生态足迹理论在能源消费评价中的缺陷与改进探讨

生态足迹从生物生产力的角度定量测度人类消费活动对生态环境的综合性影响,是目前应用范围最广、关注程度最高的可持续发展评价方法,具有简明易懂、便于操作、易与其他指标结合等优点。论文在总结国内外主要研究成果与进展的基础上,针对现有评价结果较为悲观、难以真实反映人类消费对生态环境影响等问题,系统归纳和分析了生态足迹理论在能源消费评价中的5项缺陷:①参数选取面临两难;②度量标准存在矛盾;③互斥假设有违事实;④研究内容涵盖不全;⑤评价结果部分失真。据此提出了有针对性的改进建议,并认为前三项缺陷必须尽快修正,后两项缺陷需要逐步克服。还应通过学科交叉引入更多经济社会指标进行综合判断,以促进区域可持续发展评价这一系统性工程的不断完善。     

乌昌地区资源型产业的集聚特征及其城市化效应研究

以能矿资源为基础原料的资源型产业是工业发展的重要动力,对于资源型产业正处于兴盛期的城市发展更是具有明显的推动作用。论文将资源型产业作为单个影响因素,采用产业结构变动值、产业结构变动系数、产业结构熵数和区位熵等方法,选择典型干旱区城镇发展区域乌昌地区,对该区域资源型产业的时空演化和集聚特征及其对绿洲城镇发展的作用采用定性和定量相结合的方法进行深入分析。结果表明:资源型产业对乌昌地区产业集聚的地域、类型、工业内部结构以及城市的扩展方式和空间结构产生了重要影响;受绿洲城镇分散性的影响,资源型产业对乌昌地区空间结构的影响表现为轴向扩展和圈层扩展并进;资源型产业选择就近城市转移,对于较远的县市集聚大于扩散,中心城镇的辐射带动作用较弱。     

填埋场直流电阻电路模型及分析

为研究垃圾填埋场的导电特性,建立了一种填埋场直流电阻电路模型,并对回路中的各部分电阻进行了分析.结果表明:随着供电电极直径和入土深度的增加,回路电阻减小,而随着供电电极与漏洞之间距离的增大,回路电阻缓慢增加;漏洞电阻由接触电阻和内阻组成,前者远大于后者,对一个半径为1cm的圆形漏洞来说,接触电阻可达1500Ω,而内阻只占到接触电阻的1/10;在供电电极周围浇水可明显降低回路电阻,在场内电极直径为20mm,入土深度为0.4m,电极与漏洞之间距离为20m时,浇水后的回路电阻可减小26.6%.     

气体扩散电极体系电化学消毒

以自制活性炭/聚四氟乙烯(PTFE)气体扩散电极在无隔膜体系发生H2O2进行电化学消毒的系统研究,主要探讨了膜电极中PTFE质量分数W(PTFE)和造孔剂含量m(NH4HCO3),外部操作条件pH值和氧气流速Q(O2)对杀菌效果的影响.结果表明,W(PTFE)为0.5时,H2O2的产量最高.适量造孔剂的添加有效地提高了杀菌效率,与酸性条件相比,效果在中性条件下更为突出.BET比表面积分析结果表明,随着造孔剂含量的增加,膜电极表面的平均孔径先大幅度减小,后缓慢增加,这有助于电极上的气体传质效果.吸附在杀菌过程中起的作用不大.杀菌效率随着pH值的下降迅速提高,该体系pH值适用范围较广:当原水细菌总数为106CFU.mL-1,pH为3～10,以载铂量W(Pt)为3‰的气体扩散电极作为阴极进行电解,30 min后杀菌效率均能达到80%以上.在一定范围内增加氧气流速Q(O2)对H2O2的产生及杀菌效率的提高无太大影响.一方面,高的氧气流速增大了水的电阻,增加了杀菌能耗,提高气体扩散电极体系杀菌的运行成本;另一方面,高的氧气流速在一定程度上适当缩短了处理时间,降低了设备投资.机制研究表明,开始时阳极的直接氧化与自由基的产生起了重要作用;随着反应时间的延长,阴极H2O2间接杀菌的作用迅速增强;电解30 min后阴极室和阳极室的杀菌效率基本相当,此时两者的作用接近.     

