天山北坡经济带经济发展与污染减排潜力以及工业绿色发展策略

天山北坡经济带是"一带一路"倡议中最大的综合经济带之一,其经济与环境协调发展模式可为"一带一路"沿线国家实现区域绿色发展提供借鉴.通过引入区位熵的概念,从空间维度对天山北坡经济带各经济区主导行业进行分析,并采用情景分析方法从时间维度对天山北坡经济带不同经济发展情景下的污染物减排潜力进行分析.结果表明:①区位熵分析结果显示,石化、冶金、食品饮料、纺织服装、煤炭、能源供应等行业是天山北坡经济带的主导行业,占天山北坡经济带工业总产值的84%.②情景分析结果显示,与2014年相比,情景1（现状情景）下天山北坡经济带2020年COD_Cr和SO₂排放量将会增加90.86%和194.26%,情景2（产业结构调整情景）下将分别增加66.48%和84.97%,情景3（科技创新情景）下将分别增加42.34%和113.77%,情景4（生态工业园情景）下则分别降低8.39%和8.77%.③在污染物减排方面,情景4下COD_Cr和SO₂排放量分别较情景1降低52.00%和69.00%.④根据情景分析结果,特别是生态工业园情景下的减排潜力,结合目前天山北坡经济带6个经济区主导行业发展现状,从空间维度、时间维度和产业维度提出天山北坡经济带的工业绿色发展策略,主要包括积极创建生态工业示范园区、发展循环经济、调整产业结构、开展技术创新等.      

北京市土壤风蚀扬尘排放因子本地化

土壤风蚀扬尘源是细颗粒物(PM_(2.5))的来源之一,对比国内典型省市扬尘源排放清单,发现土壤风蚀扬尘源对本地扬尘源PM_(2.5)排放清单的贡献率最大差别为4个数量级.本研究改进一种土壤风蚀扬尘排放因子公式及参数值确定方法,利用遥感影像、中国土壤数据集和各区气象数据,分别获得北京市平原区植被覆盖因子(V)、土壤风蚀指数(I)和气候因子(C)空间分布,并估算土壤风蚀扬尘PM_(2.5)排放因子空间分布.结果表明:①以北京市2017年为例,发现国内学者计算的C值都存在不同程度低估,PM_(2.5)排放因子存在高估或低估;②V、I和C值都具有明显空间差异,V、I和C值平均值分别为0.63±0.09、 188±73和0.029±0.009,各区V、I和C值的最大值分别是最小值的1.5、 2.1和4.5倍;③北京市土壤风蚀扬尘PM_(2.5)排放因子呈现西北和东南方向较高的空间分布,全市平均排放因子为(0.001 8±0.000 8) t·(hm~2·a)~(-1),是最高区(西城)和最低区(平谷)数值的0.54和3.12倍,较高强度(0.6～0.8]和高强度(0.8～1.0]的标准化排放因子面积占比分别为0.72%和0.04%.     

四乙烯五胺改性生物质炭对水中锌(II)的吸附性能研究

以苹果枝和葡萄枝为原料,制备了苹果枝生物质炭和葡萄枝生物质炭,并采用化学改性方法处理两种生物质炭,分别得到表面键合了四乙烯五胺的改性苹果枝生物质炭和改性葡萄枝生物质炭.采用红外光谱、扫描电镜等对两种生物质炭及其化学改性产品分别进行了表征,比较了两种生物质炭及其改性产品对水中Zn~(2+)的吸附性能,并分析了吸附动力学和等温吸附特性.结果表明,改性生物质炭增加了表面吸附位点,最大吸附量明显增加,相同吸附量所用吸附时间大大缩短,吸附效果显著提高.4种吸附剂的吸附行为均符合准二级动力学模型及Langmuir方程.生物质炭吸附重金属的机理初步判定是以离子交换和阳离子-π键的作用为主,改性生物质炭对Zn~(2+)吸附量和吸附速度的显著提升主要与键合基团的螯合作用有关.     

徐淮地区冬季AOD时空特征及气象因子研究

文章基于国产高空间分辨率卫星高分一号(GF-1)的WFV数据实现对徐淮矿区及周边区域的AOD深蓝算法反演和时空特征分析,并结合AERONET站点数据进行反演精度验证。同时,将研究区AOD反演结果与气象因子进行相关性分析。研究结果表明:(1)AOD反演结果与AERONET站点数据相关性较高,相关系数R2为0.899,RMSE为0.158,说明深蓝算法对于矿区及周边城市的AOD反演较适用;(2)研究区2014-2017年AOD高值区呈现逐渐扩张趋势,人口密集区显著高于高植被覆盖区;(3)空气污染时期气溶胶浓度的增长会对气温产生冷却效应,与相对湿度呈一定正相关性,且抑制降水生成。此外,研究区西北部相山的高地形和盛行西北风也可能是阻碍高空气溶胶颗粒物扩散的重要条件。     

