氢燃料电池重型车全生命周期节能减排效果评估

对比分析5种常用制氢途径的全生命周期能耗、温室气体与大气污染物排放量,并以此为基础,结合当前氢气供给结构与能源结构,核算中国氢燃料电池重型车(HHDV)全生命周期能耗、温室气体及大气污染物排放量,与柴油重型车(DHDV)进行对比,分析推广HHDV对节能减排的作用和效果。结果显示,电网电电解水制氢的能耗和温室气体排放均为最高;可再生能源电电解水制氢的CO₂及CH₄排放最低,甲烷催化重整制氢能耗及N₂O排放最低;HHDV全生命周期能耗和温室气体排放分别为20.4 MJ/km、1 492.7 g/km,分别比DHDV高20.0%和41.5%,表明在当前氢气供给和能源结构条件下HHDV无法实现节能减碳效果;HHDV和DHDV的大气污染物排放各有优劣,与污染物的种类有关。     

不同水生植物对富营养化水体净化和温室气体排放的影响

水体富营养化和温室效应均是目前较为严重的环境问题。已有的水生植物净化富营养化水体研究主要侧重于净化效果,较少研究其净化过程中温室气体的排放特征,更忽略了水生植物对富营养化水体的减污降碳协同治理效果。基于此,通过人为添加氮磷模拟富营养化水体,将水生植物——水竹(Phyllostachys heteroclada Oliver)、竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)、黑藻(Hydrilla verticillate(L.F.) Royle)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L)、纸莎草(Cyperus papyrus Linn)和黄花水龙(Ludwigia peploides subsp.stipulacea(Ohwi) Raven)设置5个试验组及1个空白组,研究不同水生植物及其组合对富营养化水体的净化效果和温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)排放特征。结果表明：1)在富营养化水体净化过程中,各试验组在净化第15天基本上能把水体净化完全。2)净化第15天时,水-气界面CO     

排水管道中CH4、H2S与N2O的产生机制及其控制策略

排水管道厌氧环境会产生甲烷(CH₄)与硫化氢(H₂S),而好氧及缺氧环境又会诱发氧化亚氮(N₂O)。污水中所含有机物(COD)、氮(N)和硫酸盐(SO₄^2-)是产生这些气体的主要根源。系统综述了3种有害气体的产生机理,厘清污水中污染物、管道中微生物及管道环境对有害气体产生的影响。基于此,有针对性地提出了这几类气态污染物的控制策略。其中,对CH₄与H₂S的抑制手段集中在向管道中投加药剂以限制其产生源头,然而投加NO₃^-或NO₂^-药剂与通入氧气这两种控制手段可能会导致N₂O这种温室气体的大量产生。因此,应充分了解排水管道中各复杂因素之间的相互作用,以实现对有害污染气体的控制,并实现碳减排的目标。     

上海市干垃圾资源化处置的碳减排效益

上海市城市生活垃圾自2019年分类收集后,基本实现干垃圾全部焚烧处置。回收干垃圾中的塑料类、纸类、玻璃类和金属类等可回收组分,用于生产相应的资源化产品,可以节约资源,减少垃圾焚烧处置产生的CO₂排放量。为研究干垃圾资源化利用的碳减排效益,对2021年上海市干垃圾的理化特性及组分进行了测定,并核算了全部干垃圾焚烧的CO₂排放量和塑料类、纸类、玻璃类、金属类组分资源化利用后再焚烧的CO₂排放量。结果表明,先资源化利用干垃圾中的塑料类、纸类、玻璃类和金属类组分,再对剩余的干垃圾焚烧处置,CO₂年排放量可比干垃圾全部焚烧处置削减81.09%。塑料类组分是焚烧处置CO₂排放的最主要来源,其排放占干垃圾中含矿物碳组分焚烧CO₂年排放量的98.54%,该组分资源化处置对削减干垃圾焚烧CO₂排放量具有决定意义。     

县域能源消费CO2排放特征及减排措施:以河北省怀来县为例

为明晰怀来县能源消费二氧化碳(CO₂)排放特征并制定科学合理的减排措施,以怀来县2010—2019年间能源消费为对象,开展CO₂排放清单研究。结果表明,怀来县能源消费已实现“碳达峰”,CO₂排放总量呈波动上升-下降-保持平衡的变化趋势。单位GDP排放强度总体呈逐年下降趋势,于2014年起下降速度首次超过GDP增速,并逐渐开始抵消GDP增长带来的碳排放增量。自2013年起,怀来县工业与农林牧渔业相继实现“碳达峰”,但交通运输部门与居民生活部门的CO₂排放量一直维持在较高水平。在充分结合怀来县能源消费CO₂排放现状研究与发展方向后,提出了针对交通运输部门和居民生活部门这2个重点排放源的减排措施。本研究结果可为县域管理部门的能源消费低碳发展策略的制订提供参考。     

