近30年海南省农业面源潜在污染物时空特征分析

采用统计分析和地理信息系统(GIS)技术,分析了海南省农业面源污染的时序变化规律和空间分布特征。结果表明:(1)海南省化肥和农药施用量逐年增加,化肥施用强度由1985年的316.4kg/hm~2增加到2014年的1 019.5kg/hm~2;农药施用强度由1985年的6.1kg/hm~2增加到2014年的31.0kg/hm~2;畜禽粪便产生总量呈先增长后降低并趋于平稳的趋势,畜禽粪便排放强度由1985年的1.6×10~(4 )kg/hm~2下降到2014年的1.3×10~(4 )kg/hm~2。(2)海南省农业面源污染空间分异明显,2014年,化肥施用强度≥900kg/hm~2的严重风险市县达11个,农药施用强度≥28kg/hm~2的市县为3个。海南省畜禽粪便污染严重区域逐年减少,2014年,畜禽粪便排放强度只有定安和陵水为6.0×10~4~10.0×10~(4 )kg/hm~2的高风险区域,且在2014年琼中、琼海、白沙畜禽粪便排放强度首次为1.6×10~(4 )kg/hm~2的安全区域。     

我国移动源主要大气污染物排放量的估算

在考虑我国移动源主要大气污染物排放标准变化的基础上,分别对我国2000—2012年道路移动源和非道路移动源主要大气污染物(CO、NOx、HC、PM2.5)的排放量进行了估算。研究表明:2000—2012年间,我国移动源主要大气污染物排放总量呈现先增后减的趋势,2005年达到最大值,为4 233万t,其中道路移动源的排放量占80%以上;各类大气污染物的排放量的差异性较大,CO和NOx的排放量较多,占排放总量的87%以上,从整体趋势上来看,CO的排放量逐年较少,NOx的排放量逐年增大,而HC和PM2.5变化不大;摩托车和重型柴油货车是道路移动源主要排放源,农业机械是非道路移动源的主要排放源;移动源排放的主要大气污染物在地区间的分布极不平衡,2012年排放量最高的5个省份依次是山东、河北、河南、广东和江苏;排放强度较大的地区主要集中在环渤海经济圈、长三角地区和珠三角地区,其中又以上海、北京、天津3个直辖市的排放强度最大。     

江苏省碳排放影响驱动因素分析——基于STIRPAT模型

江苏省作为全国经济快速发展的省份之一,也面临着日益严峻的生态环境问题。运用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提出的计算方法(简称IPCC法),计算了该省1996—2012年规模以上工业能源消费的碳排放总量,并以此为因变量,选取了第二、三产业从业人数,人均GDP,城市化率,土地变化等人口和经济因素作为碳排放的影响因子,基于改进的可拓展、随机性环境影响评估(STIRPAT)模型分析了不同因素对江苏省碳排放的影响程度。结果表明,第二、三产业从业人数,人均GDP,城市化率,建设用地总量,能源消费总量每上升1%,分别会引起碳排放总量增加0.131%、0.248%、0.290%、2.198%、0.530%。土地利用方式的变化、能源消费水平、城市化水平依次是影响江苏省碳排放的主要因素,应以主要影响因素为突破口,协同次要因素,采取合理的措施来降低碳排放量。     

"十一五"期间中国COD减排情况分析

对2005-2008年中国COD减排情况进行分析,2008年与2005年相比,中国COD净削减量为93.5万t,净削减比例为6.61%,其中工业COD净削减量97.1万t,城镇生活COD净增加量3.6万t.江苏、广东、山东、河南、辽宁、广西、浙江、河北等省的COD净削减量最大,净削减量占全国COD削减总量的64.2%,但这8个省份仍然为COD排放大省,COD排放量和占全国COD排放总量的44.6%.重点调查企业的COD排放量较大的10个行业中,造纸业的COD净削减量最大,纺织业、饮料制造业和化学纤维制造业COD排放量出现少量的增加或基本持平.全国城镇生活COD去除率由2005年的24.8%提高到2008年的33.8%,虽然去除率有所升高,但目前仍然处于较低水平,城镇生活COD还有很大的减排空间.     

