半导体制造业降低全氟化碳(PFC_S)排放的研究

半导体制造业作为信息产业的基础,半导体元件的需求增长迅速。半导体行业的环保节能研究已成为技术发展的主题。全氟化碳(PFCS)为目前认为具有高温室气体暖化潜势的气体,也是《京都议定书》控制的6种温室气体之一,对气候的影响能力不可忽视。全球各半导体行业、环保部门及相关研究机构仍在不断努力减排。本文从半导体行业中PFCS的排放现状、产污环节、排放特点、污控途径、激励措施等方面对其减排途径进行了研究和分析。     

温室气体排放环境监管制度研究

本文分析了主要经济体温室气体排放监管的法律依据、管理体制以及减排的主要路径。结果表明,主要经济体一般将温室气体排放监管纳入现有环境管理体系中,各相关政府部门分工协作,其中环保行政主管部门在跨领域综合管理、统一管理温室气体监测、统计和清单编制、统筹制定应对气候变化的计划等方面发挥了重要作用。1990—2007年间,非能源活动、非CO2类温室气体减排是主要经济体完成京都目标的关键途径。为此,建议国家尽快明确环保部在应对气候变化管理体制中的具体职责,发挥环保部门在温室气体与污染物减排协同控制中的优势,以最小行政管理成本实施温室气体排放监管。     

温室气体排放清单数据展现模块的设计与实现

针对温室气体(greenhouse gases,GHG)引起的全球气候变化问题,中国制定了一系列的应对策略和减排计划,这些应对策略和减排计划的完成有赖于对温室气体排放数据的科学管理和应用。如何从温室气体排放数据中尽可能多地挖掘信息,是数据能不能得到充分利用的关键。文章通过使用面向服务的体系结构(service-oriented architecture,SOA)设计了温室气体排放清单数据展现模块,运用ASP.NET结合Silverlight技术,绘制了温室气体排放清单数据列表以及饼图、折线图、柱状图等统计图,并且结合Web GIS技术绘制了省市温室气体排放动态专题地图,在此过程中提出了一种采用Silverlight动画技术实现动态专题地图的方法。这一模块的实现提高了图表制作效率,丰富了数据展现方式,为有关部门确定温室气体排放数据、分析排放结构、了解排放数据的变化趋势提供了直观依据,有助于分析减排效果、发掘减排潜力、制定减排措施,更好地落实国家减排任务。     

废弃物焚烧处理温室气体排放情景模拟与预测

为模拟废弃物焚烧处理过程中产生的温室气体排放,积极推动温室气体减排工作,早日实现碳达峰碳中和目标.基于系统动力学和IPCC温室气体排放计算方法,构建了以基准情景（BAU）为基础,从单一和综合技术类型减排情景出发的焚烧处理温室气体排放模型,并模拟预测了2010~2050年温室气体排放量（以CO_2e计,CO_2e为CO₂当量）的趋势变化、减排潜力以及空间分布.结果表明：①2010~2019年我国废弃物焚烧处理温室气体排放量呈增长趋势,于2016年后显著提升,年增速为18.61%.②2020~2050年,单一技术减排情景的中端改进情景（S2）和终端减排情景（S3）温室气体排放量分别于2043年和2036年达到峰值8410万t和6966万t.综合技术减排情景相较于单一技术减排情景较早达到排放峰值,综合技术减排情景中全过程减排情景（S7）采用多种减排技术协同控制温室气体排放,2050年累积排放量为205927万t,相对BAU情景减排了78.27%,排放达峰时间最早且减排潜力最大.③焚烧处理温室气体排放空间差异显著,排放量较多的省份主要分布在人口密集且经济发达的区域,江苏和广东省排放量最多,甘肃、吉林和宁夏等6个省份为排放低值区.     

微生物介导的稻田水土界面温室气体排放及其农事减排措施研究进展

农田生态系统排放的温室气体占全球人为温室气体排放量的12%左右.然而，稻田作为主要的农田生态系统，其微生物和农事减排措施对温室气体(CH₄、N₂O和CO₂)在水土界面之间的归趋及其机制仍不清楚.本文阐述了稻田温室气体产生机理与影响因素，以及稻田温室气体减排的农事管理措施.结果表明：稻田水土界面微生物主导的温室气体排放、土壤理化性质(如含水量、温度、氧化还原电位等因素)都可以直接影响土壤微生物群落结构组分及其微生物过程，从而影响温室气体排放.农事管理措施，如有效的水分调控、土壤养分管理及微生物调控，可改变土壤温室气体排放通量.微生物调控技术，如添加解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、促进甲烷氧化菌活性、探索含有N₂O还原酶基因的固氮菌等，在温室气体减排方面具有良好的减排潜势.然而，目前稻田温室气体排放的微生物机制研究多立足于室内试验，缺乏野外大尺度稻田试验数据支撑，对稻田微生物群落与生态系统功能的关联、农事管理介导微生物调控机制等鲜有报道.土壤微生物在稻田土壤温室气...     

