水合物法海水淡化脱盐效率研究

采用水合物生成装置分别加入二氧化碳和甲烷气体通过水合物法进行2组海水淡化实验。每组实验分别提取3次不同反应时间的水合物晶体,检测水合物中Na+、Mg2+、K+、Ca2+、B3+的离子浓度。结果表明:CH4水合物形成过程中,盐离子的脱盐效率与离子半径和所带电荷量呈线性相关性。CO2水合物生成实验中,由于Ca2+与CO2-3反应生成Ca CO3颗粒,故Ca2+离子浓度变化与离子半径和电荷量呈非线性关系。同时提出更全面的水合物法海水淡化中盐离子的排斥机制。较于反渗透传统方法,水合物法具有脱硼效果好的优势。     

环戊烷水合物体系作为甲烷水合物抑制剂初筛替代手段的实验研究

天然气水合物在油气管道中的堵塞所造成的一系列问题,给安全生产带来了极大隐患,近年来水合物抑制剂的研究与应用得到了广泛关注,但甲烷水合物生成条件苛刻,使得其抑制剂的筛选评价过程风险高,难度大。基于此,提出了利用常压环戊烷水合物体系代替高压低温的甲烷水合物体系进行水合物抑制剂评价与筛选的方法。对比测试了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、Inhibex501及自主研发的KL抑制剂在环戊烷水合物体系中的效果,实验结果表明,同Inhibex501和PVP相比,环戊烷水合物体系中KL具有最优的抑制效果,显著抑制了水合物的成核与生长,最适添加质量分数为1.0%,诱导时间和反应最高温度分别为233.5 min和1.6℃,适用于低、中、高含水率体系。同时,对比测试了3种抑制剂在甲烷水合物体系中的抑制效果,结果表明,KL在甲烷水合物体系同样具有最佳抑制性能,有效减缓了水合物的成核与生长过程。因此判断,环戊烷水合物体系可作为一种初步筛选和评价高效水合物抑制剂的体系。     

天然气水合物研究进展

天然气水合物被发现的200多年来,普遍被认为是未来传统能源的替代,对其研究也成为热点。本文在研究前人大量文献的基础上,对天然气水合物研究成果进行了阐述,对影响水合物形成的影响因素及其抑制剂防治水合物危害的方法进行了分析,对进一步深入研究水合物系统知识具有一定指导作用。     

新一代地球观测信息在天然气水合物研究中的应用展望

地球上蕴藏着巨大的天然气水合物(GasHydrates)矿藏,它可作为一种新的烃类资源来开发利用。天然气水合物中CH4的释放影响全球气候变化。同时,天然气水合物是一种潜在的环境灾害诱发因素。天然气水合物的研究与开发目前在国内外成为研究热点。新一代地球观测信息,如已发射成功的TERRA中的MODIS、MOPITT信息以及即将发射的化学星CHEM为天然气水合物的研究与开发提供了新的技术方法。中国气候观测系统中观测台站观测信息的共享,加速了开发利用新一代地球观测信息的速度,也必将促进新一代地球观测信息在天然气水合物研究中发挥更大的作用。     

新一代地球观测信息在天然气水合物研究中的应用展望

地球上蕴藏着巨大的天然气水合物(GasHydrates)矿藏,它可作为一种新的烃类资源来开发利用。天然气水合物中CH4的释放影响全球气候变化。同时,天然气水合物是一种潜在的环境灾害诱发因素。天然气水合物的研究与开发目前在国内外成为研究热点。新一代地球观测信息,如已发射成功的TERRA中的MODIS、MOPITT信息以及即将发射的化学星CHEM为天然气水合物的研究与开发提供了新的技术方法。中国气候观测系统中观测台站观测信息的共享,加速了开发利用新一代地球观测信息的速度,也必将促进新一代地球观测信息在天然气水合物研究中发挥更大的作用。     