工业废气排放总量与经济增长的环境库兹涅茨曲线区域差异影响因素分析

根据1996—2013年中国大陆31个省份工业废气排放总量和经济增长的面板数据,在考虑工业废气排放和经济发展相互作用的基础上,运用联立方程探究贸易开放程度、产业结构、工业废气污染治理力度、技术进步程度等污染控制变量对工业废气排放总量的影响,以及物质资本存量、劳动力投入量等对经济发展的作用,分析各区域工业废气排放总量和经济增长所处环境库兹涅茨曲线不同阶段的原因。结果表明:(1)全国以及东、中、西部不同区域的工业废气排放总量和经济增长的环境库兹涅茨曲线都呈"倒N"型;且东部已进入经济增长抑制工业废气排放时期,而中部、西部和全国尚处于工业废气排放总量随经济增长而增加的阶段。(2)联立方程表明,产业结构、贸易开放程度、技术进步程度等方面的差异是促使各区域所处阶段差异的主要原因。(3)联立方程中部分要素对各区域的影响机制类似,且污染方程中环境污染治理投资对工业废气减排的效果甚微。产出方程估计结果表明,各区域污染排放与人均GDP均呈弱正相关关系,说明大部分区域经济发展以环境为代价;且物质资本存量和人力资本存量对各区域经济增长的推动作用相对稳定。     

宁波市废弃物处理温室气体排放特征研究

随着社会经济的快速发展和城市化进程的不断推进,城市废弃物的产生量显著增长,而废弃物的处理过程也成为了产生温室气体的一个不可忽视的排放源。采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和《浙江省市县温室气体清单编制指南》推荐的方法,估算了2005—2013年宁波市废弃物处理温室气体排放量,主要针对固体废弃物填埋、焚烧和废水处理等过程估算排放总量和强度。结果表明,2005—2013年宁波市温室气体排放总量呈波动上升趋势,2013年比2005年增长了78%,其中,固体废弃物焚烧过程增幅最大,增长了7倍。至2013年,固体废弃物填埋过程仍是占比最大的排放源,其次是固体废弃物焚烧和工业废水处理过程,排放比例分别为40.12%(质量分数,下同)、26.00%、22.53%。最后,提出了减少宁波市废弃物处理领域温室气体排放的有效途径,即开展垃圾分类回收、减少垃圾产生量、增加焚烧处理比例、加大垃圾填埋气回收和适度控制温室气体高排放行业的发展规模等。     

膜生物反应器工艺中基于生物捕食作用的污泥减量效果研究

采用序批式投加剩余污泥方式,连续34d考察了膜生物反应器(MBR)工艺的污泥减量效果,研究了MBR中微型动物种类与数量的变化规律以及生物捕食作用对污泥减量效果的贡献.研究发现,MBR中出现密度较高的原生动物和后生动物共13种,其中以红斑顠体虫平均密度最高,达到了338.5个/mL;MBR在运行过程中,MBR内的微型动物呈现出“纤毛虫—轮虫—红斑顠体虫”的演替变化规律;MBR内的污泥减量效果与微型动物的种类和数量有关,在试验初始阶段,MBR内污泥质量保持相对稳定,之后随着MBR内红斑顠体虫的快速增殖,开始大量生物捕食其他原生动物和轮虫,MBR内微型动物总量降低,导致试验后期(运行约20 d后)MBR内的污泥质量迅速增加,可见保持MBR内原生动物和后生动物种类与数量的相对稳定是MBR工艺能够长期实现污泥减量的关键.整个试验期间,向MBR中投加的待处理污泥总量为126.9 g,污泥累积减少量为100.2 g,污泥总减量率为78.96％,其中生物捕食作用引起的污泥累积减少量占总的污泥累积减少量的73.9％,是MBR工艺实现污泥减量的主要贡献者.     

