退役三元锂电池循环利用系统减碳效率评估及优化分析

随着我国新能源汽车产业的快速发展,大批动力电池进入退役期.针对退役动力电池循环利用现状,识别降本减碳协同效应并开展系统优化分析,成为重要研究课题.本文综合采用生命周期评价和生命周期成本方法,分析了当前我国退役三元锂电池循环利用系统的碳足迹和经济成本.结果表明,1GWh容量的退役三元锂电池循环利用系统碳足迹和生命周期成本分别为-2.33×10⁷kgCO₂eq和-33613.15万元.结合碳足迹和生命周期成本二维指标开展减碳效率评估和情景分析发现,相对于现实系统,汽车生产商主导的优化情景减碳效率较低,提高梯次利用比例的优化情景具有最优减碳效率.通过提高梯次利用比例和采用先进资源化技术均能够显著提升退役三元锂电池循环利用系统的减碳效率.     

直接竞争ELISA检测拟柱孢藻毒素的方法建立和评价

拟柱孢藻毒素(CYN)对人和动物具有高毒性而在世界上广受关注,快速检测方法的建立可为蓝藻毒素的风险评估提供有效的技术手段.本研究基于前期制备的CYN的单克隆抗体N8,旨在建立一种CYN的快速免疫检测方法-直接竞争ELISA.在对HRP-CYN酶标记物和N8单抗的稀释度进行优化后,最适反应条件下建立的直接竞争ELISA在0～200ng/mL CYN浓度下呈现典型的S型反应曲线,该方法的灵敏度为0.069ng/mL,经logit-log拟合的线性范围为0.1～10ng/mL,检出限远低于WHO建议的0.7ng/mL CYN的安全限值.本研究建立的ELISA方法对水库水样和小球藻稀释液中加标回收率分别为80.44%～125.4%和52.97%～155.19%,在测定CYN时与商业Beacon试剂盒的检测结果高度一致.对大沙河水库中CYN的监测表明该毒素在水体中常年存在,但未超过WHO建议的安全限值.本研究发展的ELISA可实现水样和藻样中CYN的快速检测,为供水安全保障提供一种新的技术手段.     

剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化研究进展

为了推进污水厂剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化在工程规模中的应用,提高其能源回收率,系统分析了协同厌氧消化机制、产物类型及其主要的影响因子,综述了协同厌氧消化中直接种间电子传递作用的重要研究进展,并展望了协同厌氧消化的未来研究方向,包括开发高效经济的原料预处理方式,表征基质降解特性,基于多组学联用技术理解微生物代谢调控,缓解消化体系中潜在抑制剂影响,原位耦联其他种类废弃物进一步提升消化性能和稳定性,以期为城镇有机固体废弃物的高效能源回收提供指导.     

基于环境成本的污泥处置场费用效益分析

本文将环境成本纳入分析范畴,对污泥处置场进行了费用效益分析,构建了基于环境成本的规模化污泥处置场的费用效益分析方法,该方法能够全面揭示和评价污泥处置场的费用效益,有助于引导污泥处置场改善生产条件、减少资源消耗和环境损失。     

海洋环境污染损害中直接损失的识别及评估指标体系的构建

海洋环境污染损害中直接损失的定量评估,已成为环境污染损害赔偿及行政处罚的重要依据。针对目前中国海洋环境污染损害评估工作中因环保职责分散和视角差异而存在的评估内容不衔接、量化方法不一致的问题,以人类与海洋生态系统组成的整体作为研究对象,对海洋环境污染损害进行了剖析和梳理,明确了损害的分类与范畴,特别是海洋生态系统损害与人类活动损害之间的衔接与界限;并依据法学理论和法律文件,识别出各类损害中的直接损失;进而遵循科学性和可量化性等原则,建立了直接损失的评估指标体系。此指标体系涵盖了海洋环境污染造成的人身损害、财产损害、海洋生态损害和事务性支出四类损失,具体包括身体损害、精神损害、水产品损失、固定资产损失、流动资产损失、保护财产的额外支出、恢复期间利润损失、海洋生态恢复费用、恢复期间生态损失、应急处置费、调查评估费共11项指标。研究成果可为中国海洋环境污染损害的定量评估提供有力支撑,促进损害赔偿和行政处罚工作的定量化和科学化进程。     

废铅膏直接电解回收金属铅试验

采用酸性条件下直接电解法对废铅膏进行固相电解,研究了铅膏加入量、电流密度、硫酸密度和阴阳极板间距4个典型因素对电解效率和能耗的影响,并通过设计正交试验确定最佳工艺参数。结果表明:废铅膏加入量为30 g,电流密度为637 A/m~2,硫酸密度为1. 20 g/cm~3,阴阳极板间距为10 mm时,电解效率约为1. 20 kg/(m~2·h),能耗可控制在1800 k W·h/t铅膏以下,获得的电解铅纯度高达99. 7%。此外工艺尾端收获的硫酸可达到HG/T 2692—2007《蓄电池用硫酸》中铅酸电池制造业对硫酸的使用标准,具备较高的经济价值和环境效益。     

