最佳管理措施对非点源污染控制效果的预测——以北京密云县太师屯镇为例

选取北京市密云水库上游太师屯镇为研究区,针对该区农业非点源污染特征,设计了最佳管理措施(BMPs).同时,在非点源污染损失估算的基础上,率先尝试从经济学角度预测8种不同非点源污染措施在控制氮、磷和泥沙流失的效果及所获得的环境效益、经济效益,并将各单项措施的控制效率进行了比较分析.研究结果表明：改变土地利用类型的3种措施中,25°以上荒草坡还林措施效果最好,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果都超过15%,最高可达30%以上,且经济效益最大;25°以上坡耕地还林效果次之,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果都超过5%,最高可达12%;15°~25°坡耕地变果园措施最差,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果一般为4%~8%.坡度为0°~15°坡耕地在土壤侵蚀控制中具有重要地位;坡耕地植物篱和保护性耕作对土壤侵蚀类非点源污染的控制效果相近,削减的污染损失占非点源污染损失总价值的13%,具有明显的环境效益.针对畜禽养殖污染设计的农村户用沼气池,其经济效率在10%左右;测土施肥技术可减少氮素流失、节约大量化肥,且削减的污染损失达到非点源污染损失总价值的19%.作为综合污染控制措施的河岸缓冲带,可以有效地拦截氮、磷和泥沙的流失,对泥沙的控制效果最好,为83%,对氮的控制效果最低,仅为27%;而从经济效益方面比较,缓冲带减少氮素流失所获得的经济效益最大,约为该措施总经济效益的56%,泥沙次之,占28%;植被缓冲带削减非点源污染的总经济效率最高,可达35%,折合经济价值约1.69×106元.     

2020年全国公众防震减灾素养水平及主要特点研究

2020年中国地震局开展了全国公众防震减灾知识普及和科普满意度抽样调查,结果显示,17.1%的受访者具备防震减灾素养,与2018年中国公民科学素质调查结果相比较,公众防震减灾素养水平的区域分布有明显不一样的规律,公众防震减灾素养水平与区域经济发展水平之间没有明显的相关性,区域地震灾害程度和个人地震经历对公众防震减灾素养水平有显著的影响。防震减灾素养水平在城乡、性别、受教育水平等不同群体中的差别,和中国公民科学素质调查结果基本一致,受教育水平对防震减灾素养水平影响最大。在不同年龄群体中的差别则和中国公民科学素质调查结果不同,显示出独特的规律。在防震减灾科普工作中,需要重视公众防震减灾素养水平的这些特点,采取有针对性的措施来提升科普效率。     

A Risk-Assessment System for Screening Out Invasive Pest Plants from Hawaii and Other Pacific Islands

Abstract:  Ecosystems of Hawaii and other Pacific Islands have been greatly affected by invasive pest plants, and ongoing, deliberate plant introductions make it likely that additional pest plants will become established. We tested the ability of a modified version of the Australian and New Zealand weed risk-assessment system to identify pest plants in Hawaii and other Pacific Islands. We used information taken from outside Hawaii to predict the behavior—"pest" or "not a pest"—of almost 200 plant species introduced to Hawaii and other Pacific Islands. The screening system initially recommended further evaluation of 24% of these species, but an additional secondary screening was applied to this group, thereby reducing the rate of indecision to only 8%. To independently test the accuracy of the screening system, we compared its decisions—pest or not a pest—to opinions of 25 expert botanists and weed scientists who had substantial field experience in Hawaii or other Pacific Islands. We asked the experts to rate each species as "major pest,""minor pest," or "not a pest" in native or managed ecosystems. The screening system correctly identified 95% of major pests and 85% of nonpests. Among minor pests identified by the experts, 33% were classified as nonpests by the screening system. Use of the screening system to assess proposed plant introductions to Hawaii or other Pacific Islands and to identify high-risk species used in horticulture and forestry would greatly reduce future pest-plant problems and allow entry of most nonpests. The screening process is objective, rapid, and cost-efficient. With minor modifications, it is likely to be useful in many parts of the world.     

新工科、工程教育专业认证双背景下课程教学改革研究——以《工业通风》为例

课程教学改革是培养满足新工科人才能力要求、工程教育专业认证毕业要求的关键环节。以安全工程专业《工业通风》课程为例,分析其在教学中存在的问题,并且从课程内容体系、教学方法以及课程考核3个方面进行改革:绘制基于课程内容体系的思维导图,采用多种授课方式相结合的教学方式,设计能力训练项目以进行教学改革,同时,提出了课程考核改革的基本方法。分析显示,以新工科、工程教育专业认证基本要求为出发点设计教学改革项目,有利于学生能力培养。     

污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响

采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_2(g)形式排放.污泥掺烧含有CaO-SiO_2-Al_2O_3体系中,CaO可以抑制S以SO_2(g)释放,而SiO_2及Al_2O_3对SO_2(g)逸出有促进作用,同时CaO及Al_2O_3可以抑制P的挥发.污泥掺烧过程中SiO_2及Al_2O_3对Cd挥发都有一定抑制作用,但CaO及Fe_2O_3对Cd基本无影响;当Cl存在时,Ti O2和SiO_2对Cd吸附作用减弱,并使Al_2O_3吸附剂失效;当S存在时,可导致吸附剂对Cd中毒,而P可导致Al_2O_3吸附剂失效;Cl-S-P耦合体系中,单一矿物质对Cd迁移转化影响主要受Cl和S控制.SiO_2+CaO+Al_2O_3共存体系中,Cl的存在可导致固体吸附剂SiO_2和Al_2O_3失效;S、S+Cl、S+P、S+Cl+P的存在受控元素为S,并且可以抑制Cd的挥发;P、Cl+P的存在对Cd影响受控元素为Cl,可促进Cd挥发.     

