通化市张家生态工业园规划建设方法初探

本文以通化市张家生态工业园为例,借助于系统工程、景观生态学等研究方法,对生态工业园区规划建设方法做了初步探讨,期望能为我国生态工业园的建设提供借鉴.     

中国三个不同富营养化湖泊沉积物中Cu、Zn赋存特征及其与营养盐的相关性分析

对太湖、南四湖、白洋淀三个不同富营养化湖泊沉积物进行采样,采用Tessier连续提取法,测定了3个湖泊表层沉积物中Cu、Zn两种重金属的赋存形态,并初步探讨了重金属各形态与沉积物及上覆水中营养盐的相关关系。结果表明,沉积物中重金属总量以白洋淀最高,太湖最低,但重金属污染程度为太湖＆gt;南四湖＆gt;白洋淀,太湖Cu污染指数为1.34~1.6,白洋淀Cu污染指数仅为0.79~1.17。沉积物中重金属赋存形态Cu主要以残渣态和有机质结合态为主（二者之和占73%以上）, Zn则以残渣态和Fe-Mn氧化态占优（二者之和比例达83%以上）,含量最少的均为可交换态。不同湖泊沉积物重金属赋存形态差异较大,太湖残渣态重金属占总量的比例最小（Cu为43%~56%,Zn为49%~63%）,南四湖残渣态占的比例最大（Cu为59%~82%、Zn为64%~77%）;可交换态比重在太湖中最高（Cu占3.2%~5.6%,Zn为1.3%~1.5%）,在南四湖中最低（Cu为1.1%~2.9%,Zn未检出）。从“非稳定态”重金属（除残渣态外的四种形态之和）所占比例看,相较其它两个湖泊,太湖沉积物中重金属污染人为输入的活性态占较大比重,具有较高的二次释放风险。相关性分析得出,重金属Cu的可交换态与上覆水中总氮及总磷之间存在着极显著的正相关关系,碳酸盐结合态Cu与沉积物中营养盐呈现出显著的负相关性,说明水体的富营养化程度加剧可能会增强沉积物中Cu向水体释放的风险。     

Fe(Mn)OOH催化臭氧氧化水中扑米酮和溶解性有机物(DOMs)

使用碱式共沉淀法成功制备Fe(Mn)OOH催化剂,并且证实Fe(Mn)OOH可以高效催化臭氧降解水中扑米酮(PMD)和溶解性有机物(DOMs).表征分析表明,Fe(Mn)OOH表现出α-FeOOH和MnFe_2O_4两相的特征晶相结构.在相同条件下,Fe(Mn)OOH催化臭氧体系比单独臭氧、MnFe_2O_4和FeOOH催化臭氧体系表现出更好的扑米酮降解效能.在20 min时,Fe(Mn)OOH催化臭氧体系可以降解去离子水中97.5%的扑米酮,并且在快速和慢速反应阶段的反应速率常数分别可达0.46044 min~(-1)和0.10723 min~(-1).结果还表明,初始扑米酮和臭氧浓度以及催化剂投量之间的配比关系可能对扑米酮的降解有重要影响.Fe(Mn)OOH催化体系遵循羟基自由基的反应机制,可能是通过促进臭氧快速分解产生大量的羟基自由基,进而提高了水中有机物的降解效能.此外,Fe(Mn)OOH还具有结构稳定,可重复利用性好的优势.     

生态工业园区规划建设方法初探

在可持续发展浪潮席卷全世界的今天,90年代兴起的生态工业园将成为各国可持续发展的主要模式之一。它通过一个区域内物流和能源的正确设计模拟自然生态系统,形成企业间共生网络,达到减少废物,实现园区污染“零排放”的目标。目前,许多国家都在进行生态工业园区的建设和研究,本文对生态工业园的规划建设方法作初步探讨,并以通化市张家生态工业园为例进行实证研究。     

