“无废城市”试点建设与碳减排效益分析：以徐州市为例

“无废城市”建设是深化固体废物综合管理改革,实施减污降碳协同增效,助力实现碳达峰、碳中和战略的重要抓手。针对徐州市“无废城市”试点建设期间城乡生活、农业及工业等领域各类固体废物,参考WARM模型并采用排放因子法从源头减量至中端和末端处置环节的碳排放情况进行了全面核算,系统评估了徐州市“无废城市”试点建设与碳排放效益。结果表明,试点建设期间通过源头减量各类固体废物产生量,实现碳减排量1 531.3×10⁴ t CO₂eq,其中工业领域固体废物源头减量贡献最大。各领域固体废物处置环节中,通过提高资源再生利用率、控制城市固体废物的填埋量、减少畜禽粪便的堆肥以及提升工业固体废物的资源回收利用是徐州市碳减排的重要措施。全市在试点建设期间实现碳减排效益1 606.6×10⁴ t CO₂eq,总体上获得了较好的减污降碳协同效益。本研究结果可为推进“无废城市”建设与减污降碳协同增效提供参考。     

北京市实验室危险废物产生量预测及管理机制建设建议

随着我国科学技术研发投入的快速增长,源自科研和监测等活动的实验室危险废物产生量迅速增加。但目前我国尚缺乏系统性的实验室危险废物环境无害化管理政策支撑,相应废物管理存在着较大的环境和健康风险。本文采用灰色系统模型预测了北京2021-2030年实验室危险废物产生量,系统总结、分析了国家和地方主管部门、高校和产业园区实验室危险废物管理政策的现状和存在的问题。结果显示,2021年-2030年北京实验室危险废物产生量将呈逐年增长趋势,预计2025年和2030年产生量分别为2.91×10⁴和5.20×10⁴ t,采用该方法和参数对全国实验室危险废物产生量进行简单地预测,预计2025年和2030年产生量分别可达133.17×10⁴和231.16×10⁴ t。在管理方面,仍存在政策不健全、收运处置困难、环保意识不足等问题,需进一步明确实验室危险废物责任主体,形成管理机制及指南。针对收集环节,建立高校定时定点收集处理和小微企业豁免相结合的收集体系,并进一步加强高校实验室危险废物能力建设。     

生活垃圾焚烧飞灰水洗盐产生量预测及其对资源可持续利用的影响分析

针对水泥窑协同处置飞灰水洗预处理过程中水洗盐产生量不清,资源化利用潜力不明晰的问题,采用情景分析方法预测水洗盐产生量,评估其资源利用潜力。首先采用改进的灰色马尔科夫模型和产废系数法预测2021-2030年京津冀地区飞灰产生量;然后选择水泥窑协同处置比、厨余垃圾分拣率和塑料垃圾分拣率3个参数,利用组合情景预测协同处置和生活垃圾分类对水洗盐产生的影响。结果显示,到2030年,水洗盐产生量为9.2×10⁴~16.5×10⁴ t;在实现“十四五”时期飞灰资源化和生活垃圾分类发展要求的情景下,水洗盐产生量为12.7×10⁴ t,比低发展水平情景提高28.7%。提高垃圾分拣率,推进高效、低耗能分盐技术发展,可以降低水洗盐处理压力并提高氯化钾自给率,支持水洗盐资源可持续利用。     

乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物排放清单及时空分布

建立了2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物(NO_x、SO₂、PM_2.5和PM₁₀)的排放清单,并对污染物的时空分布特征进行了分析。结果表明,2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源NO_x、SO₂、PM_2.5和PM₁₀的年排放量分别为2.10×10⁵、1.52×10⁵、4.28×10⁴、8.35×10⁴ t。从行业上来看,电力生产与供应行业对NO_x、SO₂、PM_2.5和PM₁₀的贡献率最大,分别为70.78%、66.56%、51.10%、49.98%;从化石燃料上来看,煤炭对NO_x、SO₂、PM_2.5和PM₁₀的贡献率最大,分别为95.63%...     

