恩施地区生态足迹和生态承载力评价

以恩施地区2010年统计数据为依据,对其2010年的生态足迹、生态承载力、生态盈余进行计算和分析,并将生态足迹、生态承载力、生态盈余和万元GDP生态足迹分别与恩施地区贫困村分布密度进行空间耦合。研究表明：（1）恩施地区人均生态盈余为0467 hm2,人均生态承载力为0947 1 hm2,人均生态足迹为048 hm2;（2）贫困村分布密度最高的来凤县、建始县人均生态盈余很少,而贫困村分布密度最低的利川市、咸丰县、宣恩县、鹤峰县,人均生态足迹最高和最低的县分别是咸丰县、宣恩县,鹤峰县的生态承载力最高,人均生态盈余最高的是宣恩县、鹤峰县,万元GDP生态足迹最高和最低的分别是利川市,巴东县;（3）通过生态足迹的研究,提出了恩施贫困地区需放大生态比较优势,〖JP2〗因地制宜,努力将生态盈余转化为直接的经济增长,使之能够有效的帮助贫困地区脱贫致富     

运动消耗对草鱼幼鱼游泳能力的影响

以草鱼幼鱼（体长80~97 cm,体重96~134 g）为研究对象,采用实验室专利装置研究了不同运动消耗状态下的草鱼幼鱼游泳能力。结果表明：在正常状态下草鱼幼鱼的临界游泳速度[WTBX]（Ucrit）为711±060 BL/s,耗氧率（MO2）与流速（U）方程拟合为MO2=4705+419U123,耗氧率随着流速的增大而增大,且草鱼的有氧运动效率较高。在4种运动消耗状态（06Ucrit、08Ucrit、10Ucrit、12Ucrit）流速下运动1 h草鱼的消耗后临界游泳速度（Upcrit）分别为：725±135、633±06、626±08、560±04 BL/s,临界游泳速度随着前期消耗流速的增大而减小,相应的耗氧率方程拟合为：MO2=38269+465U144,MO2=44526+4223U146,MO2=46611+4790U149,MO2=60034+3883U151。运动消耗会导致草鱼的有氧运动效率降低,同时随着运动消耗速度的增加有氧运动效率随之降低。研究结果认为在设计以草鱼为主要过鱼对象的过鱼设施时,鱼道内的流速不应大于08Ucrit,以使鱼类顺利通过。针对不同过鱼对象游泳特性进行设计的鱼道能够提高鱼类通过鱼道的效率     

棉花耐涝相关种质资源遗传多样性分析

为了解棉花耐涝相关种质资源的遗传多样性,选用均匀分布于棉花全基因组的145对引物,从中筛选出44对SSR引物对48份涝相关种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,44对SSR引物在48份材料中共检测出170个等位基因变异,平均每个位点有386个。其中耐涝材料的位点多态信息含量(PIC)、每个位点的有效等位基因数(Ne)、基因型多样性(H′)分别为0632、1710 4和0393 7,涝敏感材料的PIC、Ne、H′分别为0628、1721 6和0399 4。耐涝材料和涝敏感材料的Jaccard相似性系数分别在0462~0925和0398~0845之间,遗传相似性系数总体平均值接近,但耐涝材料的变化幅度更大。用类平均法(UPGMA)聚类将48份材料分成2个类群。其中,第Ⅰ类包含39个品种,第Ⅱ类包含9个品种。大多数材料之间的遗传相似性系数较高,表明陆地棉耐涝相关种质资源遗传基础狭窄。本结果可为棉花耐涝育种亲本选配和相关机理研究提供基础资料     

