北运河粪源微生物分布特征及健康风险评价

河流微生物污染研究对流域水环境保护和公共卫生管理至关重要.本研究以海河流域北运河水系典型河流断面为研究对象,系统评估了北运河水系微生物污染特征及其健康风险.结果表明,北运河水系丰水期的粪源微生物污染严重,大部分断面菌群量超过105MPN·L~(-1),平水期和枯水期粪源微生物菌群量约为103～105MPN·L~(-1),变化不显著;流域内的农业河段粪源微生物最为严重,呈劣五类水体概率超60%,城市河段降雨前后粪源微生物含量变化更明显,部分河流断面的粪源微生物菌群量从103MPN·L~(-1)增长为106MPN·L~(-1); 2017年丰水期,北运河水系粪大肠菌群的单次暴露风险主要在0. 015～0. 035之间,莲花河、马草河、清河下、温榆河下为人体健康风险的关键敏感断面,需重点关注.     

一种城市综合承载力双向复合动态评价方法及实证研究

随着城市的发展,其对资源、生态环境、基础设施、社会经济等各种承载的需求同步增长,单一承载力逐渐无法满足对城市发展可持续状态的综合全面评估.城市综合承载力是社会、经济、环境、资源协调作用和协调程度的具体表征.综合承载力与人口规模、社会经济活动发展带来的压力之间存在动态互动关系,只有承载力和压力维持动态平衡,才能实现城市系统的可持续发展.本文通过构建城市双向复合动态可持续评估方法,量化负向城市压力(UP)和正向城市综合承载力(UCCC)及其二者之间的复合动态关系,结合层次分析法和蒙特卡洛模拟,从经济、资源、社会三方面构建评价指标,综合考虑各影响因素的不确定性和相互作用,实现逐个单点时间城市综合承载力的概率分布模拟,进而通过复合动态关系判断模型实现单个区域单点时间的可持续发展状态的判断.最后,以广州市为例,对所提出方法进行应用.结果表明,2004—2016年,广州市的综合承载力和城市压力相互协调、相互适应,城市发展整体呈可持续状态.但2012年以来资源环境承载力有一定的下降,尤其是水资源承载力和大气环境承载力下降,需要引起重视.     

从水质水量相结合的角度再论黄河的水资源

建立了流域水资源数量与质量联合评价的方法,发展了可利用水资源量的概念和计算方法,以及水资源功能容量和水资源功能亏缺的概念和计算方法,提出了水环境功能容量和功能亏缺的概念和计算方法.根据黄河流域1997—1999年间主要水文站点逐月的水质监测数据、水文数据及各取水口逐月的取水量数据,对黄河流域的水资源进行了水质水量综合评价.结果表明,在1997、1998和1999年,黄河可利用的水资源总量分别为2 5 5 3 9×10 8m3、3 43 41×10 8m3和3 5 5 44×10 8m3,分别占总天然径流量的80 2 % ,78 2 %和82 0 % .黄河水资源功能容量和亏缺在这3年间的平均值分别为42 3 5 0×10 8m3,78 97×10 8m3.对主要污染指标CODMn来说,黄河的水环境功能容量和功能亏缺在这3年间的平均值分别为2 95 71 5 4kg和199 70kg ;对主要污染指标NH+ 4 N来说,平均值分别为3 774 2 6kg和113 0 8kg .因此,与CODMn相比,NH+ 4 N对黄河可利用水资源总量的影响更大.水资源功能容量和水环境功能容量均分别显著大于水资源功能亏缺和水环境功能亏缺,说明在绝大部分情况下,黄河实际的水质要优于达到水资源功能所要求的水质     

黄河中下游表层沉积物中多氯联苯的污染特征

对采自黄河中下游地区12个站点17个表层沉积物样品中的多氯联苯进行了定量分析测定,并讨论了多氯联苯在沉积物中的污染特征.结果表明:①黄河中下游表层沉积物中多氯联苯的浓度范围为ND—5·98μg·kg~(-1),受污染程度较轻;②沉积物样品中多氯联苯同族体的组成特征非常相似,都以含3—5个氯原子的PCB同族体为主,占多氯联苯总量的94·68%以上,且在大多数样品中含量顺序为:四氯联苯>三氯联苯>五氯联苯;③该地区表层沉积物中多氯联苯的含量与TOC和沉积物的机械组成无明显相关性,这可能与黄河中下游复杂的水利条件和沉积物自身的理化性质有关.     

生物覆盖层基质对垃圾填埋场甲烷氧化的影响

生物覆盖层甲烷氧化是填埋场甲烷减排的重要途径,覆盖层基质性能对其甲烷氧化能力影响较大。选用≤1mm堆肥物(1#基质)、≤1mm堆肥物+陶粒(2#基质)、≤1mm堆肥物+陶粒(3#基质)、1～2mm堆肥物(4#基质)、2～3.2mm堆肥物(5#基质)等5种不同类型的生物覆盖层基质,在实验室内模拟研究填埋场生物覆盖层的甲烷生物氧化状况,旨在为筛选垃圾填埋场甲烷高效氧化的生物覆盖材料提供科学依据。试验结果表明:粒径对基质氧气传输能力的影响不明显;不同基质的甲烷氧化能力存在显著差异,纯堆肥物基质(1#、4#和5#基质)几乎没有甲烷氧化能力,堆肥物+陶粒(1:1(V:V))的复合基质(2#、3#基质)的甲烷氧化效率高达100%。堆肥物-陶粒复合基质为甲烷氧化细菌营造了良好的环境,改善了生物覆盖层内的气体传输性能,是一种适宜的填埋场生物覆盖层基质材料。     

