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1.
魏宁  刘胜男  魏凤  李小春 《环境科学》2023,44(12):6621-6629
中国水泥行业面临巨大的碳达峰与碳中和压力.CO2捕集利用与封存(CCUS)技术是能够实现化石资源低碳利用的碳减排技术.在中国水泥企业数据基础上,采用全流程CCUS系统模型(ITEAM-CCUS)评估CCUS的碳减排潜力对水泥企业碳中和非常重要.模型从源汇匹配距离、捕集率、CCUS技术和技术水平这4个方面设置了10种情景,完成了水泥行业的企业筛选、场地筛选、CCUS技术经济评估和源汇匹配,初步回答了水泥企业结合CCUS的封存场地、减排规模、成本范围和优先项目分布等关键问题.在250 km匹配距离、85%净捕集率、CO2-EWR技术和当前技术水平情景,44%的水泥企业可以利用CO2强化地下水开采(CO2-EWR)技术开展碳减排,累计年碳减排量为6.25亿t,平准化成本为290~1838元·t-1;具有全流程CO2-EWR早期示范优势的地区为新疆、内蒙古、宁夏、河南和河北等.水泥企业开展全流程CCUS项目技术可行,可以实现大规模CO2减排,低成本项目具有早期示范机会.研究结果可为水泥行业低碳发展和CCUS商业化部署提供定量参考.  相似文献   
2.
水源地土壤环境质量状况关乎其流域内居民生命健康安全,是生态环境保护研究中的热点科学问题.选择湘东北典型河源区,采集表层土壤样品共87件,通过GIS技术和潜在生态风险指数法研究了土壤重金属(Cd、Pb、Cr、Hg和As)的空间分布特征和潜在生态风险,并采用多元统计分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型解释了其可能来源和贡献率.结果表明:①湘东北典型河源区土壤呈酸性,土壤重金属ω(Cd)、ω(Pb)、ω(Cr)、ω(Hg)和ω(As)平均值分别为0.20、41.07、130.51、0.29和11.63mg ·kg-1,对标背景值,除As外均有富集;②土壤重金属综合潜在生态风险为中等风险等级,其中Cr、Pb和As为轻微风险等级,Cd和Hg均为强风险等级;③土壤Cd和Pb具有同源性,主要来源于农业活动,Cr和As受生活垃圾排放和自然母质的双重影响,Hg主要来源于化石燃烧及交通运输;④生活垃圾排放源、自然母质源、化石燃烧及交通运输源和农业活动源对湘东北典型河源区土壤重金属的贡献率分别为21.36%、35.92%、19.30%和23.42%,人为源贡献率大于自然源.研究结果对湘东北典型河源区的污染防治、生态修复和美丽乡村建设具有参考价值.  相似文献   
3.
对2020年4月—2021年3月北京市建成区挥发性有机物(VOCs)的化学特征、污染来源及其对臭氧(O3)污染的影响进行了研究。结果显示:O3日最大8 h滑动平均值在臭氧季(4—9月)均值为134 μg/m3,是非臭氧季(10月至次年3月)均值(59.6 μg/m3)的2.2倍。臭氧季VOCs体积浓度均值为14.3×10-9,明显低于非臭氧季(21.1×10-9),可能与光化学反应速率和VOCs来源的季节性差异有关。臭氧生成潜势(OFP)贡献率排名前10位的物种在臭氧季和非臭氧季相似,均包括间/对-二甲苯、甲苯、乙烯、邻二甲苯、异戊烷、正丁烷、丙烯、反式-2-丁烯和1,2,4-三甲基苯,但排名有所差异,燃煤源特征明显的乙烯等物种在非臭氧季上升明显,与溶剂使用、油气挥发相关的间/对二甲苯、甲苯、异戊烷和正丁烷等物种在臭氧季上升明显。甲苯/苯的值和异戊烷/正戊烷的值在臭氧季明显高于非臭氧季,反映出机动车排放和油气挥发等在臭氧季影响突出,非臭氧季是燃煤影响显著。基于正交矩阵因子分解模型(PMF),臭氧季解析出机动车尾气排放(40.9%)、溶剂使用(20%)、油气挥发(16.4%)、工业排放(17.6%)和植物排放(5.1%)等5种污染源;非臭氧季解析出机动车尾气(38.9%)、燃烧源(26.3%)、工业排放(17.8%)和溶剂使用(17%)等4种污染源。  相似文献   
4.
