The application of system dynamics in different practices of a waste management system

The continuous increase in waste generation warrants global management of waste to reduce the adverse economic, social, and environmental impact of waste while achieving goals for sustainability. The complexity of waste management systems due to different waste management practices renders such systems difficult to analyze. System dynamics (SD) approach aids in conceptualizing and analyzing the structure, interactions, and mode of behavior of the complex systems. The impact of the underlying components can therefore be assessed in an integrated way while the impact of possible policies on the system can be studied to implement appropriate decisions. This review summarizes various applications of SD pertinent to the waste management practices in different countries. Practices may include waste generation, reduction, reuse/recovery, recycling, and disposal. Each study supports regional-demanding targets in environmental, social, and economic scopes such as expanding landfill life span, implementing proper disposal fee, global warming mitigation, energy generation/saving, etc. The interacting variables in the WMS are specifically determined based on the defined problem, ultimate goal, and the type of waste. Generally, population and gross domestic product can increase the waste generation. An increase in waste reduction, source separation, and recycling rate could decrease the environmental impact, but it is not necessarily profitable from an economic perspective. Incentives to separate waste and knowledge about waste management are variables that always have a positive impact on the entire system.

     

湖北九宫山甜槠群落结构与优势种的空间分布格局研究

通过对湖北九宫山国家级自然保护区甜槠群落建立的1ha固定森林样地进行植物群落调查,分析了样地内木本植物物种组成、区系成分、种群径级结构和空间分布格局,结果表明:(1)样地内木本植物(DBH≥1 cm)共有132种,隶属于42科78属,其中,杜鹃花科、壳斗科、樟科、蔷薇科、冬青科等是优势科,短柄袍、鹿角杜鹃、青冈、长叶石栎、甜槠等是优势种.(2)样地内植物科、属的分布类型均以泛热带分布类型为主,分别为30.95％和20.51％.(3)样地内所有木本植物个体的径级结构均呈倒"J"型,幼龄个体数量大,森林群落更新状况良好.(4)样地内木本植物个体的空间分布格局以聚集分布为主,部分优势物种在小尺度上呈聚集分布,而在较大尺度上则为随机分布.     

原子荧光法测定水中汞的原子化条件研究

分别采用热原子化原子荧光法(热汞法)和冷原子化原子荧光法(冷汞法)测定水中汞,比较了两种方法的检出限、线性相关系数、准确度和精密度的差异。冷汞法和热汞法的检出限分别为0.003和0.01μg/L,标准曲线相关系数分别为0.999 9和0.999 7,加标回收率范围分别为102%~106%和106%~113%。结果表明,冷汞法比热汞法具有更低的检出限,灵敏度和准确度也略优于热汞法。对于冷汞法,提高负高压有利于提高方法的灵敏度、准确度,并具有更低的方法检出限。     

利用毒代动力学模型研究氟虫腈在夹杂带丝蚓体内的手性选择性积累过程

农药的生物积累直接影响其毒性,但是手性农药在生物体内的选择性积累过程仍不明确.本文在恒定环境水浓度的条件下,开展手性农药氟虫腈的外消旋体及其对映体在底栖无脊椎动物夹杂带丝蚓体内的生物积累实验.在96 h和72 h的吸收和消除实验过程中,测定生物体内的氟虫腈的外消旋体和对映体浓度随时间的变化情况,构建毒代动力学模型,获取吸收和消除速率常数.结果表明夹杂带丝蚓对R-氟虫腈的生物浓缩因子(1981 L·kg~(-1)脂肪)比对S-氟虫腈(1748 L·kg~(-1)脂肪)更大.R-氟虫腈和S-氟虫腈的吸收速率常数相当,分别为311±11 L·kg~(-1)脂肪·h~(-1)和313±13 L·kg~(-1)脂肪·h~(-1),而R-氟虫腈的消除速率常数小于S-氟虫腈,分别为0.157±0.006 h~(-1)和0.179±0.008 h~(-1),因此相对较慢的消除是导致R-氟虫腈在夹杂带丝蚓体内更高生物积累的主要原因.研究说明毒代动力学参数可有效阐释手性外源物质在生物体内选择性积累的差异.     