中国原镁生产温室气体排放的影响因素分析

作为世界最大的镁生产国和出口国,中国镁工业面临着温室气体减排的巨大挑战。研究分析了中国原镁生产过程温室气体排放随时间的变化,采用对数平均迪氏指数分解方法确定了影响温室气体排放的主要因素,从技术和政策方面提出了减缓温室气体排放的措施。研究结果表明,自2003-2013年,中国原镁产量增长了125%,而温室气体排放仅增长16%;吨镁能耗相关的温室气体排放从28.4t CO_2eq降至6.6 t CO_2eq。自2009年开始,原镁生产的温室气体排放中,直接排放的比重为47%,已小于间接排放,说明中国镁工业在节能减排方面所做出的努力是卓有成效的。生产规模特别是国际市场对镁产品的需求是温室气体排放增长的主要贡献因素,而能源强度和能源结构是温室气体减排的主要促进因素。     

上海集成电路制造业碳排放特征及减排路径

文章利用GHG Protocol、IPCC 2006等国际通用温室气体排放核算方法,全面分析上海市集成电路制造业的温室气体排放特征,并通过与台湾同类行业的排放水平及控制路径进行对比,针对上海实际情况提出一系列减排建议。研究表明:上海市集成电路制造业由工艺过程中全氟化物使用所引起的直接排放与晶圆产量呈正相关,并呈现递增趋势,至2010年,工艺过程排放量占行业温室气体排放总量的50%以上;由电力消费所引起的间接排放则较为稳定,受产品产量影响较小,且近年来开展的行业节能减排工作已产生明显的温室气体协同减排效应,2010年电力碳排放在2008年的基础上下降8%,总体来看,2008-2010年,每年产生的温室气体排放量在300⁴00万tCO2之间,排放强度保持稳定,至2015年排放量可能翻倍,而行业减排步伐落后于台湾等发达地区,应尽早制定宏观减排目标,加强温室气体排放控制管理。     

蒙古能源部门温室气体缓解潜力：初步结果

本文对蒙古能源生产和消费及相关的温室气体排放作了初步估计，同时描述了温室气体减排潜力。基准方案假定：在很少采用节能措施和主要依靠燃煤发电的情况下，能源系统将按与目前系统类似的路线继续发展。在缓解方案中，我们研究了那些高效县碳排放强度低的技术在缓解蒙古温室气体排放中所能起的作用。     

基于情景分析的杭州市机动车尾气排放控制协同效应研究

为了研究杭州市机动车尾气排放控制措施对大气污染物和温室气体的协同减排效应,本文以2015年为基准年,估算2020年杭州市机动车常规大气污染物和温室气体排放量,通过设置8种控制措施情景,测算大气污染物和温室气体的减排量,运用弹性系数法和协同效应坐标系法分析了大气污染物和温室气体的协同效应.结果表明,在各种控制情景下,杭州市机动车大气污染物和温室气体排放量均有削减,且具有正向的协同减排效应.单一控制措施中淘汰高排放老旧车对大气污染物和温室气体排放量的减排效果最明显,协同效应突出,淘汰国Ⅲ柴油货车和推广新能源车的减排效果和协同效应次之,这3种措施是杭州市交通领域减少大气污染物排放和应对气候变化综合管理的关键措施.采取综合性措施或者结构性措施,无疑可以最大幅度削减杭州市机动车大气污染物和温室气体排放,为实现杭州市大气环境质量限期达标和碳排放达峰协同"双达"奠定基础.     

