广东省居民生活直接能源消费大气污染物与温室气体排放趋势研究

居民生活直接能源消费是重要的大气污染物和温室气体排放来源,识别其历史排放趋势是科学制定管控策略的基础.然而目前我国尚缺乏省级尺度居民生活能源消费排放趋势的研究.以广东省为研究对象,通过广泛收集居民生活直接能源消费数据和排放因子,建立了2006—2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放清单,并采用情景分析法量化了能源结构变化对居民生活直接能源消费大气污染物与温室气体排放的影响.结果表明：①2006—2017年居民生活直接能源消费排放的大气污染物和温室气体均呈下降趋势,CO、PM_2.5、BC、OC、CH₄、CO₂和N₂O排放量分别下降70%、59%、59%、66%、77%、30%和73%;②城乡贡献上,乡村居民生活直接能源消费是大气 污染物和温室气体排放的主要来源,排放分担率分别在70%和60%以上;③空间分布上,2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放主要集中在粤东、粤西传统燃料消费量较高的地区,以及广州、东莞和深圳等人口密度较大的城市地区;④能源结构清洁化所致的2006—2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体减排比例为38%~88%;⑤以2025年为目标年,居民生活能源结构持续清洁化发展能够进一步降低居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放,尤其对CO、PM_2.5、BC、CH₄和N₂O的减排比例均在80%以上.     

油水井绿色测试工艺及装置的研究与应用

油水井测试过程中,由于密封措施不完善,经常发生注水井溢流、采油井伴生气及原油等污染物污染井场及周边环境的情况。文章通过分析油水井测试工艺存在的泄漏污染环境问题,提出优化测井工艺,减少注入井测井过程溢流油水量;研制内置式测井井口密闭装置,提高注入井测井密闭程度,实现清洁测井;研制软连接牵拉式密闭测井装置,实现产出井不放空立管测井。通过油水井测试施工的全程密闭,提升了清洁生产水平。     

聚二乙烯基苯功能化纺织布用于快速油水分离的研究

面对日趋严重的海洋漏油事故及工业含油废水排放问题,本研究提出了一种基于聚二乙烯基苯（PDVB）的超疏水纺织布制备方法,将二乙烯基苯单体在纺织布纤维上聚合生长,形成超疏水涂层,用于快速油水分离.结果表明,制备的纺织布具有优异的超疏水性,水接触角为155°,对不同油/水混合物的分离效率均高于97%,渗透通量达3077 L·m^-2·h^-1.在砂纸磨损40次、超声处理60 min和不同溶剂浸泡实验中依旧维持超疏水性.研究表明,该超疏水纺织布的制备方法高效、简单、环保、成本低,适合大规模生产,所制备的超疏水超亲油的纺织布是用于溢油清理和工业含油废水处理的非常有前途的材料.     

北运河上游昌平区化肥面源污染年际间差异分析

以2014年、2017年260份调查问卷和582个土壤样品及年度农用化肥总量为依据,梳理了昌平区年际间施肥量、土壤养分、氮磷环境风险和污染源变化,以期为北运河上游化肥面源污染防控提供理论依据.结果表明,相比于2014年,2017年粮食、果类蔬菜、叶类蔬菜和草莓的化肥平均用量分别减少了26.3%、25.5%、20.4%和15.0%,蔬菜和草莓的有机肥平均用量分别减少了42.6%和6.67%.粮田和菜地氮盈余均为无风险,2017年氮素地下淋溶和地表径流损失相比于2014年分别减少了27.8%和56.0%.粮田不存在磷环境风险,菜地磷环境风险等级从2014年的高风险降至2017年的中风险.与2014年相比,2017年污染物流失量降低了47.8%.区域地表水环境均以总氮污染为主,其次是总磷和氨氮.本研究提出在夏玉米上推广环境友好型肥料和免耕措施;对果类蔬菜采取养分总量控制与分期调控的施肥策略;引导叶菜生产采用滴灌或微喷;开展草莓与多种作物间套作,加大土壤盈余氮、磷的吸收;探索建立推动土肥社会化服务的应用.     

水中典型光敏剂引发金雀异黄酮三线态敏化光降解机理

金雀异黄酮(genistein,Gs)在水体中频繁检出,其环境行为备受关注。为深入探讨水中溶解性有机质(DOM)激发三线态敏化Gs间接光降解的机理,以3-甲氧基苯乙酮(3-MAP)、亚甲基蓝(MB)、2-萘乙酮(2-AN)和2-苯甲酮(BP)模拟DOM引发三线态光敏化反应,阐明Gs发生间接光降解活性与敏化剂性质、pH值的关系。通过光化学实验结合密度泛函理论计算发现,激发态能量高的BP或3-MAP对Gs的敏化效率低,二者虽可与Gs发生能量或电子转移敏化,但对λ290 nm的模拟太阳光吸收少,因此激发态产率低;激发态能量低的MB或2-AN对Gs的敏化效率高,且随pH升高而增强,因二者能吸收较多的模拟太阳光,激发态产率高。以MB为例,发现Gs分子形态几乎不能被光敏化降解(pH≤5); Gs由一价阴离子逐渐解离成二、三价阴离子,kin增大102倍(pH 6～12),说明Gs不同解离形态的敏化光降解活性具有显著差异。因Gs阴离子更易发生敏化光降解,因此带正电荷的MB分子比中性分子态的2-AN更易与Gs阴离子结合,表现出更高的敏化能力,相同pH (9或12)条件下,敏化光降解速率相差25～47倍。敏化剂三线态性质及pH值对Gs光敏化降解的影响机理,对于深入认识化学组成复杂的环境DOM的光化学活性具有重要意义。     

