中国铜产业体系演化的碳中和实现机制研究

本文研究了我国铜产业采选、冶炼、加工和再生等环节的演化趋势,构建了铜产业直接碳排放-能源间接排放-其他间接排放相结合的多层级碳排放核算模型,分析了我国铜产业各环节碳排放演变规律及碳中和实现机制。结果表明：①1980-2020年我国铜精矿、精炼铜、铜加工材、再生铜产品分别增长了6.6倍、 25.1倍、 88.5倍、 37.1倍,受碳中和目标实现对电力需求量增加的影响,预计2060年铜资源消费总量将较2020年提升62.3%,铜资源社会存量将达到3.9亿t,再生铜将于2030年超过原生铜成为主导资源类型。②2020年铜产业的碳排放总量达到2968.2万tCO₂e,其中,采选环节的吨铜碳排放量最高,达到了3.4tCO₂e,是第二位冶炼的2.3倍;冶炼环节的碳排放总量最大,达到铜产业的39.3%;再生环节的降碳效果突出,相较原生采选冶炼环节减少1251.2万tCO₂e;进出口贸易则进一步降低了该产业43.7%的碳排放总量。③预计2060年铜产业碳排放总量将达到1499.8万tCO₂e,通过促进国际贸易、循环经济、技术创新及环境市场建设等举措,可大幅降低产业的碳排放总量,其中国际贸易及循环经济情景的碳减排效果在2030年前均较显著、随后逐渐下降,技术创新及环境市场建设是该产业碳中和目标实现的根本,在2060年的减排潜力分别达到535.9万t及607.9万t。为了更好地促进该产业可持续发展及“双碳”目标实现,建议依托国内国际双循环格局合理调控铜产业结构,秉持全生命周期理念加快构建铜产业绿色供应链,紧随碳中和发展趋势促进资源循环减污降碳协同增效。     

珠江水体表层沉积物中PAHs的含量与来源研究

沿珠江白鹅潭水域及大学城官州河流域设立6个采样点,利用沉积物捕获器收集沉积物。参照美国EPA8000系列方法及质量保证和质量控制,对各采样点表层沉积物中16种多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）进行分析,以阐明珠江广州河段表层沉积物中PAHs的含量和分布特征,并结合特征化合物指数对其来源作初步探讨。珠江广州河段表层沉积物中PAHs总量介于4 787.5～8 665 ng·g^-1,平均值为7 078 ng·g^-1,黄沙码头河涌出口沉积物中总量为最高（8 665 ng·g^-1）,芳村码头为最低（4 787.5 ng·g^-1）。16种多环芳烃中菲、荧蒽、芘含量较高,分别占PAHs总量的16.11%、14.47%和17.77%。特征化合物荧蒽/202比值均小于0.5,茚并[1,2,3-cd]芘/276比值均大于0.2,表明珠江广州段表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧。     

春季和夏季辽东湾表层沉积物中重金属的分布及来源

为研究辽东湾表层沉积物中重金属的分布特征及其来源,于2013年5月(春季)和8月(夏季)在辽东湾设置38个采样点,采集表层沉积物样品,测定6种典型重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As)的质量分数,并采用相关性、主成分及聚类分析对重金属来源进行研究. 结果表明:春季和夏季辽东湾表层沉积物中w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)、w(Cd)、w(Hg)、w(As)平均值分别为28.77、26.62、108.89、0.50、0.03、12.09 mg/kg和26.05、24.22、71.93、0.22、0.05、11.03 mg/kg;单因子方差分析结果表明,w(Cu)、w(Zn)、w(Cd)、w(Hg)在春季和夏季有显著差异,w(Pb)、w(As)无差异. 重金属高值区春季主要分布在辽东湾北部西侧小凌河口外至葫芦岛以南海域,夏季主要分布在北部河口及鲅鱼圈、金州湾附近,低值区均位于辽东湾中部海域. 春季辽东湾表层沉积物重金属的来源主要包括有机质络合、海上活动、工业排污入海与河流所携带的工业和生活污水,夏季来源主要包括海上活动、工业排污入海、河流携带的工业和生活污水以及地表径流. 所调查的38个采样点重金属在污染程度上可分为3类,其中Cu、Zn、Hg和As属轻度污染,Pb属中度污染,Cd为严重污染;整体空间分布特点为西部和北部近河口区域重金属质量分数偏高,中部远河口海域较低.      

贵州万山汞矿地区耐汞野生植物研究

在贵州万山地区废弃汞矿堆和矿山附近,受长期高剂量汞暴露的影响经过的自然选择,该地区出现了一些能耐受汞毒性的生态型植物。对汞耐受及汞富集植物的筛选对于汞污染土壤的植物修复具有一定的现实意义。通过对万山梅子溪地区汞污染土壤及汞耐受植物采样调查发现,该区域采样土壤中汞的含量均在50 mg·kg-1以上,达到重度汞污染水平。对该地区野生植物的采样分析发现,蔷薇科植物悬钩子不仅数量较多,单株植物生物量较大,表现出很强的耐汞毒性的能力,而且植株内可以很大程度地富集汞,在其植株中汞的含量可达20 mg·kg-1左右,属于汞富集植物,另外发现野蒿对汞也具有较强的富集能力,其植株中汞的含量可达10 mg·kg-1以上。该类型植物的发现将为植物的汞耐受以及汞富集机理研究提供新的素材,为汞污染土壤的植物修复技术提供新的植物类型,也为进一步开发汞污染土壤处理技术提供了一种可能。     

提高人居环境质量降低公众电磁辐射暴露水平

随着文明进程的发展,人类进入信息社会,大量电视塔、广播站、雷达、卫星通信、微波等伴有电磁辐射的设备和活动也越来越多.这些设备为人类的生活和发展起到了重要作用.由于大部分电磁波辐射,都是有用发射,所以,环境中电磁波能量密度大,频谱增密,将是发展的必然趋势.但电磁辐射本身,却是一个重要的环境污染要素.所以,电磁波既是有益于社会发展的信息载体和能量流载体,又是有害于人类生活的污染要素,其危害效应已受到国家环保领域的高度重视.     

