浅谈工业节水措施

本文针对国内工业用水效率较低、节水潜力很大的状况,从管理、技术等方面对工业节水措施进行了介绍.     

黄河三角洲贝类增养殖区海水中16种除草剂污染特征及评价

本文以黄河三角洲贝类增养殖区为研究对象,选取3个典型区域,采用气相色谱-质谱法分析16种除草剂在海水中的污染状况和分布特征。结果表明,黄河三角洲贝类增养殖区海水中检出阿特拉津等10种除草剂,其中阿特拉津、扑草净、西草净、莠灭净、扑灭津和异丙甲草胺6种除草剂的检出率和平均检出浓度均较高;同区域7月海水中16种除草剂平均检出浓度的总量低于4月和10月;L区域16种除草剂平均检出浓度的总量低于H、K区域;聚类分析发现,扑草净、西草净和莠灭净的分布特征相似,异丙甲草胺与上述3种除草剂的分布特征不同,阿特拉津和扑灭津的分布特征不明显;生态风险分析发现,10月贝类增养殖区海水样品中阿特拉津、异丙甲草胺浓度存在中度风险,4月、7月和10月扑草净浓度存在中度生态风险。     

江苏盐城地区地下水水化学特征及形成机理

为了查明江苏盐城地区深层地下水咸化的主要影响因素,采集了不同类型水样(河水、浅层地下水、深层地下水和海水),通过对该地区不同水体的水化学特征、离子比值以及氘氧氚同位素组成进行分析,研究了盐城地区深层地下水水化学特征的形成机理。结果表明:浅层微咸水主要是溶解地层盐分和蒸发作用形成,而滨海港镇的部分地区受到一定程度的现代海水入侵影响。深层地下水总体为淡水,水化学演化以正常的水-岩作用为主,而深层微咸水主要分布在两个地区,一是东部滨海地区的灌河口至大丰一带,二是内陆地区的大丰市及其周边一带。滨海地区的深层微咸水主要是淋滤古海相地层盐分形成,黄沙港镇部分地区则受到轻微的现代海水入侵影响,而内陆地区的深层微咸水主要是浅层咸水下渗造成的。因此,盐城东部沿海矿化度增高的区域应大力加强对地下水的保护,特别是随着全球变暖,黄海海平面有上升的趋势,东部的滨海港镇等受海水入侵影响较大的区域更应引起高度重视。     

煤制天然气发电对中国碳排放和区域环境的影响

PM2.5治理与低碳发展具有显著的协同效应,然而并非所有的PM2.5治理措施都达到低碳的效果,煤制天然气项目是其中最为突出的一类。本文梳理了煤制天然气产业政策与现状,采用全生命周期评价法,对煤炭和煤制天然气发电过程中的CO2、SO2、NOx排放进行了分析。研究结果表明,用煤制天然气替代煤炭,每发1 k Wh电可以减少SO2排放9.73 g,减少NOx排放0.45 g;但同时将多消耗142 g标准煤,增加CO2排放406.2 g。煤制天然气项目对天然气使用地的大气污染防治具有正面作用,但却给煤制天然气生产地带来严重的环境负外部性问题。从而,煤制天然气的生产与消费是一种资源消耗和环境排放的转嫁,而且从整体上提高了我国的煤炭使用量和CO2排放量。定量评估显示,如果将各地建成、在建或拟建的所有煤制天然气项目全部投入生产,每年约消耗8.1亿t原煤,用这部分煤制天然气替代煤炭发电所增加的CO2排放将占2010年全国CO2排放量的3%-6%。因此一味地使用煤制天然气替代煤炭来达到雾霾治理这一目的,忽视其将长期存在的严重的资源环境效率损失和公平损失问题,我国环境保护与低碳发展将陷入"头痛医头,脚痛医脚"的恶性循环。改善我国环境质量的根本途径在于推动能源生产和消费革命,而控制能源消费总量是最为优先的措施。煤制天然气应该用来替代分散的煤炭使用,以此来达到煤炭清洁高效利用的目标。在发电行业,应该大力进行技术改造,实现比使用煤制天然气更好的环境效益。从全生命周期内的资源消耗和环境影响来看,煤制天然气项目建设必须高度重视,慎重决策。     

生态脆弱区自然资本可持续利用及驱动机制--以宁夏为例

自然资本的分类测度和分区管理是可持续发展领域的核心议题。文章基于改进后的三维生态足迹模型,分析了2008—2017年宁夏及其各地级市自然资本利用的时空演变特征,并运用偏最小二乘法揭示了自然资本利用演变的驱动机制,旨在为生态脆弱区自然资本的可持续利用、社会经济的协调发展和生态文明建设提供参考。结果显示:①10年来宁夏人均生态足迹以年均5.01%的速率从3.146 hm²增至4.564 hm²,人均生态承载力相对稳定,人均生态赤字由2.462 hm²扩大至3.839 hm²,自然资本的供需矛盾愈加尖锐;市域尺度上,除固原市外其他各市生态赤字明显,总体上呈由南向北递增趋势。②足迹深度和足迹广度表明流量资本已无法满足需求,对存量资本的消耗成为社会经济发展的常态;市域尺度上,足迹深度呈“北高南低”的分布特征,而足迹广度的空间分布与其相反,二者存在显著的地域互补性。③从地类组分构成来看,林地、草地和水域是全区存量资本消耗的主要方式,耕地尚处于流量资本占用状态,建筑用地已过渡为存量资本;市域尺度上,自然资本利用的可持续性呈“南强北弱”格局,各地类间自然资本利用差异显著。④偏最小二乘回归模型揭示能源消耗、社会消费、经济发展和资源禀赋条件是影响宁夏自然资本利用的显著因素,而人口规模、对外贸易、生态建设、科技进步和产业结构演化对自然资本利用的影响程度较轻;市域尺度上自然资本利用的驱动力差异显著。最后,基于自然资本利用空间分异特征,从供需视角提出了自然资本可持续利用的对策建议和优化路径。     

