土壤生态系统中黑碳研究的几个关键问题

因人类活动的影响,全球大气C02浓度自1750年以来呈现逐步上升的趋势。农业生产活动与气候变化紧密相关,因土地利用方式的改变以及高度集约化的粮食、食物生产等农业活动都有可能增加CO2等温室气体的排放。如何遏制和减少大气中的CO2浓度是当前的热点问题,黑碳这一物质形式有可能为这一问题的缓解或解决提供新途径。生物质黑碳是生物质材料在低氧或无氧状态下经热裂解而形成的一种富含碳元素的有机连续体,其中碳（C）元素的含量高达70％-80％,并且大多以稳定的芳香环形式而存在。人类生存环境中所形成黑碳的80％以上最终都要归于土壤,且由于其较强的抗分解能力而长期滞留于土壤环境中。利用黑碳的这些特性及其碳封存能力,实施积极而有效的土壤管理措施,有可能增加土壤生态系统中的碳储存,从而为人类社会应对全球气候变化提供新的机遇。在文献资料调研的基础上,描述了土壤中黑碳的来源及其增加土壤碳储存、减缓陆地生态系统碳循环的潜力;阐释了量化土壤中黑碳的重要性以及精确测定土壤黑碳含量的关键所在;揭示了黑碳在土壤环境中的稳定性,探讨了外源黑碳与土壤本体有机碳的相互作用关系,并分析了黑碳对土壤温室气体排放的影响及其不确定性。揭示这些问题有助于客观评价黑碳能否作为一个有效的土壤有机碳库,也益于明确黑碳在全球碳循环以及中国农业减排过程中的作用与地位。     

中国工业碳排放强度变化的结构因素解析

以1986-2016年为研究时段,将41个工业部门归类为16个部门,在运用CKC模型分析各部门产值与其CO₂排放量关系的基础上,建立以碳排放部门结构、碳排放系数、能源消费强度以及产值部门结构为因素的工业碳排放强度kaya分解模型,运用LMDI法分析不同因素对中国工业碳排放强度变化的贡献。研究发现:工业不同部门产值与其CO₂排放量的关系不同。只有木材加工及家具制造业、造纸印刷及文教用品制造业和非金属矿物制品业呈现倒U型关系,机械交通电气电子设备制造业呈现倒N型关系,其余部门都呈现线性递增或单调递增关系。从工业碳排放强度变化的贡献因素看,非金属矿物制品、化学工业、医药工业、机械交通电气电子设备制造业和木材加工及家具制造业等资金和技术密集型行业的技术性CO₂减排效应显著。其他制造业、石油和天然气开采业、纺织服饰业和化纤及橡塑工业等以初级产品加工为主的行业的结构性CO₂减排效应显著,而石油加工炼焦和核燃料加工业、金属冶炼及制品业、电力煤气及水生产和供应业在产值与CO₂排放量的同步递增关...     

单井捕获地下水污染羽的优化方法

针对不同抽水井捕获半径及驻点获取方法存在局限性和误差的问题,以潜水、承压水2个类型污染场地为例,分别采用实测法、解析解公式法、数值模拟法3种方法计算单井捕获半径及驻点值;通过对比分析,研究了不同条件下3种方法的局限性及精确度;探讨了不同类型污染场地获取捕获半径及驻点的最适宜方法。结果表明：对于承压水类型,解析解计算值与实际观测值误差较小,为3.2%;对于水位降深相对于含水层厚度不可忽略的潜水类型,解析解计算值与实际观测值误差较大,为80.7%;在充分掌握水文地质条件时,数值模型模拟结果与实际观测误差值不超过10%。因此,当场地水文地质情况符合解析解公式假设条件时,可采用解析解公式法获取单井捕获半径及驻点,否则须利用数值模拟方法或实测法获取相关参数。研究成果为不同类型污染场地选择合适方法获取捕获半径及驻点提供了参考。     

省煤器出口加挡板对除灰性能影响的数值模拟

建立了某660 MW机组省煤器出口与SCR入口之间烟道的三维数值模型,通过模型研究了飞灰颗粒的运动规律。模拟结果表明：入射位置偏向省煤器出口中后部并且粒径较大的飞灰颗粒易被灰斗捕集,入射位置偏向省煤器出口前部的飞灰颗粒不易被捕集;于省煤器出口布置一块挡板可捕集入射位置偏向省煤器出口前部的大粒径飞灰颗粒,同时也能提高系统的飞灰捕集率,此时SCR入口烟道设计成向上倾斜可减小系统的压降。当挡板布置角度为65°,水平烟道倾斜角度为30°时,系统的飞灰捕集率由38.6%增加至48.4%,系统的压降增加192 Pa。     