退役动力电池回收再利用碳足迹研究

以《温室气体产品碳足迹量化要求和指南》(ISO 14067:2018)为依据,以等量镍资源生产1 t高镍镍钴锰酸锂(NCM811)电池的正极材料为目标,对新能源汽车动力电池行业退役低镍镍钴锰酸锂(NCM111)电池回收再利用过程的碳足迹进行研究。计算得到,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量为18.4 t(以CO₂当量计),比正常使用原生材料生产1 t NCM811电池的正极材料可以减少36.3%的温室气体排放量。建议NCM811电池正极材料生产过程中关注氢氧化钠和电的温室气体减排。假设全部使用绿色能源,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量则将减少90.7%。     

花生壳粉用于抑制道路沥青CO2排放研究

以降低沥青受热CO₂排放为目标,研究了花生壳粉、负载Al(OH)₃花生壳粉和负载Mg(OH)₂花生壳粉对沥青受热烟气CO₂排放浓度的影响。结果表明,花生壳粉对抑制沥青受热CO₂排放具有良好的效果,花生壳粉最佳粒径为>60～80目,最佳添加量为1.0%(质量分数),在此条件下,沥青受热60 min的CO₂减排率为78.3%。负载Al(OH)₃可进一步提高花生壳粉的碳减排性能,Al(OH)₃的最佳负载量为2.0%(质量分数),负载Al(OH)₃花生壳粉最佳粒径为>80～100目,最佳添加量也为1.0%,在此条件下其对沥青受热60 min时的CO₂减排率为89.6%,而负载Mg(OH)₂对提高沥青碳减排性能的作用不明显。负载的化学物质和花生壳粉之间存在着较强的交互作用,其对沥青碳减排性能不是吸附性能和阻燃性能的简单叠加。     

城市污水污泥处置方式的温室气体排放比较分析

针对我国现在主流的城市污水污泥处置方法:填埋,焚烧,堆肥。用IPCC中推荐的方法和缺省值,对处置过程中产生的温室气体的直接排放、间接排放和替代排放做了计算和分析。填埋过程计算排放的温室气体有CH4,焚烧过程计算排放的有温室气体CO2和N2O,堆肥过程计算的排放的有温室气体CO2和N2O,最终比较的结果都折算成CO2的排放。结果表明,污泥填埋、焚烧、堆肥所产生的CO2的净排放量分别为695.847 kg CO2/t、443.643 kg CO2/t、511.817 kgCO2/t。由于考虑了堆肥以后的有机肥利用,从减排以及污泥资源化的角度分析,得出堆肥是相对好的污泥处置方式。     

燃料型炼油厂生产过程生命周期评价研究

石油炼制过程存在高盐废水排放、挥发性有机物(VOCs)生成等诸多环境问题,识别和量化该过程的环境影响是必要的。使用生命周期评价方法,对燃料型炼油厂生产的全过程进行环境影响分析,分别考虑了中点、终点环境影响类型。其系统边界包括9套主要装置和4套辅助装置。结果表明：燃料型炼油厂生产过程最大的终点环境影响类型是生态系统质量,主要由气候变化贡献,主要源于CO₂的现场排放;催化裂化装置的环境影响最大,但从单位加工量考虑,加氢装置的环境影响不容忽视;燃料型炼油厂降低环境影响应该从控制CO₂、VOCs的现场排放,提高能源利用效率以及选择来源更环保的辅剂等方面考虑。     

