环境规制下中国煤炭发电企业成本技术效率研究

煤炭发电是中国污染物排放的主要来源之一,"十一五"期间中国环保部门通过命令控制型的脱硫设施安装计划、经济激励型的脱硫电价补贴和排污费促进煤炭发电企业减排,大幅降低了中国煤炭发电企业二氧化硫排放总量。环境规制对企业生产决策行为形成约束,进而影响成本技术效率。研究不同类型环境规制政策对企业减排措施和成本技术效率的影响能够为未来制定有效、且对企业负面影响较小的环境规制政策提供参考。本文利用2007—2012年中国煤炭发电企业的微观数据,基于空间差异化的环境规制强度,运用双重差分法分析命令控制与经济激励型二氧化硫减排政策同时存在的情况下,中国煤炭发电企业减排行为和成本技术效率受到的影响。结果表明,环境规制强度较高地区的煤炭发电厂通过降低煤耗率、减少产出的行为降低二氧化硫排放。而脱硫设施的安装主要由命令控制型的规制政策决定,脱硫电价补贴和排污费征收的经济激励型政策造成的影响较小。此外,基于成本随机前沿模型的分析表明,重点减排地区煤炭发电企业成本技术效率相对于非重点减排地区受到环境规制的负面影响更大;发电企业降低煤耗率和产出的行为都显著降低了成本技术效率;但依据行政指令安装脱硫装置的行为对成本技术效率起初产生负面影响,随后转变为正面影响,最后影响消失,总体上促进效率提高。因此,安装脱硫装置相对于降低煤耗率、减少产出的行为对煤电企业经济效率的负面影响最小。命令控制型的脱硫设施安装计划不仅实现了二氧化硫减排目标,并且相对于征收排污费对企业成本技术效率的负面影响更小。     

有机质官能团及微孔特性对疏水性有机污染物吸附的影响机制

作为重要的地质吸附剂,土壤/沉积物中的有机质是环境中疏水性有机污染物主要的汇.由于有机质的结构异质性,疏水性有机污染物一旦进入其中,会被吸附在不同的位点上,反应活性和生态风险进而会发生变化.对疏水性有机污染物在有机质上的吸附进行研究有助于了解其在环境中的分布,传输及生物有效性.本文就疏水性有机污染物在土壤/沉积物中的有机质上吸附的国内外研究进展进行了综述,讨论了重要有机质组分(腐殖质和碳黑)的结构和吸附作用差异性,重点分析了有机质的微孔特性和官能团对吸附的影响机制.     

土壤和沉积物中有机质对双酚A和17α-乙炔基雌二醇的吸附行为

研究了土壤和沉积物原始样品bulk及其有机质组分(非水解性有机质NHC、碳黑BC和腐殖酸HA)对17α-乙炔基雌二醇(EE2)和双酚A(BPA)的吸附行为.所有的吸附等温线都很好地拟合了Freundlich模型,除HA和bulk外,所有的吸附等温线都为显著的非线性(n值为0.46—0.76).对于EE2和BPA的吸附非线性因子n值都存在这样的关系:HA>NHC>BC.EE2以有机碳归一化的Freundlich吸附能力(lgKOC)有BC>NHC>bulk>HA的关系,说明有机质成熟度越高,对EE2或者BPA的吸附能力越高.在土壤和沉积物有机质SOM(NHC、BC和HA)对吸附BPA和EE2的贡献上,NHC、BC和HA对沉积物和土壤对BPA总吸附贡献上要明显弱于它们对EE2的贡献.除了内分泌干扰物(EDCs)的疏水性影响EE2和BPA的吸附能力的差异外,分子大小和带电子苯环数也影响它们的吸附能力差异.     

北江表层沉积物中铊污染的生态风险

为了解珠江水系北江流域表层沉积物中铊的含量,并在此基础上评价珠江流域北江铊污染现状及其生态风险,该研究于2006年采集了广东省北江韶关至清远段的沉积物样品,采用混酸消解后,使用ICP-MS测定了沉积物中铊的含量,应用潜在生态危害指数对北江的铊污染和生态危害进行评价.结果表明,珠江水系北江河段沉积物已达到了较高的铊污染水平,对周围环境存在着较高的铊生态风险.北江干流沉积物中的铊质量浓度范围为0.92 ~ 2.32 mg·kg-1,平均值为1.70 mg·kg-1;各支流沉积物中铊质量浓度范围为1.02 ~ 3.22 mg·kg-1.个别采样点,特别是接近韶关冶炼厂排放口附近沉积物中铊的含量达到7.78 mg·kg-1,具有极高的铊生态风险.对于北江各支流,铊的污染程度与潜在生态风险程度由高到低的排序为马坝河>武江>浈江>滨江>龙塘河,其中马坝河沉积物铊存在高度的生态风险.     

土壤和沉积物中的聚合有机质对多环芳烃分布和提取的影响

为了研究土壤和沉积物中凝聚型有机碳(碳黑、干酪根)的含量及其对多环芳烃(PAHs)分布和提取的影响,分别用三氟醋酸(TFA)和在375℃下通氧燃烧的方法从珠江三角洲2个污染土壤和5个河口沉积物样品中提取酸非水解有机碳(NHC)和碳黑(BC);用索氏抽提法和不同溶剂的加速溶剂萃取法(包括连续加速萃取法ASESum和标准溶剂萃取法ASESTD)抽提土壤和沉积物中的多环芳烃,并在不同温度梯度(25℃到150℃)下用水为溶剂加速溶剂萃取其水溶态.结果表明,1)NHC是珠江三角洲土壤和沉积物中总有机碳的重要组成部分,NHC碳明显高于BC碳,NHC和BC分别占土壤和沉积物中有机碳的25.6%￣73.8%和4.64%￣17.3%.2)3种有机溶剂(丙酮、甲苯1、甲苯2)连续抽提的PAHs含量是索氏抽提的2.11倍;5种ASE方法(丙酮、甲苯1、甲苯2、ASESum、ASESTD)提取的PAHs含量与NHC含量存在明显的相关性,而且比PAHs含量与BC或无定型有机碳(AOC)含量的相关性更明显.3)在不同温度梯度下水溶态PAHs浓度符合Van’tHoff方程.研究说明除了BC外,非水解有机碳对土壤和沉积物中PAHs的分布和提取具有重要影响.     