基于云推理和模糊逻辑关系模型的干旱等级预测方法研究

针对月平均降水量时间序列存在模糊性和随机性的特点,给出一种结合云推理和模糊逻辑关系的干旱等级预测方法。采用徐州站1951~2014年逐月降水量数据,通过计算标准化降水指数(SPI),得到实测干旱等级序列,以1952~2013年SPI指数数据作为样本数据,并提取样本模糊时间序列的52条模糊逻辑推理规则,将某月份的SPI指数数据作为输入变量,利用云发生器进行云推理,得到未来相应月份的干旱等级预测结果。结果表明,研究方法对干旱发生具有一定预测能力,尤其是对无旱的预测比较准确,但是对于干旱状态突变的预测能力较弱,主要是由于发生严重旱灾的可能性较少,导致模糊推理规则较少。因此,对于江苏省以轻旱为主的苏北地区,可以作为早期干旱预警的参考。     

流域系统复杂性与适应性管理

资源、环境与生态已经成为制约我国长期可持续发展的主要瓶颈。本文在分析我国面临的流域性水危机主要特征的基础上,一方面,从复杂系统角度对流域社会-经济-自然复合系统进行分析,揭示了流域管理面临的复杂性与不确定性导致其必定是一个长期、复杂、艰巨的系统工程;另一方面,结合我国重点流域治理历程对现行流域管理模式进行剖析,总结现行管理模式在管理范式与手段、政策与规划制定、社会参与等方面存在的不足与缺陷,它并不能从根本上解决流域性问题。进而通过对适应性管理的分析及其与现行管理模式的比较,强调了适应性管理是完善流域综合管理的有效策略。最终,从管理环境、管理体系、决策机制、管理手段以及科学研究职能等五个方面对我国流域管理转型提出政策建议。     

江苏省水资源短缺风险的相似云评价方法研究

为有效的监测和评估水资源短缺风险的程度,实现水资源可持续开采和利用,提出水资源短缺风险的相似云综合评价模型。针对水资源短缺风险的影响因素同时具有模糊和随机性问题,建立基于熵权和相似云方法的综合评估模型。借鉴现有理论的基础上,综合考虑风险率、脆弱性、可恢复性等5个评价指标,采用熵权法确定各个指标的权重,利用正态云模型定量描述单指标条件下待评价城市水资源的短缺风险等级。给出一种新的计算正态云模型相似度方法——基于组合模糊贴近度的正态云相似度度量方法,通过比较待评价城市与风险等级之间的熵权正态云相似度值的大小,构建基于熵权相似云的水资源短缺风险评价模型。江苏省三大流域的实例表明,该方法简单可行,结果相对客观合理,能够克服现有方法的一些缺点。     

烧结烟气钙基脱硫灰微量元素的浸出特性研究

通过浸出特性试验,分别以去离子水和3种不同pH值的酸性缓冲溶液作浸取剂,研究5种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni与F在密相法、循环流化床烧结烟气钙基脱硫灰中的质量浓度分布情况及浸出规律.结果表明,烧结烟气钙基脱硫灰不具有腐蚀性,其重金属和F-的浸出量与浸出液pH值密切相关,易在酸性条件下浸出,脱硫灰自身的碱性对其重金属等微量元素的浸出质量浓度亦有较大的影响.烧结烟气钙基脱硫灰中微量元素的质量浓度均远低于<危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别>(GB 5085.3-2007)规定值,不属于具有浸出毒性的危险废物.脱硫灰中Pb2+、Ni2+、Cd2+的浸出质量浓度稍高于西德的固体废弃物填埋标准,在脱硫灰处置时应关注其中Pb、Ni、Cd可能带来的潜在危害.     

有机膨润土对对硝基苯酚吸附性能的研究

以溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)和溴化十六烷基吡啶(CPB)两种表面活性剂对钠基膨润土进行有机改性,研究了改性后的有机膨润土的用量、介质pH值、作用时间、溶液中对硝基苯酚的浓度等因素对膨润土去除对硝基苯酚的影响.结果表明:同一浓度条件下,CTMAB-有机膨润土对对硝基苯酚的去除率和吸附量均比CPB-有机膨润土高;当对硝基苯酚溶液pH在2-10范围内,2种有机膨润土对对硝基苯酚的吸附性能变化不大,但当pH上升到12时,2种有机膨润土对对硝基苯酚去除率分别下降20.5%和36.2%.2种有机膨润土对对硝基苯酚的吸附可用Freundlich方程加以描述.