城市交通大气污染物与温室气体协同控制效应评价

针对乌鲁木齐城市交通领域12项减排措施开展协同控制效应评估,构建空气污染物与温室气体协同减排当量(APeq)指标进行减排效果归一化,识别措施是否具有协同减排效果,并进一步计算单位APeq减排成本,从成本有效性角度对各项减排措施进行排序.研究结果表明,出租车、私家车油改气以及纯电动轿车替代汽油轿车3项措施不具有协同控制效应;而提高尾气排放标准、天然气公交替代柴油公交、提升小客车燃油经济性、油品升级、淘汰黄标车、发展轨道交通、引入快速公交等措施可以实现局地大气污染物与温室气体的协同减排.费用-效果分析表明,提高小客车燃油经济性的单位APeq减排成本最低,具有良好的成本有效性;而发展轨道交通虽然单位APeq减排成本较高,但总体减排效果较好.     

典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展

通过分析镀铬、农药、纺织等行业对PFCs的应用及排放情况,总结了各类工业废水的特点及分布,综述了近年来国内外研究学者针对半导体废水、镀铬废水等实际工业废水中PFCs去除技术的研究进展,分析了吸附法、高级氧化法等处理技术应用于实际废水中的机理及利弊,以期为今后PFCs实际废水处理研究发展提供了理论基础.     

全氟类化合物的检测与治理研究进展

全氟类化合物的生产和使用已超过50年。近几年来,研究人员逐渐开始关注全氟类化合物对环境、生物和人类健康的影响,并发展成为全球性的热点问题,已开展了较为广泛而深入的研究。在概述了全氟类化合物的特性与污染现状的基础上,从检测技术研究与治理手段研究等两个方面较为系统地综述了近年来国内外学者对以全氟辛烷磺酸和全氟辛烷羧酸为代表的全氟类化合物的研究进展,着重介绍了液相色谱-质谱联用技术与吸附分离技术分别在全氟类化合物检测与治理中的应用,并对未来该领域的研究方向与趋势进行了一定的展望。     

深圳市沿岸表层海水中全氟化合物的残留特征及其分布规律

为探究深圳市沿海岸表层海水中全氟化合物（perfluorinated chemicals,PFCs）的残留特征及其分布规律,应用固相萃取分离、富集与高效液相色谱-质谱联用相结合的方法,研究了深圳市沿海岸18处表层海水中15种PFCs的残留特征、分布规律及其成因.结果表明,深圳沿海岸表层海水中PFCs总的残留水平（ΣPFCs）受人类活动影响显著,位于珠江和东宝河入海口下方的西部沿岸表层海水中PFCs残留显著高于开发程度轻、人口稀疏的东部沿岸（P〈0.05）;而自然条件下,表层海水中ΣPFCs残留呈湾内高于湾外的规律.沿海岸表层海水中PFCs的主要残留种态为中、短链的全氟辛烷磺酸（perfluorooctanesulfonate,PFOS）、全氟辛酸、全氟己酸和全氟戊酸,其相似的环境行为（P〈0.05,P〈0.01）可能与PFCs相关产品的生产过程有关;聚类分析结果进一步显示,PFOS（R2=0.409 2）残留可作为评价深圳沿海岸表层海水中PFCs污染状况的典型参数.     

红枫湖流域表层沉积物中全氟化合物的污染特征

PFCs(perfluorinated compounds, 全氟化合物)因具有持久性、生物富集效应和毒性而受到环境科学领域的普遍关注. 采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)并结合固相萃取的方法,对贵阳市主要饮用水水源地——红枫湖主要入湖支流及湖区表层沉积物中10种PFCs的质量分数进行了检测,分析了其污染水平、空间分布及组成特征. 结果表明,各采样点w(∑PFCs)(10种PFCs的总质量分数)为0.27~1.65 ng/g,其中PFBA(全氟丁酸)、PFPeA(全氟戊酸)、PFOA(全氟辛酸)、PFBS(全氟丁烷磺酸)、PFOS(全氟辛烷磺酸)及PFHxA(全氟己酸)不仅检出率高,而且对各采样点w(∑PFCs)的贡献较大,是红枫湖表层沉积物中主要的PFCs;受湖区水文水动力条件及沉积物有机质的影响,北湖表层沉积物中w(∑PFCs)高于南湖,并且全湖w(∑PFCs)的最高值位于出湖口处,达到1.65 ng/g;红枫湖流域表层沉积物中的w(PFOA)和w(PFOS)分别为0.07~0.51和nd(未检出)~0.16 ng/g,与国内外其他流域相比处于较低水平;大气沉降可能是红枫湖流域PFCs的主要来源.      