2010—2019年成都市机动车排污特征分析及防控措施减排效果评估

为评估2010—2019年成都市机动车防控措施的减排效果,以2010年为基准年,采用排放清单法计算了各减排措施下2019年的减排量,对比分析了4种控制措施的减排效益。结果表明：成都市机动车排污总量逐年下降,2019年PM_2.5、NO_x、VOCs、CO、SO₂和NH₃的排放量分别为0.27×10⁴、4.63×10⁴、1.70×10⁴、28.99×10⁴、0.21×10⁴和0.45×10⁴ t,主要分布在中心城区,其中重型货车对PM_2.5和NO_x贡献最大,小型客车对VOCs、CO、SO₂和NH₃贡献最大;措施中加严标准的综合减排量最大,重点减排车型为小型客车、轻型货车、公交车等,2019年6种污染物减排量分别为0.14×10⁴、2.27×10⁴、1.29×10⁴、6.77×10⁴、0.07×10⁴和0.38×10⁴ t;优化城市交通管理对小型客车和摩托车的减排效果显著,2019年6种污染物减排量分别为0.04×10⁴、0.81×10⁴、0.38×10⁴、2.55×10⁴、0.05×10⁴和0.04×10⁴ t;淘汰高排放车辆对小型客车、轻型货车等的减排较明显,2019年6种污染物减排放量分别为0.13×10⁴、0.98×10⁴、0.34×10⁴、2.62×10⁴、0.01×10⁴和0.007×10⁴ t;推广清洁能源汽车的重点减排车型为出租车和公交车,虽然可有效减少PM_2.5、NO_x的排放,但VOCs却有小幅增加,2019年6种污染物减排放量分别为0.12×10⁴、0.62×10⁴、−0.13×10⁴、0.30×10⁴、0.004×10⁴和0.000 5×10⁴ t。     

基于kintecus模型的紫外/次氯酸降解MC-LR的自由基稳态浓度及反应动力学模拟

蓝藻代谢产生的微囊藻毒素-LR(MC-LR)会污染饮用水源,并对人类健康构成威胁。紫外/次氯酸技术能产生氯自由基(Cl·)和羟基自由基(HO·)等强氧化性物质来降解MC-LR。但该技术的最优参数尚不可知,已报导的实验结果仅能提供部分参数,亟需通过数值模拟来确定更多重要参数。因此,采用kintecus化学动力模型模拟了先前报导过的实验数据并对未报导数据进行了预测。结果表明,模型预测值与实验值的变化趋势一致,误差在1.5倍以内。在pH为6时,紫外/次氯酸技术对MC-LR的降解效果最好,7 min左右降解率可达到90%。HO·和Cl·的稳态浓度分别为6.59×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹和1.22×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹,与原文献实验结果较为吻合(7.89×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹,0.93×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹)。在次氯酸添加量超过40 μmol·L⁻¹之后,降解效果提升并不明显。当紫外光波长由257.7 nm增加到301.2 nm时,MC-LR的表观降解速率常数由5.07×10⁻³ s⁻¹下降到4.69×10⁻³ s⁻¹,下降了7.5%。而在波长为257.7 nm、pH由6提升至8时,表观降解速率常数由5.07×10⁻³ s⁻¹下降到3.84×10⁻³ s⁻¹,下降了24%。因此,改变pH对降解效率的影响大于改变紫外光波长的情况。     

基于荧光定量PCR技术构建水源地典型致嗅物质2-甲基异莰醇的评估方法及其应用

我国地表水源中由丝状蓝藻代谢产生2-甲基异莰醇(2-MIB)导致的嗅味问题十分普遍。由于传统显微镜检测方法无法鉴别产嗅藻种,不能满足水源水质管理要求,故有必要构建能特异性表征水体产嗅潜力的检测方法。由于丝状藻代谢产生2-MIB主要受其合成功能基因调控,设计了2-MIB功能基因引物,经引物特异性检验及PCR条件优化后,构建了基于2-MIB功能基因的定量PCR方法,并采用实际环境样品进行测试与验证。结果表明：引物特异性良好,定量PCR方法能有效检测2-MIB功能基因,并绘制了标准曲线,得出检测限为8.44×10² copies·L⁻¹;实际样品测试结果显示其2-MIB功能基因浓度在2.09×10⁷~1.94×10¹⁰ copies·L⁻¹范围内,与基于仪器分析方法测定的2-MIB浓度符合线性关系(R²=0.63,P<0.01),表明定量方法可行。该方法具有灵敏性高、特异性好的特点,能特异性检测产嗅基因,可应用于水源地中产嗅潜力评估与预警。     

