾分出量大于150 t·d^-1时,厨余垃圾分出量和纯度不断提高,分流厨余垃圾的填埋处置将导致污染排放增多,直接总环境影响潜值逐渐增加.生活垃圾处置环境效益的提升不仅依靠分类效果的改善,也依靠末端处置能力的匹配.末端处置能力规划情景下,生活垃圾分类后直接总环境影响潜值（1.73×10^-10~2.40×10^-10）均低于末端处置能力现状情景.厨余垃圾处置能力充足,相同厨余垃圾纯度下,直接总环境影响潜值随厨余垃圾分出量增加而降低.末端处置能力现状情景下电能回收量折算后的总环境影响潜值为-0.89×10^-10~-0.39×10^-10,高于末端处置能力规划情景（-2.13×10^-10~-1.82×10^-10）.结果表明,末端处置能力按规划扩建后,垃圾分类效果持续提升利于提高全过程管理的环境效益.从全过程角度协同提升垃圾分类效果与末端处置能力匹配程度,能有力改善环境效益.     

辽宁中部城市群一次灰霾天气过程的外来影响程度研究

利用中国科学院大气物理研究所自主开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)及其污染源在线追踪技术,对2011年10月27—30日辽宁中部城市群发生的一次灰霾过程的外来影响贡献率进行了模拟计算和分析.研究结果表明:NAQPMS模式能较好地模拟辽宁中部城市群PM10浓度的时空演化,特别是代表性城市沈阳的PM10浓度的时间变化,这为利用污染源在线追踪技术研究外来影响的贡献率奠定了基础;在此次辽宁中部城市群灰霾天气期间(10月27—30日),外来贡献率随着城市与京津冀地区距离的增加而减小,从营口的61%减小到铁岭的23%,而辽宁省本地贡献率则逐渐增大;京津冀城市群相对于胶东半岛城市群是主要的外来影响源地;在辽宁中部城市群近地层PM10浓度先后达到峰值时段,京津冀地区对营口、鞍山、沈阳、本溪、抚顺和铁岭的贡献率分别为60.6%、42.8%、31.8%、34.9%、30.7%和19.7%,因此,至少可以说京津冀地区对此次灰霾过程中营口、鞍山、沈阳和本溪等地的空气质量恶化具有决定性的作用.本文研究表明,虽然开展区域调控是解决区域灰霾污染的有效措施,但也要注意灰霾污染的跨控制区影响问题.     

北京秋冬季有机碳和元素碳(黑碳)测试结果的细节研究

长期以来,对碳气溶胶的定量研究主要关注OC（有机碳）、EC（元素碳）或BC（黑碳）的整体测定结果,很少有对测定结果细节特征的深入解读.为全面掌握和利用仪器分析结果包含的科学信息,使用热光法IMPROVE_A协议（model 2001A）测定了2015年10月（秋季）和2016年1月（冬季）北京市PM_2.5中的ρ（OC）和ρ（EC）,使用光学法（黑碳仪AE31）测定了相应的ρ（BC）.结果表明:① ρ（OC）和ρ（EC）的秋季平均值分别为8.59、3.89 μg/m3,冬季分别为16.45和6.19 μg/m3,冬季明显高于秋季;② 热光法测定结果显示,秋季样品中ρ（OC₁）/ρ（OC）的平均值为0.08±0.04,而冬季则升至0.22±0.05,这可能与冬季较高的挥发性有机物（VOCs）排放及低温带来的冷凝效应有关;③ 七波长黑碳仪测定结果显示,在秋季,紫外波段（370 nm）测定的BC当量[ρ（BC370）]与红外波段（880 nm）测定的BC标准量[ρ（BC880）]的比值[ρ（BC370）/ρ（BC880）]为1.05±0.11,说明棕色碳（BrC）的吸光影响非常弱,而冬季该比值升至1.47±0.11,升幅达40%;④ 结合两种方法对强吸光碳的测定结果,发现ρ（BC）/ρ（EC）与ρ（PM_2.5）的变化趋势一致,证明污染程度加重会带来EC内混合比例上升,因而提高其吸光能力,使黑碳仪测得的ρ（BC）上升.然而,进一步考察表明,这种上升是有限度的,当ρ（PM_2.5）达到50~70 μg/m3时,ρ（BC）/ρ（EC）进入"平台状态",秋季"平台值"约为1.05,冬季约为0.55.研究显示,仪器的测定结果包含大量被忽略的信息,对其细节的深入解读有利于更好地了解碳气溶胶的综合特征.      