贵州南明河水环境综合整治与水质模拟

以贵州南明河为例,对城市河道水环境综合治理全流程进行了系统的定量综合分析.污染识别结果表明,外源污染是造成南明河污染的关键原因,其对南明河COD、氨氮和TP等污染物的贡献分别达68%、95%和77%;COD和氨氮是南明河的主要入河污染物(80%和60%的入河外源来水中COD和氨氮水平劣于地表V类水).采取截污纳管、污水处理及河底清淤等针对性的治理措施,可共削减南明河COD、氨氮和TP污染负荷41414.6、874.2和218.0 t·a~(-1);通过生态建设恢复河道自净能力并运行半年后,南明河整治段劣V类河道长度占比从整治前的51.0%下降至17.4%,达到地表水V类的水质段由原来的10.1%提高至24.3%.建立MIKE模型预测综合整治措施3期工程全部完工时南明河水质运营情况发现,南明河下游水质断面能稳定达到IV类水体,但在枯水期仍可能存在部分河段TP和氨氮超标的情况.通过从上游水库(红枫湖,II类水)进行生态补水以保障南明河干流城区段稳定达标IV类水体,在考虑模拟误差且保证率高于90%的情况下,枯水期最高补水量应达到3.47m~3·s~(-1).     

多聚物吸附纳米零价铁在多孔介质中的迁移

针对纳米零价铁在多孔介质中的迁移特点,本文通过实验室柱实验和腐蚀实验分析了不同聚丙烯酸（PAA）包覆浓度下的纳米零价铁（nZVI）在石英砂介质中的迁移和其接触不同电解质溶液6h的反应活性.利用迁移距离和穿出率,表征了不同纳米铁材料的迁移性能.应用pH值、氧化还原电位（ORP）、Fe²⁺浓度、X射线衍射（XRD）和Fe⁰含量随时间变化图像表征纳米零价铁腐蚀程度.实验结果表明,PAA显著提高了纳米零价铁材料的迁移距离.10%聚丙烯酸包覆浓度下,实验室合成纳米零价铁的迁移效果最佳,穿出率可达58.65%.在6h的腐蚀实验中,10%聚丙烯酸包覆的零价铁含量有一定的降低,但是零价铁损失相对于20% PAA包覆的零价铁少.综合考虑迁移性和反应活性,10% PAA包覆浓度下实验室合成纳米零价铁是适用于地下水污染原位修复的最佳材料.     

城市污水处理过程中微塑料赋存特征

以上海某污水厂为例,研究了中国沿海城市污水厂进出水、污泥中微塑料的赋存特征及微塑料排放量.结果表明,污水厂进出水中微塑料形态主要为纤维状.进水含量最高的种类依次为人造丝（36.84%）、合成革（21.05%）和聚酯纤维（18.42%）,出水中的种类依次为合成革（26.67%）、人造丝（24.44%）、聚酯纤维（17.78%）和聚乙烯（15.56%）.微塑料在总进水中的丰度为117n/L（n为微塑料个数）,调配水中为90n/L,总出水中为52n/L,污泥中为180n/50g（湿重）.该污水厂日出水量为280万m³/d,据此估算微塑料量由总进水中3276亿n/d降至总出水中1456亿n/d,去除率为55.6%.污水厂根据实际进水水质确定剩余污泥量150tDS/d,含有5.4亿个微塑料.此外,根据本研究结果讨论了有关国际刊物中对我国大陆范围内个人护理用品中微塑料入海量的不准确估算.     

低温等离子强化复合钙基吸附剂脱汞实验研究

在固定床吸附实验台上对低温等离子改性前后的复合钙基吸附剂进行脱汞实验,深入探究SO₂和O₂对具有较高孔隙率和比表面积的复合钙基吸附剂脱汞性能的影响.并通过多种表征手段和方法分析复合钙基吸附剂对Hg⁰的吸附机理.实验结果表明,由于等离子改性提高了吸附剂表面的含氧官能团的相对含量,经等离子改性的复合钙基吸附剂的脱汞效率有明显提高.在N₂+0.07% SO₂+6% O₂气氛下,吸附剂脱汞效率相比于无氧气氛由23.7%增至91.2%,吸附剂脱汞效率明显提高.此时吸附剂表面的羟基、酯基官能团作为主要反应活性位点,而羰基官能团的作用不明显.O₂的存在促使活性炭表面由碳原子不饱和键形成的活性位增加,促进了Hg⁰的吸附,同时生成多种汞化合物.随着SO₂浓度升至0.15%,改性复合钙基吸附剂表面活性位再次出现不足,此时SO₂抢夺Hg⁰的吸附位点,脱汞效率降至23.3%.     

600MW燃煤电厂痕量元素排放特性实验研究

使用USEPA Method 29方法对600MW燃煤电厂SCR、ESP和WFGD前后4个测点进行烟气痕量元素同时取样,研究了12种痕量元素（Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb）的排放特性.结果表明：整个电厂系统、锅炉、SCR、ESP和WFGD中痕量元素的质量平衡率都在可接受范围内,实验结果准确可靠.这12种痕量元素主要分布于ESP飞灰中,相对分布率为69.97%~98.79%.底渣中痕量元素的相对富集指数在0.04~0.51之间,ESP飞灰中痕量元素的相对富集系数在0.3~1.23之间.ESP飞灰中的As、Cd和Pb以及WFGD废水中的Mn、Co和Ni可能会对土壤和地下水产生污染,需要引起关注.12种痕量元素向大气中的排放浓度位于0.02~12.57μg/m³之间,排放因子位于的0.01~2.13g/10¹²J之间,Ni、As、Cd和Pb这4种元素的排放浓度分别达到2.04、0.13、0.02和3.35μg/m³,都远超欧盟空气质量标准中的排放限值,需要加以重视进行限制.