基于全生命周期方法的麻城市密集型村镇生活垃圾处理模式评价

为了评估密集型村镇生活垃圾在不同处理模式下对环境的影响,以全生命周期评价方法作为研究手段,选取湖北麻城市的密集型村镇作为研究对象,对不同模式的处理过程中所产生的各类污染,按照全球变暖、酸化、富营养化、光化学臭氧合成、生态毒性5项环境影响类型进行环境影响潜值核算,并通过比较总环境影响潜值,给出了适宜的密集型村镇生活垃圾处理模式和建议。结果表明麻城市村镇生活垃圾处理的现有模式、二分类模式 (人口密集区) 、二分类模式 (人口稀疏区) 、三分类模式 (人口密集区) 和三分类模式 (人口稀疏区) 的环境影响潜值分别为4.75×10⁻²、7.91×10⁻²、1.50×10⁻²、2.77×10⁻²、1.54×10⁻²。可以看出,对密集型村镇生活垃圾进行筛分减量、分类处理具有显著的节能减排效果,同时对环境更加友好且有助于降低经济成本。     

臭氧氧化二级出水回用于选矿浮选的适用性

为优化干旱矿区浮选单元的取水结构,降低市政污水处理厂二级出水的回用风险,以内蒙古某铜钼矿为代表性研究对象,采用臭氧氧化工艺对该区域市政污水处理厂二级出水进行深度处理,探讨其对水中病原微生物的去除效果,研究处理后的二级出水对浮选指标的影响以及相应的健康风险,评估氧化处理工艺的二级出水回用于选矿浮选单元的适用性。结果表明,二级出水中大肠杆菌浓度具有明显的季节分布性,最高浓度可达3.85 ×10⁶ 个·mL⁻¹,轮状病毒检出率为77.78%,直接回用具有一定风险;而且浮选用水的水质对浮选指标影响较大,随着COD、悬浮物浓度的下降,精矿中铜、钼的品位和回收率相应增加,浮选指标得到改善;采用臭氧氧化处理工艺二级出水,在臭氧投加量为6 mg·L⁻¹、氧化时间为10 min、不调节pH的情况下,二级出水中粪大肠杆菌衰减率可达3.44lg 个·L⁻¹。在该工艺条件下,使用处理后的二级出水进行浮选,浮选产品指标合格,且粪大肠杆菌单次暴露感染风险为4.71×10⁻⁸~1.35×10⁻⁶,年暴露感染风险为1.59×10⁻⁶~4.70×10⁻⁴,均为可接受水平。     

浙江省某印染企业VOCs的产生特征及去除特性

为探究印染行业生产过程中挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)的产生特征及现有控制措施对VOCs的去除效果,选取浙江某典型印染企业作为研究对象,调查了该企业主要VOCs污染源(包括定型机、配料间及污水站)的废气产生特征,测定和评价了各废气处理装置对VOCs的去除效果。结果表明,该企业定型机、配料间及污水站产生的有组织废气总流量分别为8.6×10⁵、7.4×10⁴、2.8×10⁴ m³·h⁻¹,产生的VOCs平均浓度分别为14.7、9.0和14.9 mg·m⁻³,有组织废气源VOCs的年产生总量约为80 t。定型车间、印染车间和污水站附近无组织VOCs的平均浓度分别约为0.66、0.16和0.59 mg·m⁻³。产生的典型VOCs包括苯甲酸苄酯、五氟丙酸三十八烷酯、乙二醇单丁醚、十六烷、异喹啉等。定型机废气采用“冷却+静电”或“喷淋+静电”工艺处理,其对VOCs的去除率仅为2%~6%。配料间和污水站产生废气采用“碱洗+次氯酸钠洗涤”工艺处理,其对VOCs的去除率为8%~58%。研究结果可为印染行业VOCs污染控制提供参考。     

One-part alkali-activated slag binder for cemented fine tailings backfill: proportion optimization and properties evaluation