基于C模式的京津冀经济发展与环境负荷研究

为分析京津冀地区经济发展、环境负荷的发展状况及其与循环经济发展C模式目标值的符合度,将京津冀2005—2015年经济增长与环境负荷的变化同C模式目标值进行比较,结果表明,在经济水平超预期发展的前提下,能源消费和二氧化碳排放的增速均超过了目标值。预测发现,延续现有发展模式,能源消费总量与2050年的绝对脱钩目标存在3.5亿t(以标准煤计)的差距,二氧化碳排放量与绝对脱钩目标存在2.6亿t的差距。为实现脱钩,建议京津冀地区采取综合措施,完善产业结构并协同提升产业技术水平,提高能效,降低能源强度。同时,大力发展可再生能源替代不可再生能源,使2050年可再生能源消费占比达到60.0%。     

气氛含氧量对DDT热处理特性的影响

滴滴涕属于有机氯农药,其所含成分DDTs在环境中难以降解,并具有生物毒性。利用高温管式炉研究气氛中含氧量对滴滴涕热处理特性的影响,为研发废弃滴滴涕高温热处理技术提供理论依据。实验结果表明,在600℃时,滴滴涕去除率最高为含氧量21%时的70.48%;在900℃条件下,当含氧量为21%时DDT去除率≥99%;在1 200℃条件下,当含氧量≥12%时DDT去除率≥99.9%。在滴滴涕热处理残渣中,o,p’-DDT占DDTs总量的比例在3个温度段中都随含氧量的增加而增长,DDT则都随含氧量增加而减少,且上述变化随温度升高而幅度加大。在尾气中,p,p’-DDE占DDTs总量的比例在3个温度段中都随含氧量增加而递增,在1 200℃条件下尤为明显。     

纺织行业水污染物排放量的关键影响要素研究

分析了2005—2012年纺织行业单位产品的用水量、主要水污染物排放强度和排放浓度的变化趋势,并采用灰色关联度分析方法,对各要素与行业主要水污染物排放量进行了关联分析。结果显示,2005—2012年中国纺织行业主要水污染物的排放强度显著下降,2012年COD和氨氮的排放强度分别为5.93、0.41kg/t,相比2005年分别下降了51.9%和39.7%。与纺织行业COD排放量变化最为密切的指标是单位产品的废水排放量、单位产品取水量与单位产品COD排放量,说明纺织行业生产工艺的提升对行业COD排放量的降低有较为密切的关系。与氨氮排放量变化最为密切的指标是单位企业产品产量、氨氮平均排放浓度与总量类指标,说明企业规模、末端治理工艺与氨氮排放量有较为密切的关系。     

北京城市污水处理厂污泥中重金属污染状况及潜在生态风险分析

2011—2017年对北京城市中心区8家污水处理厂污泥中8种重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni)开展了持续监测,分析其重金属污染状况、年际及季节变化特征,并应用内梅罗指数法评估污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险。结果表明:污泥重金属含量为ZnCuCrPbAsNiHgCd,除Hg外,其他重金属含量均低于全国平均水平;四季重金属总量中位值较接近,夏季稍高;Ni、Cd、Hg各年年均值变异系数最大,分别为43%、36%、23%,其他金属变异系数为5%～13%;56%的Hg检测结果超过了《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309—2009)中A级污泥限值,且8家污水处理厂均有超标记录;内梅罗指数显示Hg、Zn、Cd、Cu达到重度污染级别,污泥施用于土壤存在较严重的潜在生态风险。因此,污泥用于土壤环境前,需降低其重金属含量。     

清河许昌段水质改善效果及驱动因素分析

通过分析清潩河许昌段5个断面2013—2016年水质类别及COD、氨氮的变化情况,评估《清潩河流域水环境综合整治行动计划》实施前(2011年)、后(2016年)的水质改善效果,并识别水质改善的驱动因素。结果表明:水质类别由2011年的《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中劣Ⅴ类提升至2016年达到或优于Ⅴ类,其中5个断面平均COD年均值由2011年的49mg/L降至2016年的23mg/L,平均氨氮年均值由2011年的6.1mg/L降至2016年的0.5mg/L;外源排放量降低、内源污染负荷削减与修复、流域水生态系统构建及水资源调度加强是水质显著改善的主要驱动因素。     

