高温高压下煤孔隙结构的变化对瓦斯吸附特性的影响

为了研究高温高压条件下煤孔隙结构变化对瓦斯吸附特性的影响,选取九里山矿无烟煤,在压力为7 MPa、温度为40～130℃的条件下进行等温吸附实验和压汞实验。研究结果表明:煤样对甲烷的等温吸附曲线在该压力、温度条件下符合Ⅰ型吸附曲线特性,吸附规律符合Langmuir吸附模型;在压力7 MPa和温度130℃条件下,煤样的孔隙结构发生一定的变化,煤的比表面积增大、累计孔体积降低,可见孔及裂隙的数量比例增高,加强了煤样孔隙之间的连通度,导致原本吸附在煤样表面的甲烷分子大量解吸;在压力不变的情况下,随着温度的不断增高,煤的极限吸附量逐渐减小,其主要原因是样品孔隙结构的破坏和分子间作用力的变化。     

MoS_2/Bi_2S_3异质结光催化剂的制备及其光催化性能

以五水硝酸铋为铋源、钼酸钠为钼源、硫脲为硫源,采用简单的一步水热法合成了MoS_2/Bi_2S_3异质结光催化剂,采用XRD,SEM,TEM,BET,UV-Vis DRS技术对其进行了表征。表征结果显示,MoS_2纳米片在Bi_2S_3微棒表面生长,增加了比表面积和活性位点,并形成异质结构,促进了光生载流子的迁移,抑制了电子-空穴对的再复合。实验结果表明:钼酸钠与五水硝酸铋的质量比为1∶2时制备的复合光催化剂性能最好,反应180min时对亚甲基蓝的去除率可达96.4%,明显高于MoS_2和Bi_2S_3,且具有较高的稳定性;该催化剂对罗丹明B、甲基橙和4-硝基苯酚的去除率分别为97.1%、93.1%和90.5%,表明其对污染物具有普适性。     

Filtering with a drill pump: an efficient method to collect suspended sediment

Water quality monitoring programs across multiple disciplines use total suspended solids (TSS), and volatile suspended solids (VSS), to assess potential impairments of surface water and groundwater. While previous methods for instream filtering have been developed, the need for rapid, cost‐effective, high volume sampling has increased with the need to verify and supplement data produced by sondes and instantaneous data loggers. We present an efficient method to filter water instream with a portable drill pump that results in reduced sample processing time, and potentially reduced error associated with sample transportation, preservation, contamination, and homogenization. This technical note outlines the advantages of filtering instream vs. in the laboratory. It also compares TSS and VSS concentrations filtered with a drill pump vs. standard filtration methods with a vacuum pump as outlined by USEPA methods 160.2 and 160.4. Samples were collected at 4 sites and filtered in the field, or transported to the laboratory and filtered within 12 or 24 h of collection. Overall TSS and VSS samples filtered instream with a drill pump vs. in the laboratory produced similar concentrations with a similar range in variability for each method. Sample filtering with a drill pump decreased processing time by five minutes per sample.     

不完全竞争行业中的环境工具有效性研究:一个理论框架

各级政府贯彻落实绿色发展的理念,实现经济增长与环境保护的共赢,才能真正实现"绿水青山就是金山银山"。在经济"新常态"背景下,防治环境污染是个复杂而系统性的工程,需要进行经济追因与综合治理,其中,制定实施有效的环境政策工具尤为关键。本文把微观经济学中的双寡头产量竞争模型作为基准模型拓展用于环境经济分析,并把环境税、环境规制、排污权交易这三类主要环境工具对企业生产决策的影响纳入基准模型,旨在对比研究不完全竞争行业中环境工具的有效性问题。结果表明:主要基于市场机制的环境经济政策比行政色彩浓厚的环境规制更有效率。提高环境税率或排污权价格均能显著削减行业污染物排放量,如果环境税率恰好等于排污权价格,则环境税与排污权交易这两类环境工具的效力相等。这对进一步建立和完善我国尚处于探索或初始实施阶段的环境工具,促进石化、电力、钢铁等不完全竞争行业的主要污染物减排,具有一定参考价值和借鉴意义。     

煤炭资源耗减价值及其“利益共享、风险共担”补偿机制研究

煤炭行业清费建税,资源税从价计征引起了社会各界对资源税费制度改革的热议,而资源耗减价值是资源税费制度改革的重要依据之一。将资源回采率纳入使用者成本模型,科学计量了我国2000-2011年间煤炭资源的耗减价值。分析表明:2000-2011年间,4%折现率下煤炭资源耗减价值增加了22倍之多,而资源税费却仅仅增长了7倍,煤炭资源耗减价值与资源税费实际征收额之间存在有巨大缺口得不到补偿;国家资源所有者权益的实现度与煤炭经济形势呈逆向分布,煤炭工业利润率的上升并没有带来国家资源所有者权益的增加,导致这种错位的原因与我国不合理的资源税收机制有很大关系;资源税税率的理论区间为1.11%-8.85%,与国家规定的2%-10%高度重合,从而说明国家决策的合理性。为使资源所有者权益的实现度与煤炭工业经济形势相"挂钩",以资源税收入等于资源耗减价值为切入点,对资源所有者权益的实现度进行数理分析,求得了资源税税率与当期资源价格的关系,发现固定税率的资源税难以适应市场波动,于是提出"资源税+利润税"的组合税收工具,确定了利润税的起征点,计算得出了资源税和利润税的税率组合。该组合税制在一定程度上能够平抑经济周期对煤炭工业造成的影响,同时又维护国家资源所有者权益,从而实现国家与煤炭工业"利益共享、风险共担"。     