有机磷酸酯在重庆不同城市功能区土壤的分布特征及来源

本研究利用超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF~-MS)检测分析了重庆市4个不同功能区城市表层土壤中12种有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)含量水平,探讨了其组成特征,通过相关性分析讨论了土壤有机质(soil organic matter,SOM)与ΣOPEs及各单体含量之间的关系,利用主成分分析阐述了OPEs可能的来源.结果表明,ΣOPEs含量(以干重计,下同)范围为10. 7～108 ng·g~(-1),平均值为46. 4 ng·g~(-1),处于国内外较低水平;不同功能区土壤中ΣOPEs平均含量大小依次为:工业区(55. 6 ng·g~(-1)),住宅区(55. 5 ng·g~(-1)),商业区(41. 8 ng·g~(-1)),城市公园(34. 1 ng·g~(-1)).磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)和2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)是主要OPEs污染物单体,TCPP在工业区土壤贡献率最高达到了31. 5%,而EHDPP在商业区和城市公园贡献率最高分别为23. 4%和24. 7%.相关性分析表明SOM含量和ΣOPEs含量呈显著相关(P 0. 05),和单体磷酸三甲苯酯(TCP)含量呈极显著相关(P 0. 01),表明SOM是影响OPEs分布的因素之一.主成分分析表明城市土壤OPEs来源并不单一,污水灌溉、路面径流、室内源污染及污泥再利用等都可能成为土壤OPEs潜在来源途径.     

邻苯二甲酸酯在重庆市城市土壤中的污染分布特征及来源分析

本研究在重庆市5个不同城市功能区采集了共66个土壤样品,并利用超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOFMS)对土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量水平和组成特征进行了探讨.此外,通过相关性分析和主成分分析阐述了PAEs可能的来源.结果表明,ΣPAEs在5个不同功能区的含量(以干重计,下同)范围为93.1~312 ng·g-1,处于国内外较低水平.邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)是3种主要污染物,三者的平均含量贡献率范围是87.4%~92.9%,而DEHP作为丰度最高的PAEs单体其平均贡献率达到了52.4%.通过相关性分析发现分子质量相近的PAEs单体之间更易呈现极显著关系(P0.01),表明这些单体可能具有相似的来源.主成分分析进一步表明DEHP、DBP和DIBP具有相似来源而BBP和Dn OP也具有相似来源.与其他研究相比,尽管本研究中PAEs含量处于较低水平,但仍需预防其对环境和人体的潜在风险.     

生物表面活性剂-微生物强化紫花苜蓿修复多环芳烃污染土壤

在温室盆栽条件下,通过单独或联合添加生物表面活性剂鼠李糖脂(RH)和接种多环芳烃专性降解菌(DB),研究了利用生物表面活性剂-微生物强化紫花苜蓿(Medicago sativa L.)修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果.结果表明,添加鼠李糖脂和接种PAHs专性降解菌能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解.培养90d后,RH、DB处理的PAHs的降解率分别为30.0%和49.6%,均高于对照处理(CK)(21.7%).RH+DB处理PAHs的降解率最高达53.9%,说明鼠李糖脂和PAHs专性降解菌协同作用显著.另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌能够提高4环和5环PAHs的降解率.同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量越高的处理,土壤PAHs的降解率也越高.所以添加鼠李糖脂和接种PAHs专性降解菌能够有效促进土壤多环芳烃降解.     