海域天然气水合物与传统油气垂向共生关系——以断裂作为输导通道为例

基于全球典型的海域天然气水合物勘探成果,总结了传统油气与水合物烃源条件,并分析二者沿断裂垂向共生关系。研究表明,传统油气藏与天然气水合物藏在一定条件下存在气源共生关系,传统油气藏能为水合物聚集提供物质基础,水合物也可作为盖层为传统油气聚集提供遮挡。按照传统油气藏与水合物藏分布特征,可分为7种沿断裂垂向共生模式。     

二氧化碳地质封存的环境风险评价方法研究综述

二氧化碳捕集、利用与封存是一种可以实现大规模温室气体减排的新兴技术。围绕二氧化碳地质封存过程中的环境风险,系统地梳理了二氧化碳泄漏风险的类别与特点,总结了二氧化碳地质封存的环境风险识别方法,定性与定量风险评价方法等,以期对我国开展二氧化碳地质封存项目的环境风险评价提供借鉴。     

二氧化碳减排及固定的研究进展概述

论文探讨了二氧化碳的减排措施及存在问题,二氧化碳的固定方法,对二氧化碳减排形势进行了分析。通过研究认为：利用矿物固定二氧化碳将成为行之有效的方法之一     

多相混输管道内水合物形成过程研究进展

针对由水合物造成的管道堵塞,特别是油-气-水多相混输领域水合物堵塞尤为严重的问题,系统调研了水合物在多相混输管道内形成机理的研究进展,着重介绍了富油相/富水相和富气相两个体系;基于水合物颗粒微观作用机理,详细阐述了水合物颗粒间的黏聚和水合物颗粒与管壁间的黏附作用;指出了多相混输管道内水合物形成过程的未来研究方向.     

水合物法分离CO2研究

混合气体在形成水合物时,水合物内的气体组分与气相内不同。CO2溶解度远高于N2、O2、H2等气体,因此水合物法可分离IGCC电厂转换合成气体和普通燃煤电厂烟气中的CO2。分析了气体组成、压力、温度、促进剂和多孔介质等因素对水合物法分离CO2的影响,给出了水合物法的工艺流程示意图,指出采用耦合技术降低操作压力和提高水合速度是今后改进和努力的方向。     

二氧化氯预氧化对三氯乙醛前体物的去除与机制研究

以我国南方某水源水为研究对象,研究不同二氧化氯投加量下三氯乙醛(CH)前体物的去除情况,并对其去除机制进行分析.结果表明:当二氧化氯投加量为0.4 mg·L~(-1)时,CH生成势(CHFP)去除率最高,为14.3%,同时比CH生成势(SCHFP)亦有大幅削减,且二氧化氯预氧化对浊度和SUVA_(254)亦有较好的去除效果,但对COD_(Mn)去除效果不明显,DOC、UV_(254)则有小幅上升.二氧化氯去除CH前体物的机制是通过将含C=C双键和C=O双键的不饱和芳香性蛋白质类及微生物代谢产物类亲水性物质氧化降解或转化为其他非CH前体物的物质,从而使CH的生成量减少.     

有机废弃物氢发酵制备生物氢气的研究

在批式培养实验中以有机废弃物为原料,通过厌氧生物发酵制备生物氢气研究了菌种来源、有机废弃物种类对产氢能力的影响,以及生物氢发酵过程中液相组成的变化以活性污泥为菌种来源,以淀粉为底物,在30L改进的UASB反应器中进行了放大实验,生物气中氢气浓度达40%～51%,CO₂浓度为49%～60%,且没有检测到甲烷气体,生物气经碱液吸收后氢气纯度大于97%持续产氢时间超过120d.     

天然气水合物与全球气候变化的关系

天然气水合物是一种广泛地存在于海底沉积物和陆地高纬度永久冻土带中的矿物,含碳量超过全球所有其他来源有机碳的总和。然而天然气水合物在自然界极不稳定,温压条件的微小变化都会引起其分解而释放出甲烷气体。一般情况下,释放出的甲烷大部分可能会被氧化成CO2而溶解在海水中,进入大气中的量不足以对气候产生影响。只有在发生巨变事件的情况下,如海底大规模的沉积物滑塌,才会将大量的甲烷带到海面并释放到大气中,从而对全球气候和环境产生严重的影响。因此,在开发利用天然气水合物之前,必须有超前的防范措施,以防止或尽可能减少天然气水合物对环境造成的不良影响。     