大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用

大气污染防治和环境治理的紧迫性和复杂性需要科学有效的决策,而以费效评估为标志的综合决策评估模型是支撑环境决策和管理的重要工具.当前以ABaCAS（Air Pollution Control Cost-Benefit and Attainment Assessment System,空气污染控制成本效益与达标评估系统）为代表的综合决策评估模型可以实现对特定减排方案的费效评估,然而无法支持开展基于费效的达标路径优化,以及对应不同环境目标下减排策略的优化制定.针对上述问题,建立了大气污染防治综合科学决策支持平台.该平台以ABaCAS的4个核心模块为基础,建立了新的基于环境目标的反算技术（LE-CO）及优化集成运行模式（ABaCAS-OE）,实现了对不同环境目标要求的减排量反算,并对优化的减排策略下的空气质量改善效果、目标可达性、控制成本及健康收益进行快速估算.将大气污染防治综合科学决策支持平台应用到京津冀及周边地区"2+26"城市,反算了2035年达标要求下的减排情景,以及对应减排方案的费用与效益.结果表明,相较于2015年,预测了2035年京津冀及周边地区的PM_2.5、SO₂、NO_x、VOCs、NH₃排放量需分别减排70%~87%、49%~85%、66%~74%、51%~66%、0~40%才可达标,并且该情景可以带来可观的效益,费用-效益比达3.7.未来大气污染防治综合科学决策支持平台的研究将进一步面向多目标、多行业、多组分、多区域的精细化调控技术,实现经济、能源、排放、浓度、成本、健康、生态、气候一体化的综合决策,以全面支撑我国大气污染防治的综合科学决策.      

我国稀土资源开发利用的环境成本及空间差异特征

稀土开发利用环境成本核算对于我国稀土定价机制改革具有重要参考价值.利用污染普查中的典型企业、稀土年鉴等多种数据源,基于环境治理成本法,核算了2013年我国三大稀土矿区冶炼污染物产生量及环境治理成本（注:涉及"全国"的各要素范围均未包含港澳台地区）,并分析了其空间分布特征.结果表明:① 我国稀土冶炼污染物空间分布特征为北方包头混合型稀土矿以大气污染为主,南方离子型稀土矿以水污染为主,尤其是氨氮污染严重. ② 2013年,我国稀土冶炼环境成本总计为28729×104元,其中废水、废气和固体废物的环境成本分别为49.8%、19.0%和31.2%.我国稀土冶炼环境成本92.9%集中在北方轻稀土矿区,7.1%在南方离子型稀土矿区. ③ 我国稀土冶炼环境代价高,尤其是北方轻稀土矿.包头混合型矿单位稀土氧化物冶炼的环境成本为4135元/t,占氧化铈和氧化镧市场价格的38.8%和41.4%左右,南方离子型稀土矿单位稀土氧化物冶炼的环境成本为2824元/t,占氧化钇市场价格10.9%.      

紫外光强化Fe(Ⅱ)-EDTA活化过硫酸盐降解直接耐酸大红4BS

为探索硫酸根自由基对偶氮染料的降解能力,以直接耐酸大红4BS（下称大红4BS）为模拟污染物,通过UV/Fe（Ⅱ）-EDTA/PDS（PDS为过硫酸钠）体系,探讨了初始c（PDS）、Fe（Ⅱ）/EDTA（摩尔比）、无机盐阴离子等对大红4BS降解的影响.结果表明,大红4BS的脱色率随着初始c（PDS）的增加而增大,当c（PDS）超过15 mmol/L时无显著变化.Fe（Ⅱ）/EDTA比在5:1时效果最好,5 min时使0.038 0 mmol/L大红4BS的脱色率达到93.6%.反应符合二级动力学模型.HCO₃-、Cl-、NO₃-、SO₄2-等无机盐阴离子表现出明显抑制作用,c（无机盐阴离子）在100 mmol/L条件下,脱色率分别降低66.9%、13.2%、12.1%、9.43%.利用紫外可见光谱,依据其结构与特征吸收的关系,初步推测自由基离子对大红4BS降解的途径:苯环最先遭到破坏,随后偶氮键断裂、萘环开裂.研究显示,UV光可有效强化Fe（Ⅱ）-EDTA活化过硫酸盐形成SO₄-·自由基,对偶氮染料具有很好的脱色能力,最佳反应条件[PDS:Fe（Ⅱ）:EDTA（摩尔比）为15:5:1]下,大红4BS在10 min时脱色率高达98.1%.