In this study, a one-part alkali-activated slag (AAS) composed of ground-granulated blast furnace slag, desulfurized gypsum, and hydrated lime is proposed as alternative to cement for the production of cemented fine tailings backfill (CFTB), which is an environmentally friendly binder consisting of 93.72 wt.% industrial solid waste. Results show that AAS with 67.83 wt.% slag, 25.92 wt.% desulfurized gypsum, and 6.25 wt.% hydrated lime yields the highest strength, which is 1.7–3.2 times that of ordinary Portland cement (OPC). Aside from calcium silicate hydrate gel, appreciable quantity of ettringite characterized by interlocking needles structure and high bound water is also produced during the AAS hydration process. In addition, the hydration heat of the AAS binder is 48% less than that of OPC. Moreover, CFTB made of AAS provides better workability than that of CFTB with OPC up to 20 h. The findings of this study will contribute to the production of more cost-effective, durable, and environmental-friendly cemented fine tailings backfill.

     

煅烧温度和添加剂对提高煤矸石中氧化铝溶出率的实验研究

煤矸石是煤炭在开采、洗选过程中产生的固体废弃物,其中二氧化硅、氧化铝和碳占到矸石总量的90%以上,又是一种可以利用的资源。实验以山西潞安煤矿的洗矸为原料,采用SEM、IR和XRD等分析测试手段对不同煅烧温度下的煤矸石进行微观形貌、化学键变化和矿物组成的分析研究,确定氧化铝的活化温度区间;并根据煤矸石的活化机理,选择提高氧化铝溶出率的添加剂。实验结果为：煤矸石中氧化铝的活化温度区间为600～850℃;酸浸过程中添加氟化钠可以打开煤矸石中的SiO₂—Al₂O₃,使氧化铝溶出率达到90%以上,和通常条件下氧化铝的溶出率相比提高20%左右。本研究为煤矸石高值利用提取氧化铝提供了技术基础,也为粉煤灰等低铝含量矿物的开发利用提供借鉴。     

煤矸石资源高值化利用研究进展

当前我国煤矸石存量和排放量大、产量高度集中、高附加值利用占比小,环境影响突出,是大宗固体废弃物综合利用的核心领域,资源化利用前景广阔。现有对煤矸石的处置能力和规模明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。通过介绍煤矸石的物理、化学性质,指出了煤矸石在高值化利用中存在的涉及政策、供求、产业化和环境的问题。着重阐述了煤矸石在建筑材料、地质聚合物、化工产品、新型材料、土地复垦等方面的高值化利用现状,并对其未来的应用前景进行了讨论,提出了煤矸石高值化利用的重点研究方向。以期能够实现煤矸石的高质、高值、高效、绿色发展,不断增加煤矸石综合利用产品的附加值,增强煤矸石高值化利用产业核心竞争力。进一步推进煤矸石资源高值化利用效率,对环境质量的改善、经济社会发展的全面绿色转型具有重要意义。     

利用巨大芽孢杆菌制备高硫煤矸石肥料

高硫煤矸石的大量堆积对环境造成了严重污染,为了开发利用高硫煤矸石,对巨大芽孢杆菌处理高硫煤矸石生产煤矸石肥料进行了研究,包括煤矸石的粒径、体系pH、温度、接菌量、培养时间、振荡等因素条件对制备煤矸石肥料的影响,得到制备煤矸石肥料的最佳条件。研究表明,当煤矸石的粒径为60目、体系pH 7.0~8.0、接菌量为2.5×1014~5.0×1014cfu/g、30℃下培养5 d时煤矸石中的碱解氮、有效磷和速效钾的含量分别比原样提高了26.84倍、65.71倍和10.55倍;有效硫、有效钙和有效硅的含量分别比原煤矸石中提高2.70倍、1.27倍和1.07倍。     

基于DEA非期望产出的中国矿业废水治理效率评价

运用数据包络分析（DEA）非期望产出模型评价了采选冶炼等10个行业2003—2012年的废水治理效率。评价表明：2003—2012年间中国矿业废水治理效率呈现出波动上升的态势且采选行业与冶炼行业的效率从差异较大到基本上趋于一致;黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿采选业、非金属矿制品业、有色金属矿采选业属于效率较高的行业。煤炭开采和洗选业、核实金属矿采选业、其他采矿业属于中等水平。有色金属冶炼及压延加工业、石油和天然气开采业、石油加工、炼焦及核燃料加工业属于效率低下的行业;效率低下首要原因是达标排放量产出不足,其次为污染物过量排放,最后为设施与费用投入冗余。     