Remediation of saline–sodic soil with flue gas desulfurization gypsum in a reclaimed tidal flat of southeast China

Salinization and sodicity are obstacles for vegetation reconstruction of coastal tidal flat soils. A study was conducted with flue gas desulfurization(FGD)-gypsum applied at rates of 0, 15, 30, 45 and 60 Mg/ha to remediate tidal flat soils of the Yangtze River estuary.Exchangeable sodium percentage(ESP), exchangeable sodium(ExNa), p H, soluble salt concentration, and composition of soluble salts were measured in 10 cm increments from the surface to 30 cm depth after 6 and 18 months. The results indicated that the effect of FGD-gypsum is greatest in the 0–10 cm mixing soil layer and 60 Mg/ha was the optimal rate that can reduce the ESP to below 6% and decrease soil p H to neutral(7.0). The improvement effect was reached after 6 months, and remained after 18 months. The composition of soluble salts was transformed from sodic salt ions mainly containing Na~+, HCO_3~-+ CO_3~(2-)and Cl-to neutral salt ions mainly containing Ca~(2+)and SO_4~(2-). Non-halophyte plants were survived at 90%. The study demonstrates that the use of FGD-gypsum for remediating tidal flat soils is promising.     

城市污水污泥与咖啡渣的混燃特性分析

利用热重分析法研究了城市污水污泥、咖啡渣在不同气氛及不同混合比例条件下,其单一样及其混合样的燃烧特性,计算了各类综合燃烧特性指数,并对他们的燃烧动力学进行了建模.结果表明,单一污泥样品的燃烧曲线存在3个明显的失重峰,分别对应于水分的析出、挥发分的析出燃烧、难燃有机物及固定碳的燃烧.咖啡渣燃烧则分为挥发分析出及燃烧、挥发分的燃尽和固定碳燃烧两个明显阶段.污泥中混合咖啡渣后,污泥燃烧特性有所改善,其中混合30%咖啡渣后污泥的挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、燃尽指数Cb、综合燃烧特性指数S分别增加了1.5、1.0、0.3、1.7倍,与燃烧气氛N_2/O_2相比,污泥和咖啡渣混合试样在CO_2/O_2气氛中燃烧受到了一定的抑制作用.利用Coats-Redfern积分法计算得到不同条件下污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的质量平均表观活化能(Em)分别在30.49~36.72 k J·mol~(-1)、63.07~118.90 k J·mol~(-1)、37.80~44.49k J·mol~(-1)范围.可以分别用f(α)=(1-α)0.5、f(α)=(1-α)2描述污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的第一挥发分峰前及峰后的燃烧机理.     

膜蒸馏用于气田采出水的深度处理

采用自制聚丙烯中空纤维疏水膜,开展了内压式真空膜蒸馏处理某气田采出水的实验研究,考察了膜通量、脱盐率、产水电导率及产水水质等随运行时间的变化,针对实验后期出现的膜污染情况对膜蒸馏浓水除硬后进行二段膜蒸馏,再对出水进一步做催化臭氧氧化处理。实验结果表明：105 h后,废水中各离子浓度随着废水的浓缩而急剧升高,同时废水的高硬度造成膜堵塞,产生膜污染;除硬后去除了膜结垢污染,改善了膜疏水性能,膜通量恢复到初始膜通量的73%;膜蒸馏出水经催化臭氧氧化处理后,出水COD、TOC和ρ（NH₄⁺-N）分别为49 mg/L、6.5 mg/L和11.0 mg/L,满足回用要求。     

污水深度处理微絮凝-D型滤池工艺运行性能与经济性分析

根据昆明市第一污水处理厂深度处理微絮凝-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明,微絮凝-D型滤池工艺出水TP平均浓度为0.15 mg/L,最优水平值为0.05 mg/L,95%保证值为0.37 mg/L,TP平均去除率为63.6%。出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为10 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量在1.5~4 mg Al2O3/L范围波动,去除单位TP的PAC投加量平均值为16.7 mg Al2O3/mg-P,投加比为2~8 mol-Al/mol-P。当投加比超过5时,出水TP浓度可达到0.3 mg/L以下。吨水PAC成本平均值为0.017元/t。     

昆明市污水处理厂运行综合评价

应用技术性能、经济成本、环境影响(温室效应和富营养化效应)指标,对采用氧化沟、ICEAS、3AMBR和A2O4种不同工艺的昆明市7座污水处理厂运行进行综合评价。各污水处理厂对BOD、SS和NH+4-N都具有较高的去除率,在91%以上;COD去除率在86%以上;TP去除率在86%~96%之间;TN去除率在59%~76%之间。污水处理厂的运行经济成本同工艺类型和进出水水质密切相关,经济成本主要来源于电耗;采用3AMBR工艺的污水处理厂经济成本远高于其他污水处理厂。温室气体主要来源于电耗和出水一氧化二氮释放,其中3AMBR工艺具有最大的温室气体释放量。出水污染物中对富营养化效应贡献最大的为硝酸盐,不同类型工艺出水造成的富营养化效应差别不大。结合污染物去除性能和综合成本进行分析,ICEAS工艺具有最好的综合性能,而3AMBR工艺综合性能相对较差。