中国农业系统甲烷排放量的初步估算

本文对中国１９９０年农业活动中的反刍动物，动物粪便及稻田甲烷排放进行了较详细的估算，为估算中国反刍动物ＣＨ４排放量，在中国动物能量系统及代表性动物类型生产特性的基础上计算了排放系统。１９０年反刍动物ＣＨ４排放为５．７９６Ｔｇ，约为全球动物排放量的７．２％。根据ＩＰＣＣ的国家温室气体排放清单编制指南、粪便管理方式和气候条件，对中国畜禽粪便ＣＨ４排放的计算表明：１９９０年畜禽粪便的ＣＨ４排放量为１．２     

基于实测的船舶辅机大气污染物排放量估算

于2017年3月—2018年5月在广州市南沙港区选取不同吨位的5艘船舶进行登船实测,建立了基于燃油消耗的排放因子.结果表明,船舶辅机CO₂排放因子为(3085±439)~(3195±121) g·kg^-1,CO排放因子为(5.50±1.33)~(26.10±8.90) g·kg^-1,TVOC排放因子为(0.29±0.02)~(1.68±0.06) g·kg^-1,PM_2.5排放因子为(0.56±0.09)~(12.50±3.11) g·kg^-1,NO_x排放因子为(19.20±4.12)~(83.30±11.80) g·kg^-1,基于燃油消耗量,估算2017年广州港船舶停泊工况辅助发动机SO₂、CO、TVOC、PM_2.5和NO_x排放总量分别为736、(794±209)、(46.40±2.39)、(223.0±49.4)和(3237±698) t.船舶引擎功率对排放CO、TVOC和PM_2.5影响显著,引擎功率较低的船舶以上3种大气污染物排放因子更高.从吨位而言,≥10000总吨的船舶对SO₂、CO、TVOC和NO_x 4种大气污染物的排放分担率均超过50%,≤2999总吨的船舶则对PM_2.5的排放分担率最高.从船舶类型而言,分担率最高的是集装箱船,分别占SO₂、CO、TVOC、PM_2.5和NO_x排放总量的43.8%、30.8%、41.4%、16.3%和40.9%,此外,散货船、其他货船、顶推拖船和油船对排放量的分担率也较高,以上5种船舶占到了各类大气污染物排放总量的90%.     

东江流域敌敌畏的排放量估算及归趋模拟

农药的持续使用,使流域环境污染十分普遍,对其污染水平进行评估很有必要.相比传统的监测手段,与GIS结合的模型作为评估手段具有显著的优势,但是由于农药应用情景及相关排放量的数据不易获得,对流域农药的模拟评估造成了阻碍.本研究建立了一种农药排放量估算的方法,基于流域内作物种植情况及农药施用标准,通过使用情境分析和数学推演,可获得不同子流域单元的输入量;并以此为源输入数据,使用半分布式流域水文模型——SWAT（soil and water assessment tool）模型,以敌敌畏在东江流域为例进行模拟.模型的验证结果显示,模拟浓度与监测结果的差异值绝大多数在一个数量级以内,表明基于源输入估算的SWAT模型可有效评估流域农药的环境归趋.模拟结果表明,流域敌敌畏每年的排放量占到使用量的3.72%,河道内的降解等反应损失达2.35%.东江流域多数河段敌敌畏的质量浓度超过0.1 μg·L^-1,其污染需引起关注.     

河北省国道和省道机动车基于交通流量的尾气排放量估算

河北省各城市均已开展利用机动车保有量等宏观统计数据的城市移动源排放清单编制工作,但尚缺乏对跨省及全省各城市间国省道高时空分辨率的移动源排放清单研究.本研究利用2017年河北省国道、省道日均交通流量监测数据,计算了2017年河北省国道和省道机动车大气污染物排放量.结果表明：2017年河北省国道和省道机动车CO、HC、NO_x、PM_2.5和PM₁₀排放量,与利用宏观统计数据计算得到的全省机动车排放总量相比,分别占27.8%、15.7%、55.6%、58.3%和58.5%.重型货车是国道和省道机动车CO、NO_x、PM_2.5和PM₁₀排放的主要来源.河北省南部国省道的机动车排放量以南部各城市为中心呈网状辐射,东北部沿海地区的排放量主要在沧州-天津-唐山-秦皇岛-承德沿线分布,西北部则主要在保定-张家口-内蒙沿线分布.月均排放量分布情况为1月最高,9月最低;周日均分布情况为周一—周三逐日增加,周四开始回落,周日降至最低;每日小时平均分布呈现明显的双高峰现象,两次高峰分别出现在11：00和18：00左右;最低值出现在凌晨4：00.河北省内,各市国省道机动车污染物排放分担率前3位的依次为保定、沧州和张家口.跨省交通车辆排放的CO、HC、NO_x、PM_2.5、PM₁₀分别占河北省国省道机动车总排放量的48.1%、48.7%、42.9%、41.3%和41.3%,其中天津市出入河北省的车辆排放分担率最高,其次是北京.京津冀应在区域层面建立机动车污染联合防治协调机制,从调整区域货运交通运输结构、推动柴油车污染控制措施升级等方面改善区域环境空气质量.     