中国工业大气污染物排放的影响因素研究

为探究工业大气污染物减排的动力和短板,选择经济规模、产业结构、能源消耗强度、污染物产生强度和末端治理5个影响因素,从全国、地区、重点行业等3个维度,对2011—2015年的工业SO_2、NO_x和烟(粉)尘排放量进行因素分解。结果表明:在全国层面,工业SO_2和NO_x的减排主要源于末端治理的提升,污染物产生强度和能源消耗强度的降低。烟(粉)尘增排的主要原因是经济规模的增长和末端治理措施滞后。产业结构调整效果整体不明显,但在地区之间差异较大,东部地区处于领先地位,中部地区效果不明显,而西部地区远远落后。在行业层面存在不同的短板。电力、热力生产和供应业末端除尘能力滞后;黑色金属冶炼及压延加工业末端除尘能力滞后,且NO_x产生强度以及行业比重均不减反增;非金属矿物制品业的SO_2和NO_x产生强度以及行业比重均不减反增。为进一步推进工业大气污染物减排,提出了相应的改进建议。     

河谷型城市一次大气持续重污染特征及其原因分析 —— 以宝鸡市为例

利用2016年冬季12月16—22日监测的宝鸡市6种大气污染物及主要气象要素,分污染前、重污染期、污染结束3个过程分析了污染物的变化特征,探讨了大气污染物时间变化与气象要素关系。结果表明:(1)大气重污染过程中主要污染物为PM_(10)和PM_(2.5),重污染期最大值比污染前增加113%、93%,比污染结束高出268%、190%,浓度均超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中24h平均二级限值。SO_2、CO、NO_2、O_3重污染期最大值比污染前增加7%、33%、54%、18%,比污染结束高出36%、33%、58%、57%,但浓度均未超过GB 3095—2012中1h平均二级限值。日变化总体表现为PM_(2.5)、PM_(10)、CO出现两个峰值,SO_2、NO_2、O_3出现一个峰值;3个过程峰值点出现时间基本一致;重污染期PM_(2.5)、PM_(10)较高,但振幅比污染前后的振幅减小。(2)PM_(10)、PM_(2.5)与相对湿度、风速关系密切,与气温关系较差。(3)河谷地形、气象条件及大气环流场相互作用形成污染物持续的集聚是导致宝鸡市重污染发生的重要因素,并对污染物的扩散和清除具有滞后作用。     

山东省工业废水中石油类污染物排放特征及减排潜力分析

基于环境和经济统计数据,分析了山东省重点工业行业废水中石油类污染物的排放特征,并通过情景分析对2020年该省重点行业的石油类污染物减排潜力进行了测算。结果表明,2006—2012年山东省石油类污染物排放的行业结构特征明显,包括石化行业在内的7个重点行业的排放量占该省排放总量的85%以上;从年际变化来看,石油和天然气开采业和石油加工、炼焦及核燃料加工业的排放量所占比例出现明显的下降,由2006年的约48%下降至2012年的20%左右;而煤炭开采和洗选业的排放量所占比例明显上升,由2006年的0.18%迅速增加到2012年的23.69%,成为山东省工业废水石油类污染物排放的主要行业;在设计的高标准方案下,2020年石油类污染物的排放量预计为485.31t,比2012年降低了8%,其中石化行业的石油类污染物减排潜力最大,与基准情景相比,2020年在高标准方案下石油类污染物的削减量约达1 006t,约占减排总量的55%。     

快速城镇化背景下环渤海地区生态系统服务价值变化

在快速城镇化背景下,研究土地利用变化对区域生态系统服务价值(ESV)的影响具有重要意义。以环渤海地区为研究对象,对该地区1980、2000、2005、2013年的土地利用变化、ESV变化和流向损益进行了分析测算。结果表明:(1)1980—2013年,城镇化进程促使环渤海地区的土地利用结构发生明显变化,农田、森林、草地、湿地、荒漠的面积持续减少,建设用地一直增加,水域面积先增后降。(2)土地利用变化使环渤海地区ESV先略微增长后下降,2013年ESV为6 005亿元,相比1980年水平(6 504亿元)降低7.7%,其中建设用地转入造成ESV损失最大,1980—2013年建设用地转入造成损失585亿元,占ESV损失总量的45.9%;(3)调节服务是环渤海区域生态系统的主导性生态系统服务功能,其对ESV的贡献从1980年起一直超过65%。(4)环渤海地区ESV排名前3位的城市为丹东、天津和大连,除营口、东营、日照和潍坊外,其余城市的ESV一直处于下降趋势。(5)未来应通过避免"摊大饼式"发展和建立城镇化建设中生态补偿机制等方式推动环渤海地区城镇化建设和生态保护协调发展。     

