基于GIS的危险气体扩散实时预测系统研究

将大气环流数值模拟及预报系统、危险物排放量估算方法和改进的气体三维扩散模式进行耦合集成,结合危险源实时监测系统,嵌入危险品理化性质及影响等级数据库,建立基于GIS的危险气体扩散实时预测系统,提出了一套危险事故有毒有害气体预测预警系统的构建思路.该系统首次将气象模式引入危险事故预测预警系统,实现结合实时气象信息的危险源事故后危害气体扩散范围及浓度分布的预测,并可实现分析查询等管理功能.     

城市隧道源排放清单建立方法

提出了城市隧道源的概念,城市隧道源像是一个地面下水平放置的烟囱,排放高度低,排放浓度大.提出了城市隧道源排放清单的建立方法,包括排放因子法和在线监测法.对广州珠江隧道的研究表明,广州珠江隧道源NO_x年总排放量、年增量排放量分别为18.8,16.6t,CO年总排放量、年增量排放量分别为22.7,16.8t,SO₂年总排放量、年增量排放量分别为0.39,0.22t,城市隧道源对城市局地、小尺度大气环境的影响不能忽视.     

北京市一次SO_2污染过程来源分析

应用MM5/CMAx耦合模型对北京市一次SO2污染过程进行了模拟,采用SO2贡献来源识别技术对北京市SO2来源进行了识别分析。对北京及周边地区贡献识别分析表明,北京市影响本地SO2空气质量的主要地区为东城、西城、崇文、宣武、朝阳、丰台、石景山和海淀,贡献率合计为72.96%,影响北京市SO2空气质量的主要周边地区为河北、天津、山西和内蒙,贡献率合计为19.09%;对北京市行业贡献识别分析表明,影响北京市SO2空气质量的主要行业为采暖锅炉源和一般工业锅炉源,贡献率合计为60.09%。SO2贡献来源识别技术是全面、科学、高效的SO2来源贡献分析方法,该方法的应用将为筛选SO2贡献重点地区和重点行业、制定城市和区域大气污染控制方案提供科学依据。     

广州番禺大气成分站挥发性有机物的污染特征

应用GC/FID在线挥发性有机物(VOCs)检测仪,于2011年6月~2012年5月在中国气象局广州番禺大气成分观测站进行了1a的连续监测,获得了具有高时间分辨率的VOCs组成、含量及其时间变化规律.结果表明:VOCs浓度月变化范围是(40.99~65.400)×10-9,月平均浓度48.10×10-9,冬季VOCs浓度高于夏季.VOCs日浓度变化范围是(35.10~59.13)×10-9.VOCs组分随季节变化所占比例不同,烷烃、烯烃和芳香烃全年平均所占比例分别为58%、16%和26%.采样点在7月份没有周末效应,而在12月份表现出显著周末效应.国庆长假期间的大气VOCs浓度比国庆节放假前、后均有大幅度降低,降幅分别达到39.3%和56.7%.采样点的大气VOCs浓度与风速呈负相关性.当风向为NNE、NE和SSW时,风速较大,VOCs的浓度较低;当风向为WNW和ENE时则相反.由于夏季温度高使溶剂挥发性和植物排放增强,所以导致BTEX(苯、乙苯、甲苯和二甲苯)和异戊二烯的浓度在夏季明显高于冬季.     

烧烤场景中基于PBPK模型的人群PAHs暴露评估

为探究烧烤场景中人群多环芳烃(PAHs)的暴露特征与健康风险,使用美国环保署推荐的计算模型和基于生理的药代动力学模型(PBPK)模拟了我国人群的PAHs外暴露剂量和健康风险以及内暴露剂量变化情况。结果表明:1)普通居民和职业人群的日均苯并[a]芘等效摄入剂量为(50±3)ng·d~(-1)和(179±98)ng·d~(-1),其终生致癌风险为7.57×10~(-7)~1.28×10~(-5),均在可接受范围内;2)普通居民暴露后体内组织中PAHs内暴露标志物芘的最大浓度范围依次为肝(6.52~8.67 ng·L~(-1))肾(0.97~1.12 ng·L~(-1))静脉血(0.71~0.94 ng·L~(-1))皮肤(0.64~0.75 ng·L~(-1))脂肪(0.36~0.56 ng·L~(-1)),职业人群暴露后体内组织芘最大浓度为脂肪(2.97ng·L~(-1))皮肤(1.14 ng·L~(-1))≥肾(1.14 ng·L~(-1))肝(0.57 ng·L~(-1))静脉血(0.17 ng·L~(-1));3)膳食是普通人群的主导暴露途经,会导致肝组织浓度最大;呼吸和皮肤接触是职业人群的主导暴露途经,会导致脂肪组织浓度最大;4)暴露标志物芘的组织总富集量关系为职业人群(48 ng·d~(-1))大于普通人群(6~11 ng·d~(-1))。     

