京津冀电子废弃物回收利用潜力预测及环境效益评估

电子废弃物是京津冀区域重要的"城市矿山"之一,全面系统地评估该地区电子废弃物产生量及其回收利用的资源环境效益,可为该区域通过电子废弃物协同精准管理来解决资源环境问题提供科学依据和方法支撑.基于改进的保有量系数法、物料系数法、市场价值法及污染系数法,通过估算废弃电视、电冰箱、空调、洗衣机和计算机5类主要产品("四机一脑")的产生量、资源可回收量、资源回收价值及资源环境效益等,对2010～2025年京津冀电子废弃物的回收利用潜力及环境效益进行预测和评估.结果表明, 2010～2025年京津冀废弃"四机一脑"产生量不断增加, 2010～2018年期间年均增长率为7.75%,此后预计将以年均3.07%的速度递增, 2025年废弃"四机一脑"总量将达到1 861.74万台,可回收普通金属27.19万t、塑料12.75万t和贵金属19.45 t. 2019～2025年期间,废弃空调和计算机的资源回收经济价值较高,二者之和占年回收总价值的77.22%;铜和金的回收经济价值贡献比分别为43.37%和19.82%,显著高于其他资源.预计2025年资源回收总价值达50.24亿元,是2010年的3.13倍,...     

生物质废弃物制氢技术研究

本文介绍并比较了目前国内外利用生物质废弃物制备氢气的各种方法,并简要介绍本课题小组热解几种有机固体废弃物制氢的实验结果,展望了利用生物质废弃物制备氢气的发展前景.     

中国生物质废弃物利用现状分析

中国是一个能源资源稀缺的国家,而随着中国经济的发展,我们对能源的需求量越来越大.因此,如何充分有效地利用好中国现有能源资源,显得十分重要.生物质能是一种可再生能源,中国的生物质废弃物资源十分丰富,包括森林能源、农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾等等,这些废弃物资源若能很好的利用,不但能有效的减少环境污染问题,还将会有助于缓解中国的能源危机.中国的生物质废弃物利用技术起步较晚,但也取得了一些比较突出的科研成果,主要有沼气技术、生物质固化成型技术、生物质气化技术、生物柴油技术等.     

调兵山市利用煤层气资源优化能源消费结构的环境效益分析

调兵山市拥有丰富的煤层气资源,但未能全部开发利用。在该市的能源消费结构中,煤炭等传统能源仍占有较大比例,燃煤烟气是该市大气环境质量的主要影响因素之一。本文简要阐述煤层气采输工艺及调兵山市煤层气需求量,从正、负环境影响两个方面进行分析,对比得出利用煤层气资源优化能源消费结构所带来的环境效益。     

中国化石能源以生物质能源替代的潜力及环境效应研究

基于1953~2007年间的统计数据,根据消耗能值相等的原则,计算了中国化石能源能值消耗量及农作物残余物可替代能值量.结果表明,建国初期,化石能源资产消耗的能值量基本可以用农作物残余物来替代;随着化石能源消耗量的与日俱增,化石能源能值消耗与农作物残余物可补偿能值之间的差距越来越大,2007年,我国农作物残余物可替代能值量仅为化石能源能值消耗量的10.35%.对生物质能替代可减少的环境价值损失估算可知:1990~2007年,由于生物质能替代可以减少因煤炭开采造成的环境治理费用773.91亿元;减少因能源消费而造成的环境污染价值损失11311.76亿元,其中由于减少SO2排放而减少的环境经济损失量占环境污染经济损失量的56.93%,减少NOx和灰分排放分别占环境污染经济损失量的33.13%和9.94%.     

佳木斯市生物质能源利用现状及展望

生物质能源具有分布广、总量大、可再生性、低污染性等优点。如何在资源、环境压力日趋严峻的情况下利用生物质能源,发展循环经济,具有重要的意义。佳木斯市生物质种类丰富、生物质能源储量巨大。本文论述了佳木斯市生物质能源现状及利用情况,对生物质能源在未来的发展进行了展望。以期佳木斯在能源结构方面有所转变,充分利用生物质能源,提高资源利用率,减轻资源、环境对城市发展的压力,构建和谐发展环境。     