基于氨挥发因子方法的中国农田氨排放量估算

农田是氨的主要排放源,估算农田的氨挥发量可以明确其潜在的生态环境风险,为制定农田氨减排策略提供科学依据.通过文献收集,建立了包含867对观测值的中国农田氨挥发数据库,然后以氮肥施用量为自变量,氮肥施用引起的氨排放量为因变量,计算得到体现农业区、作物类型、肥料类型、土壤pH差异的氨挥发因子,采用独立样本进行验证,发现计算得到的氨挥发因子可以无偏地、较为准确地估算中国农田的氨挥发.不同区域、作物和管理措施下的氨挥发因子有显著差异,整体上,由于南方地区年均温和年降雨量均高于北方,导致南方的氨挥发因子高于北方,而碱性土壤的氨挥发因子高于中性和酸性土壤;与单施化肥相比,多数情况下施用有机肥可降低氨挥发因子,使用缓释控释肥或抑制剂可显著降低氨挥发因子;以单施化肥为例,水稻种植的氨挥发因子为9.9%~37.0%,高于蔬菜（2.2%~13.0%）和其他作物（3.3%~8.0%）.2015年中国农田由无机氮肥使用引起的氨排放总量为3.21 Tg,95%置信区间为2.92~3.46 Tg,其中,粮食作物和蔬菜占比最高,分别为66%和20%,豆科作物占比最低（0.8%）.由于气候、土壤、作物类型的差异,氨挥发呈现明显的空间异质性,长江中下游区排放量最高,而青藏区排放量最低.     

西安市燃煤中铅的排放量及其环境效应

为了研究燃煤过程中铅的排放量及其环境效应,对西安市燃煤电厂的原煤、底灰、飞灰的含铅量,采暖期燃煤锅炉的原煤和炉渣的含铅量,采暖期和非采暖期降尘的含铅量等进行了分析和测算.结果表明: 燃烧1 t含铅量为30 g左右的煤,排放到大气中的铅为20 g左右.燃煤中铅的排放率为66%左右.西安市及邻区每年工农业和民用燃煤1000万t左右,主要为渭北石炭-二叠系煤,含铅量为30 g/t左右,其每年排放到大气中的铅为200t左右.     

黄河支流非点源污染物(N、P)排放量的估算

为了估算黄河支流域非点源污染物的排放量,为今后黄河流域的治理提供科学的依据,对黄河流域的6个子流域(渭河流域、泾河流域、洛河流域、无定河流域、窟野河流域、黄甫川流域)进行了水样、土样和泥沙样的采集分析;结合6个子流域的多年水文资料,利用已经被证明了的平均浓度法对黄河6个子流域的氮磷污染物进行了定量描述,估算出各个流域的氮磷排放量.结果表明,95%的全磷、大于53%的全氮来自于非点源污染,非点源污染是造成黄河污染的主要原因.各流域非点源污染的发生具有明显的地域分异特征.硝态氮主要来自于渭河,铵态氮主要来自于泾河,其次是渭河.从全氮看,绝大部分氮来自于渭河和泾河.全磷则主要来自于泾河,其次是渭河.泾河和渭河是6条河流中对黄河污染物排放量贡献最大的2条河流.     

应用层次分析法确定城市生活污水排放量影响因素的权值

影响城市生活污水排放量的因素众多,这些因素对城市生活污水排放量影响的权重是进行生活污水排放量预测和处理设施规模的关键。本研究结合相关影响因素分析并运用层次分析法对影响城市生活污水排放量的主要因素进行加权,以定量的形式确定了影响因素的相对重要度,为预测城市生活污水处理量提供了参考依据。     

外浮顶原油储罐VOCs排放核算参数对排放量的影响研究

依据美国环保署颁布的储罐VOCs排放量核算公式,从环境参数、原油参数和储罐结构参数3个方面对外浮顶储罐VOCs排放的影响进行了研究,其中包括了边缘密封排放挂壁排放、浮盘附件排放和浮盘着陆期间排放等几个相关排放核算数学公式。结果表明:环境风速增大,环境温度升高或太阳辐射强度提高均导致排放量增大;原油温度升高或原油周转量增加也导致排放量增加;储罐直径增加,罐漆颜色浅,或者罐壁锈蚀情况好会降低VOCs排放量。     

