Brominated dioxins and furans in a cement kiln co-processing municipal solid waste

A field study and theoretical calculations were performed to clarify the levels, profiles, and distributions of polybrominated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans(PBDD/Fs) in a cement kiln co-processing solid waste, with a focus on the PBDF formation mechanism.The raw materials contributed greatly to input of PBDD/Fs into the cement kiln. The PBDD/F concentrations in the raw materials were much higher than those in particle samples from different process stages in the cement kiln. The PBDD/F concentrations in the clinkers were1.40% of the concentrations in the raw materials, which indicated that the high destruction efficiencies for PBDD/Fs by cement kiln. PBDD/F distribution patterns in particle samples collected from different process stages indicated the cement kiln backend was a major site for PBDD/F formation. PBDFs with high levels of halogenation, such as heptabrominated furans(Hp BDF), were the dominant contributors to the total PBDD/F concentrations and accounted for 42%–73% of the total PBDD/F concentrations in the particle samples. Our results showed that co-processing of municipal solid waste in a cement kiln may influence the congener profile of PBDD/Fs, especially for the higher halogenated PBDD fraction. In addition, there were significant correlations between the decabromodiphenyl ether and heptabrominated furan concentrations, which is an indicator of transformation from polybrominated diphenyl ethers to PBDD/Fs. Theoretical calculations were performed and demonstrated that elimination of HBr and Br_2 from polybrominated diphenyl ethers were the dominant formation pathways for PBDD/Fs. These pathways differed from that for polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans(PCDD/Fs).     

不同降雨强度下铅在屋面径流中迁移规律的模拟研究

针对面源污染日趋严重的实际问题,研究采用模拟降雨的方式与铅同位素示踪技术,对不同降雨强度下不同来源铅(屋面累积颗粒物源与湿沉降源)在屋面径流系统中的迁移与分配特征进行了探讨.结果表明屋面径流系统中不同来源铅的行为特征受降雨强度影响较大,降雨持续时间为30 min,雨强分别为9.8、21.8、42.5、82.2 mm·h~(-1)时,屋面累积颗粒物源铅被冲刷进入径流的速率分别为0.275、0.434、0.595、1.019mg·m~(-2)·h~(-1),湿沉降源铅进入径流的速率分别为0.102、0.269、0.642、1.288 mg·m~(-2)·h~(-1).降雨强度对不同来源铅在屋面径流系统中的分配特征有显著影响.不同降雨强度下累积颗粒物源铅在屋面径流,屋面剩余颗粒物,屋面材料中的分配比例依次为(9.8 mm·h~(-1))29.0%、33.5%、37.5%;(21.8 mm·h~(-1))45.0%、19.0%、36.0%;(42.5 mm·h~(-1))61.2%、7.8%、31.0%;(82.2 mm·h~(-1))92.9%、2.2%、4.9%;湿沉降源铅相应归趋中的比例依次为(9.8 mm·h~(-1))62.6%、36.3%、1.1%;(21.8 mm·h~(-1))74.1%、14.3%、11.6%;(42.5 mm·h~(-1))90.7%、2.6%、6.7%;(82.2 mm·h~(-1))94.0%、0.5%、5.5%.     

Characteristics of biomass ashes from different materials and their ameliorative effects on acid soils

The chemical characteristics, element contents, mineral compositions, and the ameliorative effects on acid soils of five biomass ashes from different materials were analyzed. The chemical properties of the ashes varied depending on the source biomass material. An increase in the concrete shuttering contents in the biomass materials led to higher alkalinity, and higher Ca and Mg levels in biomass ashes, which made them particularly good at ameliorating effects on soil acidity. However, heavy metal contents, such as Cr, Cu, and Zn in the ashes, were relatively high. The incorporation of all ashes increased soil pH, exchangeable base cations, and available phosphorus, but decreased soil exchangeable acidity. The application of the ashes from biomass materials with a high concrete shuttering content increased the soil available heavy metal contents. Therefore, the biomass ashes from wood and crop residues with low concrete contents were the better acid soil amendments.     