三峡库区典型土壤酸碱缓冲性能及其影响因素研究

受酸沉降和化肥施用等外源性酸输入的影响,三峡库区土壤面临着严重的酸化威胁。通过选取三峡库区两种典型土壤(紫色土和黄壤)作为研究对象,采用酸碱滴定法对土壤酸碱缓冲性能及其影响因素进行了研究。结果表明:在一定的p H范围内,紫色土(p H 6.5~2.5、6.2~11.5)和黄壤(p H 5.6~2.8、5.5~10.7)的p H变化与外源性酸、碱加入量均呈线性相关关系。通过分段拟合获取的缓冲容量结果显示,紫色土酸、碱缓冲容量分别为101.3、34.6 mmol/kg;而黄壤酸、碱缓冲容量分别为105.3、38.0 mmol/kg。黄壤和紫色土主要受碳酸钙与阳离子交换的缓冲作用;缓冲体系及初始p H、机械组成等土壤理化性质的不同是导致库区典型土壤酸碱缓冲容量差异的主要原因,总体表现为黄壤酸、碱缓冲性能略优于紫色土。此外,由于近年来酸沉降和氮肥用量的增加,使得库区土壤面临的酸化威胁呈上升趋势。该结果对库区土壤环境容量和典型土壤酸化潜势等研究具有参考价值,还可为区域外源性酸临界值评估以及应对策略制定提供理论依据。     

基于效果-效率-适应性的养殖废弃物资源化利用管理模式评价框架构建及初步应用

由于产业发展正处于转型阶段,我国畜禽养殖污染治理中的管理问题比技术问题更加突出,选择适宜的组织管理模式尤其重要。融合了效果分析、效率评价和适应性分析,尝试构建一个养殖废弃物资源化利用管理模式综合评价框架,并选择太湖流域4个不同类型的典型案例进行方法例证。研究表明,传统的养殖企业主导型管理模式应用于小型、分散养殖废弃物资源化利用时面临着经济效率低、适应性差难题;农村废弃物处理中心、种植企业和有机肥企业的参与可以改善小型、分散养殖废弃物资源化利用的经济效率;综合考虑效果、效率与适应性,种植企业、有机肥企业主导型模式的适宜推广范围更广。应根据不同地区种植-养殖产业关系、污染治理需求、经济发展水平与政府投入能力等,灵活组合应用不同管理模式。     

成都地区污染天气分型及其污染气象特征研究

污染天气分型研究对空气质量预报、污染源总量控制等具有重要的意义。基于2013年1月~2014年12月高空及地面天气形势划分了成都市的天气类型并探讨各天气类型下的空气质量状况及其污染天气特征,以期为空气质量预报和预警提供依据。结果表明,空气污染过程中,500 hpa环流形势主要有两槽一脊型、一槽一脊型、纬向型、槽脊同位相型等,其中两槽一脊型和槽脊同位相型控制下的空气质量最差。发生空气污染时,地面环流形势可分为高压型、高压后部型、高压底部型、低压型、低压顶部型、低压前部型、低压底部型、鞍型场型、冷锋前部型和均压场型,其中高压型、高压底部型、高压后部型控制下的空气质量最差。     

福州市城市化进程与大气污染关系研究

以福州市为研究区域,选取福州市1996—2012年的时间序列数据,将大气污染物浓度作为被解释变量,城市化水平作为解释变量,分别设定二次曲线模型和三次曲线模型,通过比较PM10、SO2、NO2浓度与城市化水平的二次曲线和三次曲线模型的回归拟合效果,得出福州市大气污染与城市化水平之间的演化规律。结果表明,1996—2012年,福州市城市化水平平稳上升,城市的大气污染程度与城市化水平之间的关系并不完全符合"倒U型"的环境库兹涅茨曲线,不同的污染物类型具有不同的演化规律。PM10、SO2与城市化水平呈"倒N型"的曲线关系;NO2与城市化水平之间呈现"倒U型"曲线关系。由于研究的时间序列较短,因而研究结果可能只是真实曲线的一部分,福州市的大气污染与城市化水平之间的关系还有待进一步研究。     

光/电法氨氮降解过程中协同作用的研究

为了研究光/电法在氨氮降解过程中的协同作用,采用光/电法降解模拟工业循环冷却水中的氨氮,并对氨氮降解过程中的各影响因素进行了研究,考察了氯离子浓度和溶液p H对降解效率的影响。结果表明,与传统的光催化法和电化学法相比,光/电法在氨氮降解过程中存在良好的协同效应,因而具有更高的氨氮去除率,这主要归功于溶液氯离子的促进作用。另外,在酸性条件下,氨氮降解效率得到进一步加强。当p H在4~5之间,电流密度为10 m A/cm2,Na Cl浓度为100 mg/L时,在经过90 min光/电法处理后氨氮去除率高达95%,且N2占总氨氮降解产物的84.2%。