电化学开关表面活性剂对芘的可逆增溶作用

表面活性剂增强修复技术(SER)是目前行之有效的有机污染土壤修复技术,但SER技术存在表面活性剂与污染物分离困难、易导致二次污染、成本高等问题.基于此,提出采用具有电化学开关特性的表面活性剂(N,N-二甲基二茂铁甲基十二烷基溴化铵,Fc12)代替SER技术中的常规表面活性剂,发展基于开关表面活性剂的可逆增强修复技术(RSER).选取芘作为目标物,研究了Fc12在氧化和还原态对芘的增溶作用以及常见环境因素,如pH和温度对Fc12可逆增溶的影响.结果表明,相对于氧化态Fc12,还原态Fc12在其临界胶束浓度(CMC)以上时对芘表现出显著的增溶作用,且增溶能力随表面活性剂浓度增大而增强.温度对Fc12的增溶作用影响显著,例如,还原态Fc12在浓度为3 mmol·L~(-1)、25℃条件下时,芘的表观溶解度为0.779 mg·L~(-1),当温度增加到40℃时,芘的表观溶解度为0.971 mg·L~(-1),其表观溶解度增加了24.6%;但氧化态条件下,芘的表观溶解度仅增加了6.5%;芘的解吸率(芘在还原和氧化态Fc12的表观溶解度差值与还原态Fc12增溶芘的比值)由63.67%增加到71.27%.pH也显著影响Fc12的增溶,当pH值在6—10范围变化时,还原态Fc12的增溶作用呈现先增加后减小的趋势,且在pH 9附近增溶能力最强,而pH 8时芘的解吸果最好.     

试论生态文明制度体系的构建

建立健全生态文明制度体系是推进我国生态文明建设的重点。党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出,生态文明制度体系应当包括决策制度、评价制度、管理制度与考核制度等内容。立足社会主义制度建设的中国特色,针对我国生态文明建设的具体需求,本文将生态文明制度体系解构为四大板块:绿色高效决策制度、生态有价评估制度、生态环境监管制度与生态优先考核制度,并进一步明确了各项制度构建工作的具体内容。生态文明制度体系的构建和不断完善,将为全面建成人与自然和谐的美丽中国提供系统保障。     

土壤中挥发性芳香烃的顶空前处理方法研究

本方法针对土壤中挥发性芳香烃顶空前处理条件进行了研究,优化了顶空密封垫的选择、顶空平衡温度、加热平衡时间、进样时间和顶空瓶压力等顶空前处理条件,测定条件科学、准确,完全能够满足土壤中挥发性芳香烃监测分析的灵敏度和准确度相关的技术要求。该方法精密度为1.7%~9.8%,准确度为34.3%~83.7%,检出限为2.0~4.2μg/kg。为制订土壤中挥发性芳香烃监测分析方法提供了技术支持。     

离子色谱法测定PM_(2.5)中硫酸根离子含量不确定度评议

准确测定大气颗粒物中水溶性组份对分析污染物来源及身体健康具有重要意义。本文采用离子色谱法测定PM2.5中硫酸根离子含量,并对测定的不确定度进行分析。分析过程不确定度来源是样品重复性测量引入不确定度,样品测量准确性引入不确定度和标准曲线的不确定度。应用不确定度评定理论,计算硫酸根离子的合成不确定度。结果表明,滤膜中硫酸根离子本底浓度高低与剪裁滤膜环节是不确定度的主要来源。为了提高分析的准确性,建议使用本底低的滤膜,并取整张滤膜进行分析。     

珠江口表层水中多环芳烃的分布特征及健康风险评估

分别于2015年2、5、8、11月在珠江八大入海口采集表层水体样品,应用固相萃取富集法对该区域表层水体中16种USEPA优控多环芳烃(PAHs)的时空分布特征进行分析,并利用终生致癌风险增量模型(ILCR)对该区域的饮水健康风险进行评价。结果表明:珠江口4个季度所采集的水样中,∑15PAHs的浓度范围为18.0~50.3 ng/L,含量处于中等水平。其中7种强致癌性∑7PAHs的浓度范围为1.53~3.73 ng/L,占∑15PAHs的5.89%~11.1%,∑15PAHs和∑7PAHs在枯水期(2、11月)样品中明显高于丰水期(5、8月)。就组成特征而言,各采样点PAHs以3、4环为主。珠江口表层水中非致癌类PAHs的危害商数值为0.99×10~(-5)~2.73×10~(-5),远低于USEPA规定的阈值(1);致癌类PAHs产生的健康风险为6.50×10~(-8)~2.37×10~(-7),其中Ba P导致的饮水途径健康风险最高,所有点位致癌类PAHs的健康风险均低于USEPA推荐的对致癌物质最大可接受风险水平(10~(-6)),表明珠江口表层水中PAHs尚不具备严重的致癌风险,但是仍然存在潜在的健康风险,需要重点控制和管理。