长三角地区全氟温室气体本底特征及来源

采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体（PFCs、SF₆、NF₃、SO₂F₂）浓度,分析2011~2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势.结果显示,临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐年升高的变化趋势,至2020年长三角地区全氟温室气体本底浓度分别达到（86.30±0.52）×10^-12（CF₄）、（5.03±0.00）×10^-12（C₂F₆）、（0.70±0.01）×10^-12（C₃F₈）、（1.82±0.00）×10^-12（c-C₄F₈）、（10.44±0.01）×10^-12（SF₆）、（2.36±0.04）×10^-12（NF₃）、（2.61±0.05）×10^-12（SO₂F₂）.长三角地区大部分全氟温室气体的本底浓度与全球本底值接近.通过对临安站全氟温室气体污染浓度的潜在源贡献作用（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）分析显示,临安站全氟化碳PFCs （CF₄、C₄F₁₀、C₂F₆、C₃F₈、c-C₄F₈）的潜在源区主要包括山东、江苏、安徽、上海、浙江中北部和江西东北部地区,NF₃、SF₆、SO₂F₂的潜在源区则集中在江苏中南部、上海、浙北地区.     

全氟化合物的污染现状及国内外研究进展

全氟化合物是环境中一种新型的持久性有机污染物,近年来这类化合物已在全世界范围内的各类环境介质和生物体内被检出,其具有的多种毒性效应已对生态系统和人类造成了一定的威胁,因此有必要对其环境行为进行研究。综述了全氟化合物在水体、沉积物、生物体内的污染现状,总结了目前国内外关于全氟化合物的检测方法、生物毒性、去除技术以及在沉积物中的迁移规律等环境行为的研究进展,并指出了目前研究存在的问题及发展趋势,以期为今后的研究提供参考。     

利用POCIS技术监测城市地表水中全氟化合物

采用一种针对水体中全氟化合物的改进的极性有机化合物整合采样技术(POCIS)进行了不同水流速度下污染物的吸附动力学,以及水流速度对全氟化合物在该采样器上采样速率的影响研究.结果表明,在不同水流速度下7种全氟化合物在放置时间10d内呈线性关系.POCIS对全氟化合物的采样速率随着水流速度(0.085~0.0018m/s)的降低而减小,但是对个别物质如全氟十一酸的采样速率无明显影响.将所建立的POCIS采样方法应用于南京市地表水中,并与常规的主动监测方法进行比较,发现利用POCIS采样技术推算出的污染物时间权重浓度和两次主动采样测定浓度基本一致.     

大运河丰水期水体中全氟化合物的分布

应用固相萃取分离富集与高效液相色谱/电喷雾负电离源串联质谱法分析了2014年6月采自京杭大运河水体41个样品中17 种全氟化合物,对其污染现状及分布进行了讨论,并对污染来源进行了分析.大运河水体中的全氟化合物总浓度（∑PFCs）范围为7.4~153.5ng/L.PFCs含量有一个大致从南到北递减的趋势.大运河江南部分∑PFCs在杭州嘉兴河段处出现高值点.长江以北部分在德州地区出现高值点,南方大部分河段以PFOA为主导化合物,而在北方河段PFOA的主导性降低.对大运河沿途地区城镇化、经济水平与各地区大运河水体平均∑PFCs浓度的关系进行了比较,结果表明具有较高的相关性.     

淮河流域土壤中全氟化合物的空间分布及组成特征

为了阐明淮河流域土壤中全氟化合物(PFCs)的暴露特征和潜在来源,2008年10月在淮河安徽段共采集了18个表层土壤样品,通过离子燃烧色谱(CIC)测定总氟(TF)和可提取有机氟(EOF),以及采用高效液相色谱/质谱联用(HPLC/MS-MS)分析了16种PFCs,其中11种PFCs有不同程度的检出.PFCs含量为n.d.～1.22 ng·g-1,其中全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是主要的PFCs.在这些土壤样品中,PFCs含量相差不大,但组成不一,主要来源于周边小型化工厂的排放以及大气的干湿沉降.利用氟原子质量平衡原理,分析得出PFCs占EOF比例为0.3%,EOF占TF比例为0.02%,一方面说明除PFCs外仍有很大一部分可提取有机氟难以定性和定量,且离子态氟及未提取出的有机氟是TF的主要成分,另一方面受现有标准物质和检测技术限制,尚不能完全甄别和分析出PFCs的含量及未知的有机氟.