资源型城市能耗增长因素分解及差异分析

本文以95个有代表性的资源型城市2004—2013年的数据为样本,重点关注城市经济发展、人口增长和空间扩张几个方面,考虑能耗强度、经济规模、人口密度、辖区面积四个因素,利用LMDI法对资源型城市的能耗增长进行因素分解,并针对不同区位、不同规模与不同发展阶段三种情况分别进行资源型城市能耗增长影响因素的差异分析。得出了研究结论:总体来看,对资源型城市能耗增长影响较大的因素是能耗强度与经济规模,其中能耗强度下降对能耗增长有明显的抑制作用,经济规模扩大对能耗增长有明显的推动作用,但能耗强度下降的抑制作用不足以抵减经济规模扩大的推动作用,导致能耗总量增加。人口密度增加和辖区面积扩大对城市能耗增长的贡献率较小,都只是微弱的推动作用。单个城市能耗增长的因素分解结果与总体情况较为一致,但不同城市之间存在差异。分区位看,越是落后地区,能耗强度下降对能耗增长的抑制作用以及经济规模扩大对能耗的拉动作用越强;分规模看,小城市的落后产能改进空间还没有得到充分利用;分资源开发阶段看,衰退型城市落后产能改进成效突出但能源利用效率依然较低,成熟型城市对落后产能改进空间的利用不足。最后有针对性地提出了相关政策建议:优化产业结构,转变经济增长方式,实现资源型城市从"粗放型增长"到"集约型发展"的转变;大力发展新能源,提高能源利用效率;对不同类型的资源型城市有针对性地实施节能降耗的分类指导;强化宣传教育,有效提高企业和居民的节能降耗意识。     

热解温度和时间对污泥生物碳理化性质的影响

污泥热解制备生物碳是一种环境友好的污泥处理处置途径。重点考察了热解温度及时间等因素对生物碳品质的影响。污泥取自厦门某城市污水处理厂脱水污泥（初始含水率为80%）,热解实验结果表明,随着热解温度的升高（从300～700℃）,热解时间的增加（2～4 h）,生物碳产率均下降;低温热解时（300℃）,生物碳偏酸性,而高温热解时（700℃）,生物碳偏碱性;生物碳N含量随着热解温度的升高、热解时间的增加而降低,而P、K及微量元素随着热解温度的升高,热解时间的增加而增加。DTPA浸提实验结果表明,高温热解能降低污泥生物碳中微量元素的有效性。     

Bardenpho镶嵌MBBR工艺用于北方某污水厂抗冲击性能

采用Bardenpho镶嵌MBBR工艺对北方某污水厂进行提标改造,考察了在进水有机物长期超标冲击情况下的运行效果。通过对该污水厂近一年的运行数据进行分析发现,在进水BOD和TN超标的情况下,出水TN、BOD、NH_4~+-N分别为(7.75±2.67)、(2.82±0.34)、(2.43±1.04) mg·L~(-1),稳定达到一级A标准,通过后缺氧区的设置,破除了回流比对TN去除的限制,使系统在进水TN超标的情况下同样能够稳定达标,TN去除率均值达到88%。硝化小试研究结果表明,在有机物冲击前后,悬浮载体的硝化速率没有受到影响,容积负荷分别为0.108 kg·(m3·d)~(-1)和0.109 kg·(m3·d)~(-1),而冲击后活性污泥的硝化速率则较冲击前降低了44%。通过对生化段沿程各功能区断面出水测定发现,好氧MBBR区对NH_4~+-N的去除率超过90%,保障了出水氨氮的稳定达标。微生物高通量测序结果显示,MBBR悬浮载体对硝化细菌的筛选和富集具有重要作用,悬浮载体上硝化菌含量是活性污泥的5倍,为MBBR的抗冲击性能提供了微观保证。采用Bardenpho镶嵌MBBR工艺进行提标改造后,系统抗冲击性能较强,运行效果稳定,适用于污水厂升级改造。     

不同肥料条件对水稻-微生物燃料电池产电性能的影响

考察了添加化肥、有机肥、混合肥对水稻-微生物燃料电池产电性能的影响,以不添加肥料的水稻-微生物燃料电池、无植物的土壤微生物燃料电池作为对照,共6组,每组5个平行。研究结果表明,添加有机肥料的实验组产电性能显著高于不添加肥料的对照组,可以达到对照组的1.7倍,然后依次为混合肥料组、不加肥料的对照组,而化肥组的产电性能最差。同时对水稻的生长特征指标进行了测定,发现水稻在土壤肥料适当的情况下生长情况最好,额外加入有机肥并不能让水稻更好地生长,而额外加入化肥则会导致水稻贪青徒长、不成熟不结实等现象。     

近周边电厂源对北京市采暖期间SO2的贡献分析

应用中尺度气象模式(MM5)与区域多尺度空气质量模型(CAMx)的耦合模型系统,模拟研究了2005年采暖期间近北京地区电厂源排放对北京市空气质量的影响;采用SO₂贡献来源识别技术筛选了对北京市空气质量影响大的区域电厂源. 结果表明:近北京地区电厂源对北京市ρ(SO₂)的影响从南到北呈递减趋势,其对北京城区、北京全市ρ(SO₂)月均贡献值分别为6.97和6.40 μg/m3;影响北京城区ρ(SO₂)的电厂排放源主要来自张家口、唐山、天津、石家庄、廊坊和衡水等地区,占ρ(SO₂) 总贡献值的83.2%;为缓解北京采暖期间SO₂污染压力,应首先控制和削减张家口、天津、唐山、石家庄地区SO₂排放量大的电厂源.