基于HJ-1A卫星超光谱数据的太湖叶绿素a浓度及悬浮物浓度反演

通过对2010年5月2日太湖HJ-1A卫星超光谱影像的几何纠正和6S模型辐射校正,以及水体实测光谱数据和影像光谱数据分析,将太湖28个水体采样点光谱数据分别进行归一化处理和一阶微分处理后,选取和水质参数相关系数最大的波段或波段组合建立反演模型,获得太湖叶绿素a浓度以及悬浮物浓度的空间分布图.研究表明,超光谱影像B73波...     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿与黑麦草修复多环芳烃污染土壤的影响

通过温室盆栽试验,研究接种土著与外源丛枝菌根(AM)真菌对紫花苜蓿与黑麦草修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的影响.结果表明,接种外源AM真菌--苏格兰球囊霉(Glomus caledonium)36号能够显著提高紫花苜蓿和黑麦草的AM真菌侵染率并促进植物生长,而接种土著菌剂或土著菌剂与36号菌剂双接种对AM真菌侵染和植物生长无促进作用,甚至降低了黑麦草苗期的AM真菌侵染率.种植紫花苜蓿和黑麦草促进了土壤中PAHs的降解,这2种植物接种36号菌剂的处理60天时土壤PAHs降解率分别达42.3%和41.1%,说明36号菌剂可以显著提高植物修复效率,而接种土著菌剂对修复作用无显著影响,土著菌剂与36号菌剂双接种对紫花苜蓿的修复效果也无显著影响,但60天时显著提高黑麦草的修复效率.土壤中PAHs降解率与植物根系的AM真菌侵染率呈显著正相关关系(P<0.05),表明AM真菌侵染可以提高紫花苜蓿与黑麦草对PAHs污染土壤的修复效率.     

基于生命周期评价的焦化污染土壤淋洗技术环境影响研究

为综合评估土壤淋洗修复技术的环境影响,针对焦化场地多环芳烃(PAHs)污染土壤,利用绿色生物表面活性剂——鼠李糖脂及黄腐酸进行溶液及泡沫模拟淋洗修复,并应用全生命周期评价(LCA)方法对淋洗修复全过程进行评价。结果表明：在相同污染物去除效果的前提下,溶液及泡沫两种淋洗方式的环境影响由大到小排序均为：不可再生资源消耗(ADP)>全球变暖效应(GWP)>人体毒性效应(HTP)>富营养化效应(EP)>酸化效应(AP)>光化学臭氧形成潜值(POCP)。在使用不同淋洗剂时,均表现为溶液淋洗的环境影响大于泡沫淋洗。淋洗不同阶段的环境影响具有明显差异,淋洗后处理阶段75%的环境影响指标占全程的影响比例均超过60%。因此,绿色表面淋洗剂的优选及对淋洗后处理阶段的改进有助于加强淋洗修复技术的环境友好性。     

碱处理秸秆水吸力动态变化及与理化指标相关性分析

为探索碱处理玉米秸秆过程中水吸力的动态变化及其与常规理化指标的相关性,进行w为0(对照)、2%、4%、6%、8%和10%的碱处理秸秆试验。结果表明,在0~48 h内各处理组水吸力均呈上升趋势,且水吸力增幅随碱浓度的升高而增加,w(NaOH)为0、2%、4%、6%、8%和10%处理组水吸力分别由0.14 kPa上升至0.41、2.30、2.60、2.78、2.94和3.21 kPa。随碱浓度增加,水吸力上升速率达到峰值的时间缩短,由对照组的40~48 h缩短至w(NaOH)为8%和10%处理组的0~3 h。Pearson相关性分析结果显示,秸秆基质颗粒的水吸力与碱处理浸提液化学需氧量(COD)、溶解性有机碳(DOC)、NH4+-N和NO3--N浓度均呈显著正相关(P0.05或P0.01)。碱浓度增加和处理时间延长均能使基质颗粒的水吸力值增加,且水吸力值的增加趋势与常规理化指标COD、DOC、NH4+-N和NO3--N浓度变化趋势相一致。