基于能值理论的三江源区生态系统服务物质当量研究

鉴于生态系统服务的多样性和评估方法的复杂性使得生态系统服务研究难于纳入到政府决策和政绩考核的问题,以三江源区为例,提出生态系统服务物质当量的概念,并发展了基于能值理论的物质当量估算方法;进而通过构建用于调节生态系统类型之间与生态系统内部差异的均衡因子和调整因子,发展了生态系统服务快速核算方法.结果表明:三江源区主导生态系统服务(包括水源涵养、土壤保持和生态系统固碳)所具有的能值量为2.74×1022sej/a,标准物质当量(即物质当量单位)的能值基准值为1.58×1017sej/(km~2·a),由此估算的物质当量为173 618.80当量/a,单位面积物质当量为0.56当量/(km~2·a),其中,水源涵养、土壤保持和生态系统固碳服务的物质当量所占比例分别为52.72%、28.14%和19.14%.三江源区主导生态系统服务物质当量的空间分布特征表现为从东南向西北逐渐递减的变化趋势;分县(乡)估算的主导生态系统服务物质当量的空间分布与其单位面积物质当量存在较大差异,前者的高值区主要位于治多县、曲麻莱县和杂多县,后者则主要位于尖扎县、同仁县、久治县和班玛县.基于直接评估法估算的各县(乡)单位面积物质当量与基于快速核算方法估算结果的决定系数为0.72,均方根误差为0.25当量/(km~2·a).研究结果有助于实现生态系统服务的快速评估.     

面向制信息权的核污染扩散预警技术研究

以核电站核污染扩散预警技术为研究对象,基于环保指挥自动化系统C4ISRE,通过整合WRF、HYSPLIT、Unidata IDV、AGI STK、Arc GIS系统等构建核污染扩散单一合成图SIP(Single Integrated Picture),并通过SIP对核污染扩散进行详细分析,进而实现对核污染应急处置的制信息权。研究表明:当研究区实际的天气系统具备了本例模拟的气象特征时,即主体风向为局部区域东北风3~4级,局部区域西北风6~7级,发生与日本福岛核事故同样等级的事故,12个小时后,受影响的居民区主要为谢屯镇、炮台镇、李店镇、普兰店市、无名区1。其中,炮台镇的大部分区域浓度为10 Pbq,面积为2.66 km 2,东北方向部分区域浓度为100 Pbq,面积为0.03 km~2;普兰店市西南部区域浓度为10 Pbq,面积为8.00 km~2,东北部区域浓度为100 Pbq,面积为0.033 km 2;李店镇东北区域浓度为1 Pbq,面积为0.93km~2;无名区1南部区域浓度为1 Pbq,面积为4.50 km~2。     

2015年国庆期间我国城市空气污染特征及成因分析

本文基于我国31个省会城市283个环境监测站的实时观测数据,分析了2015年国庆期间我国城市空气污染特征,并结合MODIS/Terra数据、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)气压场及风场数据对其成因进行了讨论。结果表明:本次区域性空气污染最先出现在华中和华东地区,但是在华北地区最为严重。不同城市的主要污染物具有显著的时空差异。除西安和乌鲁木齐以外,其他城市的颗粒物污染主要由细颗粒物主导。NO_2、CO和SO_2的变化趋势基本一致,而O_3仅在北京、天津和济南三个城市与其他污染气体同步变化;在其他城市则与NO_2和CO等呈现相反的变化趋势。由卫星影像、天气形势和风场变化分析得知:不考虑本地背景排放源的前提下,本次污染事件主要由我国秋季的秸秆燃烧和不利的气象条件共同作用造成的。     

哀牢山山区降水时空分布的影响因素及插值方法比较

为了研究哀牢山山区降水的影响主要因素并探索适于山区降水的空间插值方法,本文利用研究区内30个地面测站10年(2005~2014)的降雨实测数据,根据降雨的时间分布特征,将研究时段划分为年季、干季和湿季,并对影响降水的因素进行空间自相关分析,确定并组合得到影响降水的主要因子,使用留一法交叉检验插值精度,通过分析验证,寻求最优的降雨插值方法。研究结果表明,1)影响降水的主要因子为高程、纬度、坡度、坡向和主风向效应指数(PWEI);2)影响年季降水变化的主要因子为高程、纬度、坡度和坡向;影响湿季降水的主要因子为高程、纬度、坡度和PWEI;影响干季降水的主要因子为高程、坡度、纬度和坡向;3)插值过程中结合环境特征引入影响降水的因子,很大程度上提高了插值结果的精确性。由此可见,降雨插值精度不仅和插值方法本身的结构有关,更重要的是在降水特征的基础上合理筛选及引入主要环境影响因子。     