Crowding-out effect of coal industry investment in coal mining area: taking Shanxi province in China as a case

The rapid development of coal industry in Shanxi province in China has important effects on its economic development. A large amount of money has been invested into the coal industry and other related industries during the recent years. However, research on the investment effect of Shanxi’s coal industry was rare. In order to analyze the investment effect of coal industry, based on the crowding-out effect model, cointegration test, and the data available in Shanxi Statistical Yearbooks, this paper calculates the effect between coal industry investment and other 17 industry investment. The results show that the investment of coal industry produces crowding-out effect on food industry, building materials industry, and machinery industry. Increasing 1% of the coal industry investment can reduce 0.25% of the food industry investment, or 0.6% of building materials industry investment, or 0.52% of the machinery industry investment, which implies that Shanxi province should adjust coal industrial structure, promote the balance development of coal industry and other industries, so as to promote its economic growth.

     

Preliminaries on pollution risk factors related to mining and ore processing in the Cu-rich pollymetallic belt of Eastern Carpathians, Romania

The present study focuses on the mineralogical and geochemical patterns of mining and ore-processing wastes from some occurrences in the Eastern Carpathians; its aim is to identify the main factors and processes that could lead to the pollution of the environment. In this respect, the following types of solid waste were investigated: efflorescent salts developed on the surface of rock blocks from a quarry, ore-processing waste from two tailings ponds, and salt crusts developed at the surface of a tailings pond. The potential risks emphasized by these preliminary investigations are the following: (1) the risk of wind-driven removal and transport of the waste from the surface of tailings ponds, given that fine grains prevail (up to 80 %); (2) the risk of tailings removal through mechanical transport by water, during heavy rainfall; (3) the appearance of hydrated sulfates on the rock fragments from the mining waste, sulfates which are highly susceptible to the generation of acid mine drainage (pH?<?4); (4) the high amount of toxic elements (Pb, Cd, Cu, Zn, As, etc.) that acid mine drainage leachates contain; and (5) the development of a salt crust on the flat, horizontal surfaces of the waste deposit, due to this very shape. Statistical data regarding the amount of both major and minor elements in the tailings have revealed two statistical populations for nearly all the toxic metals. This suggests that, beyond the effect that the tailings have upon the environment through their mere presence in a given area, there are alleged additional factors and processes which intensify the pollution: the location of the waste deposit relative to the topography of the area; the shape of the waste deposit; the development of low areas on the surface of the deposit, areas which favor the appearance of salt crusts; and the mineralogy of efflorescent aggregates.     

Study of the use of coal fly ash as an additive to minimise fluoride leaching from FGD gypsum for its disposal

The use of coal fly ash as a fluoride retention additive has been studied as a way of treating flue gas desulphurisation (FGD) gypsum for its disposal in landfills. With this end leaching studies following the standard EN-12457-4 [Characterization of waste- Leaching-Compliance test for leaching of granular waste materials and sludges - Part 4: One stage batch test at a liquid to solid ratio of 10l/kg for materials with particle size below 10mm (without or with size reduction)] have been performed on FGD gypsum samples treated with different proportions of fly ash (0.1-100%). It was found that the fluoride leachable content in FGD gypsum was reduced in the range 1-55%, depending on the fly ash proportion added to FGD gypsum. High levels of fluoride leaching reduction (close to 40%) were achieved even at relatively low fly ash additions (5%). So, low fly ash incorporations assure the characterization of this by-product as a waste acceptable at landfills for non-hazardous wastes according to the Council Decision 2003/33/EC [Council Decision 2003/33/EC of 19 December 2002 establishing criteria and procedures for the acceptance of waste at landfills pursuant to Article 16 of and Annex II to Directive 1999/31/EC] on waste disposal. Furthermore, the effectiveness of the proposed FGD gypsum stabilization method was also studied in column leaching systems, proving its good performance in simulated conditions of disposal. In such conditions a fluoride leaching reduction value slightly higher than 25% was displayed for a fly ash added amount of 5%.