The formation of a crater by the abrupt and catastrophic rupture of a high-pressure pipeline can be highly relevant, especially when the crater uncovers other pipelines, which could undergo a domino effect with a significant increase of the consequences on people or on the environment. However, this scenario has been only partially studied in the literature. To assess the influence of the pipeline parameters on the dimensions of the resulting crater, a statistical analysis of accidental ruptures of buried natural gas pipelines that have involved the formation of a crater was carried out. Mathematical expressions are proposed to describe the proportionality relationships found, which can be very useful to support adequate separation distances in the design and construction of parallel corridors of pipelines after appropriate escalating effects are considered. Finally, detailed event trees were developed to calculate the probability of occurrence of the final outcomes, as well as the identified domino sequences, based on a qualitative and quantitative analysis of the data. The study of these accident scenarios, based on actual cases, represents a useful and needed advance in risk analysis of natural gas transportation through pipelines.  相似文献   
5.
Mitigation of eutrophication, intensified by excessive nutrient load discharge in wastewaters regulated by restrictive legal requirements, remains one of today’s most important global problems. Despite implementation of the Water Framework Directive, the Urban Wastewater Directive and the HELCOM recommendations, the actual condition of surface water is still not satisfactory. In response to the above, the study presents an alternative approach for surface water protection against eutrophication based on the selection of appropriate nutrient removal technologies. An activated sludge model simulation was used to enable the identification of environmentally justified nutrient removal systems with lowest eutrophication potential of treated wastewater conditioned by bioavailable nutrient forms content. Based on the outcome of the study, the 3-stage Bardenpho system was identified as the most efficient for bioavailable phosphorus removal, while the Johannesburg system proved to have the highest efficiency for bioavailable nitrogen removal. The proposed eutrophication mitigation approach underlines the need for a reconsideration of current legal regulations which ignore nutrient bioavailability and key eutrophication limiting factors.  相似文献   
6.
以湖南石门雄黄尾矿污染土壤为对象,研究纵向不同深度、横向不同距离土样中的重金属污染程度以及细菌群落结构变化规律,查明砷污染土壤的核心微生物组成并将其与土壤理化指标进行共存网络图分析。结果表明:该尾矿区的土壤各项重金属指标严重超标,尤以铅(626.54 mg·kg?1,Ei=105.48)、砷(1804.75 mg·kg?1,Ei=565.75)、镉(31.46 mg·kg?1,Ei=7491.5)的生态危害性最强;土壤采样深度与重金属综合潜在生态风险指数(RI)呈显著正相关(r=0.79,P=0.000),而横向样品中RI与采样距离显著负相关(r=?0.85,P=0.000)。在污染土壤中,变形杆菌门(Proteobacteria,54.35%±17.16%)和放线杆菌门(Actinobacteria,22.39%±10.64%)占主导地位,属层级中假单孢杆菌属(Pseudomonas,16.47%±11.84%)、不动杆菌属(Acinetobacter,8.07%±7.11%)以及硫酸状杆菌属(Acidithiobacillus,7.53%±14.68%)相对丰度较高;而26个共享类群占据了该尾矿污染土壤中微生物群落总平均相对丰度90%以上,尽管不同属的具体相对丰度在不同样品间的分布趋势差异较大。纵剖采集的污染土样中,铁原体属(Ferroplasma)、硫酸状杆菌属(Acidithiobacillus)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、乳杆菌属(Lactobacillus)和硝化螺旋菌属(Nitrospira)占优势,与理化的共存网络图分析(相关系数|r|≥0.6,P<0.05)显示部分类群与亚铁、游离态砷和镉成显著正相关,而与pH成显著负相关;横向采集的土样中,以嗜酸菌属(Acidiphilium)、假单孢杆菌属(Pseudomonas)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、硫杆菌属(Thiobacillus)等为主,部分类群与总砷、铅成显著正相关,而与结合态或包蔽型砷成显著负相关。综上,该研究不仅对目标区域尾矿不同重金属污染程度进行了分析,同时探讨了污染土壤中核心响应类群的组成多样性,为筛选潜在重金属抗性菌群或工程菌群提供理论基础。  相似文献   
7.
