完全恢复臭氧层至少要近百年——访臭氧层保护研究专家、北京大学环境科学与工程学院教授胡建信

正今年9月16日,是第20个国际臭氧层保护日。在国内对这个重要环境日的反应几乎是悄无声息的气氛中,本刊记者采访了我国臭氧层保护研究专家,北京大学环境科学与工程学院教授胡建信。胡建信是国内最早一批参与臭氧层保护研究的专家。自1990年代初以来,他先后参与了由国务院发布的《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》     

铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制

以市售活性炭、硅藻土和氧化铝小球为载体，考察了负载铁基活性组分对催化臭氧化过程中溴酸盐的控制情况，其中，铁基复合氧化铝小球体现出更好的溴酸盐还原特性和催化剂稳定性，证实催化剂中铁氧化物是溴酸盐得到有效控制的主要活性组分。进一步考察了铁基复合氧化铝小球催化臭氧化处理实际原水过程中对溴酸盐的生成控制，以及反应过程中溶解性有机碳（DOC）的去除情况。结果表明，与单独臭氧化相比，该催化剂既能有效去除水中的溶解性有机物，又能明显抑制溴酸盐的生成，反应50h，其活性并没有明显下降。催化剂失活主要归因于吸附位点数量的下降，可以通过负载铁氧化物来实现催化剂的再生。     

保护臭氧层就是保护我们自己

正为保护臭氧层,逐步淘汰消耗臭氧层物质,国际社会分别于1985年和1987年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。而我国是国际《保护臭氧层维也纳公约》及相关修正案的缔约国,一直积极行动,维护国际公约权威,采取多种措施,保护大气臭氧层。自加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》以来,我国逐步建立完善淘汰消耗臭氧层物质的法律法规和管理制度,积极开展淘汰活动,鼓励替代品和替代技术的应用,已经淘汰了10万多吨消耗臭氧层物质,约占发展中国家淘汰总量的1/2,圆满完成了4种主要消耗臭氧层物质的淘汰任务,为全球保护臭氧层事业做出了突出贡献。分析今后的主要工作任务,重点要抓好4方面工作:一是尽快建立完善含氢氯氟烃管理制度体系。环境保护部将积极协调有关部委,根据《消耗臭氧层物质管理条例》,尽快出台针对含氢氯氟烃淘汰的相关管理规定,严格控制含氢氯氟烃新、改、扩建项目,建立含氢氯氟烃生产、使用、进出口配额许可、数据报告、销售备案、维修回收等各项管理政策和制度,为含氢氯氟烃淘汰工作提供制度保障。各地方环保部门要加强履约能力建设,严格控制     

基于动态物质流的钢沉淀运动规律分析

钢存量是未来二次资源的潜在来源。利用二次资源进行钢铁生产能够降低钢铁工业对铁矿石的依赖,并且能够有效解决当前钢铁行业高能耗、高排放、高污染的问题。掌握钢在中国工业化演进过程中的沉淀运动规律,能够为资源战略、产业政策和环境政策的制定提供科学依据,并为钢铁工业实现循环经济和可持续发展提供战略指导。本文从存量和流量动态性的视角出发,利用国际上新兴的动态物质流分析方法,对工业化演进过程中中国国家层面1949-2012年钢人为沉淀运动规律进行研究。研究结果表明,钢的沉淀运动情况与中国国家工业化进程的所处阶段高度相关。建国后中国钢总存量和人均存量随着工业化进程的演进缓慢增长,然后于国民经济和社会发展的"九五"中期进入快速增长阶段,并于"十一五"时期进入迅速增长阶段。在进入"十二五"时期以后,中国钢总存量和人均存量进一步增长,钢持续蓄积于中国社会经济系统之中。其中,建筑中蓄积的钢存量最多,其次为机械设备,再次为交通运输设备。2006年,中国人均钢存量达到了2t/人,此数值被认为是社会建设进入强劲发展阶段的临界值,而此时正值中国"十一五"时期的开端。2011年和2012年中国人均钢存量分别约为3.69t/人和4.05t/人,尚未出现人均存量饱和的趋势,钢存量会进一步增加。基于实证研究结果,我国应该进行钢产品消费结构的指导,加大循环技术的研发力度、增加钢二次生产能力的投资,以及进一步开展钢人为沉淀运动的预测研究,以充分掌握钢的未来消费、蓄积以及退役规律。     

长江经济带城市黑臭水体空间分布格局及影响因子

满足人民群众对优美生态环境的需要是建设美丽中国的核心要务,而城市黑臭水体是危害城市居民生产生活和身心健康的重要污染源。该研究以长江经济带城市黑臭水体为研究对象,综合运用GIS技术与地理探测器方法,识别其空间特征及分布规律,探究不同因子对黑臭水体空间格局的影响差异并提出整治建议。研究表明:(1)长江经济带城市黑臭水体空间分布呈凝聚型分布,且空间分异较为明显。核密度表现为多单核中心独立、次级中心带状及零星分布特征。(2)黑臭水体重心位置处在湖北和湖南省中部城市区域,其系统具有明显无标度区,分形特征显著,空间结构复杂性强。(3)不同类型黑臭水体均属正值空间相关性,呈"上游冷、中下游热"的冷热点区差异格局。(4)空间结构的地理探测影响因素在全域范围内贡献力不明显,分区影响因子匹配凸出。工业废水排放量、居民生活用水量、排水管道长度等是显著影响因素。建议应从严守生态规矩、建立黑臭水体治理体制机制、完善识别评定技术标准体系、创新实践整治、丰富理论研究等方面推进城市黑臭水体治理和消除。     