不同生态类型富营养化湖泊沉积物中有机质赋存形态

以藻型湖泊(太湖)、草藻型湖泊(南四湖)、草型湖泊(白洋淀)湖泊沉积物为研究对象,采集了11个表层沉积物样品,测定沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)含量并利用物理分组方法,研究了3种不同生态型湖及同一湖泊不同区域沉积物中总有机质(OM)、轻组有机质(LFOM)和重组有机质(HFOM)的赋存特征.结果表明,南四湖沉积物中总氮、总磷和总有机质含量显著高于太湖和白洋淀;尽管太湖、南四湖和白洋淀沉积物中总有机质含量较高,但是轻组有机质(LFOM)含量较低,分别占总有机质的0.95%—1.08%、0.21%—1.37%和1.4%—1.78%;重组有机质(HFOM)含量较高,分别占总有机质的83.83%—87.4%、94%—98.98%和88.2%—98.3%,表明3种不同生态型湖泊沉积物中所含有机质绝大部分为难分解的重组有机质,轻组有机质基本矿化分解.相关性分析表明,轻组有机质(LFOM)、重组有机质(HFOM)与总有机质(OM)之间均呈现显著正相关关系.     

不同来源太湖沉积物粒径分布及其对Cu的吸附特征

以不同来源的太湖沉积物为研究对象,利用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪测定沉积物的粒度组成,利用筛析法和吸管法对不同来源沉积物进行分级,测定不同粒径沉积物中Cu含量及不同粒径沉积物对Cu2＋的饱和吸附量,研究沉积物对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附特性,从粒径分级和动力学角度探讨了太湖沉积物对Cu的吸附机理。结果表明：太湖沉积物粒径范围在0.002-0.1 mm,其颗粒组成以粉砂级与粘粒级为主,养殖区沉积物小粒径比例较高,小于0.05 mm粒径沉积物的比例为82.45%;吸附实验研究表明,粒径小于0.005 mm和0.005-0.01 mm沉积物中Cu含量较高,且此粒径沉积物对Cu（Ⅱ）的吸附量最大;吸附动力学研究表明,沉积物的吸附过程分为快反应和慢反应两个阶段,且吸附过程以表面吸附为主,伪二级动力学方程对动力学曲线拟合较好,其R2值达0.999以上。吸附热力学的研究结果表明：Freundlich方程比较适合描述沉积物对Cu2＋的吸附等温线,其R2大于0.99,对照区、养殖区和生活污水区沉积物对Cu（Ⅱ）的最大吸附量分别为229.20,249.98,261.20 mg.kg-1,方程式中的强度因子1/n不适合描述沉积物与重金属离子的结合能力。     

生态产品市场化实现路径及二元价格体系

本文从微观经济学角度阐释生态产品的市场化实现路径及其价格机制。认为生态产品市场化路径的前提是存在有形的,能够体现劳动价值,可交换的产品实体。鉴于现有研究所讨论的生态产品价值的体现皆源于各环境要素的支撑,因此可将清洁的水、空气、土壤等优质环境要素凝练为生态产品的基本有形载体。在此基础上,本文指出政府提供生态产品的有效路径有三条:创造、维系改善及修复。其中修复路径是现阶段市场化的优先选择方式。通过结合现阶段我国新的环保商业化模式——合同环境服务这一新命题,本文构建了生态产品合同环境服务政府采购的有效市场化路径,即政府通过绩效合同采购第三方环保服务,以综合环境目标为合同标的,通过所采购的一体化环境修复项目实现提供良好的生态产品。在此基础上围绕生态产品价格组成,本文提出生态产品的二元价格体系:指出生态产品买入与卖出的不同经济行为对应着生态环境的保护与开发两种对立的发展模式,这两种市场行为的外部性存在正负两种情景。综合考虑生产资料所有者属性,本文创新性地提出生态产品市场交易应采用买入-卖出二元价格体系。买入价格也称保护价格,主要考虑生产成本与利润,生产成本即生态修复项目的费用支出,其中利润是购买者(政府)予以产品生产者(提供修复服务的环保服务商)适当的利润空间,作为该生产者经济行为正外部性的补贴;出让价格也称牺牲价格,包括生产成本、社会成本(外部性成本)、生产资料成本、利润等,其中出让行为价格组成中的社会成本获益是政府,应主要用于支付环境管理成本。值得注意的是,在二元价格体系中,学者们讨论的生态产品价值与买入价格相关性不大,在数值或更接近出让价格。