我国农业生物质秸秆能源化利用的途径及思路

本文介绍了农业生物质能源化利用中存在的问题,并分析了产生这些问题的原因。针对目前我国农村的情况,提出了较为行之有效的解决方法。     

太湖流域废弃生物质能源资源化利用方案

文章在对常州市武进区礼嘉镇进行面源生物质废弃物调研的基础上详细比较了生物质废弃物发酵制备燃料乙醇技术、生物质废弃物发酵制沼气技术、生物质废弃物气化炉技术以及生物质废弃物焚烧发电技术,从技术、经济、应用前景等多方面考量并最终筛选出适合于礼嘉镇试点区域的生物质废弃物利用技术。在对所选技术的应用实例进行调查研究的基础上建立了太湖流域废弃生物质能源资源化的总体方案:本方案拟定在试点区域结合实际情况将部分不适宜用于发酵制备燃料乙醇的农作物秸秆以及禽畜粪便、生活污水污泥等各类生物质废弃物用于生物质发酵制沼气项目,以满足当地部分居民的日常生活所需,同时收集剩余适宜制备燃料乙醇的生物质秸秆用于建设具有广阔应用前景的生物质发酵制备乙醇项目,对体系中产生的污水污泥等废弃物以污泥亚临界水热处理技术予以预处理后用于发酵制备沼气项目。总体方案每年生产燃料乙醇1 875.7 t,生产沼气259.2万m3,副产有机肥1 874.8 t,产生经济效益1 608万元,10年运行期的净收益现值为12 555.4万元,是具有广阔前景且行之有效的循环经济方案,是推动自然生态和人类社会和谐发展的绿色经济方案。     

生物质能源及发电技术研究

随着能源消耗和环境污染之间矛盾的加剧,使得人类需要寻找一些相对比较清洁的可再生能源。生物质能源由于其数量巨大,环境污染小,并具有可再生性,成为目前比较好的选择之一。生物质能发电是生物质能利用的主要方式之一。介绍了生物质能的特点及利用转化方式,重点讲述了直接燃烧发电技术、气化发电技术以及生物质燃料电池技术,最后根据我国国情指出了生物质能利用的主要问题及几点建议。对我国生物质能发电的发展提供了技术参考和技术支持。     

京津冀地区的能源消费和天然气的减排潜力

近两年,京津冀一体化进程不断加快,在实现经济协调发展的同时,还共同面对着能源环境问题。本文分析了京津冀地区,2005~2014年的能源消费情况,及天然气在不同行业的减排效应。该地区的能源消费量占全国总量的比例超过10%,以煤炭为主的能源结构导致碳排放量居高。清洁能源天然气的消费量不断增加,但比例偏低;在传统的化石能源消费行业,天然气对煤炭、石油的替代,不仅促进天然气的消费增长,更具显著的减排效应。     

京津冀区域环境形势及绿色发展路径分析

京津冀是我国经济发展最具活力的地区和人口分布最为集中的区域之一,环境污染严重是影响京津冀区域民生福祉和可持续发展的突出问题。本文在分析城市空间布局、产业发展等与环境质量关系的基础上,阐明走绿色发展之路,才是改善京津冀环境质量的根本途径,并从守底线、优布局、调结构、强基础等方面提出对策与建议,以期为京津冀地区绿色发展和环境质量改善提供决策依据。     

京津冀地区居民采暖"煤改电"的大气污染物减排潜力与健康效益评估

散煤燃烧等低矮面源的排放对京津冀等地区采暖季ρ（PM_2.5）贡献较大,是重污染天气形成的重要原因之一.针对京津冀地区居民采暖“煤改电”治理工程,以2025年为目标年,以不做任何散煤治理工作为基准情景,同时设计2种不同的控制情景（控制情景1、控制情景2）,评估不同控制情景下“煤改电”带来的健康效益.通过综合考量民用散煤占燃煤消费量的比例、散煤PM_2.5排放强度,结合京津冀地区各城市PM_2.5源解析结果,确定民用散煤对大气环境ρ（PM_2.5）的贡献系数,计算空气质量改善情况.在此基础上,综合流行病学相关研究成果,运用环境健康风险评估方法,预测不同控制情景中京津冀地区居民采暖“煤改电”带来的健康效益.结果表明:①京津冀地区在控制情景1中ρ（PM_2.5）年均值分别下降4.9、4.9和1.1 μg/m3,在控制情景2中分别下降5.4、5.6和2.0 μg/m3;②在控制情景1、控制情景2中京津冀地区居民采暖“煤改电”带来的健康效益分别为266.55×108和352.34×108元,分别约占京津冀地区2015年GDP的0.38%和0.51%.研究显示,通过实施”煤改电”,京津冀地区可实现的健康效益相当可观,其中,北京市获得的健康效益最大,其次是河北省和天津市.      