环境监测用氮气中多组分VOCs标准物质的研制

介绍了采用称量法制备瓶装1μmol/mol氮气中42个组分挥发性有机物(VOCs)标准物质的研制方法。建立了选择离子模式,气相色谱-质谱联用的分析方法,对目标组分在气瓶中的长期稳定性进行了考察。所选择的42种目标组分完全满足中国环境保护标准《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644—2013)和美国环保署《使用特殊处理的采样罐/气相色谱仪检测环境大气中的挥发性有机物》(EPA TO—14A)这2个方法标准中所规定的环境空气中挥发性有机有害成分的监测要求。将研制的气体标准物质与中国计量科学研究院(NIM)和英国国家物理实验室(NPL)分别进行了比对测试,取得了良好的比对结果与国际等效度。结果表明,1μmol/mol氮气中42种组分VOCs标准物质的有效期为一年,相对扩展不确定度为5.0%(包含因子k=2),并取得国家标准物质证书GBW(E)062231。     

沈阳市黑臭水体表层水DOM紫外光谱特征分析

为识别黑臭水体中DOM组成、结构及腐殖化水平,运用UV-vis(紫外-可见吸收光谱)与多元统计相结合的方式,对沈阳市5条黑臭水体的27个表层水样中DOM的UV-vis特征及9个紫外光谱指数进行研究。研究表明:27个表层水样中DOM的UV-vis吸收系数的变异系数在30%～80%之间,轻度黑臭水体相对于重度黑臭水体的紫外吸收峰在356、487、657 nm处分别发生了1、2、2 nm的蓝移;轻度黑臭水体紫外光谱指数SUVA_(254)、S_(275～295)、S_(350～400)、A_2/A_1、A_3/A_1、A_3/A_2均高于重度黑臭水体,而E_2/E_3、E_4/E_6、E_2/E_4低于重度黑臭水体,轻度黑臭水体的腐殖化水平与腐殖化趋势高于重度黑臭水体。进一步分析得出:苯酚基(木质素和奎宁基团)决定了黑臭水体中DOM腐殖化进程,不同黑臭水体DOM的组分存在明显差异;轻度黑臭水体中DOM的腐殖化水平、芳香化程度、木质素与其他物质在腐殖化开始的比例、分子质量等均高于重度黑臭水体。多元统计与UV-vis技术对黑臭水体中DOM的组成及结构进行了定性,为黑臭水体的溯源和整治工作提供理论基础。     

GCMS法测定大气醛类恶臭物质的采样袋适用性研究

采用气袋采样-GCMS分析法测定大气中丙醛等5种醛类恶臭物质,对Tedler等5种不同材质采样袋进行适用性研究。结果表明,Tedler 2号采样袋对低浓度醛类回收率影响最小,低浓度醛类在其中能稳定存放12 h,在PVDFs采样袋中低浓度醛类须在6 h内测定,高浓度醛类在Tedler 2号采样袋和PVDFs采样袋中能较稳定地保存24 h,24 h内的回收率在78%以上。     

舟山群岛表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与物源指示

通过对舟山群岛表层沉积物样品的粒度分析和黏土矿物含量测定，研究了表层沉积物的粒度分布特征及黏土矿物组成。利用Flemming三角图示法分析了研究区域的沉积动力环境，并探讨了沉积物的物质来源。结果表明，舟山群岛表层沉积物共有5种类型，其中粉砂含量最高，呈片状广泛分布于舟山群岛东部宽阔海域；研究区表层沉积物分选性较差，以正偏为主；沉积物样品在Flemming三角图上投影显示，粉砂沉积物集中在D-Ⅱ,E-Ⅱ,E-Ⅲ区，砂质粉砂等沉积物零星分布在D-Ⅱ,C-Ⅱ及S区，表明研究区沉积物整体粒径较细、岛屿间水动力较强，开阔水域水动力较弱。研究区黏土矿物中伊利石为优势矿物，质量分数均值为61.5%;其次为绿泥石，质量分数均值为15.0%;高岭石和蒙脱石含量较少，质量分数均值分别为12.7%和10.9%。黏土矿物组合类型以伊利石 绿泥石 高岭石 蒙脱石为主，伊利石 绿泥石 蒙脱石 高岭石次之，具有类长江型沉积物特征。舟山群岛表层沉积物以陆源成因为主，物质来源以长江为主、浙江河流入海输沙以及舟山群岛岩石风化产物为补充。