一带一路背景下西部生态与绿色发展的改革与创新研究

西部地区资源开发、环境导向、经济发展等因素的制约下,西部地区的生态发展以及改革方案受到了严重的冲击,文中提出一带一路背景下西部生态与绿色发展的改革与创新方案.通过一带一路指示精神融合西部地区的特有生态水平,进行了综合分析,并根据实际的发展要求进行深入指导.对一带一路背景下西部生态与绿色发展的改革进行了详细的解读,把西部生态环境与绿色生态发展之间的矛盾进行分析,通过一带一路的思想和方针解决了现有改革中的矛盾.结合一带一路的实质路线对西部生态与绿色发展的创新进行了深入的探讨,基于"一带一路"战略带来各种促进的政策,确定了西部地区生态与绿色发展创新方向.     

柳江流域饮用水源地重金属污染与健康风险评价

为说明柳江流域饮用水源地的重金属元素含量特征及饮用水水质对人体健康的潜在危害,于2016年1~12月对柳江干流及主要支流的水体进行常规水质指标和Cd、As、Cr、Hg、Zn、Cu、Pb、Fe、Mn等金属元素进行分析检测,并采用美国EPA推荐使用的健康风险评价模型对饮用水源地的健康风险进行评价.结果表明,Cd、As、Cr、Zn、Cu、Pb、Fe、Mn含量未超过我国地表水环境质量标准（GB 3838-2002）的限值,Hg含量存在超标.对重金属含量进行Pearson相关性分析,其中Cd、Pb、As与Fe可能具有相似的来源,Cu、Cr、Hg、Zn之间污染具有多源性,9种重金属含量与pH值间均不存在显著相关性.柳江流域饮用水源地致癌重金属元素健康风险成人和儿童分别为4.52E-04 a^-1和5.91E-04 a^-1,非致癌健康风险成人和儿童分别为8.96E-09 a^-1和1.14E-08 a^-1.致癌重金属Cr、As、Cd通过饮水途径所造成的人均年健康风险分别表现为Cr > As > Cd,风险值范围为3.58E-06~1.21E-04 a^-1,Cr和As的风险值大于ICRP所推荐的风险水平5.0×10^-5 a^-1.该研究区内重金属元素非致癌健康风险值范围为3.53E-12~2.87E-09 a^-1,均在EPA推荐的可接受水平内,初步认为不会对人体健康产生明显危害.流域主要健康风险来源于致癌物.Cr和As是柳江流域水环境产生健康风险的主要污染物,应当优先列为柳江流域水环境风险管理的主要对象.     

西藏拉萨河流域河水主要离子化学特征及来源

为掌握拉萨河流域水化学的时空变化特征、来源以及主要控制因子,于2014年8月~2015年7月在拉萨河拉萨水文站断面定点采集水样,并对其主要的化学离子进行分析.结果表明:HCO_3~-是主要的阴离子,占离子总量的68.73%,SO_4~(2-)含量其次,Ca~(2+)是主要的阳离子,占离子总量的67.75%,其次为Mg~(2+),拉萨河流域四季的pH值介于8.31~8.90,平均值为8.59,整体偏碱性,其中夏季的pH平均值最高,主要是因为水生植物光合作用以及浮游植物生长的影响.EC值介于155.0~257.0μS·cm-1之间,平均值为210.5μS·cm-1,TDS均值为181.35 mg·L-1,高于世界河流平均值.这是因为高原构造抬升活动频繁,造成岩石机械风化加强,从而加速岩石溶解.拉萨河流域的主要离子浓度大小表现为冬季春季秋季夏季的变化规律.离子来源分析表明,HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来源于碳酸盐岩的风化,Cl-、SO_4~(2-)、NO_3~-离子主要来源于大气和岩石风化.此外,由于降雨和冰川融水的稀释作用,河流中的主要离子浓度与河流径流量呈现负相关的关系.