基于AHP-FCE模型的制药废水处理技术综合评价

制药废水由于具有水质复杂、COD高、有毒有害物浓度高、可生化性差、色度高等特点,处理十分困难。目前制药废水处理技术种类较多,且各项技术均具有各自的特点。为选择合适的制药废水处理技术,构建了制药废水处理技术评价指标体系,确定了评价标准,并采用层次分析法与模糊综合评价法相结合的评价方法(AHP-FCE)对国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称“水专项”)研发的13项制药废水处理技术进行了综合评价。结果表明:升流式厌氧污泥床-膜生物反应器(UASB-MBR)组合技术是制药废水处理较优的可行技术,其次为两级分离内循环厌氧反应器和复合氧反应器-好氧反应器(ABR-CASS)生物强化处理技术。研究结果可以为制药企业选择合适的废水处理技术提供支持。     

基于政策工具的中国生物质发电补贴政策评估

生物质发电兼具环境效益与社会效益,对支撑中国推进能源消费革命和乡村振兴,实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。对截至2020年12月31日国家层面出台的生物质发电补贴相关政策进行梳理,运用政策工具理论与方法,从环境、供给、需求3个角度,研发、投资推广、原料资源、生产并网、消费5个环节评估生物质发电补贴政策的实施情况和存在问题,提出生物质发电补贴政策的优化建议。结果表明,现阶段生物质发电产业在研发、原料供应、基础设施领域补贴不足,财政补贴有逐步退坡并向市场机制转变趋势,但相应政策工具及制度创新尚存在欠缺。中国生物质发电补贴政策应在更多关注技术研发、充分涉及中间链条、完善激励机制等方面不断改进,并大力强化市场培育,在配套措施保障下引入市场机制,以促进产业长期可持续发展。     

活性炭与炭黑混合电极的脱盐性能及相关工艺参数的优化

混合电极中各组分的质量比是影响膜电容去离子(membrane capacitive deionization, MCDI)系统脱盐性能的重要因素。重点研究了混合电极中活性材料(活性炭)、导电剂(炭黑)和粘结剂(聚四氟乙烯)3种组分的质量比对MCDI系统脱盐性能的影响,并优化了工艺参数。实验结果表明,在进水氯化钠质量浓度为0.4 g·L⁻¹时,控制活性炭、炭黑及聚四氟乙烯的质量比为8∶1∶1、运行电压为1.2 V,进水流速为4 mL·min⁻¹,MCDI系统具有较优异的脱盐性能,其吸附容量和脱盐速度分别为10.13 mg·g⁻¹和0.44 μmol·(cm²·min)⁻¹,电荷效率和单位能量脱盐量可分别达95.27%和8.23 μmol·J⁻¹;而且,增大进水中氯化钠浓度会进一步提升MCDI系统的吸附容量和脱盐速度,但其脱盐率会有所降低。吸附热力学和动力学拟合结果表明,此混合电极材料脱盐过程分别符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学方程。     

活性污泥脱水性能与电化学阻抗谱参数的关联特性

为探究FeCl₃混凝调理过程中活性污泥脱水性能与电化学阻抗谱参数的关联关系,选取北京3座污水处理厂的剩余活性污泥,研究不同调理投药量下活性污泥的毛细吸水时间(CST)、比阻(SRF)、抽滤含水率、Zeta电位、电导率以及电化学阻抗等指标的变化,通过Pearson相关性分析讨论污泥脱水性能与阻抗谱参数(d_s/f_c)的相关性,并探讨d_s/f_c预测污泥脱水性能的可行性。实验结果表明,FeCl₃调理活性污泥的较适投加量为100 mg·g^-1;超过100 mg·g^-1时,活性污泥CST、SRF、抽滤含水率基本不再下降,Zeta电位却缓慢升高;电化学阻抗Z则随着投加量的增加而持续下降,且Nyquist图中高频区半圆面积减小,这表明电子更易转移、污泥更易导电。相关性分析表明,活性污泥的脱水性能均与d_s/f_c呈显著正相关(r > 0.639,p < 0.01);3种活性污泥CST、SRF、抽滤含水率分别与d_s/f_c的线性回归结果显示它们之间呈线性关系,且线性方程斜率为正值(R² > 0.921,p < 0.01)。上述研究结果表明,活性污泥的d_s/f_c参数可以作为指示脱水性能的潜在指标。本研究结果可为污泥减量化技术提供参考。     