越江公路盾构隧道浅埋段地温场演化趋势模拟分析

越江公路盾构隧道浅埋段地温场演化将影响隧道穿越的江滩区域的工程地质条件。基于有限差分法建立了南京长江隧道的数值模型,分别将实测地表温度和管片内侧温度作为地层外部交变热源与内部交变热源,对隧道浅埋段典型断面地温场的演化过程进行了模拟分析。结果表明:隧道与土体间的热交换作用使隧道周围的初始恒温地层转变为年变温地层。在高温期,隧道向周围土体传热;在低温期传热方向相反。隧道周围及两孔间存在显著变温区,其最大温升值达7.14℃,年波动最大峰谷值接近10℃。该显著变温区位于距隧道外壁5m以及两孔之间的区域。其地温场在隧道运营20a后可达到初步稳定。建立了该显著变温区内地温场的年际波动模型,据此可估算出隧道周围土体不同距离处的年际温度值,该模型可为火灾等极端传热条件下估算隧道浅埋段地温场提供初始值。     

珠江水系两条重要河流水体中悬浮颗粒物的有机污染物含量

为确定珠江三角洲水体悬浮颗粒物中多环芳烃和有机氯农药的含量和来源,对珠江上游的两条重要支流西江、北江水体中的悬浮颗粒物分期进行了两次采样分析,测定了水体中悬浮颗粒物的含量,分析了其中多环芳烃、有机氯农药的含量。其中,北江水体中悬浮颗粒物中的PAHs的总量分别为928.8、1259.7ng·g-1干质量,西江水体中悬浮颗粒物的PAHs总量分别为660.1、1130.7ng·g-1干质量,其来源主要为石化燃料的燃烧与排放。北江水体悬浮颗粒物中的有机氯农药总量为41.9、135.3ng·g-1干质量,西江为78.54、108.7ng·g-1干质量,由沿岸农田排放入水体。并发现,西江北江沿岸的农田,仍旧在使用DDT、硫丹等农药。     

地铁列车进出站相邻地下空间振动烦恼率评价北大核心CSCD

地铁列车进出站引发相邻地下空间振动影响不容忽视,基于烦恼率模型可对该振动环境中人体舒适度做出定量评价。以紧邻地铁车站的某大型地下空间为例,基于Imote2无线传感器网络平台,对地铁列车进出站阶段该地下空间楼层Z向振动加速度进行了实测,获得了时、频响应,并对响应特性做出了分析。基于计权振动加速度谱,计算得到了不同区域条件下的最大烦恼率,据此对测区设计使用条件做出了评价。结果表明：列车减速进站时相邻地下空间振动响应较大;测试区域不宜设计为人体舒适度要求较高的I类区域,但可以设计为Ⅱ～Ⅳ类区域;弹性波在地下空间楼层内传播过程中,出现了振动放大区即烦恼率回弹区,实际使用中,应对该局部回弹区域加以规避,以降低其对人体舒适度及健康的不利影响。     

北京通州灌区土壤和河流底泥中有机氯农药残留的研究

2007年6月在北京通州污水灌区、清污混合灌区和清水灌区采集土壤和河流底泥样品共28个,参考EPA标准对样品进行处理和分析,研究了26种有机氯农药(OCPs)的残留及分布情况,探讨了有机氯农药含量与总有机碳(TOC)以及有机氯农药组分之间的相关性.结果表明:从污水灌区到清水灌区有机氯农药的总量上并未出现明显递减的趋势,土壤和河流底泥中残留的有机氯农药主要是滴滴涕(DDTs)、六六六(HCHs)和六氯苯(HCB)类,三者占有机氯农药残留总量的97.89%.OCPs质量分数平均值为36.18 ng·g-1,其中DDTs占OCPs的72.85%,大部分样品中DDT与DDE+DDD的质量分数之比都小于1,说明这些土壤和河流底泥中DDTs主要来自历史残留物.同时,除了两个样品外,其它样品的α-HCH/γ-HCH比值均小于1,平均值为0.63,表明林丹是这些采样点中HCH的主要新的污染源.沉积物中TOC、DDTs、HCHs和HCB类农药含量与有机氯农药总含量之间显著相关,在决定有机氯农药含量和分布上起着重要的作用.     

生物质炭微生物矿化稳定性机制研究进展

生物质炭在碳封存和土壤改良等方面的应用潜力取决于其在土壤中的微生物矿化稳定性.明确生物质炭在土壤中微生物矿化稳定性是推进生物质炭在土壤固碳、改良等领域应用的关键.基于生物质炭在土壤中的微生物矿化稳定性研究进展,本文系统总结了不同类型生物质炭的微生物矿化速率和在土壤中的平均驻留时间,探讨了不同因素(生物质炭特性、土壤特性和外源不稳定有机质的添加等)对生物质炭微生物矿化稳定性的影响,阐述了生物分解过程中生物质炭的性质变化及其与土壤微生物/有机质/矿物质的交互作用,简述了生物质炭中内源矿物质和外源土壤矿物质对其矿化稳定性的影响机理.最后,总结现有研究的不足,并提出今后的研究重点.