● Biofilm formation was enhanced by exogenous AHLs. ● EPS production and microbial adhesive strength of biofilm were promoted. ● Exogenous AHLs improved the performance of biofilters treating toluene. Biofilters are typical biofilm reactors, and they usually have poor biofilm formation resulting in limited reactor performance. Exogenous acylated homoserine lactones (AHLs) can enhance biofilm formation in many bioreactors based on quorum sensing regulation. However, their effect on biofilm in biofilters utilized for volatile organic compound (VOC) removal is unknown and needs to be investigated. In this study, the effects of the exogenous AHLs on biofilters for gaseous toluene removal were investigated. Analysis of biofilms in biofilters showed that the addition of exogenous AHLs considerably enhanced biofilm growth; the average biofilm concentration increased by 18%. Furthermore, the average biofilm coverage proportions in biofilters with and without exogenous AHLs were 17 % and 13 %, respectively, demonstrating the positive effect of exogenous AHLs on biofilm coverage. In particular, exogenous AHLs promoted the production of extracellular polymeric substances and the microbial adhesive strength of the biofilm. In addition, the exogenous AHLs showed no significant effect on the gaseous toluene removal efficiency of the biofilter. These results show that exogenous AHLs can enhance biofilm formation and can guide the application of exogenous AHLs in VOC biofilters.  相似文献   
8.
研究特色农产品产区土壤重金属来源及其潜在风险,对科学管理、安全利用土壤和作物资源具有重要意义.以菏泽油用牡丹种植区为研究对象,采集并测定了254件表层土壤样品As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量.采用多元统计法分析了重金属的含量特征及相关性,利用地累积指数(Igeo)、正定矩阵因子分解法(PMF)和主成分分析/绝对主成分分数法(PCA/APCS)相结合的手段解析了表层土壤中重金属的来源,借助潜在生态风险指数(PERI)对该8种重金属的生态风险进行了评估.结果表明,土壤中除Cd元素的平均值高于菏泽市背景值1.44倍之外,其余7种重金属的平均含量均与菏泽市土壤元素背景值基本一致;经相关分析和聚类分析,土壤中Pb、Hg和Cd元素受后期人为活动的干扰影响较大;研究区8种重金属的来源为自然源、农业化肥源、工业燃煤源和生活交通源,贡献率分别为81.31%、15.45%、2.74%和0.50%;研究区84.25%的点位处于轻微生态风险,而中度风险和强风险点位占比分别为14.96%和0.79%,其中Cd和Hg是研究区生态风险主导元素.  相似文献   
9.
采用在活化硅酸制备过程中加入适量Ti Cl4的方法,试制了一种新型无机高分子助凝剂—聚硅酸钛。研究了不同[Si]/[Ti]条件下制备的聚硅酸钛在固定p H值的水中分散物的粒径和Zeta电位随着活化时间的变化趋势,并与活化硅酸作比较。结果表明,在Si/Ti=20,活化48 h的条件下能制备出较为稳定的聚硅酸钛。与活化硅酸相比,聚硅酸钛在水中的分散物具有较大的粒径和更高的Zeta电位。通过对比制备的活化硅酸和聚硅酸钛的红外图谱发现,聚硅酸钛中有TiO-Si键,证明钛离子参与了聚合反应,新生成的化学键提高了它的聚合度和稳定性。采用硫酸铝为混凝剂,聚硅酸钛为助凝剂进行混凝除浊实验。测定了絮凝体的Zeta电位和混凝沉淀后的上清液浊度,研究了硫酸铝投加量和混凝p H对聚硅酸钛助凝效果的影响。结果表明,投加适量的聚硅酸钛助凝剂,明显提高了混凝除浊效果且拓宽了有效混凝p H值的范围。  相似文献   
10.
对比研究了AlC13和3种不同碱化度的聚合氯化铝(PACl)在不同pH与投量下除氟效果,并对不同形态铝盐除氟机理进行了初步探讨.结果表明,pH对絮凝剂水解后铝形态分布及其除氟效果有重要影响.pH 5 ~6时,Al3+和Al2、Al3等低聚态铝为AlCl3主要形态,且AlCl3更易水解生成可将溶解态氟转化为颗粒态氟的Al(OH)3,从而较PACl具有更佳除氟效果.pH >7时,PACl较AlCl3具有更佳除氟效果,且增大PACl碱化度可促进氟的去除,这主要是由于具有较高Al13含量的PACl更容易与电负性F-结合所致;且絮凝剂混凝除氟絮体ζ电位越高,越利于F-在絮体表面吸附.  相似文献   
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