基于WOFOST模型的京津冀地区冬小麦生产潜力评价

研究利用近40年的逐日气候数据,借助WOFOST作物模型模拟分析了京津冀地区冬小麦的生产潜力,通过与实际产量的比较,探讨了提高冬小麦产量的潜力与措施。研究表明：①京津冀地区(除张家口和承德地区)冬小麦光温潜力介于6934~9143kg/hm²之间,从冀中南部向京津地区和冀东北地区逐渐增大,区域平均生产潜力为8037kg/hm²;②冬小麦雨养潜力介于4515~6639kg/hm²之间,由东部和南部随降水量降低依次向西北递减,到冀西北区降至最低,区域平均产量为5771kg/hm²;③影响冬小麦产量的自然因子中,水分是关键限制要素,北部地区也受低温霜冻的影响;④京津冀中部和南部地区的冬小麦生产潜力年际变化波动相对较小,东北部变化波动相对较大;⑤2005-2007年研究区冬小麦的实际单产在2721~7300kg/hm²之间,区域平均5247kg/hm²,相当于潜在产量的50%~80%,其中石家庄地区附近实际产量达到潜在产量的80%以上,天津和沧州地区以及邯郸地区,实际产量与潜在产量的差距较大。     

分类前后苏州市生活垃圾管理的环境效益比较

为系统认识生活垃圾分类对城市环境效益的提升,基于2017~2021年苏州市推行分类前后生活垃圾的处置数据,核算整个收运-处置过程的环境影响潜值,预测苏州市到2035年生活垃圾全过程管理的环境效益. 苏州市自2019年底全面实施生活垃圾分类后,单位质量生活垃圾的环境影响潜值（以PET₂₀₀₀计,下同）由2017年的2.34×10^-13 t^-1降至2021年的1.91×10^-13 t^-1,降幅18.38%,分类可改善生活垃圾全过程管理的环境效益. 以苏州市2021年生活垃圾清运情况为基准,设定不同前端分类效果-后端分质处置规模情景测算,发现生活垃圾前端分类效果梯度提升且末端分质处置能力相应配套后环境效益进一步提升,厨余垃圾分出率和纯度分别提高至40%和95%且实现“垃圾零填埋”的规划处置能力情景下,单位质量垃圾环境影响潜值和碳排放总量较2021年实际情况分别减少23.96%和30.73%. 建立基于苏州市人口规模及经济发展水平的线性模型,预计到2035年苏州市的生活垃圾清运量达696.50万t. 在苏州市生活垃圾前端分类不断改善及环境卫生持续优化的背景下,基于苏州市末端处置能力现状,至2035年分类效果提高后单位质量生活垃圾环境影响潜值为1.54×10^-13 t^-1,总环境影响潜值1.05×10^-6,碳排放总量达到380.17万t;在垃圾末端分质处置规模扩大、原生生活垃圾“零填埋”、厨余垃圾充分资源化的理想情景下,2035年单位质量生活垃圾环境影响潜值为1.28×10^-13t^-1,总环境影响潜值和碳排放总量分别为8.69×10^-7和322.57万t,分别较2021年实际情况减少约5.65%和1.23%. 统筹推进分类收运和分质处置的协同,能更好地控制生活垃圾管理过程的潜在环境影响和碳排放.     

基于LEAP模型的京津冀地区钢铁行业中长期减排潜力分析

京津冀地区是我国钢铁行业集中布局的地区,也是大气污染最突出的地区.分析京津冀地区钢铁行业各类治污工具的中长期减排影响,对于选择最优减排措施、加快推动该地区大气污染治理意义重大.构建基于LEAP模型的京津冀地区钢铁行业模型,以2015年为基准年,以每5 a为一个时间节点,结合规模减排、结构减排、技术减排、末端治理4种减排措施,模拟计算了4种单一政策情景及4种组合政策情景下2015-2030年京津冀地区钢铁行业主要污染物（SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、CO₂）排放量及相应的减排影响.结果表明:在单一政策情景下,规模减排情景对5种污染物减排效果均十分显著.在组合政策情景下,4种减排措施叠加的综合减排情景效果最好,在该情景下京津冀地区钢铁行业到2030年SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、CO₂排放量将分别削减27.73×104、17.85×104、42.94×104、27.35×104、23.15×107 t;在规模-末端治理情景下,除CO₂外其余污染物减排效果仅次于综合减排情景;规模-结构减排情景对PM₁₀和PM_2.5的减排效果相对明显;规模-技术减排情景对CO₂、SO₂、NO_x的减排效果相对明显.研究显示,京津冀地区钢铁行业需要在大力淘汰落后过剩产能、缩减产量等源头治理措施的基础上,持续加强末端治理、提高废钢比例、提升节能减排技术水平等协同治理能力,以提高治污减排效果.      

