稀土La3+掺杂Bi2WO6光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用水热合成法制备稀土元素La3+掺杂Bi2WO6光催化剂并考察其对染料废水中活性艳红X-3B的光催化活性.通过X射线衍射、场发射扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、N2物理吸附-脱附等手段对合成材料的结构、形貌、光吸收等物理化学性能进行表征.结果表明,La3+掺杂量为5%时,其结晶度好、颗粒均匀、具有较强的可见光吸收性能,且比表面积比纯Bi2WO6提高30%以上,对X-3B的去除效果最好.另外,催化剂投加量、X-3B初始浓度、反应溶液pH等因素对La3+掺杂Bi2WO6光催化降解X-3B均有重要影响.     

基于供需构造的北京水循环动态失衡及修复机理

水资源短缺严重制约着北京21世纪世界城市宏伟目标的实现.在引入基于自然与人然良性互动基础上的成水构造、蓄水构造与用水构造等跨学科概念之后,提出区域水生态“供需构造链条说”.进一步,本研究对半个世纪来北京水循环数据分析发现,水资源总量随降水量而变化,相对多年平均量均减,北京水资源生态系统呈弱化态势;2001~2012年用水总量超过水资源总量,水生态系统失衡.循上述发现,对北京区域水生态系统供需数据进行回归分析、揭示北京气候变化与人然活动水文关联效应,指出水循环动态失衡机理的行为贡献因子.最后,基于用水增长有行为上改进空间的思想,提出北京水循环动态失衡在短期运用行为矫正机制,采用总量管理和水市场调节合理用水,长期上运用水环境动态均衡修复原理,启动北京和周边地区的地下水位复升工程的政策建议.     

水源切换对水厂出水细菌群落的影响

针对水源切换可能造成水厂出水微生物风险的问题,以北京某水厂由本地水源切换为河北水源期间原水和出厂水为研究对象,采用焦磷酸测序技术对水中的微生物种群结构和潜在致病菌进行分析.结果显示,出厂水的细菌多样性显著低于原水,原水和出厂水中的优势菌均为变形菌门(Proteobacteria),所占比例为11.99%~95.48%,其中包括α,β和γ变形菌纲(α, β, γ-Proteobacteria),但相对丰度有较大差异.水源切换后的原水中优势菌为蓝藻门(Cyanobacteria),且该菌在切换后的出厂水中也存在.出厂水中检测到部分潜在致病菌,优势菌包括不动杆菌(Acinetobacter)和代尔夫特菌(Delftia),增加了饮用水的微生物安全风险.PCoA结果显示,水源切换前后原水中细菌群落结构变化较大,但改变水源对出厂水的微生物群落影响较小,水厂能够维持稳定的运行.     

基于两种耦合方法的模拟-优化模型在地下水污染源识别中的对比

采用一种基于模拟-优化模型的方法对地下水污染源进行识别研究.模拟-优化模型分别采用响应矩阵法和状态转移方程法进行耦合,并利用遗传算法求解,经过多次迭代,使得模拟结果与观测数据的误差达到最小.最后,通过一个假想例子评估模拟-优化模型的性能,同时比较应用不同耦合方法的计算结果.研究表明:应用响应矩阵法耦合模拟-优化模型所得结果的绝对误差范围为0.1~1.6g/L,应用状态转移方程法时,绝对误差范围为0~5.2g/L,因此,采用遗传算法求解模拟-优化模型能够有效且准确地得到地下水污染源的释放量,可以应用于地下水污染源识别问题,并且采用响应矩阵法耦合模拟-优化模型优于状态转移方程法.     

报废CRT中废铅回收的环境效益

为研究报废CRT(阴极射线管)中废铅回收的环境效益,基于治理成本法,从实际治理成本与虚拟治理成本两方面,分别对比研究了废铅单向流动模式与循环利用模式的环境影响. 废铅单向流动模式的环境影响被划分为铅矿开采的污染与生态破坏、粗铅冶炼污染、废铅掺混入建材后的污染,该模式中对废铅的实际治理成本与虚拟治理成本分别为329.20与1 322.56元/t,后者是前者的4倍;在废铅循环利用模式的2种典型工艺中,火法回收工艺对废铅的实际治理成本与虚拟治理成本分别为37.80与3.73元/t,湿法回收工艺的实际治理成本与虚拟治理成本分别为135.10与15.06元/t. 与湿法回收工艺对比,火法回收工艺的治理成本更低、环境效益更好,但其需要在粗铅冶炼阶段中将报废CRT锥玻璃与铅精矿按1∶4(质量比)进行搭配回收. 以典型火法回收与湿法回收工艺治理成本的平均值作为循环利用模式的环境治理成本,与单向流动模式相比,其实际治理成本与虚拟治理成本可分别节省242.75与1 313.16元/t,共节省废铅单向流动模式94.2%的环境治理总成本. 铅矿开采固体废物治理成本、铅矿开采生态破坏治理成本与废铅掺混入建材后产生的地下水污染的治理成本位居前三,三者分别占到了废铅单向流动模式环境治理总成本的47%、19%与17%.      

