高效率颗粒物微物理模型简介与重污染过程应用分析

中国细颗粒物(PM2.5)导致的空气污染和雾霾天气问题越来越突出,在低层对流层中很多地方都有显著的二次颗粒物生成过程,因此对颗粒物物理化学转化过程的研究具有重要意义,其转化过程对空气质量模式模拟和预报的准确性有重要影响。高效率颗粒物微物理(APM)模型经过近20多年的研究和发展,在全球化学传输模型(GEOS-Chem)、区域性气象和化学预报模型(WRF-Chem)通用地球系统模型(CESM-CAM5)等气象及环境空气质量预报模型中取得了很好的应用验证,能够在全球/区域等不同尺度对粒子生成、长大、凝聚、消除等微物理过程以及气溶胶光学厚度(AOD)、直接/间接辐射强迫等进行模拟。应用GEOS-Chem-APM模式模拟了2014年2月京津冀区域的重污染过程。结果显示,湿度模拟的准确性对其他物理和污染物浓度等模拟结果有重要作用;2月20—26日的重污染过程模拟结果与实际观测较为吻合,主要污染特点是较高的湿度(90%以上),同时,二次颗粒物和包裹了二次物种的一次颗粒物(黑碳/有机碳)是低能见度的最大贡献者。     

我国典型村庄农村环境质量监测与评价

选取典型村庄,基于农村环境质量监测和评价方法,对典型村庄2014年农村环境质量进行监测和评价,结果表明:典型村庄环境空气质量状况总体良好,达标比例为82.0%,超标村庄多分布在中国西北地区;农村饮用水源地水质较差,总体水质达标比例为67.1%,地表水和地下水饮用水源地水质达标比例分别为89.8%和52.6%;农村地表水环境质量欠佳,Ⅰ~Ⅲ类水质断面占72.7%,饮用水水源地和地表水水质各地区均存在超标村庄;部分地区土壤重金属超标问题较为突出,出现监测项目超标情况村庄占20.6%,土壤超标村庄主要集中在中国东北、华中和华南等地区;农村生态质量状况相对较好,"较差"和"差"的县域主要分布在中国西北和华中北部地区。     

麦秆酸预处理后与猪粪混合发酵提高产气量的效应研究

为了研究不同水平的酸处理对麦秆混合发酵过程中各指标变化的影响,本试验通过测定不同醋酸浓度、时间处理后的麦秆与猪粪混合厌氧发酵进程中还原糖、挥发性脂肪酸(VFA)含量,以及p H值变化和甲烷产量,探究各指标的关系并优化得出最佳醋酸处理组合,以期为酸预处理混合发酵实现高甲烷产量提供可靠的理论依据.结果表明,醋酸处理后的麦秆通过与猪粪混合发酵可明显提高甲烷单位产量,增幅为124.28%~207.40%.发酵过程中还原糖、VFA、p H值间相互影响.通过响应面法建立模型,得到醋酸处理的最优组合为浓度3.35%、时间6.75d,最大甲烷单位产量751.97 m L·g-1(以VS计).     

臭氧+曝气生物滤池深度处理工艺试验研究

针对某污水厂出水不达标的情况,本研究采用臭氧(O3)和曝气生物滤池(BAF)组合工艺对其进行深度处理.结果表明,当采用两级臭氧+曝气生物滤池工艺时,出水COD在31～46 mg/L,色度在13～29倍,均达到一级A排放标准.在最佳运行条件下,臭氧氧化使相对分子质量大于50 000的有机物含量减少10％,小于1 000的有机物含量增加14％.曝气生物滤池工艺使相对分子质量小于1 000的有机物含量降低了24％.     

重庆市环境污染与经济增长关系的实证研究

基于环境库兹尼茨理论(EKC),选取1995年-2012年重庆市工业“三废”的排放数据和对应年的经济数据,对两者关系进行回归模拟.研究结果表明,三项环境污染指标(工业废水、工业废气、工业固废的排放量)均与人均GDP之间存在着N型的三次曲线关系,其中工业废水和固废呈倒N型,废气的变化总趋势呈正N型.根据模拟结果,结合重庆市的实际情况,进一步分析了三条曲线的特征,并对曲线变化做出了相关解释,为重庆市的环境保护与生态经济建设提供了有利的科学依据.     

中国污染物总量减排数据核算体系研究

"十一五"期间,中国对COD和SO2两种污染物开展总量减排工作,预期指标超额完成。"十一五"期间构建起来的总量减排数据核算体系为中央政府提供了相对准确的减排数据,是减排取得成功的基础。本文通过研究减排数据核算体系来对总量减排的成功进行制度性解释。本文采用文本分析和实地调研的方法,描述了中国减排数据核算体系的组织机构及其基本职责,整理出了自下而上的数据生成、流动机制和自上而下的数据核查、反馈机制,归纳出总量减排数据核算体系相较于传统环境统计的基本特征:一是设立了区域督查中心和各级总量控制部门等专门的组织机构;二是数据的双向流动机制,中央拥有对减排数据的审核权和最终确定权,并且会将正式确定后的数据逐级反馈给地方政府并应用于上级政府对下级政府的行政考核当中去;三是在数据核算中采用环境监测数据,并因此进行了全国范围的环境监测能力建设;四是减排工作全过程数据核算。这些新特征使得中国减排数据核算体系得以提升减排数据质量,对地方政府可能的违规行为进行约束;将减排绩效与地方政府考核相结合,通过政治激励促进地方政府开展减排工作;加强地方政府环境监管能力,保障减排工作的开展和完成。但现有数据核算体系仍然存在监测数据利用不到位而导致行政成本较高、减排量核算细则"一刀切"导致政策公平性缺失等亟需改进完善的问题。     