苯甲酸对反硝化细菌氮素转化的影响机制

选取苯甲酸为研究对象,探究不同浓度的苯甲酸对铜绿假单胞菌及脱氮副球菌反硝化过程的影响。外源添加不同浓度的苯甲酸于细菌培养液中并厌氧培养,动态监测其细菌生长情况pH、反硝化氮素产物、最终苯甲酸含量及相关反硝化酶活性。结果表明：(1)苯甲酸为1、2 mmol/L时,铜绿假单胞菌N₂O产生量分别增加了62.3%和28.4%,3、4 mmol/L时降低了29.7%和92.6%;不同浓度苯甲酸均可抑制脱氮副球菌N₂O产生,抑制率为19.3%～99.8%;(2)苯甲酸对铜绿假单胞菌的生长是低浓度促进、高浓度抑制,高浓度苯甲酸对其反硝化的限速步骤在NO^-₃的还原;(3)各浓度苯甲酸对脱氮副球菌的生长均呈抑制作用,苯甲酸对脱氮副球菌的NO^-₃还原影响较小,高浓度苯甲酸可抑制NO^-₂还原过程。因此,铜绿假单胞菌和脱氮副球菌的反硝化过程对苯甲酸浓度的响应存在明显差别。研究揭示了不同特性反硝化细菌对苯甲酸浓度响应差异性机制,为深入理解...     

四川省能源消费的CO2排放状况及减排对策

根据中提供的碳排放计量方法,计算了四川省1999-2008年能源消费的CO2排放量、CO2排放强度以及能源消费各部门的CO2排放量,并根据结果分析了影响CO2排放量变化的主要因素.结果表明,1999-2008年,四川省能源消费CO2排放量总体呈上升趋势;CO2排放量受能源消费...     

微量肼对厌氧氨氧化生物膜长期运行效果的影响

为探究微量肼(N₂H₄)对厌氧氨氧化生物膜的长期影响,采用3个移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor, MBBR)处理低浓度氨氮(50.9±3.6) mg·L^-1废水,分别加入0 mg·L^-1 (对照组,R1)、5 mg·L^-1 (R2)和10 mg·L^-1(R3)的微量N₂H₄后连续运行35 d,考察N₂H₄对MBBR系统中总氮去除速率(total nitrogen removal rate,TNRR)、生物量、胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)、血红素和微生物群落的影响。结果显示,运行末期相对于R1,R2和R3的NRR分别下降了53%和64%。N₂H₄质量浓度为5 mg·L^-1时,生物膜的EPS分泌量提高,触发...     

TEPA调控AMP-DGDE水溶液相变吸收CO2性能及机理

相变吸收剂在降低CO₂捕集能耗方面具有较大优势,但现有吸收剂普遍存在再生性能差的问题。基于2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)的吸收剂再生性能优异,但通常难以发生相变。利用四乙烯五胺(TEPA)作为相变调控剂引入AMP-二乙二醇二甲醚(DGDE)水溶液,构建了具有良好再生性能的新型相变吸收剂AMP-DGDE-TEPA。在最佳配比下,AMP-DGDE-TEPA的吸收负荷可达0.88 mol·mol-1,其中97.6%的CO₂富集于溶液下层,下层体积仅占总体积51%。经7次吸收-解吸循环,吸收剂的吸收负荷仍能保持0.63 mol·mol-1,再生效率为71.6%。13C核磁共振结果表明,AMP与CO₂反应生成易于分解的碳酸氢盐,因而吸收剂具有良好的再生性能;而TEPA的引入可使系统中生成稳定的质子化TEPA和氨基甲酸盐。质子化TEPA和氨基甲酸盐具有高极性,可打破吸收剂原有的均相状态,促使吸收剂发生液-液相变。相比于DGDE,H₂O和极性反应产物之间具有更强的相互作用力,这些物质聚集形成CO_...     

天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单

为了研究天津市民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,采用排放因子法,结合散煤燃烧活动水平,建立了2019、2020年天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并根据排放清单对污染物空间分布特征进行了分析。结果表明：2020年民用散煤燃烧量相比2019年减少约61万t,细颗粒物(PM_2.5)、CO、SO₂、氮氧化物(NO_x)分别减排1 010.33、38 070.69、904.16、824.68 t。其中,污染物排放贡献最大的区为蓟州区。各区显示出明显的污染物排放空间差异,未来应推进清洁能源的使用,加快清洁能源政策的推广,以减少民用散煤燃烧的污染物排放。     

Fe2+-热活化过硫酸钠氧化降解菲及其对土壤的影响

在模拟菲污染土壤中用β-环糊精(β-CD)作为Fe²⁺螯合剂,考察了Fe²⁺-热(45℃)活化过硫酸钠(Na₂S₂O₈)氧化降解菲的效果及其对土壤的影响。结果表明,Na₂S₂O₈∶菲=80、Fe²⁺∶Na₂S₂O₈=1/3、β-CD∶Fe²⁺=1/10(均为摩尔比)时,菲的降解率最高,达85.1%。Fe²⁺活化时主要自由基为SO^-₄·和·OH,而热活化时主要为·OH。根据中间产物推测菲的两条降解途径为：自由基攻击菲的9、10位点生成(1,1’-联苯)-2,2’-二甲醛或攻击2、3位点氧化开环生成2-乙基-6-甲氧基萘,再形成邻苯二甲酸二丁酯,最终矿化为CO₂和H₂O。土壤氧化修复后,pH降低,氧化...     

