生产剩余与消费剩余：人与自然和谐的探索

人与自然的和谐是人类社会可持续发展的实践基础和核心议题。本文着重从“生产剩余”和“消费剩余”新的认识视觉 ,通过构建物流循环结构和剖析人与自然的相依关系 ,探索两者之间物质、能量转化的协同机理与和谐准则 ,进而提出了相应的实践对策。     

中国各省区工业用水效率影响因素的空间分异

工业用水效率是影响工业用水的直接因素,剖析其影响因素并找出空间分布规律是提高中国工业用水效率的关键。通过选取Super-SBM模型,引入非期望产出指标来测算中国31省2007～2016年的工业用水效率,并从多方面综合分析工业用水效率影响因素的空间动态演变状况,以求研究结果为制定有差异的区域集约型水资源管理政策提供依据。结果发现:(1)我国多数省份的工业用水处于无效率状态,同时高效率中心由东向西转移;(2)不同影响因素对工业用水效率的影响关系不同。水资源总量、地区生产总值、工业用水占比、RD投入占比的增多对工业用水效率有负向影响,工业用水效率会降低;而地区常住人口、城镇化率和人均教育支出的增多对工业用水效率有正向影响,促进工业用水效率提升。(3)不同影响因素对中国工业用水效率的影响程度存在空间差异。城镇化率、RD投入占比和人均教育支出对工业用水效率带来的影响作用在空间上相对集中,影响高值区主要落在中部和西部地区,低值区主要在东部沿海;而水资源总量、地区生产总值、工业用水占比和地区常住人口的影响在空间上呈现一种演变的状态,随时间发展影响高值区和低值区都发生了中心转移。     

Heterogeneous UV/Fenton degradation of bisphenol A catalyzed by synergistic effects of FeCo2O4/TiO2/GO

A new method for bisphenol A (BPA) degradation in aqueous solution was developed. The characteristics of BPA degradation in a heterogeneous ultraviolet (UV)/Fenton reaction catalyzed by FeCo₂O₄/TiO₂/graphite oxide (GO) were studied. The properties of the synthesized catalysts were characterized using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and vibrating sample magnetometry. FeCo₂O₄ and TiO₂ were grown as spherical shape, rough surface, and relatively uniform on the surface of GO (FeCo₂O₄/TiO₂/GO). Batch tests were conducted to evaluate the effects of the initial pH, FeCo₂O₄/TiO₂/GO dosage, and H₂O₂ concentration on BPA degradation. In a system with 0.5 g L⁻¹ of FeCo₂O₄/TiO₂/GO and 10 mmol L⁻¹ of H₂O₂, approximately 90 % of BPA (20 mg L⁻¹) was degraded within 240 min of UV irradiation at pH 6.0. The reused FeCo₂O₄/TiO₂/GO catalyst retained its activity after three cycles, which indicates that it is stable and reusable. The heterogeneous UV/Fenton reaction catalyzed by FeCo₂O₄/TiO₂/GO is a promising advanced oxidation technology for treating wastewater that contains BPA.

     

三峡库区典型土壤酸碱缓冲性能及其影响因素研究

受酸沉降和化肥施用等外源性酸输入的影响,三峡库区土壤面临着严重的酸化威胁。通过选取三峡库区两种典型土壤(紫色土和黄壤)作为研究对象,采用酸碱滴定法对土壤酸碱缓冲性能及其影响因素进行了研究。结果表明:在一定的p H范围内,紫色土(p H 6.5~2.5、6.2~11.5)和黄壤(p H 5.6~2.8、5.5~10.7)的p H变化与外源性酸、碱加入量均呈线性相关关系。通过分段拟合获取的缓冲容量结果显示,紫色土酸、碱缓冲容量分别为101.3、34.6 mmol/kg;而黄壤酸、碱缓冲容量分别为105.3、38.0 mmol/kg。黄壤和紫色土主要受碳酸钙与阳离子交换的缓冲作用;缓冲体系及初始p H、机械组成等土壤理化性质的不同是导致库区典型土壤酸碱缓冲容量差异的主要原因,总体表现为黄壤酸、碱缓冲性能略优于紫色土。此外,由于近年来酸沉降和氮肥用量的增加,使得库区土壤面临的酸化威胁呈上升趋势。该结果对库区土壤环境容量和典型土壤酸化潜势等研究具有参考价值,还可为区域外源性酸临界值评估以及应对策略制定提供理论依据。     