闽江河口互花米草海向入侵对湿地土壤nirS型反硝化微生物群落结构及多样性的影响

2020年秋季,在闽江河口鳝鱼滩东部的互花米草分布区,由陆向海方向选择互花米草海向入侵前的光滩(MF)、入侵1～2年的互花米草湿地(SAN)和入侵6～7年的互花米草湿地(SA)为研究对象.基于高通量测序技术,探讨了互花米草海向入侵对土壤nir S型反硝化微生物群落结构及多样性的影响.结果表明,变形菌门(Proteobacteria)均是互花米草不同入侵阶段土壤中nir S型反硝化微生物的优势门(90.41%～97.36%),其次是厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),三者在SAN和MF土壤中的丰度均与SA存在显著差异(p<0.05).不同入侵阶段土壤中共有的nir S型反硝化细菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、偶氮弧菌属(Azoarcus)、陶厄氏菌属(Thauera)、Sulfurifustis属、副球菌属(Paracoccus)、鲁杰氏菌属(Ruegeria)、红肠命菌属(Rubrivivax)、趋磁螺菌属(Magnetospirillum)和福格斯氏菌属(Vogesella),其中,假单胞菌属是...     

"双碳"背景下光伏行业发展研究与展望

光伏发电行业健康发展,不仅是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键路径,同时也是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。本文梳理了“十三五”时期制约光伏行业发展的外部因素,分析了光伏电力成为新型电力系统的主体能源所亟待解决的核心问题,并结合相关政策要求和行业动向,综合研判“十四五”时期以光伏为代表的可再生能源行业法制进程和政策体系构建进程将会提速,“两个一体化”模式创新、全国电力市场建设及先进技术示范推广将加快推动行业良性变革发展。     

2000~2020年京津冀BVOCs排放量估算及时空分布特征

为研究京津冀地区天然源挥发性有机化合物(BVOCs)近20a排放量及时空分布特征,本文基于卫星遥感解译获得的2000年、2005年、2010年、2015年、2020年共5期中国土地利用数据,计算获得了京津冀地区各市县BVOCs排放量及排放组成,同时对京津冀地区近20a的BVOCs排放的时空分布进行了特征分析.结果表明,近20a京津冀地区BVOCs平均排放总量为76.40万t/a,其中河北省、北京市、天津市的平均排放总量分别为59.11万t/a,15.29万t/a,2.00万t/a;按照排放组成分析,ISOP平均排放总量为16.80万t/a,占总排放量的21.99%,TMT平均排放总量为29.62万t/a,占总排放量的38.77%,OVOCs平均排放总量为29.97万t/a,占总排放量的39.23%.根据排放时间特征分析,京津冀地区冬季BVOCs排放量最低、夏季BVOCs排放量最高.BVOCs排放的空间分布与土地利用类型和植被分布密切相关,不同土地利用类型的BVOCs排放贡献具有显著差异,近20a京津冀地区林地、耕地、草地的BVOCs平均排放量分别为60.33万t/a,12.78万t/a,2.31万t/a,分别占总排放量的78.90%,16.79%,3.04%.京津冀地区BVOCs空间排放分布差异比较明显,北部、东北部的整体排放量明显高于南部、东南部.本研究可为BVOCs的计算提供研究思路,同时可为京津冀地区空气污染治理提供有关基础数据.     

人为排放及气象因素对空气质量影响的定量分析——以疫情期间邢台市为例

选择河北省邢台市作为研究对象,将2020疫情作为一个极限管控措施下的极限减排实验情景,把2021疫情作为未来常态化疫情防控实验分析情景.与疫情前期对比,两次疫情期间臭氧浓度均有提升且2021疫情时期颗粒物浓度同样有提高,2020疫情时期其他污染物浓度均有不同程度的改善,而与2019历史同期相比,两次疫情期间臭氧浓度同样有升高现象,除此以外,2021疫情时期污染物改善较好.利用长短期记忆网络（LSTM）算法和空气质量预报模式系统（WRF-CMAQ）量化了两次疫情时期气象因素对于污染物浓度变化的影响,根据空气质量模拟法反推了不同污染物受人为影响的浓度变化.实验结果表明,LSTM算法在两次疫情期间的模拟均显示人为影响对污染物产生了负影响（降低了污染物浓度）且在总变化影响中占比较高,而CMAQ模式模拟结果中的气象因素影响占比远高于LSTM算法.CMAQ模式在两次疫情模拟中表现出了不同的结果,在2020疫情中人为影响占据了主导,而在2021疫情中,相比较2020疫情时期,除NO₂外,人类活动对其他污染物的影响均为正值（促进了污染物浓度升高）.