钢铁窑炉烟尘PM_(2.5)控制技术与装备

简述了国家863课题"钢铁窑炉烟尘PM_(2.5)控制技术与装备"的目的、意义和研究成果,介绍了细颗粒物预荷电技术、基于海岛纤维的表面超细过滤材料、预荷电袋滤器、"一阀多喷"清灰等技术的最新进展,通过示范工程的成功运行,验证了成果的先进性和实用性。研究成果将为工业窑炉烟尘细颗粒物深度净化提供技术和装备支撑,适用于新建除尘项目和除尘项目改造。     

SO2和H2O对Mn-Ce/TiO2催化剂低温SCR活性的影响

采用溶胶凝胶法制备Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂并考察其活性,研究了SO_2和H_2O对Mn-Ce/TiO_2低温脱硝催化剂的影响,并运用XRD、BET、SEM和FT-IR对中毒前后的催化剂进行表征。结果表明,催化剂在无SO_2和H_2O条件下具有良好的脱硝性能,在140℃时NO_x去除率达到84%。但若向模拟烟气中加入SO_2和H_2O,则随其体积分数增大对催化剂活性产生明显抑制作用。当H_2O的体积分数为5%、SO_2为700×10-6时,反应4 h后,NO_x去除率降为53%。H_2O对催化剂的抑制作用随H_2O的除去而消除,H_2O主要通过与NO_x的竞争吸附来抑制催化剂的活性。低浓度的SO_2对催化剂活性影响较小,SO_2体积分数为100×10~(-6)时,稳定后NO_x去除率仍能维持在80%以上,但较高体积分数的SO_2引起的催化剂失活不可自行恢复。SO_2毒化作用主要是引起了硫酸铵盐覆盖催化剂的表面活性位,以及造成活性组分MnO_x的晶化,并破坏了MnO_x与TiO_2间的强相互作用。H_2O和SO_2共同存在时,H_2O可以弱化SO_2对催化剂的毒化作用,主要因为H_2O与SO_2的竞争吸附作用而使SO_2对催化剂活性的影响减弱。     

A~2/O联合臭氧污泥减量技术的改造研究

研究了臭氧化污泥减量技术联合A~2/O、倒置A~2/O与传统A~2/O在出水和污泥产率上的变化。结果表明,臭氧化A~2/O、臭氧化倒置A~2/O的出水与传统A~2/O相比未出现恶化,它们对COD和含氮物质的去除率分别为87.4%,53.7%和93%,66.5%,存在倒置A~2/O对臭氧混合液中有机质及含氮物质的利用率较A~2/O高的可能。试验按每克SS投加0.05 g O_3对A2/O与倒置A~2/O产生的约60%剩余污泥处理时,在短期内未造成出水磷含量的大幅升高,并且出水磷含量受臭氧混合液DO、二沉池底部DO的影响,两系统的污泥产率分别较传统A~2/O降低50%,56%。     

毛竹遗态 Fe2O3／Fe3O4／C 复合材料对水中锑（III）的吸附研究

以毛竹遗态Fe2 O3／Fe3 O4／C复合材料为吸附剂,锑（III ）初始含量、溶液初始pH值、吸附剂投加量以及吸附剂粒径为影响因素开展吸附影响研究。结果表明,随着锑（III ）初始浓度的升高,毛竹遗态Fe2 O3／Fe3 O4／C复合材料对锑（III ）的吸附量逐渐增加;初始溶液pH为7时,对锑（III ）的吸附效果最好,吸附量为4．7821 mg／g;块状吸附剂对水中锑（III ）的去除率和吸附量与粉末状吸附剂吸附效果相当。     

Effect of Earthworm(Pheretima sp.) Density on Revegetation of Lead/zinc Metal Mine Tailings Amended with Soil