基于区域氮循环模型IAP-N的安徽省农用地N2O排放量估算

本研究采用区域氮循环模型IAP-N估算了2011年安徽省县级共计7种农用地类型的N2O排放,估算所需的统计数据来源于安徽省各市统计年鉴,排放因子来源于已发表文献中的观测数据.结果表明,2011年安徽省农用地N2O总排放量(以N2O-N计)为3.51万t.其中,直接排放2.76万t,间接排放0.66万t,田间秸秆燃烧排放0.08万t.淮北平原(Ⅰ区)和沿江圩丘(Ⅱ区)是安徽农用地N2O主要排放区,对农用地N2O总排放的贡献分别为41%和35%.单纯旱作农田是各区最主要的直接排放源,约占直接排放的74%.Ⅱ区和Ⅲ区水旱轮作中的旱作地N2O排放居第二位(分别占Ⅱ区和Ⅲ区直接排放的19%和14%),Ⅳ区的果园茶园N2O直接排放居第二位(占Ⅳ区直接排放的22%).间接排放源中由大气氮沉降引起的N2O排放占三分之二.该研究结果可为决策者合理利用肥料,制定安徽省农业土壤温室气体减排措施提供科学依据.     

城市生活污水排放量的影响因子分析及关联性研究

生活污水排放系统复杂、影响因素多种多样,从其内涵出发,分析主要影响因子,共选择3大类14个影响因子,它们之间存在着严重相关性问题,为了解决多重相关性问题,引入偏最小二乘回归方法,该方法可以有效克服多重相关性,并能够实现多种数据分析方法的综合应用;而人工神经网络具有学习和记忆能力,将二者相关联,可以较好地解决非线性问题。为检验影响因子选择的合理性和方法的适用性,以郑州市为例,对生活污水排放量和影响因子进行定量分析。结果表明,主要影响因子的选择合理,拟合和预测精度均较好。     

外浮顶原油储罐VOCs排放核算参数对排放量的影响

依据美国环保署颁布的储罐VOCs排放量核算公式,从环境参数、原油参数和储罐结构参数3个方面对外浮顶储罐VOCs排放的影响进行了研究,其中包括了边缘密封排放挂壁排放、浮盘附件排放和浮盘着陆期间排放等几个相关排放核算数学公式。结果表明:环境风速增大,环境温度升高或太阳辐射强度提高均导致排放量增大;原油温度升高或原油周转量增加也导致排放量增加;储罐直径增加,罐漆颜色浅,或者罐壁锈蚀情况好会降低VOCs排放量。     

内蒙古农牧交错带土地利用变化对作物生长季N_2O排放量的影响

在内蒙古农牧交错带,选择4个邻近、不同开垦年限(5、10和50 a)的农田,分别记为C5、C10和C50,以及天然草地作为研究样地;利用静态箱法,在2008—2010年作物生长季(4—10月)进行野外原位试验,研究了土地利用变化对N2O排放量的影响.结果表明:草地与C5、C10、C50农田土壤的N2O排放量在2008—2010年作物生长季均存在显著差异,F分别为53.8、17.3和153.0(P均小于0.001),草地N2O排放量分别为87.6、91.8和211.0 mg/m2.在2008—2010年作物生长季,C5和C10农田土壤N2O排放量比草地低10%~50%;随着开垦年限的增加,N2O累积排放量增加,C50在作物生长季的N2O排放量比草地高10%~30%.草地和不同开垦年限的农田土壤在作物生长季内N2O排放量的58.1%受土壤w(NH4+-N)和含水量的综合影响(R2=0.58,P0.01).     

