地热开发过程中的主要工程环境问题

一般认为地热能是一种环境友好型的清洁能源,然而,50年来的地热开发利用表明,地热开发过程也会带来诸多工程环境问题.了解地热开发中的主要工程环境问题对地热开发的可持续发展具有重要意义.本文在前人研究的基础上,从地质环境扰动、环境污染、生态影响三方面分析探讨了地热开发过程中的工程环境问题.地面沉降、水污染和热污染是地热开发过程中带有普遍性的工程环境问题,相比于中低温地热资源的直接利用而言,高温地热资源的发电利用产生工程环境问题的可能性更高,所造成的不利影响更严重.     

庭院垃圾对填埋场甲烷的减量化研究

将熟化时间为24个月和2个月的庭院垃圾分别用于建设0.9 m厚的1#和2#两个生物覆盖层单元,并进行了为期15个月的野外试验,以验证庭院垃圾能否作为生物覆盖层材料用于减少垃圾填埋场甲烷的排放,以及利用同位素和质量守恒方法量化生物覆盖层对垃圾填埋场甲烷的氧化能力.结果表明,两个生物覆盖层对甲烷的氧化能力在建设初期达到整个观测期的最高值,分别为(141±10)g·m-2·d-1和(197±27)g·m-2·d-1,随后生物覆盖单元的甲烷氧化能力随季节交替降低至18~120 g·m-2·d-1和23~70 g·m-2·d-1.试验的中后期,在两个生物覆盖单元中均观测到明显数量的甲烷产出.试验结果表明24个月和2个月熟化时间的庭院垃圾作为生物覆盖填料,均具有较好的甲烷减量化能力,但所含不稳定有机质在厌氧条件下的降解会造成额外的甲烷释放.除此之外,在利用质量守恒方法量化甲烷氧化率时,忽略非甲烷氧化菌的呼吸作用会高估庭院垃圾对甲烷的减量化能力.     

基于生态足迹的西南山区资源可持续利用研究——以黔东南苗族侗族自治州为例

生态足迹模型是由加拿大生态经济学家William Rees于20世纪90年代提出的一种对全球范围、国家范围乃至区域和城市范围的可持续发展状况进行定量测度的方法.文章利用生态足迹模型,对黔东南苗族侗族自治州1997-2006年的生态足迹、生态承载力进行了计算.结果表明:黔东南苗族侗族自治州人均生态足迹由1997年的0.727 hm2增加至2006年的1.200 hm2,人均生态承载力由1997年的1.003 hm2下降至2006年的0.879 hm2,同期的人均生态赤字由1997年的-0.277 hm2上升至2006年的0.321 hm2,表明该州的社会经济发展模式经历了由可持续状态向不可持续状态的转变.为了更好地分析自治州资源利用的效率情况,文章对1997-2006年自治州的万元GDP生态足迹进行计算,结果表明:自治州的万元GDP生态足迹值逐年下降,由1997年的4.948hm2降低至2006年的3.212hm2.说明黔东南苗族侗族自治州资源利用效率提高较快,伴随着国家西部大开发政策的实施,地区的经济增长方式在逐步向良性发展.通过分析,文章最终从5个方面总结出在黔东南苗族侗族自治州实现资源可持续利用的方法和措施.     

生态足迹模型在黔东南州生态可持续性评价中的应用

生态足迹模型由加拿大生态经济学家William Rees于20世纪90年代提出,是一种对全球范围、国家范围乃至区域和城市范围的可持续发展状况进行定量测度的方法。文章结合生态足迹模型的概念和方法,对黔东南苗族侗族自治州2003～2006四年的生态足迹进行了计算,该州2003～2006年的人均生态足迹为1.2005hm2、1.2249hm2、1.2268hm2和1.3226hm2,人均生态赤字为0.3326hm2、0.4873hm2、0.4852hm2和0.5660hm2,说明该州的生态赤字呈逐年上升的趋势,该州的社会经济发展模式处于不可持续的状态。但与贵州省、全国相比较,黔东南自治州在贵州省乃至于全国范围内仍属可持续发展的地区。在此基础上,文章提出了在黔东南苗族侗族自治州实现生态可持续发展的方法和措施。     

含水率和温度对生物覆盖层甲烷氧化的影响

含水率和温度均是影响微生物活动的重要因子,为更好地理解两者在野外条件下因季节交替引起的变化对生物覆盖单元中甲烷氧化的影响,本文利用实验室模型验证了两者在野外条件下对不同有机质含量(38%和61%)的生物覆盖单元甲烷氧化率的单因素和综合影响.模型预测与实验室结果对比表明,模型均能较好地描述含水率和温度对生物覆盖单元中甲烷氧化效率的单因子影响.预测结果表明,因后期降水较少,含水率均限制了两个单元的甲烷氧化性能.在两者的综合影响预测上,38%有机质含量单元的实测值与预测值有较显著的线性关系,但61%有机质含量单元则无明显线性关系,这表明运用模型预测温度和含水率对高有机质单元甲烷氧化性能的影响时存在不确定性.     

生物覆盖层属性对气体输运过程的影响

为更好地理解生物覆盖介质属性对甲烷减量化过程中气体通量分布的影响,将熟化时间为24个月和2个月的新旧绿色废物分别用于建设1#和2#生物覆盖单元.通过分布在其表面的12个静态箱测量混合气体的组成和通量,结合生物覆盖层含水率和干密度对示踪气体进行回归分析,并利用数值模拟工具模拟示踪气体的输运过程.测量结果表明,两个覆盖单元表面气体通量分布呈现高度变异性,其中,1#单元中气体通量的最大值与最小值的差别达9倍,在2#单元中,这种差异放大到20倍.生物覆盖层中含水率和干密度(孔隙度)也同样呈现出高度变异性,多元回归分析表明,含水率和干密度的分布与气体通量的分布明显线性关系,其中,含水率的分布总体上决定了气体的输运路径.数值模拟结果表明,气体在2#单元中的输运受到扩散过程的影响较大,结构性因子变异程度更高导致了预测的不确定性.