生命周期评价模型综述

生命周期评价是近年来环境科学研究的热点,以全新的角度,从产品的全过程考察其对环境的影响,是一种更为科学的新理念和新方法,并正以极快的速度拓展到社会生活的多个方面.简要介绍了生命周期评价的定义与框架,并阐述了其核心部分生命周期评价模型,在此基础上重点对几种典型评价模型作了论述与比较.     

基于生命周期评价的核电环境影响分析

核能发电是电力领域深度减排的关键技术之一,研究核电的环境影响可为碳中和背景下能源政策设计提供参考。以典型核电站为研究对象,运用生命周期评价方法建立核能发电系统的生命周期清单并进行环境影响评价;与传统火力发电及风电、水电和太阳能发电等可再生能源电力的生命周期评价结果进行对比;进一步根据电力行业“十四五”规划,预测未来电网的改进潜力。结果表明：核能单位发电量的碳排放量为3.37 g/(kW·h),低于火电、水电及太阳能发电的碳排放强度,但略高于风电;核能单位发电量的综合环境影响指标低于火电和太阳能发电,但略高于风电和水电;到2025年,随着核电和其他可再生能源发电的优化部署,中国电力行业平均单位发电的生命周期环境影响将减小约17%。总体来说,核电的各项指标小于火电,接近各类可再生能源电力,积极有序地发展核电,有助于促进中国电力系统的净零碳排放转型。     

改性粉煤灰处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

实验研究了工业废弃物改性粉煤灰对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素,讨论了pH值、浓度、温度及时间对吸附量的影响。讨论了反应机理,计算反应热力学参数(焓、自由能、熵)。实验结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,反应温度303 K,pH=1时,吸附量最大为0.47 mg/g。吸附过程符合兰格缪尔等温吸附。吸附过程为自发进行的放热反应。反应温度为303 K时,反应过程的焓值为-3.529 kJ/mol,自由能-4.664kJ/mol,熵3.746 J/(mol.K)。反应动力学过程表明反应符合准二级动力学反应。     

生命周期评价中清单的不确定性分析

生命周期评价中存在着广泛的不确定性,尤其是生命周期评价中清单的不确定性因素会严重影响研究结果的可信性.结合生命周期清单中不确定性的特点,指出不确定性分析的作用.综述目前常用的生命周期清单的不确定性分析方法,包括在不确定性评估中常用的质量指标法、蒙特卡罗(Monte Carlo)法、结合法及常用的敏感性分析方法.指出各种方法存在的优缺点以及在实际中的应用,最后提出生命周期清单中不确定性分析的研究方向.     

基于响应面方法的粉煤灰地质聚合物混凝土制备

针对粉煤灰的资源利用和环境保护问题,对粉煤灰地质聚合物混凝土(Fly ash Geopolymer Concrete,FGC)的制备进行了系统研究。为有效解决FGC制备参数的优化问题,在单因素分析的基础之上,采用Box-Behnken Design响应面方法设计并进行了系列研究试验,建立了基于响应面方法的FGC强度预测模型,并对其制备参数进行了优化。结果表明,当FGC水胶比为0.35、用碱量为7.9%、水玻璃模数为1.66时,其28 d抗压强度预测值得到最大值(44.6 MPa),验证试验证明了响应面方法优化制备FGC的有效性。     

桩基础施工过程对环境影响的研究

为实现桩基础施工阶段环境影响的客观评价,优选施工工艺,基于施工阶段环境表现分析系统(Construction Environmental Performance Analysis System,CEPAS)定量评价了施工中常见的人工挖孔灌注桩和长螺旋钻孔管内泵压CFG桩的环境影响,同时分析了环境影响指标和施工工艺.结果表明,1 m3人工挖孔灌注桩的社会支付意愿值(178.94元)大于长螺旋钻孔管内泵压CFG桩(25.43元),因此,为提高桩基础的绿色施工水平,可以优先采用长螺旋钻孔管内泵压CFG桩.对人工挖孔灌注桩各工序的环境影响分析表明,钢筋加工和混凝土生产工序占总社会支付意愿值的比例最大(99.50%); 对长螺旋钻孔管内泵压CFG桩,混合料制备占总社会支付意愿值的比例(89.46%)大于其他工序.因此,改进这些主要环境影响工艺能更有效地降低这两种桩的环境影响.     

电解铝生产环境负荷分析和预测模型研究

利用生命周期评价的分析方法,对铝电解生产过程中资源消耗、能源消耗和污染物排放进行了分析,采用等效环境指数计算了铝电解生产过程中的环境负荷,并分析了各因素对环境负荷的影响,其中氟化盐的投入量对环境负荷影响较大.运用神经网络对铝电解生产过程的环境负荷进行预测,在负荷预测过程中,首先对样本数据进行归一化处理,然后采用BP算法对神经网络进行训练.最后用训练好的网络进行预测,将预测结果与实际数据进行比较,证明具有较好的预测效果.     