碳中和背景下能源可持续利用理论及火电厂成本核算研究——以某市某火电厂为例

碳中和的实质性问题是能源问题,在碳中和目标下,中国必须加快推进能源可持续利用,推动传统能源转型.本研究采用生命周期评估和成本核算理论来计算某火电厂的发电成本和环境成本,在2017—2020年,该火电厂发电的生命周期生产成本约为0.3071元/(kW?h),环境成本约为0.1161元/(kW?h),发电完全成本约为0.4...     

减氮条件下不同施肥模式对稻田氮素淋溶流失的影响

稻田氮素淋溶流失是农田面源污染的主要流失途径之一.为探究洱海流域稻田合理的施肥模式,减少稻田氮素淋溶流失,通过田间小区试验,在减氮条件下设置单施化肥、单施有机肥、有机无机配施和单施缓控释肥处理,研究不同施肥模式对稻田氮素淋溶流失和水稻产量的影响.结果表明,与常规施肥处理（CF）相比,单施化肥处理（T1）和有机无机配施处理（T3）水稻籽粒和秸秆产量无显著差异;单施有机肥处理（T2）水稻籽粒产量降低13.0%,秸秆产量降低17.1%;单施缓控释肥处理（T4）水稻籽粒和秸秆产量分别增加15.7%和21.0%.与常规施肥处理（CF）相比,单施化肥处理（T1）、单施有机肥处理（T2）和有机无机配施处理（T3）土壤30 cm处总氮淋溶流失量分别降低了26.9%、18.0%和33.9%,铵态氮淋溶流失量分别降低了24.4%、36.9%和36.6%,硝态氮淋溶流失量分别降低了40.2%、4.8%和46.4%;土壤60 cm处总氮淋溶流失量分别降低了34.2%、26.3%和42.1%,铵态氮淋溶流失量分别降低了31.4%、35.7%和46.6%,硝态氮淋溶流失量分别降低了8.0%、10.1%和23.9%,单施缓控释肥处理（T4）在30和60 cm深度总氮流失量增加41.6%和14.0%.综合考虑不同施肥模式的农学效益和环境效益等因素,单施化肥处理T1和有机无机配施处理T3是可供选择的环境友好型施肥模式.     

成渝地区双城经济圈社区参与自然生态保护监管的思考

近年来,监管成为自然生态保护的重要议题,考虑监管体系的全面性和实用性,社区参与自然生态保护监管是必要和有意义的。本文以成渝地区双城经济圈为研究区,梳理近年四川省与重庆市在生态保护红线、自然保护地、绿化提升及生态保护与修复方面取得的成效,指出生态退化仍未根本改变、行政区划隔断生态保护的连通性、自然生态保护监管能力有待加强等自然生态保护困境。从社区参与的角度,对社区参与自然生态保护的现状、社区参与自然生态保护监管的可行性与必要性进行分析,并从适应新要求新定位、注重操作实施、构建参与流程办法以及系统评价评估和典型区域试点示范方面提出对策建议,以期为成渝地区双城经济圈自然生态保护监管提供决策支撑。     

便携式GC-MS测定气体样品中6种典型VOCs的不确定度评定

以便携式GC-MS测定气体样品中6种典型挥发性有机物(VOCs)组分(苯、1,1,2-三氯乙烷、四氯乙烯、乙苯、间二甲苯和1,3,5-三甲基苯)为例,应用不确定度理论,从检测过程和计算方法的角度分析了影响测量不确定度的各种因素:标准气体定值、标准气体稀释、工作曲线的非线性及重复性测定。对各测量不确定度分量进行计算和评定,同时采用稳健统计方法对测定结果进行准确度评价。结果表明:采用便携式GC-MS测定气体样品中VOCs不确定度的主要影响因素是标准气体定值和工作曲线的非线性,其次是重复性测定,标准气体稀释引入的不确定度较小。当VOCs组分含量为200 nmol/mol浓度水平时,测量扩展不确定度为14～17 nmol/mol,测量相对扩展不确定度为7.1%～9.2%(k=2,置信水平为95%),相对误差为1.5%～4.0%。     

河道型水库过饱和总溶解气体释放模型及应用研究

随着一系列梯级水电站的建成运行,因上游电站泄水引起下游河道型水库水体中总溶解气体(TDG)过饱和,导致库区鱼类患气泡病甚至死亡的风险增加。针对河道型水库过饱和TDG释放预测问题,建立河道型水库的纵向一维过饱和TDG释放预测模型,研究不同洪水条件下河道型水库在变水位运行条件下的水动力学和过饱和TDG释放特性,分析了过饱和TDG沿程释放和代表性断面的TDG过程,探讨了横断面滩地区域的水深变化和鱼类补偿水深的满足性。结果表明降低来流的TDG水平是减小其不利影响的重要手段,在来流TDG饱和度一定时,河道型水库适当以高水位运行能够为滩地区域鱼类提供足够的躲避水深。本文结果对梯级电站优化调度以减缓TDG影响的研究和方案实施提供了技术支撑,在梯级水电开发河流的水生态保护方面具有重要意义。