英国计划到2010年削减温室气体排放量

英国副首相 J.Prescott最近宣布 ,到 2 0 1 0年削减的温室气体排放量 ,将比 1 990年减少 2 1 %以上。此削减量比京都议定书为英国制定的目标值多 1 0 %。英国将通过一系列的政策措施完成如此多的削减量 ,包括一项气候变化税、与能源消耗量大的行业签订削减协议、与汽车制造商就减少发动机排放废气量达成协议、责成电力部门在 2 0 1 0年有 1 0 %电力来自可更新能源。此外 ,还将提高家庭内能源使用效率 ,允许企业界进行二氧化碳排放交易 ,鼓励企业从事造林业 ,以抵消其二氧化碳排放英国计划到2010年削减温室气体排放量…     

生活污水不同进水C/N比负荷对垂直潜流式人工湿地排放温室气体的影响

人工湿地处理的生活污水含氮量或者有机物含量很高时,可能会造成人工湿地在处理污水的过程中排放大量温室气体。研究了垂直潜流式人工湿地在人工合成的生活污水不同污染物进水C/N负荷条件下污水处理效果和温室气体(CO2和CH4)的排放量,利用现场测量和碳平衡模型估算分析了可以达到最佳污水净化效果和最少温室气体排放量的污染物进水C/N负荷条件。结果显示,在进水C/N负荷为C/N=6∶1~9∶1时可以得到最佳的污染物去除率。温室气体CH4排放量较CO2排放量可以忽略不计,而在进水C/N负荷为C/N=3∶1~6∶1时可以实现最少的温室气体排放。综上所述,最优的进水C/N负荷确定为C/N=6∶1,此时人工湿地可以得到较高的污染物去除率而排放较少的温室气体。     

中国居民生活能源消费CO2排放的影响因素研究

居民生活对能源的需求或温室气体排放的影响研究逐渐成为了全球关注的热点.但已有的研究对中国居民生活能源消费CO2排放的长期动态变化特征缺少较为深入的分析,并且在探讨CO2排放变化的影响因素时过于宽泛,没有深入探讨每个具体影响因素长期的动态变化规律.根据《IPCC国家温室气体排放清单指南2006》,研究了1991-2009年中国城镇居民和农村居民生活能源消费CO2排放的变化趋势,并且利用对数平均迪氏指数法定量研究了居民生活能源消费CO2排放的变化特征及影响因素,深入剖析了每个影响因素长期的动态变化规律.最后,提出了居民生活能源消费CO2减排措施.     

亚铁活化过碳酸钠对垃圾渗滤液污染地下水中COD的去除

针对垃圾渗滤液渗漏严重威胁地下水水质的问题,以过碳酸钠(sodium percarbonate,SPC)为固体氧化剂来构建地下水的原位修复技术,采用单因素法,以受污染的高COD地下水为处理对象,通过实验研究了n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)、药剂投加量、反应时间对SPC/Fe²⁺体系去除COD的影响和SPC/Fe²⁺体系的反应机理。结果表明：n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)和SPC的投加量显著影响COD的去除效能;在初始pH值为7.22、 n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)=1:2.75、 SPC投加量为48 mmol·L^-1以及反应30 min的最佳实验条件下,COD的去除率可达82.09%;SPC/Fe²⁺体系通过降解类蛋白有机物和腐殖酸实现高COD地下水的有效处理,主要活性物种HO·能够有效减小腐殖质分子量及其分子间聚合度,同时降低芳香性构化...     

F-T合成技术生产替代燃料对环境的影响及对策

主要介绍了F-T合成柴油的特性,阐述了其作为清洁能源的优越性;利用生命周期清单分析方法,比较了以煤、生物质及天然气为原料采用F-T合成技术生产替代能源的工艺路线前提下,在提取生产、转化精炼、运输分配、最终用途燃烧、全部燃料链各阶段温室气体排放情况,提出了温室气体的减排对策。