Abstract

The objective of this study was to investigate the effects of earthworm density on the availability of nutrients and heavy metals in metal contaminated soils. Pb/Zn mine tailings were mixed throughly with a red yellow podzolic soil at the ratio (w/w) of 75:25. Earthworms (Pheretima sp.) were introduced to the mixture at four different densities, zero, three, six and nine individuals per pot planted with ryegrass (Loliun multiflorum). The results indicated that earthworm activity significantly enhanced ryegrass shoot biomass. However, as denser earthworm population was introduced, shoot biomass tended to decrease. Earthworm activity significantly increased soil pH and availability of N, P and K in the tailings and soil mixture. There was a general tendency that uptake of Zn by ryegrass increased after earthworm inoculation, although the increase in extractable Zn in tailings and soil mixture was not significant. On the contrary, there seemed to be a lower uptake of Pb by ryegrass under earthworm inoclation, despite the fact that higher extractable Pb concentrations were observed. The present project indicated that the improved growth of ryegrass was due to improved nutrient availability and other soil conditions, by inoculation of earthworms at an appropriate rate. Further studies are needed to illustrate the relationship between metal availability and earthworm activity in the field.     

三峡消落带沉积物-大气界面汞交换通量及其影响因素

应用动力通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率的RA-915+自动汞分析仪联用技术,在消落带沉积物出露期,野外现场监测沉积物-大气界面汞交换通量,同时对其影响因素进行了分析。结果表明:三峡库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量范围为-6.80±12.35~28.17±36.17 ng/(m2·h)晴天库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量表现出相同的变化趋势,即从早晨开始沉积物-大气界面汞的交换通量逐渐增加,到正午左右达到峰值,之后交换通量逐渐减小,但阴天这一趋势不明显。暖季白天沉积物-大气界面汞交换通量都以释放为主,冷季白天则以沉降为主。暖季晴天,沉积物-大气汞交换通量与气温、沉积物温度、光照强度呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系。无论晴天还是阴天,大气汞浓度都与沉积物-大气汞交换通量呈负相关关系。白天,光照强度和大气汞浓度是影响消落带沉积物/大气界面汞交换通量的主要因素,而在夜间,沉积物温度和大气汞浓度是其主要影响因素。     

长江经济带PM_(2.5)时空特征及影响因素研究

大气细颗粒物(PM_(2.5))因其对空气环境质量乃至人类健康的巨大危害而逐渐引起学者们的关注。本文以我国综合实力最强、战略支撑作用最为突出的区域之一——长江经济带为研究对象,基于城市级空气质量监测数据,运用地理学时空分析与GIS可视化方法探索并呈现了2015年长江经济带PM_(2.5)的时空分布特征及其演变规律;在此基础上,结合空间回归模型考察了PM_(2.5)浓度与区域城市发展之间的内在关系。结果表明,就空间特征而言,长江中下游地区PM_(2.5)污染较长江上游地区更为严重,长江北岸地区比长江南岸地区更为严重;PM_(2.5)高浓度集聚地带主要位于鄂皖苏大部分地区,与空气质量较佳的云南及其周边地区呈"对角"分布状态。长江经济带内城市间PM_(2.5)浓度存在着显著的正向空间自相关,且自相关性随距离增大而不断减弱,其门槛尺度约为900 km;在这一范围内,PM_(2.5)空间集聚效应较为明显。就时间特征而言,冬季PM_(2.5)浓度相对较高,春秋两季次之,夏季空气质量最好;各地区浓度分布在年初相对离散,后有所趋同。此外,PM_(2.5)与其他类型的大气污染物(如SO2、NO2、O3)浓度两两之间均存在着显著的正相关性,暗示大气污染物从原发污染演变为二次污染,形成恶性循环。空间回归分析结果表明,PM_(2.5)污染随经济发展水平的提高呈现先上升后下降的趋势,在一定程度上支持了"环境库兹涅兹曲线"假说;且人口密度、公共交通运输强度均在不同程度上导致长江经济带PM_(2.5)浓度的升高。最后,从区域性联防联控、不同类型大气污染物协同治理、促进经济发展方式转型等方面为长江经济带的大气环境治理提出切实可行的政策建议。     

