构建生态文明的微观基础(下)——宝钢“能源价值管理”实践探索

<正>回归主流:以"能源价值"为核心的目标体系宝钢原有的四级能源管理指标体系以能源平衡为基础,在进行节能减排和能源成本管理时遇到瓶颈:不能体现各种能源介质价值量的差异、未能涵盖影响能源成本的所有因素,无法满足能源精细化的要求,也无法体现能源管理全员、全方位、全流程的特性。以工序能耗指标为例,某一工序消耗的所有能源介质,无论其成本高低都按折算系数折算成标准煤。折算系数由能源介质本身特性决定,与价格无关。比如某一加热炉用1kg标准煤热值的天然气和高炉煤气,如不考虑燃烧效率差异,其能耗指     

复合菌株YH01+YH02强化SBR好氧反硝化脱氮及菌群结构分析

为探讨复合菌株强化好氧反硝化的脱氮特性以及揭示菌群结构动态演替与生物反应器运行效率之间的联系,以硝态氮为底物,研究了异养硝化-好氧反硝化复合菌株Delftia sp.YH01+Acidovorax sp.YH02强化好氧SBR的脱氮特性,并借助高通量测序技术对强化过程中的菌群结构进行了分析.结果表明,经复合菌株强化后,反应器对NO₃^--N、TN和COD去除率分别提高了12.1%、9.2%和9.4%;复合菌株YH01+YH02的加入对菌群结构产生了较大的影响,菌群结构在属水平上丰度呈上升趋势,多样性呈下降趋势;PCA主成分析和UPGMA聚类分析大致把反应器运行过程分成4个阶段;Delftia和Acidovorax菌的丰度随着反应器呈上升趋势,复合菌株YH01+YH02在SBR反应器内具有良好的适应能力,对好氧反硝化起着非常重要的作用.     

贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Mo污染及农作物健康风险初步评价

为了研究贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物Mo污染情况,测定矿区不同类型土壤(旱地土、水稻土和森林土)和农作物样品Mo含量,采用地质累积指数法评价了土壤Mo污染状况,并采用危险商法评价农作物Mo健康风险.分析结果显示,矿区旱地土、水稻土和森林土Mo平均含量分别为64.66 mg·kg~(-1)、11.83 mg·kg~(-1)和40.24 mg·kg~(-1),相比于本研究的对照样品Mo含量(0.54 mg·kg~(-1))及贵州土壤Mo背景值(2.40 mg·kg~(-1)),3种类型土壤均具有高Mo含量特征.地质累积指数评价结果显示,3种类型土壤均出现不同程度的Mo污染.其中,旱地土Mo污染最为严重,污染级别在中度污染至极重污染之间;其次为森林土,处于中度污染至重度污染-极重污染之间;水稻土Mo污染相对较轻,污染级别在轻度污染至中度污染-重度污染之间.6种农作物样品Mo含量范围为0.36—59.97 mg·kg~(-1).危险商法评价结果表明,水稻和白菜的健康风险指数(HQ)大于1,长期食用可能对人体产生一定的健康风险;玉米、甘薯、辣椒和萝卜的健康风险指数小于1,对人体造成健康风险的可能性较小.若同时食用这6种农作物,Mo造成的总风险值高达3.62,存在较高的健康风险.季节性食用农作物(玉米、甘薯、白菜和萝卜)在食用季节(秋季)将具有更高的健康风险.本研究的结果表明,矿区Mo元素存在Ni-Mo多金属矿石及其围岩(黑色页岩)-土壤-农作物的迁移过程,并在土壤和农作物中富集,造成了一定程度的土壤Mo污染和农作物Mo健康风险.     

过氧化氢氧化对生物炭表面性质的改变及其对双酚A吸附的影响

本研究以H_2O_2作为氧化剂模拟生物炭在土壤中的化学老化过程,并通过其被氧化前后表面性质和对双酚A吸附能力的差异,来评估生物炭在土壤中的稳定性及其老化后与双酚A的相互作用。结果表明,经过为期7 d的氧化,H_2O_2的氧化使200℃下制备的生物炭结构片段流失,其吸附性能降低以及生物炭总量减少;而500℃下制备的生物炭虽然碳损失率较低,但由于其极性增强和芳香性减弱导致其吸附性能减弱。2种生物炭在土壤中长期暴露后都可能导致其吸附双酚A能力下降,相对于200℃下制备的生物炭,500℃下制备的生物炭老化后吸附双酚A的能力下降程度更大。     

