基于碳平衡核算的寒冷地区高校校园低碳建设策略研究

以校园碳平衡核算为主要技术手段的量化分析,能够目标明确的阐释校园内碳排放和碳吸收情况,根据碳排放量和碳吸收量占比制定相应的校园低碳减排建设策略,对高校今后的低碳化发展能够提供科学性、准确性的量化依据。本文考虑到碳排放因子的差异性,以实体项目作为分析基础,遴选与集成既有碳排放核算方法,进行了寒冷地区校园碳平衡核算。目标校园为山东建筑大学新校区,计算边界为山东建筑大学新校区空间范围内所有建筑和设施运行产生的、与学校日常事务相关的全部能源消费CO2排放。计算时间以2014年为参照基准年份,以2015年为主要计算年份。碳平衡计算结果表明:2015年校园碳排放量,建筑为20 051 t,交通为171 t,生活为6 576 t;碳吸收量中绿植固碳11 936 t,光伏固碳266 t,净排放24 596 t。校园碳排放系数为3.02,人均碳排放系数为1.04。分析核算数据,校园内碳排放量主要集中于建筑的日常运行用能排放,建筑用能排放中煤炭电力天然气,所涉及耗能用途主要为冬季采暖、空调、照明、热水及炊事。因此,这些用能成为影响校园碳排放的主要影响因素,据此提出高校校园碳减排策略,主要包括:基于碳平衡预测下的校园规划;遵从地域气候特征的生态补偿;建筑单体的低碳化设计与改造;设备系统的低碳化调适与更新;可再生能源的替代性应用。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征简

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1.1%~2.1%范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统干化床;4—11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0.079升高到0.742,芦苇床从0.042升高到0.715。经过3 y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

Modeled and observed fine particulate matter reductions from state attainment demonstrations

States rely upon photochemical models to predict the impacts of air quality attainment strategies, but the performance of those predictions is rarely evaluated retrospectively. State implementation plans (SIPs) developed to attain the 1997 U.S. standard for fine particulate matter (PM_2.5; denoting particles smaller than 2.5 microns in diameter) by 2009 provide the first opportunity to assess modeled predictions of PM_2.5 reductions at the state level. The SIPs were the first to rely upon a speciated modeled attainment test methodology recommended by the U.S. Environmental Protection Agency to predict PM_2.5 concentrations and attainment status. Of the 23 eastern U.S. regions considered here, all but one achieved the 15 μg/m³ standard by 2009, and the other achieved it the following year, with downward trends sustained in subsequent years. The attainment tests predicted 2009 PM_2.5 design values at individual monitors with a mean bias of 0.38 μg/m³ and mean error of 0.68 μg/m³, and were 95% accurate in predicting whether a monitor would achieve the standard. All of the errors were false alarms, in which the monitor observed attainment after a modeled prediction of an exceedance; in these cases, the states used weight-of-evidence determinations to argue that attainment was likely. Overall, PM_2.5 concentrations at monitors in the SIP regions declined by 2.6 μg/m³ from 2000–2004 to 2007–2009, compared with 1.6 μg/m³ in eastern U.S. regions originally designated as attainment. Air quality improvements tended to be largest at monitors that were initially the most polluted.

ImplicationsAs states prepare to develop plans for attaining a more stringent standard for fine particulate matter, this retrospective analysis documents substantial and sustained air quality improvements achieved under the previous standard. Significantly larger air quality improvements in regions initially designated nonattainment of the 1997 standard indicate that this status prompted heightened control efforts. The speciated modeled attainment test is found to be accurate and slightly conservative in predicting particulate concentrations for the cases considered here, providing confidence for its use in upcoming attainment plans.     

环境因素对不同工艺人工湿地反硝化功能基因丰度影响

反硝化细菌在人工湿地对N元素去除的过程中发挥着关键作用.为了解湿地类型、基质、植被和水力负荷及物理参数对人工湿地反硝化功能细菌丰度的影响,构建了9个不同工艺组合的人工湿地小试装置.利用实时荧光定量PCR技术检测湿地基质中反硝化功能基因nirS,nirK和nosZ的丰度.结果显示,湿地中nirS,nirK和nosZ丰度(以每ng总DNA中的拷贝数计)分别为4.88×103～2.13×105 copies/ng,1.2×101 ～ 2.14×103 copies/ng和1.98×103～ 2.09 × 105copies/ng,其中nirS显著高于nirK丰度,nirS丰度与湿地出水的pH显著正相关.分析湿地4种设计参数对反硝化功能基因丰度的影响程度,结果显示,对nirS丰度影响程度大小依次为湿地类型＞植被类型＞水力负荷＞基质类型,水平潜流和上行垂直流人工湿地中nirS丰度显著高于下行垂直流人工湿地,无植物人工湿地nirS丰度显著高于有植物人工湿地;对nirK丰度影响程度大小依次为湿地类型＞植被类型＞基质类型＞水力负荷,水平潜流人工湿地nirK丰度显著高于下行垂直流湿地;对nosZ丰度影响程度大小依次为湿地类型＞水力负荷＞植被类型＞基质类型,但影响都不显著.     