夏季高湿度条件下北京市气溶胶颗粒物粒谱特征研究

2007年8月,利用粒谱分析仪(APS)、振荡天平颗粒物分析仪(TEOM)和碳黑分析仪(BC)观测北京市大气气溶胶可吸入颗粒物(PM10),研究高湿度气象条件对气溶胶颗粒物吸湿长大的影响.结果表明,PM10质量浓度与碳黑质量浓度在静稳天气状况下相关系数达0.82,而对于颗粒物数浓度与PM10质量浓度,静稳与非静稳天气状况下两者的相关性并不一致,颗粒物数浓度及1μm的细粒子在粒谱分布中所占的比重显著增加.气溶胶颗粒物粒谱变化结果说明,在高湿度条件下颗粒物粒径明显吸湿增长.     

复合生态滤床用于重金属污染地表水体修复

以蛭石为滤床基质,研究了复合生态滤床对受重金属污染地表水体的修复效能.结果表明,复合生态滤床对重金属污染水体有较好的处理效果,在水力负荷为2.0m.3m-.2d-1时,系统对Cu、Zn、Pb和Cd的平均去除率分别达到81.60%、80.55%、83.20%、62.21%;按照国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),出水重金属浓度达到Ⅱ类水质标准;出水COD值为9.7～38.3mg·L-1,达到Ⅰ类水质标准;出水NH4+-N达到1mg·L-1以下,达到Ⅲ类水质标准.滤床基质中铜离子含量稳定在30mg·kg-1左右,表明植物根系可以有效地吸收蛭石吸附的重金属,从而有效提高蛭石的再吸附能力,延长滤床工作周期.     

纳米TiO2/硅藻土复合材料的制备研究

以无水乙醇和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/硅藻土复合材料,利用DSC,TGA,XRD,SEM和比表面积测试仪等仪器对纳米复合粒子的结构进行了表征.结果发现,当硅藻土质量为0.6 g时,在温度400℃下可制得锐钛型TiO2.     

程海冬季水质和富营养化评价

报道了程海冬季水环境现状,评价了水质和富营养化状态,2009年冬季,程海水质为Ⅳ类水质,为中营养状态。     

氟污染土壤的阳极强化电动力学修复研究

在不同电解电压及阳极电解液浓度下,对土壤氟在电动力学作用下的迁移特征及其影响因素进行了研究,分析了利用阳极强化电动力学技术修复氟污染土壤的可行性.结果表明,1.0 V/cm电解电压下,当阳极电解液为去离子水时,氟在阴、阳极电解液中的累积量分别为8.2 mg和47.7 mg,土壤氟的去除率仅为8.8%.而阳极强化电动力学作用能够有效促进土壤中氟化物的迁移,1.0、 1.5、 2.0 V/cm电解电压下,阳极电解液为0.02 mol/L的氢氧化钠溶液时,土壤氟的去除率分别为25.9%、 31.2%、 47.3%;当阳极电解液浓度升高为0.1 mol/L时,土壤氟的去除率分别为55.4%、 61.1%、 73.0%.电迁移是其主要的作用机制,电渗析也对氟在土壤中的移动产生影响.电解电压及电解液浓度是影响氟去除效率的主要因素.可以采用适当的阳极强化电动力学技术对氟污染土壤进行修复.     

膜序批式间歇反应器的膜污染特性及控制

采取厌-好氧交替运行、实验室人工配水的方式,连续运行300 d,研究膜序批式间歇反应器运行过程的膜污染特性及其控制.结果表明,在运行初期的75 d内,污泥处于絮体状,SVI值64.6～110.6 　mL·g^-1,膜污染呈快速指数增长趋势,TMP平均增长速率为0.309　kPa·d^-1,膜阻力变化在0.393×10¹¹～1.298×10¹¹ m^-1·d^-1之间,比膜通量从4.4 　L·(m²·h·kPa)^-1下降为0.52 　L·(m²·h·kPa)^-1,75　d时的临界膜通量为20 　L·(m²·h)^-1.从75～120　d对系统进行了调控,反应器培养出好氧颗粒污泥,SVI值逐渐下降,从170　d开始,SVI一直保持在40 　mL·g^-1左右,污泥粒径逐渐增大,220　d时污泥粒径分布大多在500～1 000　μm.120～300　d运行过程中的膜污染呈缓慢增长趋势,TMP平均增长率仅为0.062 　kPa·d^-1,膜阻力变化率在0.291×10¹¹～0.404×10¹¹m^-1·d^-1,比膜通量从4.4 　L·(m²·h·kPa)^-1下降为1.4 　L·(m²·h·kPa)^-1,220 d时的临界膜通量为40 　L·(m²·h)^-1.这些数据表明好氧颗粒污泥的培养对减缓膜污染发生具有极大作用.曝气强度为100 m³·(m²·h)^-1时,比膜通量最大,曝气强度为69 m³·(m²·h)^-1时,膜污染速率最小.