金属尾矿制备生物陶粒的研究

阐述了利用江西某金属矿的尾矿、炉渣、粉煤灰制备一种多孔滤料陶粒的方法。实验结果表明：粒径5—30mm、粒子密度1．5-2．5g．／cm^3堆积密度0．65-1．3g／cm^3、比表面积7．2-13．5m^2／g、酸可溶率〈0．7％、筒压强度6．5-9．1MPa、吸水率0．1％～5％的陶粒质轻多孔,比表面积大,附着的微生物量大,孔隙率高,微生物挂膜快,老化生物膜易脱落。     

黑臭水体治理Ⅰ：水体氧状态对沉积物中重金属形态及生物有效性的影响

黑臭水体治理会逐步恢复上覆水中溶解氧浓度,基于这一过程构建了室内模拟装置,模拟上覆水不同氧状态,探究由此引发的氧化还原体系变化,及6种重金属元素(Co、Ni、Cu、As、Sb和Pb)的形态和生物有效性变化.结果表明,上覆水氧化还原电位为-109.60～+136.40 mV,主要受铁锰体系控制,好氧和厌氧阶段沉积物氧化还原电位分别为-160.40～-116.40 mV和-370.10～-250.30 mV,分别由铁锰体系和硫体系控制.上覆水中溶解氧浓度上升会引起沉积物中有效态S和Fe减少,上覆水和浅层沉积物中有效态Mn减少,而有效态Fe和Mn浓度在溶解氧浓度降低后会逐步升高,说明上覆水氧状态改变能触动上覆水和沉积物中氧化还原体系变化.但上覆水氧状态改变不足以引起上覆水和沉积物中重金属总量变化(除Sb),上覆水中Co、Ni、Cu、As、Sb和Pb总量分别为0.94～1.69、2.23～3.06、0.62～1.43、0.48～0.98、0.89～5.64、0.14～0.26μg·L^-1,沉积物中分别为17.74～18.65、26.82～29.45、54.64～57.33...     

活性炭常温吸附实验研究

活性炭因有较大的比表面积和经济易得性,常作为气体吸附法净化气体的吸附剂。SO2是大气环境质量指示的一个重要大气环境因子,其排放被严格控制。SO2的吸附受多种因素影响,本研究选取商品粒状活性炭作为样品,在常温、常压、相对湿度RH=0%、用SO2标气和N2模拟配制气体的条件下,进行了活性炭物理吸附SO2的穿透曲线和吸附容量的研究,结果显示该商品活性炭实验吸附穿透曲线和吸附容量随其颗粒直径的减小而增加,吸附曲线也由陡峭变平坦。所得实验结果为商品活性炭的使用提供实验数据支撑。     

我国旱涝空间型的马尔科夫概型分析

旱涝灾害在我国是影响最大、也最为频繁的气候灾害。本文利用马尔科夫概型分析的原理和方法，在验证了我国旱涝空间型序列具有马尔科夫性质的基础上，计算出各状态的转移概率，进而分析了旱涝空间型序列的静态和动态结构，并揭示出旱涝空间型各状态演化的优势倾向。     

珠海2019年秋季一次大气污染过程的特征、 成因及来源分析

2019年秋季在珠三角典型沿海城市珠海观测到一次中重度污染过程,本文对此次过程的污染特征、形成机制和来源进行了研究.通过 采集PM_2.5样品,分析了9种水溶性无机离子（WSIIs）、有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性有机碳（WSOC）等化学组分的浓度水平和污染特征;进一步结合污染过程中的不利天气形势、72 h后向气流轨迹及PM_2.5的潜在源贡献因子（WPSCF）和浓度权重轨迹（WCWT）等方法分析了污染的形成机制和来源.结果表明,有机物（OM）是污染时期PM_2.5中增长最快的组分,其次是占WSIIs约82.46%的SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺（SNA）. NO₃^-/SO₄^2-均值为0.20,表明珠海以固定源污染为主;硫氧化率（SOR）均值为0.65,氮氧化率（NOR）均值为0.08,高温高湿的气象条件可能是 造成珠海比中国其他城市SOR偏高而NOR偏低的原因.在污染时段,二次有机碳（SOC）明显增加,WSOC/SOC随污染物的升高而降低并趋近于1,因此, 污染时期的WSOC可能主要是二次生成的.副高控制型、台风外围型和高压出海型等天气形势控制着整个珠三角地区时,不利于污染物的传输和扩散,使污染加剧.后向气流轨迹分析表明,污染时期的气团轨迹主要来自于高污染的内陆地区,这可能是造成此次污染形成的重要原因和来源.WPSCF和WCWT的高值区主要集中在江西、广东等内陆地区,因此,珠海在控制本地排放的同时,也应该关注上风向临近省市的污染排放.