基于MODIS地面温度数据的成都市热岛时空变化

研究利用2000、2005和2010年逐月的MODIS/Terra和MODIS/Aqua卫星的地表温度数据产品,通过等间距法进行分析,得出成都市建成区2000~2010年间昼夜热岛的时空变化以及相互间差异。研究结果表明:成都市昼夜热岛存在显著差异,日间热岛主要呈散点分布,夜间热岛集中在城市中心区域。日夜间热岛变化趋势有显著不同,日间热岛继续分散而夜间热岛范围则有所扩大。日间热岛分布与植被覆盖存在一定的负相关性,但道路也在一定程度上促使了地面温度的增加,夜间城市热岛范围及变化则与其下垫面组成存在关系。     

北京市“十三五”大气污染物排放总量控制基本思路探讨

随着各项环保措施的深入实施,北京市大气环境质量进一步改善的难度逐渐加大。对北京市"十二五"时期的大气污染物排放总量控制工作进行了经验总结,并分析了"十三五"时期大气污染物的排放形势和减排压力。在此基础上,从6个方面提出了北京市"十三五"期间大气污染物排放总量控制的基本思路。     

磁性Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料催化降解水中17β-雌二醇

利用化学沉淀法制备磁性四氧化三铁/石墨烯(Fe3O4/GE)纳米复合材料,并将其与H2O2构成非均相Fenton体系用于催化降解水中微量的17β-雌二醇(E2),研究了初始p H值,初始H2O2浓度,催化剂用量对E2降解的影响。结果表明,Fe3O4/GE纳米复合材料在无需外加光源的条件下能够有效催化降解E2。在p H 7.0,E2初始浓度为1 mg/L,初始H2O2浓度为15 mmol/L,Fe3O4/GE投加量为15 mg/L的条件下,反应8 h后可去除92.9%的E2。Fe3O4/GE具有便捷的磁分离特性和稳定的催化活性,经过7次循环使用后对E2的降解效率仍保持在91.5%左右。     

钢渣吸附Pb2+的动力学研究

采用批式振荡吸附法研究了钢渣吸附Pb^2＋的动力学。研究结果表明,钢渣吸附Pb^2＋的动力学控制步骤（简称动力学控制步骤）随实验条件的变化而变化：钢渣粒径大于120μm、振荡器转速小于150r/min或Pb^2＋初始质量浓度小于150mg/L时,孔扩散是动力学控制步骤;钢渣粒径小于120μm、振荡器转速大于150r/min或Pb^2＋初始质量浓度大于150mg/L时,表面扩散是动力学控制步骤;钢渣对Pb^2＋的吸附反应是二级反应,其吸附速率为13.26g/（mg.min）。     

混凝-IBAC深度处理焦化废水的试验研究

以哈尔滨某气化厂焦化废水为目标,探讨混凝-固定化生物活性炭(IBAC)工艺对哈尔滨气化厂焦化废水进行深度处理的净化效能及其可行性.采用筛选、驯化的脱酚菌,对活性炭(GAC)进行固定,使之形成固定化生物活性炭.当该工艺进水COD＜800 mg/L时,出水COD在100 mg/L以下,平均去除率在80%左右;当进水总酚在200 mg/L以下时,出水的总酚含量基本在20 mg/L以下;当进水氨氮浓度在75 mg/L以下时,出水氨氮浓度在25 mg/L以下.焦化废水中各污染物指标经混凝-IBAC工艺深度处理后可达污水综合排放标准(GB 8978-1996)的二级标准.