首都水源地——洋河流域人为源多环芳烃(PAHs)排放清单估算及其影响分析

洋河流域位于京西北上风向,是北京重要水源地和生态保护屏障,我国北方典型的农牧交错带和生态脆弱敏感区,也是北京-张家口2022年冬奥会的申办地,具有极重要的战略地位.建立洋河流域大气PAHs排放清单,分析其可能来源及影响,通过气团后向轨迹辨识其区域PAHs传输途径,对于北京及张家口地区环境PAHs的污染控制具有重要的指导意义.本研究收集和分析了洋河流域大量工、农业生产和居民生活等相关数据资料,评估了流域各行业、各县市PAHs排放因子,单体排放量及其影响因素,通过气团后向轨迹模型分析了PAHs的传输轨迹.结果表明,洋河流域大气PAHs排放量为4.4×102t.从排放行业看,煤炭燃烧源、秸秆燃烧源是洋河流域大气PAHs的重要排放源,其贡献率分别为76%和16%.从排放地区看,宣化县的排放量最大,约49 t;其次分别为:兴和县、天镇县、怀来县、万全县,排放量分别约为:36、32、24和15 t.从排放谱看,低环(2~3环)与高环分子(4~6环)PAHs的排放量相差不大,分别约占PAHs排放总量的50%左右.洋河流域单位PAHs总排放量与各县市的工业生产总值(r=0.96,P<0.05)、居民收入(r=0.94,P<0.05)、人口密度呈正相关(r=0.92,P<0.05),与单位国土面积呈负相关(r=-0.9,P<0.05),与农业生产总值没有显著相关(r=0.026,P>0.01).流域内PAHs的较高排放与该地以煤炭为主的能源结构和较高的居民消费水平有关.基于气团后向轨迹模拟和洋河流域PAHs排放,可以推断洋河流域已成为PAHs的高污染风险区,通过西北气流可将流域高浓度的PAHs输送至北京,对北京的生态环境和人体健康造成潜在风险.     

油粒子体积对扩散的影响及油膜粒子化改进

在应用油粒子法模拟溢油运动时,特征油粒子在体积和油膜粒子化方法上可以有多种选择,文章就不同特征体积的油粒子对溢油面积的影响进行了分析和比较,结果显示,溢油量相同时,特征油粒子的体积每减小一倍,溢油扩散面积增加14%-25%,减小10倍时,达到31%-43%.针对溢油扩散面积计算不足的情况,已有学者提出用"两阶段"法进行...     

不同VOCs源强统计方法比较及其对环境防护距离设置的影响

目前我国VOCs排放量的核算方法较多,且核算的排放量存在差异,进而对VOCs的大气环境防护距离计算造成影响。设置了两种方案分别核算VOCs的无组织排放量:方案一包括石化类装置的经验系数法、《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》中的排放系数法;方案二包括LDAR(泄漏检测与修复)工作。结果表明:两种方案核算的VOCs排放量差别较大。分析SCREEN3和AERMOD模式的差别,在城市区域的复杂地形条件下,选用AERMOD模式计算大气环境防护距离。结果表明,利用两种方案核算的VOCs排放量所计算的大气环境防护距离差别较大。     

金龙顶子火山喷发柱动力学参数的估算及其灾害评价

用厚度对数-面积平方根法求得金龙顶子火山四海期喷发物体积为0.2155km3。根据最大浮岩碎屑粒度等值线分布特征,估算四海期喷发柱气冲区高度2.5km、对流区高度10.0km、伞状区高度13.86km;风速25-30m/s;初始喷发温度800℃;喷火口半径50m;初始速度250m/s;质量喷发率106.54kg/s;体积喷发率103.26m3/s;喷发高峰时上升速度100m/s;喷发柱中央线温度210k;喷发柱宽度半径为2km;伞状区向外辐射速度20～7m/s;喷发持续时间约为32.91小时;释放能量为1.62×1019J。在火山喷发数值模拟软件模拟验证的基础上,对金龙顶子火山灾害进行了评价预测。     

沙土对可溶性油的吸附作用及其影响因素研究

在对滨海沙滩(胶州湾)沙土-水系统石油污染调查的基础上,选择代表性的沙滩进行取样,系统测定不同沙土对可溶性油的吸附动力学曲线和吸附等温线,并分析了含沙量、粒径、温度、pH和盐度对吸附作用的影响.结果表明,不同沙土的吸附动力学曲线和吸附等温线分别符合对数型和直线型理想吸附,沙土对可溶性油的吸附平衡时间约为6～10h;沙土对海水中可溶性油的吸附量随含沙量增大、温度升高、pH值的增大而减小,随盐度增加、沙土粒度变细其吸附量越大.另外,通过试验还发现,当水相中可溶性油低于一定浓度时,不但不产生吸附,反而使沙土中的残留油分解吸出来.     

含油废水厌氧处理中油的影响及其消减

介绍了屠宰废水和大豆蛋白废水的性质特征、处理工艺和运行效果。利用UASB池,研究了油对厌氧污泥的影响及其去除。运行表明:混和处理,油的比例比屠宰废水小70%～85%,利于降低油脂、蛋白质的影响,均衡厌氧池基质类型,促进了颗粒污泥培养,保证UASB池稳定运行;尽快从间歇进水变为连续运行,利于基质和污泥的混和,防止油和脂肪酸的积累,避免污泥流失;颗粒污泥与絮状污泥相比,絮状污泥的流失率相当于颗粒污泥的4.5～7.0倍,油脂更容易造成絮状污泥流失。