合肥科学岛低对流层二氧化碳时空分布特征

依据合肥市科学岛2013~2016年的CO₂体积比浓度廓线,分别从夜间、季节和年度分析了亚热带季风气候的CO₂分布特点和合肥科学岛的CO₂源汇特征.（1）大气CO₂体积比浓度随高度增加而减小,390m的CO₂浓度约为15m浓度的95%,夜间随时间推移浓度增加幅度约5%,天亮时CO₂浓度有减小的趋势;（2）测量点高度大于100m时,季节特征较明显,CO₂体积比浓度夏季最低,冬季最高,浓度相差约10×10^-6;（3）测量点高度大于100m时,2013~2016年CO₂体积比浓度的年分布随高度变化的梯度相关系数大于0.9,体积比浓度年增长约2.1648×10^-6.通过三个时间尺度的CO₂体积比浓度廓线分析得出,CO₂浓度特征是动植物活动和大气运动等共同作用的结果;CO₂长期循环过程中,存在近地面CO₂向高空的传输效应.     

长江口崇西湿地生态系统的二氧化碳交换及潮汐影响

河口湿地具备不同于其他生态系统的典型的生物化学特征. 利用开路式涡度相关系统,对长江口崇西湿地净生态系统CO₂交换(NEE)进行了初步研究. 结果表明,生长季CO₂交换呈V字型特征,平均CO₂交换量为-0.06 mg/(m2>/sup>·s);非生长季无明显特征,平均CO₂交换量为0.025 mg/(m2>/sup>·s). 这与其他生态系统CO₂交换特征相符合,主要是生长季的植被光合固碳作用所致. 非生长季的净生态系统CO₂交换比生长季受土壤温度的影响更大. 大潮期和小潮期的CO₂交换表明,无论是生长季还是非生长季,小潮期从生态系统释放到大气的CO₂均高于大潮期,潮汐高度与CO₂释放量呈负相关,暗示着高水位抑制生态系统呼吸和阻碍CO₂的传输,从而减少了CO₂的释放. 通过分析大潮期和小潮期的植被净光合速率发现,同一地点的植被固碳过程受潮汐的影响不很明显. 潮汐对净生态系统CO₂交换的影响主要是减少了土壤呼吸释放CO₂的过程. 总体而言,崇西湿地在年周期内表现为CO₂的汇.      

建筑陶瓷碳计量与优化模型研究

采用投入产出分析方法和目标规划方法,以某建陶企业为代表,建立了建筑陶瓷产业投入产出模型及低碳优化模型,利用投入产出模型计量和预估了建筑陶瓷产业关键环节碳排放和产品碳足迹;应用低碳优化模型对建筑陶瓷企业的产品计划进行了低碳优化.结果表明,建筑陶瓷企业年二氧化碳排放量达182 543.9 t,单位产品碳排放量多于国外先进水平10%以上;影响建筑陶瓷产业二氧化碳排放的关键环节为烧成和喷雾干燥过程,烧成和喷雾干燥过程排放的二氧化碳占总排放的80%以上;3种建筑陶瓷产品中,坯砖、抛光砖、釉面砖的万平米产量碳足迹依次为150.2、168.0、159.6 t.建筑陶瓷企业经低碳模型优化后可以在保证同样利润的同时降低5.4%的碳排放,也可以在保证碳排放相同的条件下使利润提高5.6%.     