燃煤电厂大气汞及其他痕量元素排放标准研究

为探究中国超低排放燃煤电厂汞及其他有害痕量元素未来标准制定的可行性及建议,综合比对了中国与欧盟、美国等发达国家燃煤电厂大气痕量元素排放标准限值,并基于燃煤电厂现场测试相关文献调研分析,系统地评估了中国燃煤电厂汞及其他9种典型痕量元素（砷、铅、硒、镉、铬、锑、钴、镍和锰）的排放现状.结果表明：与美国、欧盟、加拿大等发达国家相比,目前我国燃煤电厂大气污染物排放标准限定的痕量元素污染物种类较为单一（仅规定了烟气汞及其化合物排放限值,≤30μg/m³）且排放标准限值较为宽松;在全国燃煤电厂已普遍完成超低排放升级与改造的新形势下,现行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）已难以起到对燃煤电厂大气汞及其他痕量元素排放控制的实际限制作用和对先进新技术的示范引领作用.作为世界上的最大燃煤消费国,中国燃煤电厂每年消耗煤炭占中国煤炭消费总量的一半左右,是国际社会和《关于汞的水俣公约》重点关注的排放源.因此,推动燃煤电厂大气汞排放标准限值的修订及其他有害痕量元素排放标准的制定,对于保护生态环境和公众健康及国际履约均具有较大的可行性及重要的现实意义.     

城市工业行业能源消费强势等级划分方法及应用

工业是能源消费的主要源头,城市是能源消费的主要场所,划分城市工业行业能源消费强势等级,有利于锁定城市能源消费重点行业,为中国城市化、工业化进程中的产业能源管理提供必要信息.在回顾工业能源消费基本关系基础上,确定了工业行业能源消费贡献率、经济贡献率和能源效率作为能源消费基本参数.以中国总体水平作为比较基准,界定了能源消费距离指数基本概念.按照距离指数数值的大小将工业行业能源消费等级划分为从巨大强势到巨大弱势之间的9个不同等级,指出了应关注的工业行业能源消费等级类型.以重庆为例,演示了工业行业能源消费强势等级划分方法的应用,确定了重庆主要工业行业在能源消费方面强势等级,找出了能源管理中值得特别关注的工业行业.     

内蒙古温带草原氮沉降的观测研究

在内蒙古太仆寺旗对温带草原地区的氮沉降进行了为期1 a(2011年11月～2012年10月)的观测.在线分析大气NH3和NO2浓度,用CMAQ模型计算的干沉降速率计算了气体干沉降量;采集降水、降尘和穿透雨样品并测定NH4+和NO3-浓度,分别得到湿沉降、颗粒物干沉降和穿透雨沉降量.观测结果表明该地区的氮沉降量已经高达3.43 g.(m2.a)-1,有可能对草原生态系统产生危害.其中,湿沉降占44%,气体干沉降占38%,颗粒物干沉降占18%.干沉降对氮沉降的贡献大于湿沉降,必需重视干沉降的测定,而穿透雨沉降明显小于总沉降,说明穿透雨法不适合于草原地区.从组分上看,还原态氮(包括NH4+和NH3)对氮沉降的贡献为71%,而氧化态氮(NO3-和NO2)的贡献仅29%,因此在控制氮沉降时,不应只针对NOx排放进行削减,NH3减排同样重要.     

2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及其批实验与柱实验的分配系数比较

为了研究2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及比较其批实验与柱实验的分配系数Kd,开展了2,4-二氯苯酚的批实验（不同液固比条件下）和柱实验。通过分析结果可知,在批实验中,不同液固比条件下2,4-二氯苯酚达到平衡的时间类似,都在60～70 h,吸附动力学曲线符合伪二级动力学方程,吸附规律是：液固比越大,平衡吸附量增大,反应速率常数K2减小,初始吸附速率常数减小;Kd随液固比增大而降低,范围在2.91～2.12 L/kg。柱实验结果表明,2,4-二氯苯酚的贯穿曲线可以很好地用化学非平衡模型来拟合,通过模型拟合得到的Kd值要低于批实验的结果。该研究对表征2,4-二氯苯酚在环境中的行为、预测其对土壤和地下水的污染及其治理提供了依据。     

基于生命周期的高校生活用水方案研究

高校是城市用水大户,研究与改进生活节水技术与措施意义重大,尤其对于高校云集、用水高度紧张的北京市更是如此。本文以北京师范大学为例,以生命周期的分析方法分析该高校的用水情况、中水处理情况,指出现行主要中水水源——宿舍生活、浴室洗浴废水——水量在时间上分布不均、峰谷明显,同时中水站规模有限,导致用水高峰期相当一部分的高品质原水的浪费,增加了大量非必要用水支出的问题。针对以上问题,运用生命周期的方法,以进入学校的自来水为摇篮,以排出学校的水为坟墓,分析整个生命流程,提出将宿舍盥洗用水直接简单处理用于下层冲厕,而通过以别的一次利用废水作为中水原水的方法减少整体用水量,尝试将智能水网概念引入高校供水系统。该方案具有良好可行性,初步计算能为北京师范大学节省用水量15-30万t/年,占年用水量15%-30%,具有较为可观的经济效益和推广的可行性。