Cd胁迫下城郊农业土壤微生物活性对生物炭输入的响应

为了探究Cd胁迫下生物炭输入对城郊农业土壤微生物活性的影响,通过室内培养试验,分析CK处理(风干土壤)、Cd处理(风干土壤+外源Cd)、CdBC处理〔风干土壤+外源Cd+2%生物炭,即生物炭与土壤(以湿质量计)质量比为2%〕、BC处理(风干土壤+2%生物炭)对土壤呼吸、土壤微生物数量及土壤酶活性的影响. 结果表明:整个培养期(0~60 d)内,各处理下土壤CO₂累积释放量表现为CK处理＜Cd处理＜CdBC处理＜BC处理. 与CK处理相比,CdBC处理下生物炭输入能显著增加土壤CO₂累积释放量(P＜0.05),增幅为43.6%,并且土壤中细菌、放线菌、真菌数量也有显著增加(P＜0.05),增幅分别达到12.7%、62.7%、18.7%. Cd胁迫对土壤酶活性的抑制表现为蔗糖酶＜脲酶＜中性磷酸酶,抑制率分别为3.5%、6.8%、18.0%. 生物炭输入可使受Cd胁迫的土壤脲酶、蔗糖酶的活性有所增强,增幅分别为15.0%、18.4%. 可见,生物炭输入可在不同程度上缓解Cd胁迫对蔗糖酶、脲酶活性及土壤微生物数量的影响.      

生物炭对农田地表反照率及土壤温度与湿度的影响

为了探究生物炭输入后农田地表反照率及土壤温度与土壤湿度的响应,通过田间小区试验,分析生物炭影响下农田地表反照率、土壤温度、土壤湿度的变化情况. 试验共设置3个主处理——CK处理(不施用生物炭)、BC5处理〔生物炭施用量为0.5 kg/(m2·a)〕、BC45处理〔生物炭施用量为4.5 kg/(m2·a)〕,同时每个主处理设置2个副处理——种植作物(以+表示)和未种植作物(以-表示). 结果表明:在有作物覆盖条件下,相对于CK+处理,BC45+、BC5+处理的地表反照率在玉米苗期分别下降23.1%、19.1%(P＜0.05),在玉米拔节期分别下降20.0%、15.1%(P＜0.05),但在玉米抽穗期至成熟期,各处理的地表反照率无明显差异. BC5+、BC45+处理的土壤温度、土壤湿度与CK+处理相比均未见显著改变. 在未种植作物条件下,相对于CK-处理,BC45-、BC5-处理的地表反照率最大降幅分别为26.7%、24.3%(P＜0.05),BC5-处理的土壤湿度增幅为1.7%~3.8%,BC45-处理的土壤温度、土壤湿度无显著变化. 可见,随着玉米冠层结构的发展,生物炭输入降低地表反照率的效应在逐渐减弱甚至消失;生物炭输入对土壤温度、土壤湿度的影响程度与作物覆盖条件以及生物炭施用量有关.      

土壤有机碳对磺胺甲噁唑吸附的影响

以从云南元阳采集的1个水稻土和1个非耕作土,按颗粒大小分组作为模型吸附剂,探讨磺胺甲噁唑在土壤上的吸附行为与土壤有机质的关系.结果表明,梯田水稻土对磺胺甲噁唑的吸附(Kd:1.33—5.08)明显高于非耕作土(Kd:0.27—1.53).吸附强度与土壤C含量和O+N+S含量呈正相关,相关系数分别为0.953、0.917和0.769、0.809,说明土壤有机碳可能控制了磺胺甲噁唑的吸附,以有机碳为代表的憎水性吸附点位对吸附有较高的影响,憎水性作用为主导机理.     

磺胺甲恶唑在土壤上的吸附及其与Ca2+、Mg2+、Zn2+的共吸附

研究了磺胺甲恶唑(SMX)在11种土壤上的吸附行为.相关性分析表明,单一的土壤性质与表观吸附没有表现出明显的相关关系,SMX在土壤中的吸附可能受憎水性作用、阳离子交换、表面积等多个机理或因素的共同作用.进而研究了Ca2+、Mg2+、Zn2+3种金属离子与SMX在土壤中的共吸附.其中,Zn2+显著地促进了SMX的表观吸附,而Ca2+、Mg2+两种离子对SMX的吸附没有明显的影响.同时,SMX的存在也影响了3种离子的吸附行为,Ca2+和Mg2+的吸附降低,而Zn2+的吸附受SMX的影响不大.可能是由于Zn2+在土壤中是内界吸附,占据了内部的位点,取代了大量的H原子,使表面的负电荷减弱,降低了土壤与SMX的排斥作用,从而使其吸附增加.     

两类生物炭的抗氧化性比较

通过对有机碳损失率及其半衰期的考察,探讨了植物及沉积物两类生物炭在4种不同的氧化剂NaClO、H2O2、Fenton试剂和KMnO4氧化时的稳定性.结果表明,木质素的含量是影响植物及其生物炭抗氧化性的主要因素;而对于沉积物及其生物炭,无机矿物对有机碳的保护作用是其稳定的主要机理.与原生物质相比,所有生物炭均表现出较高的稳定性,可以更加稳定地固定碳.     

基于缓释固体碳源的好氧反硝化复合菌NF21+FX32脱氮特性研究

从活性污泥中筛选两株好氧反硝化菌NF21和FX32,由16S rDNA基因序列分析,确定NF21为假单胞菌属(Pseudomonas),FX32为氏菌属(Bosea).以复合菌NF21+FX32为对象,通过测定菌株的生长状况和脱氮特性,研究了缓释固体碳源聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内醋(PCL)和聚乳酸(PLA)对...