1980—2015年京津冀地区雁鸭类潜在栖息地连接度变化及驱动因素

近几十年来,京津冀地区湿地面积萎缩,生态功能下降,严重影响了湿地水鸟的栖息地质量及栖息地间的连接,对水鸟类的迁徙、繁殖产生较大干扰,为了从整体上定量分析近几十年来湿地栖息地质量及连接度的变化,采用MaxEnt模型（maximum entropy model,最大熵模型）,基于京津冀地区雁鸭类的出现点和环境因子反演其潜在栖息地,并根据图论法原理,利用ECA指数（equivalent connected area,等效连接指数）,度量1980-2015年潜在栖息地连接度的变化.结果表明:①1980-2015年京津冀雁鸭类潜在栖息地面积总体呈下降趋势,由1980年的6 898 km2减至2015年的3 764 km2,减少了45.0%,其中,低适宜区面积降幅最为明显,为50.5%;2009-2015年高适宜区有增加趋势.②1980-2015年雁鸭类潜在栖息地连接度呈持续下降趋势,2000年以后的连接度下降速率大于2000年以前;潜在栖息地连接结构的空间分布有向环渤海地区转移的趋势,连接结构变化最为明显的区域为京津冀中部平原地区.研究显示,区域气候趋暖变干、水资源的供需失衡、水利工程设施建设以及人口增加与经济发展带来的土地利用变化是潜在栖息地面积与连接度下降的主要影响因子,而近些年保护区的建立及生态补水措施等生态保护政策对高适宜区的退化有一定缓解作用.      

京津冀地区生态分区管控研究

打造世界级城市群是京津冀地区发展战略,未来城镇化进程的快速发展将加剧区域生态问题,加强地区生态保护具有重要意义。本文在识别京津冀生态保护重要地区的基础上,将京津冀地区划分为生态保护红线区、生态功能保障区和生态防护修复区,根据各区特征和问题,明确了不同区域的生态保护目标与对策。     

医疗废物处置工艺改进及运行效果研究

随着医疗废物产生量快速增长,造成了大气、水体、土壤的严重污染。医疗废物无害化处理成为我们当前急需解决的迫切问题。通过对垃圾处置厂医疗废物高温蒸汽处置工艺的研究,在现有工艺仅可处理感染性和损伤性废物的基础上,进行技术改进,通过增加蒸汽骤冷环节,从而增加了对病理性废物处置类别,并能确保环保及卫生达标;同时提高了灭菌率,减容率。设备改进后,可有效地处理病例性废物,有效地减少对环境的污染。     

MODIS C006气溶胶光学厚度产品在京津冀典型环境背景下的适用性

选取3个代表京津冀地区典型环境背景下的站点——北京、香河和兴隆,利用AERONET地基观测的气溶胶光学厚度(AOD)数据,研究了MODIS针对暗地表的C051暗像元法(DT C051)和C006暗像元法(DT C006),针对亮地表的C006深蓝算法(DB C006),以及融合了暗像元法和深蓝算法的融合产品(Combined C006),探讨了基于上述算法的AOD产品在京津冀地区的适应性.结果表明:(1)C006算法的改进对北京和香河站点反演AOD的精度改善较大,而在兴隆站点改善不明显;北京站点,C006深蓝算法AOD适用性最佳;位于城郊的香河站,C006暗像元法AOD最接近AERONET AOD;植被茂盛的兴隆站,Combined C006 AOD反演精度最高.(2)MODIS DT C006在北京站点的反演误差可能是由气溶胶模型与地表反照率共同造成的;MODIS DB C006在香河站点反演误差主要来源于春季的地表反照率和冬季的气溶胶模型两方面.(3)相较于DT C051AOD,DT C006有效数据覆盖率有所降低,但DB C006和Combined C006的数据覆盖率有所增加,且Combined C006 AOD产品数据覆盖率最广;结合MODIS AOD与各站点AERONET的对比验证,结果表明,Combined AOD产品在京津冀地区适用性最佳.