典型生活垃圾填埋场堆体安全监测及堆高稳定性分析

为了解生活垃圾填埋场堆体堆高稳定性变化,以南方某典型生活垃圾卫生填埋场为研究对象,开展为期1年的堆体安全监测。通过布设渗沥液水位、堆体表面位移和深层侧向位移等在线监测设备,获取连续稳定的堆体安全特征数据。并使用GeoStudio软件分析填埋高度和渗沥液水位对边坡稳定性的影响。结果表明,填埋场滞水位埋深摆动幅度为0~4 m,主水位降低幅度为1~2 m,渗沥液水位高度、表面位移速率受降雨量和填埋作业影响较为明显;填埋初期,堆体持续向外滑移,日均滑移速率在1~8 mm·d⁻¹;堆体作业区域由于堆体厚度大、堆填速率快,其深层侧向位移速率大于两侧边坡区域,雨季滑移速率大于旱季,1年内表层累计水平位移可达到950 mm。渗沥液水位对填埋堆体稳定性有较大影响,随着渗沥液水位的下降,堆体安全系数逐渐增大,填埋场警戒水位埋深可设为5.0 m。本研究结果可为垃圾填埋场的堆体安全稳定控制提供参考。     

太阳光/NiFe-Bi-XY异质结催化剂/过一硫酸盐体系对四环素的降解性能及机理

近年来,尖晶石型铁氧体在光催化领域展现出良好的应用前景,但其团聚作用会影响催化效果,构建异质结结构可以有效提高催化效率。通过自组装法合成了一系列Bi₂WO₆/NiFe₂O₄ p-n型异质结催化剂(NiFe-Bi-XY),并将其应用于去除水体中的四环素污染物。在太阳光/NiFe-Bi-73/过一硫酸盐(PMS)体系中,在反应30 min时对20 mg·L⁻¹四环素溶液的去除率可以达到91.1%,矿化率可以达到56.3%,所构建的反应体系在碱性环境中依然保持着对四环素良好的去除效果。通过XPS价带谱、禁带宽度计算、Mott-Schottky和ESR测试证明NiFe-Bi-XY形成了p-n型异质结结构。在所构建的体系中,四环素的降解主要是通过光催化和非光催化降解2种途径共同实现的。淬灭实验结果表明,·O₂⁻和¹O₂是降解四环素的主要活性物种。以上研究结果可为合成高效的二元异质结催化剂,并将其用于环境修复提供参考。     

北京市黑臭水体治理的动态遥感监测及影响因素分析

为及时、准确掌握黑臭水体治理进展,基于“北京二号”影像数据和同期的野外综合水体实测数据,采用深度学习算法对黑臭水体进行识别,并引入地理探测器对黑臭水体影响因素进行定量分析。结果表明：基于Faster R-CNN算法的黑臭水体遥感识别,总准确率达到90%左右,短时间内(5~33 h)即可完成北京市建成区黑臭水体的筛查工作;在空间维度上,黑臭水体主要分布在中心城区以外,并在通州区、朝阳区和大兴区较为集中;在时间维度上,专项治理期间(2015—2018年)内,黑臭水体的数量和长度总体趋势都是递减的,但偶尔也有反黑现象;2018年底,在全市建成区范围内,已全面消除黑臭现象;在一年内,第1季度水体环境最好,第2季度次之,第3季度最差,从第4季度开始好转;在北京市大兴区,土壤全氮量(贡献率为32.07%)和周边养殖场排污(贡献率为27.04%)是黑臭水体形成的主要影响因素,高程(贡献率为8%)、土壤类型(贡献率为7.6%)和土地利用类型(贡献率为6.1%)的贡献率较弱。由此可以看出,基于Faster R-CNN算法识别影像中的黑臭水体识别准确率高,可及时、准确地监测城市黑臭水体治理情况,使用地理探测器可定量分析并确定各影响因素的贡献率。本研究成果可为城市黑臭水体的动态监测和治理提供有力的技术支撑。