The impacts of information and communication technology,energy consumption,financial development,and economic growth on carbon dioxide emissions in 12 Asian countries

This study aims to investigate the effects of information and communication technology (ICT), energy consumption, economic growth, and financial development on carbon dioxide emissions using 1993–2013 panel data from 12 Asian countries. The study employs a panel unit root test accounting for the presence of cross-sectional dependence and found that Internet usage is stationary and carbon dioxide emissions, energy consumption, gross domestic production (GDP), and financial development are first-difference stationary. The results form Pedroni panel cointegration test confirms that the variables are cointegrated. The results of the cointegration test indicate that the ICT-energy-GDP-carbon dioxide emissions nexus has long-run equilibrium. Both energy consumption and GDP have significant, positive impacts on carbon dioxide emissions; energy consumption and GDP have an effect on carbon dioxide emissions growth. ICT has a significantly negative effect on carbon dioxide emissions; the promotion of ICT becomes one of the important strategies introduced to mitigate carbon dioxide emissions for various countries. Causality results show that energy consumption, GDP, and financial development cause more carbon dioxide emissions. Energy consumption, GDP, and carbon dioxide emissions cause ICT. GDP causes financial development, whereas energy consumption and GDP are interdetermined. The feedback hypothesis exists in the region; those countries need to develop alternative energy to replace fossil fuels. ICT does not threaten the environment and ICT policy can be seen as a part of carbon dioxide emissions reduction policy.     

全球二氧化碳浓度非均匀分布条件下碳排放与升温关系的统计分析

为定量评估全球二氧化碳浓度非均匀分布条件下碳排放与升温的关系,采用空间自相关分析与空间联立方程组模型,基于1度、2度与3度空间分辨率的全球二氧化碳浓度,碳排放与近地面气温等格点数据,揭示了2003—2015年全球二氧化碳浓度的空间分布聚集特征并估计了碳排放对升温的影响系数。结果发现：二氧化碳浓度在空间上表现为北半球高浓度值聚集与南半球低浓度值聚集的分布型。利用二氧化碳浓度非均匀分布的参数条件对碳排放与升温影响的估计结果表明,代入二氧化碳浓度非均匀分布这一参数会小幅拉低碳排放对升温影响的估计结果。研究表明,全球二氧化碳浓度非均匀分布是当前评估碳排放升温影响亟待引入的参数;同时由于估计结果的空间尺度效应的存在,相关参数的空间范围与分辨率的选择也需要关注。     

风帽在准好氧填埋的应用及对填埋初期的影响

首次将风帽应用于准好氧填埋,以2 m×1 m×2 m的准好氧模拟箱为对象,考察了风帽对准好氧填埋环境形成过程的影响,比较了不同风速条件下二氧化碳和甲烷的浓度变化,并对风帽应用于准好氧填埋的作用原理进行了分析,以期为设计和优化准好氧填埋结构提供参考.结果表明,风帽可以加快准好氧环境的形成,将传统的准好氧环境的形成期由常规的50 d以上提前到40 d左右.通过比较风帽先拆后装二氧化碳和甲烷的浓度变化,表明风帽可以促进甲烷向二氧化碳的转化,减少甲烷的排放.卸下风帽后二氧化碳的浓度由最初的16.67%降为15.88%,甲烷从6.14%增大到16.12%;装上后二氧化碳的浓度增至19.18%,甲烷降为10.05%.考察了风速为2.0、3.5、5.0、6.5、8.0 m/s 5种条件下导气管出口处的甲烷排放情况,表明风速可以加强风帽的作用,有利于甲烷的减排,当风速增至8 m/s时,甲烷浓度由最初的15%以上降为5%以下.     

中国省际碳排放差异与碳减排目标实现——基于碳洛伦兹曲线的分析

通过1997—2009年中国各省份的能源消耗实物量来估算其CO2排放量,并运用收入不平等的度量工具——洛伦兹曲线、序列和基尼系数等来分析中国省际CO2排放差异,进而探讨跨省CO2排放均等化及中国减排目标的实现问题,以期为CO2减排政策制定和普通民众展示一种更直观、更易于接受的分析方法.研究发现,从1997年到2009年,有别于中国地区经济发展不平衡的状况,中国省际CO2排放基尼系数并未超过0.30,从1997年的0.273降为2009年的0.254,近几年基本保持在0.250左右,差异较小且趋于收敛;按照2009年价格计算,中国碳排放强度基本呈下降趋势,从1997年的2.12t.万元-1降为2009年的1.685t.万元-1;基于这些趋势,即使维持现状不变,中国政府的CO2减排承诺也基本可以兑现.