中国磷循环系统的物质流分析

以磷元素为例,运用物质流分析方法建立了2000年全国水平上的静态磷物质流分析模型(PHOSFLOW),并对中国磷循环系统的结构特征与物质利用效率特征进行了系统识别.结果表明,2000年中国磷的总物质需求量达到815.9万t,经过社会经济系统代谢后输出到国内环境的磷物质量为744.6万t,其中进入水体磷负荷107.5万t,由于磷的生产和消费部门的磷物质利用效率水平较低,中国磷循环系统在整体上呈较为典型的单向、开放式物质流结构.     

流域水污染防治的比较研究——淮河与莱茵河、多瑙河

为了从流域综合治理的角度识别淮河流域水污染控制的主要特征,利用DPSIR框架各环节的主要指标和信息,通过比较研究分析淮河流域与国外流域的相似性和差异性,认为淮河流域的主要特征为：人口密度较高且持续增长、城镇化快速发展;经济规模不断扩张且主要以粗放式工业增长为动力;流域管理机构的权威性和协调能力不足;水污染处理基础设施建设严重滞后,污染减排和水质改善效果不佳。最后从水污染防治的规划目标、策略等方面提出建议。     

稻田土壤N2O消纳能力及nosZ-I型功能种群应答机制

稻田土壤长期的淹水厌氧环境有利于反硝化作用的进行,是导致N₂O大量排放的重要原因之一.目前,关于稻田土壤N₂O排放特征的相关研究已有不少,然而关于稻田土壤N₂O的消纳能力及相关功能微生物的应答机制尚不明确.本研究以淹水水稻土原状土柱（0~5 cm）为研究对象,在土柱底部输入外源N₂O气体,系统监测所添加外源N₂O通过土柱的浓度及关键土壤因子的动态变化特征,以及分析nosZ-I型功能种群组成的演替规律,以期揭示淹水水稻土N₂O的消纳能力及nosZ-I型功能种群的应答机制.结果表明,外源N₂O输入后约97.39%扩散进入土柱,逸散出土表的N₂O占0.72%~7.75%,达到排放高峰后被土壤继续消耗,培养192 h后外源N₂O处理比对照多消耗67.10% N₂O,N₂O消耗速率提高144.2%.同时,NH₄⁺-N、NO₃^--N和DOC分别多消耗了19.65%、16.29%和8.41%.N₂O输入192 h后nosZ-I的群落多样性没有显著差异,但是其种群组成发生显著改变：优势菌株OTU5004、OTU5065、OTU960和OTU1282（Proteobacteria）相对丰度显著提高,其中OTU5004菌株相对丰度比初始样和CK升高7.30%和4.63%,非优势菌株OTU5265（Azoarcus sp.）比初始样和CK升高0.33%和0.15%.上述结果表明,0~5 cm深度渍水水稻土壤具有很强的N₂O消耗能力,外源N₂O添加使N₂O消耗速率明显加快,提高了淹水水稻土壤对N₂O的消纳潜力,促进碳氮转化和nosZ-I群落组成变化,这将为降低大气N₂O排放提供新的参考.     

固定化包埋填料高氨氮负荷下短程硝化稳定运行特征

为了探讨固定化包埋填料高氨氮负荷下短程硝化的稳定运行研究,以固定化技术包埋一定量硝化菌填料为载体,并利用序批次反应器进行处理人工配置的氨氮废水实验,该实验研究了实现短程硝化影响因素DO、有机物的控制范围,驯化期间,分别将温度、pH值、DO控制在（31±1）℃、7.8~8.2、1.8~2.0 mg·L-1范围内,进水有机物浓度始终保持在50 mg·L-1以下,体积填充率为15%,采用高游离氨（3.03~14.18 mg·L-1）对NOB产生抑制作用,使活性填料中的AOB成为优势菌群,通过历时55 d的培养实现了该填料短程硝化的启动及稳定运行,结果表明,进水氨氮浓度保持200 mg·L-1左右,氨氮去除速率高达28.29 mg NH4+-N·（L·h）-1的同时,氨氮的去除率>97%,亚硝酸盐积累NO2--N/NOx--N>85%,实验同时还考察了活性填料的抗冲击负荷能力与单个周期内短程硝化运行特征。     