基于遥感的城镇化过程碳储量格局变化研究——以上海市崇明岛为例

以上海市崇明岛为例,利用遥感(RS)影像和地理信息系统(GIS)技术,分析了2005—2013年崇明岛土地利用变化情况,在此基础上计算碳储量变化,分析其时空变化特征。结果表明:(1)2005—2013年,崇明岛耕地面积从740.10km~2减少到577.14km~2,林地和建设用地面积分别从169.63、194.32km~2增加到279.85、260.13km~2;(2)2005—2013年,崇明岛土地利用过程发挥碳源作用,碳储量净损失672.40×103 t,其中林地转变为耕地的碳源作用最明显,引起的碳储量损失占总损失的65.1%;(3)空间上看,城桥镇、堡镇等城镇化水平较高的区域碳储量损失较其他区域更明显,碳储量损失高值区沿交通线呈明显的脉络状分布。可见,城镇化过程可能引起碳排放增长,导致区域生态服务功能退化。贯彻"精明增长"、"底线控制"等理念,划定区域生态底线,优化区域用地布局,完善低碳评估体系,对城镇化过程中实现低碳发展具有重要意义。     

新疆库尔勒对流层NO2特征分析

利用地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS),选择新疆开孔河流域绿洲城市库尔勒为研究区,于2014—2016年对其市区及郊区的对流层NO_2垂直柱浓度(VCD)进行观测,结果表明:(1)从日变化来看,市区在不同季节的NO_2VCD日均值为冬季秋季春季夏季,郊区为冬季春季秋季夏季。(2)从季节变化来看,市区和郊区的NO_2VCD波峰均出现在冬季,波谷基本出现在夏季;NO_2VCD的年均值在2014年最高,2015年有所下降,2016年又开始回升。(3)NO_2VCD与同期NO_2地面浓度变化趋势基本一致,两者相关性良好(R=0.795)。(4)地形与风向影响使得库尔勒污染物不断向郊区扩散,造成郊区NO_2浓度的增加;冬季漫长的采暖期、风沙天气频发以及不利于污染物扩散的静稳天气条件导致污染物的聚集,难以及时扩散。     

绍兴市臭氧污染特征及气象因素分析

针对日益严重的臭氧污染问题,利用绍兴市3个国控监测站点2016—2018年的监测数据,对绍兴市臭氧污染的时空分布特征进行研究,并综合考量温度、湿度、风向、风力等气象因素的影响。结果表明,绍兴市2017年臭氧最高时均质量浓度为355μg/m~3,显著高于2016年(267μg/m~3)。臭氧日浓度曲线呈单峰型特征,峰值出现于14:00左右,谷值出现于6:00左右。2016年夏季臭氧浓度最高,而2017年与2018年春季臭氧浓度最高。臭氧高值首次出现日期提前与温度有关。气象因素上,温度≥30℃,40%≤相对湿度70%,风向为东北风时,绍兴市更易出现臭氧高值。2018年绍兴市西南部臭氧浓度峰值显著低于其他区域,可能是NO_x等污染物减排后传输作用变化所致。     

震动膜处理乳化液废水研究

研究了震动膜对乳化液处理效果,通过超滤过程中膜通量的变化评价了震动强化剪切防止膜污染的性能,并对其防污染机理进行了分析。实验结果表明,利用震动膜过滤2种乳化液,COD和油的去除率分别可以达到93.5%和99%以上,SS去除率可以实现完全截留。在过滤过程中,通量没有下降,反而有所上升,说明震动膜可以有效防止膜污染。通量的增加主要是由于高速剪切导致水温上升,粘度减小,反过来又提高了剪切强度。