基于标签生命周期的射频识别系统安全和隐私风险研究

针对无线射频识别(RFID)技术应用的日益重要性和RFID系统的安全性现状,基于RFID技术机理,从安全和隐私风险的角度阐述RFID技术及其应用业务进程,并分析RFID技术所面临的主要安全和隐私危险问题。在此基础上,基于标签生命周期(RTLC)方法,详细分析标签在使用过程中所存在的安全漏洞和威胁性,信息资产的完整性和可用性,以及隐私情况。然后从实际应用的角度提出减轻安全和隐私风险的具体措施,以期为解决RFID应用中存在的各种安全和隐私问题提供帮助。分析表明,采用RTLC方法,并根据业务进程的不同阶段采取相应的安全措施可以降低或缓解RFID系统的安全和隐私风险。     

公路建设项目全生命周期环境影响的多级模糊综合评价

为综合评价公路建设项目对区域环境的影响,提出了公路项目全生命周期环境影响的多级模糊综合评价方法.在分析公路建设项目的勘察设计、原材料生产与加工、公路施工、公路运营与养护以及公路废弃与回收5个阶段环境影响的基础上,建立了多级综合评价指标体系.将公路建设项目全生命周期环境影响分为负面影响较大、负面影响较小、基本无影响、正面影响较小、正面影响较大5个等级,采用改进的层次分析法确定权重,引入模糊数学方法进行综合评价,并以商界高速公路DJN24标段为例加以分析.结果表明,该方法可作为公路建设项目全生命周期环境影响评价的基本方法.     

中国杀虫剂类持久性有机污染物的生命周期管理

中国已签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。面对目前杀虫剂类持久性有机污染物 (POPs)的生产、使用和环境污染现状 ,中国履约形势十分严峻。笔者探讨了生命周期管理的概念 ;分析了污染历史、现状和原因 ;提出了杀虫剂类POPs在生产、运输、销售、使用、库存和废弃处置等阶段的生命周期管理建议 ;指出相关法律、法规和制度的建立和执行应体现源头控制、优先控制和生命周期管理的思想。     

粉煤灰吸附处理含铬废水的研究

研究了粉煤灰吸附处理实验室模拟含铬废水 . 实验结果表明 : 废水 pH 值为 2.00～3.74、粉煤灰用量为2 g、吸附平衡时间 80 min时,铬去除率可达98%以上;吸附符合Freundlich等温模式,吸附等温方程式为 logq=1.568 9-0.146 4 logc,以物理吸附为主;穿透体积为90 mL.利用粉煤灰吸附处理含铬废水,具有处理效果好,操作简单,运行费用低等优点.     

粉煤灰对水中酸性品红的吸附研究

以粉煤灰为吸附剂,研究了粉煤灰对酸性品红的吸附效果。选取了粒径、投加量、温度、时间、转速、染料浓度6个因素进行单因素实验,研究了各个因素对粉煤灰的影响,研究表明,粉煤灰对酸性品红的吸附效果很好,最高去除率可达99.63%;并且从热力学和动力学两方面对粉煤灰吸附酸性品红的过程进行拟合,结果表明,粉煤灰对酸性品红吸附的热力学过程比较符合模型Langmuir EXT1,动力学过程比较符合准一级吸附动力学方程Box Lucas1。     

粉煤灰处理阴离子表面活性剂废水及机理研究

采用粉煤灰作为吸附混凝剂,研究了粉煤灰对阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)模拟废水的去除效果及机理.结果表明,粉煤灰投加量和pH值对去除效果有较大影响;在200 mL 50 mg/L的SDS溶液中,调节pH值为13,加入70 g粉煤灰,搅拌20min时,SDS的去除率为83.3％.粉煤灰对SDS的吸附符合Freundlich吸附等温式.     

LPCVD法制备TiO_2纳米薄膜的生命周期评价

针对纳米材料生产的高能耗、低生产率的特点,用生命周期评价(LCA)方法对纳米TiO_2薄膜生产过程进行了环境影响评价,并通过设置不同的低压化学气相沉积过程(LPCVD)工艺参数,研究了工艺参数中温度和压强对于TiO_2薄膜评价结果的影响。研究显示,纳米TiO_2薄膜生产阶段的环境表现受LPCVD过程工艺参数影响,评价结果可用于指导LPCVD工艺优化。     

改性粉煤灰对废水色度的吸附研究

对粉煤灰进行水合碱改性和酸改性,合成改性粉煤灰。比较不同改性粉煤灰的氮BET比表面积和孔径大小;通过线性回归分析考察色度吸附容量与改性粉煤灰的比表面积、孔径的相关性;考察溶液pH值对色度的吸附性能的影响。实验结果表明,水合碱改性(熟石灰与粉煤灰质量比为1.5∶1)再硫酸(0.10 mol/L)改性粉煤灰对色度的吸附容量为lg[(c0-c)/c]=0.67;溶液pH值在3.5～6.5之间色度吸附效率最佳;回归分析出吸附剂的吸附容量和比表面积、孔径分布显著相关,比表面积越大,孔径越小,吸附性能越高。     

基于地聚合反应的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用实验研究

为了实现对城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用,本实验以城市生活垃圾焚烧飞灰为原材料,通过碱激发法制备出力学性能优异的地聚合物固化体.当碱激发剂的模数为1.0,垃圾焚烧飞灰含量为60％,碱激发剂和固体质量比为1:1.2时垃圾焚烧飞灰基地聚合物的抗压强度最佳.XRD分析结果表明所制备的地聚合物中存在少量碳酸钙和沸石结晶相,S...     

粉煤灰膏体管道输送特性分析与研究

粉煤灰膏体充填是目前最为有效的建筑物下采煤技术,料浆运送是实现充填开采的重要环节。结合数学和弹塑性力学对粉煤灰膏体流变特性进行了理论推导,完成了实验研究,从粒径、比重、颗粒形状和膏体浓度等方面对输送机理进行探讨,结果可为粉煤灰膏体充填开采技术应用提供重要技术支撑。     

基于全生命周期的工业企业土壤污染风险管理探讨

通过分析工业企业全生命周期的土壤环境风险,提出了从选址筹建、施工建设、生产运营、关停搬迁的全生命周期土壤环境管理体系,以期为工业企业的土壤环境管理提供新的思路。