上海市路边环境空气黑碳气溶胶污染特征及影响因素研究

为研究上海市路边环境空气黑碳(BC)的污染特征,采用连续监测方法对2016年1月至2018年12月上海市路边环境空气BC浓度进行了监测,并同步监测了气象因子,分析了BC的时间变化特征,探讨了气象因素对BC的影响以及不同空气质量等级下BC浓度水平。结果表明:2016、2017、2018年上海市路边环境空气BC年均质量浓度分别为(2 908±2 189)、(2 959±2 224)、(2 824±2 002) ng/m³,呈现出下降趋势; 2016、2017、2018年BC与PM_2.5年均质量浓度比分别为9. 30%、9. 20%、9. 50%; BC季节变化特征明显,整体表现为春夏高、秋冬低的特点;昼夜变化特征均呈现出双峰分布,第一个峰值均出现在06:00,第二个峰值均出现在16:00—19:00,且第一个峰值高于第二个峰值。气象因素对BC有一定影响,在降水、相对湿度低以及非静风条件下BC浓度较低。随着上海市空气质量由好转差,上海市路边环境空气BC浓度均呈现上升趋势,空气质量为良、轻度污染、中度污染、重度污染时路边环境空气BC平均浓度分别较空气...     

毛细管柱气相色谱法测定水性涂料中的苯系物

用二硫化碳萃取经水稀释过的水性涂料中的苯系物,离心分离后,用毛细管气相色谱测定,用极性柱和非极性柱双柱定性,单柱定量。线性范围为0~120mg/L,相关系数大于0.9996,检出限0.005mg/kg,回收率大于90%。方法快速、准确、灵敏度高、干扰少。     

呼伦贝尔地区草原表层土壤中总有机碳与有机质初探

通过非分散红外线吸收法测定呼伦贝尔地区具有代表性的16个草原表层土壤(0~20 cm)中总有机碳、溶解性有机碳,使用重铬酸钾容量法测定有机质,并对其总有机碳与有机质水平及两者相关性进行了分析。初步分析了造成各样品之间总有机碳水平差异的原因。结果表明,只以打草场作为利用方式的土壤总有机碳含量较常年放牧场的总有机碳含量高。从草原类型和土壤类型上看,草甸草原总有机碳含量明显高于典型草原,黑钙土总有机碳含量明显高于栗钙土。综上,过度放牧会使草原土壤总有机碳大量释放。总有机碳含量与有机质含量有显著正相关性,相关系数达到0.902。     

现行脱硫技术存在排放温室气体的隐患

工业革命以来,由于人类活动持续大量排放温室气体,使得全球出现了持续性的气候变暖趋势,而为了治理局部的和区域的SO2污染问题,大规模的脱硫活动在我国急速增加,这势必大幅增加CO2的排放,加剧气候变暖的进程,如果我国大型火电厂的脱硫率达到80%,按照2005年全国SO2排放量已经达到0.2549Gt计算,采用现行脱硫方法将每年向大气中排放0.088Gt的CO2。将占我国CO2年排放量的10%,对人类赖以生存的地球形成严重威胁。因而,需要研究脱硫的无碳工艺,以及碳捕集、碳储存、碳利用技术,树立综合的环境意识,在控制大气污染、减排温室气体与保护臭氧层方面寻找结合点。     

改性分子筛二氧化碳捕集材料的制备及其性能

以微孔分子筛为基体,用环氧树脂(EP)作交联剂,采用浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)或者四乙烯五胺(TEPA)浸渍在微孔分子筛上,制备了一系列的胺基吸附分子筛。通过热失重等方法对样品结构表征。研究了温度、PEI/EP质量比、TEPA/EP质量比及吸附气体中CO2初始浓度对吸附容量的影响,探讨了该吸附分子筛材料性能与结构的关系。结果表明,改性的胺基分子筛对CO2有较好的吸附效果。在333 K下,PEI改性分子筛吸附量最大,CO2初始浓度为20%时的最大吸附量为0.69 mmol/g。TEPA改性分子筛在CO2初始浓度为20%和15%时的最大吸附量分别为0.50 mmol/g和0.33 mmol/g。     

水淬钢渣碳酸化固定CO2

利用HSC-Chemistry 软件平台对以气-液-固三相为基础的水淬钢渣碳酸化固定二氧化碳进行了热力学分析,结果表明,温度700 K以下钢渣主要含钙相在水溶液中能够自发与CO2反应,碳酸化固定CO2是可行的;并通过实验研究了反应时间、钢渣粒径、CO2流量及液固比等主要参数对水淬钢渣碳酸化固定CO2的影响。结果显示,在初期阶段反应迅速,固碳率在3 h达到27.9%,即固定二氧化碳的能力约为279 kg/t(钢渣),随后逐渐趋于平衡。粒度越细对固碳过程越有利,液固比及CO2流量影响不明显; XRD及SEM结果也验证了水淬钢渣固定CO2是可行的。