中国钢铁行业二氧化碳排放达峰路径研究

钢铁行业是我国重要的CO₂排放源. 作为典型的资源能源密集型产业,钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳,既是行业自身高质量发展的内在需要,也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求. 本文综合考虑经济社会发展、资源能源利用、工艺结构调整、低碳技术应用等因素影响,开展了基于情景分析的钢铁行业CO₂排放达峰路径研究,对不同情景下钢铁行业CO₂的排放趋势进行测算,识别钢铁行业CO₂减排的主要驱动因素,判断推动钢铁行业碳排放达峰的关键举措,为制定“双碳”目标背景下钢铁行业CO₂排放控制策略提供参考. 测算结果表明,我国钢铁行业CO₂总排放量有望在2020—2024年期间达到峰值;行业CO₂总排放量峰值为18.1×108~18.5×108 t,达峰后到2030年降幅将超过3×108 t. 研究显示,粗钢产量是决定我国钢铁行业碳排放能否快速达峰的关键,加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化以及提高系统能效水平是2030年前钢铁行业实现碳排放达峰并有效降碳的重要途径. 到2030年,粗钢产量降低、加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化、提高系统能效水平以及氢能炼钢和二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿技术对钢铁行业CO₂减排的贡献率分别为11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.      

基于NARX神经网络的千岛湖藻类短期预测模型构建

局部水域的藻类异常增殖现象逐渐成为千岛湖面临的水环境保护难题. 构建以数据驱动的水华预测模型,实现对重点水域叶绿素a (Chla)浓度短期动态变化的预测,是快速应对潜在水华风险的有效手段之一. 鉴于NARX神经网络在预测非平稳时间序列动态特征方面的优势,以千岛湖国控监测断面小金山2016—2019年Chla的高频时间序列作为研究对象,对Chla剖面数据进行沿深平均、缺失值插补后,分别以连续3 d和连续7 d的Chla浓度作为输入,构建了基于NARX神经网络的藻类预测模型,用于预测未来0.5~7 d Chla浓度的变化,探讨了相关参数设置、训练及评价方法,并针对不同的预见期分析了模型性能. 结果表明:① 模型预测性能稳定,预测值与实测值相关系数保持在0.8~0.9之间,均方误差在15~30之间. ②随着预见期的变化,模型性能不同. 其中,在未来0.5~4 d的预测中,使用连续3 d的 Chla浓度作为输入的预测效果较好;在未来4.5~7 d的预测中,使用连续7 d的Chla浓度作为输入的预测效果较好. 研究显示,该模型可以较为准确地预测未来0.5~7 d的Chla浓度,可为构建以数据驱动的千岛湖水华监测预警系统提供科学依据.      

机器学习方法在污水处理系统中的应用

由于污水处理系统一般较为复杂且受外界因素影响较多,对其进行精准调控一直是环境领域的难题之一。传统方法无法满足日益复杂的工程项目需求。近年来发展起来的机器学习方法为此类问题提供了一系列有效的解决方案。介绍了人工神经网络、支持向量机、随机森林等机器学习方法的特点,并从水质预测预警、污水处理系统故障诊断和智能控制3个方面阐述了机器学习方法在污水处理领域的应用,分析了机器学习方法相较于传统方法的优势及其应用于污水处理系统中存在的问题,展望了机器学习方法未来在污水处理领域应用的前景和趋势。     

矿区城市空气质量对呼吸系统发病率影响分析

收集我国主要矿区城市呼吸系统发病率数据,应用多元统计分析得到呼吸系统发病率与3因素的函数关系,并利用果蝇优化算法对以上函数关系进行优化,建立呼吸系统发病率预计模型(HP-B模型),将HP-B模型的预计结果与矿区城市的实际监测数据进行对比,发现HP-B模型精度较高。     

Cadna/A噪声预测软件在火电厂工程环评中的应用

火电厂较一般的工业项目源强较多,以某35万千瓦超临界间接空冷火电厂为例,采用Cadna/A噪声预测软件预测了投产后产生的噪声影响,预测结果表明火电厂企业采取相应的降噪措施后,厂界噪声能够满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的3类标准要求,对环境敏感点昼夜噪声预测值能满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)的2类标准要求,说明该项目的降噪设计可行。     

我国大陆地区电器电子产品报废量预测研究

随着我国电器电子产品的报废量不断增长,准确预测报废量及其分布对回收网络体系规划研究十分关键.本文利用Gompertz模型及保有量系数法对我国电器电子产品报废量进行建模,在验证预测模型及结果准确性的前提下,对全国31个省2003—2020年电视机、电冰箱、洗衣机、空调及电脑的报废量进行预测,并对5种家用电器报废总量构成、时间序列及空间分布进行分析.结果表明,到2020年,我国5种家用电器报废量将达到20.3亿台,广东省以1794万台报废量列居全国首位,上海市以1083台·km~(-2)的报废密度列居首位;按现有回收处理规模,2014年全国仍存在103万t待处理缺口.最后对废旧电器电子产品拆解处理产能布局提出了合理化建议,为我国的家用电器回收网络规划提供参考.     

基于离散参数马尔科夫链的PM_(2.5)预测

PM2.5与人们的生活与健康休戚相关,对PM2.5的预测是一项利国利民的工作。根据大气污染物浓度限值将南京市PM2.5日平均浓度数据分为6个等级,并基于离散参数马尔科夫链建立PM2.5的预测模型;然后利用一步状态转移概率矩阵,通过C-K方程对模型有效性进行检验;最后根据离散参数马尔科夫链的遍历性得到稳态分布和重现期,并对未来南京市PM2.5污染状态进行预测。结果表明:该离散参数马尔科夫链模型用于PM2.5等级预测是简单且有效的;通过此模型预测得到未来南京市PM2.5污染将有所减轻,与过去一段时间相比PM2.5等级处于优、良和轻度污染的概率略微上升,重度污染和严重污染的概率几乎保持不变。     

长江流域总氮排放量预测

水环境污染是长江流域突出的环境问题之一,预测污染物排放特征可为流域水污染防治提供科学基础.本研究综合采用灰色理论预测模型、Conversion of land use and its effects at small region extent(CLUE-S)模型以及 Integrated valuation of e...     

系统动力学方法在城市生活垃圾产生系统的应用

准确预测城市生活垃圾产生量是构建与运行生活垃圾管理系统的首要条件. 我国大部分城市生活垃圾的历史统计数据稀缺,传统预测方法往往难以得到要求精度的预测结果. 在系统地分析生活垃圾产生量影响因素及因素间互动关系的基础上,建立了基于VENSIM软件的系统动力学模型,并将该模型应用于深圳市城市生活垃圾产生系统. 结果表明:运用系统动力学方法可以较好地进行城市生活垃圾产生量预测,解决了数据稀缺条件下城市生活垃圾产生量的精确预测问题,为处理处置工艺的选择和规模的确定提供了数据支撑,同时可以在垃圾产生量预测的基础上进行不同政策下系统的行为模拟.      

山区地形大气扩散规律研究探讨

受山区起伏地形和不均匀下垫面的强烈影响,低层大气在水平和垂直两个方向上形成特殊的风场和温度场,污染物的输送和扩散规律比平原复杂的多.探索山区大气扩散规律是一项重要的研究课题,也是空气环境影响中急待解决的一个问题.本文通过对山区大气扩散特点的研究,在平坦地形大气扩散规律高斯模式的基础上,提出了较典型情况下的地形大气扩散修正公式,并通过模拟计算结果的比较,得出了公式的预测效果.