扎龙自然保护区土地利用变化与生态风险评价

以扎龙自然保护区为例,取该区1989,1999和2006年3个时段的遥感影像为基本数据源,利用GIS为数据处理平台,得到了17a中不同时期的土地利用信息.根据不同土地利用方式生态影响的空间分布和梯度变化,利用层次分析法确定不同土地利用类型的生态风险权重,构造了一个综合性生态风险指数,通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,获得了扎龙自然保护区区域生态风险的时空动态分布特征.结果表明:扎龙自然保护区的土地利用以沼泽湿地为主,17a来其耕地和盐碱地的面积在持续增大,而沼泽湿地的面积在持续减小;由此而导致扎龙保护区高风险指数区域的一面积不断增大,低风险指数区域的面积不断减小,使整个区域的生态风险指数整体增高;从空间分布来看,扎龙自然保护区的生态风险指数呈条带状从区域内部向边缘逐渐增高.     

饮用水处理中多环芳烃和卤代多环芳烃的变化特征及健康风险

饮用水安全直接关系到千家万户的身体健康。为了解饮用水中多环芳烃（PAHs）和卤代多环芳烃（HPAHs）的污染现状、来源以及健康风险,选择了以长江、太湖和三河（淮安）为水源水的3个自来水厂,采用气相色谱-质谱的测定方法,分别在丰水期和枯水期对其各工艺段出水进行了采样分析。结果表明,PAHs和HPAHs在自来水厂原水和出水中普遍存在,PAHs的质量浓度为9.74～61.00 ng/L,氯代多环芳烃（Cl-PAHs）的质量浓度为0.32～9.17 ng/L,溴代多环芳烃（Br-PAHs）的质量浓度为未检出（ND）～4.15 ng/L,且整体呈现枯水期质量浓度大于丰水期的特征。原水中PAHs主要来源于石油污染以及各种燃烧活动,HPAHs与PAHs的质量浓度呈正相关;出水中HPAHs主要来源于原水以及氯化消毒。现有的自来水处理工艺对原水中PAHs和HPAHs都有一定的去除作用,但是氯化消毒可能产生新的HPAHs污染。人体健康风险评价结果表明,3个水厂出水的终生致癌风险为10^-9～10^-8,处于低致癌风险水平。     

不同性状城市污水污泥在草坪生产中的应用研究

将城市污水污泥的生污泥和腐熟污泥施用于土壤,对该土壤上生长的高羊茅的生物量、土壤的理化特性等进行测定,并将污泥肥效与鸡粪进行了对照.结果表明,腐熟污泥对高羊茅生长的抑制作用主要表现在地上部分,对于其地下部分的生长存在着促进作用,而生污泥对高羊茅生长的促进作用主要表现在地上部分,施用量较大时会对其地下部分的生长产生轻微的...     

基于改进的PSO优化LSSVM参数的松花江哈尔滨段悬浮物的遥感反演

悬浮物是松花江水质和水环境评价的重要参数之一.利用在松花江哈尔滨段江面上29个采样点的实测高光谱和悬浮物浓度数据,用20个采样点数据为训练集,9个采样点数据为测试集.将机器学习和全局优化智能计算方法引入,应用改进的粒子群(PSO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,以均方根误差RMSE为适应度函数,根据迭代得到LSSVM最优参数值,用700 nm和750 nm光谱反射率比值(R700/R750)为特征变量,悬浮物数据为目标变量,用训练集数据训练得到反演模型,使用测试集数据进行验证.结果表明,此模型收敛速度快,精度高,得到预测值的均方根误差RMSE为10.11 mg·L-1,平均绝对百分误差MAPE为10.72%,模型决定系数R2为0.952,该方法可用来对其它水质参数反演预测提供参照.     

基于粒子群径向基神经网络的矿井突水水源判别

以多项地下水化学组分指标作为判别因子,采用粒子群算法优化径向基函数神经网络中的参数,建立了最优结构的基于粒子群径向基函数神经网络的矿井突水水源判别模型,将此模型应用于实例分析中,并与其他方法进行了比较分析。结果表明:基于粒子群径向基函数神经网络的矿井突水水源判别模型的判别结果具有客观性和实用性,避免了权重分配等人为因素的干扰;与传统最小二乘法的RBF神经网络相比,其精度更高,优化结果更为合理,具有较强的突水水源判别能力,可为矿井突水水源判别提供了一条新途径。