2050年中国能源消费结构的系统动力学模拟——基于重点行业的转型情景

面向2050年世界能源发展形势与中国发展实际,推进能源转型与保障油气供给是关乎国家发展和能源安全的重大前瞻性问题。考虑能源转型这一关键前提,基于重点行业部门的政策情景模拟了中国能源消费的总量与结构变化情况,并分析了中国油气消费需求及其对外依存情况。结果显示:(1)若实行积极的部门能源转型政策,中国的一次能源消费总量将在较大幅度上低于参照情景,并有望在2040年达到峰值,其峰值在5755～7000 mtce之间。具体来看,煤炭消费可在2030年前达峰,石油消费在两种转型情景下均将在2040年达到峰值,而天然气仅在加速转型情景下可于2035年实现消费达峰。(2)从推进能源结构转型角度看,在转型情景下中国2050年煤炭消费量占能源消费总量的比例为21%,在加速转型情景下到2050年煤炭占能源消费总量的比例将不足10%;无论是在转型情景下还是加速转型情景下,到2050年油气消费占中国能源消费总量的30%;若推行更加积极的转型政策,在加速转型情景下中国到2050年非化石能源消费占比将超越化石能源。(3)高需求低产出将导致中国油气对外依存度在中长期内处于较高水平,因而,在2050年前保障国家能源安...     

含油废水异质结微通道分离机理及实验

石油炼制废水等石化行业含油废水普遍存在油分与悬浮物高度复合、油分乳化且水质剧烈波动等特征,其达标处理成为关乎企业绿色发展与产能拓展的关键因素。针对含油废水分离资源化需求,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、四氢呋喃(THF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、固化剂等配制涂敷剂,通过喷涂石英砂制备了改性颗粒,并混合常规石英砂构建了异质结颗粒群,由此开发出异质结微通道沸腾床分离实验装置,考察了其对复合污染乳化废水中污染物的分离效果。结果表明：涂覆改性颗粒的接触角明显增加,且改性颗粒与油滴接触的微界面动态识别过程表明其较原始石英砂的疏油性显著增加;异质结颗粒群经过撕裂、剥离和聚并过程,将乳化液中10 μm以下的细小油滴有效聚结并确保废水油分去除率超过92%。针对油分和悬浮物质量浓度不超过50 000 mg·L⁻¹的实际石化废水,现场10 m³·h⁻¹规模的异质结微通道沸腾床侧线实验结果表明,在常规工况和波动工况条件下,其出水平均油分质量浓度分别为11.4 mg·L⁻¹和18.2 mg·L⁻¹,悬浮物质量浓度则分别降至21.3 mg·L⁻¹和29.1 mg·L⁻¹,且经过20 min反洗后沸腾床分离器满足长期稳定运行要求。     

高硬度废水处理生化池中泥-灰旋流分离实验

针对高硬度废水生化处理过程中生成的无机灰分导致污泥活性降低和沉降性差等问题,采用旋流分离方法实现污泥原位脱灰以改善废水综合处理效能。通过离线和在线实验,探究了污泥与无机灰分的结合形式、泥灰混合物旋流分离效率以及旋流处理对高硬度废水生化处理效率的影响。结果表明,6组不同Ca²⁺浓度的来水经过150 d生化实验,生化池污泥有机质占比从进水Ca²⁺浓度为0 mg·L⁻¹时的0.75降至Ca²⁺浓度为2 400 mg·L⁻¹时的0.39,生化系统COD和氨氮去除率也相应降低11%和60%;原子力显微镜测试结果表明,来水含钙条件下生化池污泥表面因无机灰分附着导致其粗糙度从无钙来水下的20.5 nm增至38.2 nm,且活性污泥与无机灰分间的非稳态结合可通过离心等物理法实现分离;来水Ca²⁺浓度为800 mg·L⁻¹时,泥灰混合液经过最佳结构旋流器10次循环分离,其有机质占比从0.17升高至0.37;依托120 m³·h⁻¹煤制氢废水处理SBR进行旋流脱灰侧线实验,经过3个月连续运行,改造生化池污泥有机质占比较对比样从0.21提升至0.45,且出水平均COD和氨氮分别降低17.1 mg·L⁻¹和14.3 mg·L⁻¹。活性污泥在线旋流分离调理可为高硬度废水生化处理提标改造提供参考。     

新时期完善全链条环评管理制度的建议

环境影响评价（以下简称“环评”）制度作为生态环境源头预防的重要手段，有力支撑生态文明建设、推进生态环境治理能力现代化。当前，我国已建立了包括生态环境分区管控，项目环评、规划环评，以及区域发展战略（政策）评估的环评体系和排污许可管理制度体系，但是全链条环评管理在制度联动、衔接融合和管理闭环等方面仍存在薄弱环节。为进一步健全生态环境源头预防制度体系，须加快构建功能定位明确、责任边界清晰、衔接关系顺畅的全链条环评体系；建立生态环境分区管控与环评管理、排污许可等制度之间“四联动、三融合、两闭环”的基本模式。建议进一步完善全链条管理制度顶层设计，推动重点领域科技攻关，深化政策创新试点，强化能力建设，为推进美丽中国建设提供支撑保障。