WTO“稀土案”与中国自然资源出口管制的完善

举世瞩目的 WTO"稀土案"于2014年8月7日终落帷幕。同先前的"原料案"一样,中国还是难逃败诉的命运。上诉机构支持申诉方的大部分指控,再次否决了《1994年关税与贸易总协定》(General Agreement on Tariffs and Trade of 1994,以下简称GATT)第20条对中国《入世议定书》的可适用性,从而确认中国对稀土、钨、钼三种原材料采取的出口税及配额等管制措施违背了WTO相关规则和入世所作的特殊承诺。作为自然资源的进出口大国,在自然资源贸易纠纷(特别是出口管制问题)不断"升温"和WTO争端解决机制运用愈来愈频繁的今天,中国应认真总结和反思这场"稀土保卫战"失利带来的经验教训,以从源头上破解中国出口管制措施在WTO体制下遭遇的法律困境,避免今后类似案件败诉的重现。基于此,本文综合应用案例分析、文本分析、历史分析和比较分析等方法对"稀土案"争讼的焦点和争端解决机构(DSB)的裁决意见做了详尽的透析,结果发现此案中DSB的审理不同程度存在着解释僵化、无视中国缔约真意及主观随意、前后矛盾等失范之处,对中国颇为不公。不过,该案也从另外一方面暴露出中国出口管制立法的疏漏与实施缺陷。是故,本文建议中国:1请求部长级会议/总理事会对GATT与《入世议定书》关系做出统一解释,并单独将出口税承诺纳入减让表;2重视DSB既有的裁决思路,根据WTO规则修改相关出口管制法规;3加强资源开采的法律管控,提高资源税的征收标准;4确保对内外资源需求企业的管制一致,优化出口许可管理,努力从WTO法和国内法两个层面推动现行自然资源出口秩序的完善,使中国今后对自然资源的出口管制既能符合WTO规则又能达致确保本国经济可持续性发展之目的。     

基于卫星夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟

中国能源统计数据"横向不可比,纵向不可加"现象依然突出,尤其是分省能源消费统计千差万别,给分省碳排放评估带来了较大困难,如何利用卫星遥感数据科学合理地估算中国分省碳排放是当前亟须研究的问题。本文运用DMSP/OLS全球稳定夜间灯光数据,在通过相互校正、年内融合和年际间校正等系列处理得到中国分省稳定夜间灯光数据的基础上,首先分别构建中国分省稳定夜间灯光亮度DN值与人均碳排放和单位面积碳排放之间的时空地理加权回归模型,两个模型整体效果均较好,拟合优度分别高达96.74%和99.24%;其次运用稳定夜间灯光亮度DN值对分省人均碳排放和单位面积碳排放进行时空模拟;最后运用人口规模和土地面积对分省碳排放进行估算。估算结果显示:(1)整体来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际值6.3349×109t较为接近,两个模型的相对误差均在0.5%以内。(2)分年度来看,所有年份的相对误差均在5%以内,2006年分省加总碳排放模拟值与实际碳排放6.2036×109t最为接近,绝对误差和相对误差均较小,两个模型模拟值的相对误差均为0.04%。(3)分省域来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际碳排放均非常接近,除海南和宁夏外,其余28个省区市的相对误差均在1%以内。(4)分年度分省域来看,以2013年为例,40%省份的相对误差在2%以内,70%省份的相对误差在5%以内。从整体、分年度、分省域、分年度分省域的估算结果来看,基于稳定夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟效果良好。因此,运用卫星夜间灯光数据可以较为准确地对中国分省碳排放进行估算和预测,为卫星遥感影像数据服务分省碳排放监测和评估提供一种补充性参考。     

Characterization of plutonium in deep-sea sediments of the Sulu and South China Seas

Anthropogenic Pu isotopes are important geochemical tracers for sediment studies. Their distributions and sources in the water columns as well as the sediments of the North Pacific have been intensively studied; however, information about Pu in the Southeast Asian seas is limited. To study the isotopic composition of Pu, and thus to identify its sources, we collected sediment core samples in the South China Sea and the Sulu Sea during the KH-96-5 Cruise of the R/V Hakuho Maru. We analysed the activities of ^239+240Pu and the atom ratios of ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu using isotope dilution sector-field inductively coupled plasma mass spectrometry (SF-ICP-MS). The ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu atom ratios in the sediments of both areas (inventory weighted mean: 0.251 for the South China Sea and 0.280 for the Sulu Sea) were higher than the global fallout value (0.178 ± 0.019), suggesting the existence of Pu from the Pacific Proving Grounds in the North Pacific. Low inventories of ^239+240Pu in sediments were observed in the South China Sea (3.75 Bq/m²) and the Sulu Sea (1.38 Bq/m²). Most of the Pu input is still present in the water column. Scavenging and benthic mixing processes were considered to be the main processes controlling the distribution of Pu in the deep-sea sediments of both study areas.