减压蒸馏耦合微电解处理六硝基二段洗水

通过对六硝基茋(HNS)生产过程中第二段工艺的产品洗涤废水进行水质分析,针对该段废水含有大量吡啶和多种溴代和硝基芳香类化合物的特点,探究了减压蒸馏耦合锌碳微电解法处理二段洗水的效果并优化工艺参数。结果显示,70℃条件下,二段洗水蒸馏至原体积的86.9%时,蒸馏剩余废水TOC去除率为44%,并且此前收集的馏分中吡啶浓度为10%～31.9%(V/V)。减压蒸馏工艺起到收集吡啶同时降低废水TOC的双重作用。减压蒸馏后,残留在废水中的有机物以溴代和硝基芳香化合物为主,采用微电解工艺,其条件优化实验的结果显示,在废水初始pH=1.0,锌投加量为25 g/L,锌碳投加比为1∶1,反应60 min后,废水TOC去除率为33%,采用多级微电解工艺可提高去除效果。     

黄河入海口水质评价与预测

对黄河入海口2004-2011年的水质进行评价与预测,采用灰色聚类法分析水体DO、CODMn、NH3-N 3项指标,总结水质年均变化情况.建立水质GM(1,1)灰色预测模型,用实际水质指标值检验其精度,并用此模型预测未来4年水质变化趋势.结果表明,2004-2015年期间,黄河入海口水质在2004-2007年波动较大,但将越来越好,CODMn、NH3-N呈下降趋势,DO、达标率呈上升趋势,并通过灰色关联分析方法分析水质变化原因以期对黄河入海口水质分析预测与水体保护工作提供参考.     

Electron donor capacity of reducing dissolved organic matter from crop residue decomposition as probed by chronoamperometry

Reducing dissolved organic matters (RDOMs) from the anaerobic decomposition of crop residue can greatly affect the physicochemical and biological properties of soils. Electrochemical methods that can effectively protect them from oxidation and rapidly obtain results, such as differential pulse voltammetry (DPV), have been applied to qualitatively analyzing properties of RDOMs. However, the donated amount of electrons from RDOMs as a capacity factor may be more crucial for evaluating their important roles. For the first time, matured chronoamperometry (CA) was applied to quantitatively determining the electron donor capacities of RDOMs in crop residue management. The electron donor capacities of RDOMs from green manure were much higher than those from rice straw, which indicated that the former had greater effect on the redox status and reactions of soil. Chronoamperometry was proposed as a practical and effective method to quantitatively characterize RDOMs from residue decomposition.     

"松花江水质"污染事故应急处理与思考

结合松花江水质特大污染事故处理全过程,根据亲身体验,指出本次处理突发性污染事故中存在的主要问题,并提出相应的意见和建议,对我国建立突发性环境污染事故应急处理系统,进一步做好突发性环境污染事故预防和处置工作,切实有效地防止突发性环境污染事故的发生有积极的意义.     

武汉城市圈城市化发展与环境空气质量关系探讨

城市化与环境空气的相互作用关系研究,是引导城市可持续发展和环境政策制定的重要依据。利用主成分分析法和集成的环境空气质量指数分别评价了城市化和环境空气质量水平,进而拟合了两者的最优高次多项式曲线。结果发现:12001年来,武汉城市圈的城市化综合水平表现出以武汉为核心,黄石和鄂州为次核心,咸宁、孝感等为边缘的层级结构;2城市圈空气污染的重心主要在武汉市和鄂东南的黄冈、鄂州、黄石等地区,PM10是首要污染物;3不同城市由于其自然地理背景、城市发展类型、经济产业结构的不同,环境空气效应(关系)存在差异,在武汉城市圈内主要表现为三类:武汉市的复合型空气污染,黄石、鄂州等煤烟型为主的空气污染,以及咸宁、天门等煤烟和机动车尾气混合型的转变空气污染。未来,城市圈在生态环保一体化的进程中,需加强空气污染的联合防治,也需结合城市的自身特点采取有针对性的污染治理措施。     

基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究∗

某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固。由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall 软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源。在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案。研究结果表明：两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数。其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%。对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理。研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。