模拟海洋全浸区环境下A517海工钢的腐蚀机理研究

目的 探究 A517 海工钢在海洋全浸区环境下的腐蚀机理。方法 通过模拟海洋全浸区腐蚀环境,利用失重法、SEM、EDS、XRD、电化学等测试技术,分析A517钢的腐蚀行为历程,并探讨其在全浸区的腐蚀机理。结果A517钢在厚度方向上的最大电位差为 13 mV,小于发生电偶腐蚀的最小电位差50mV,说明材料在厚度方向上的腐蚀敏感性一致。随浸泡时间的延长,腐蚀质量损失量逐渐增加,平均腐蚀速率先降低、后升高、最后趋于稳定,腐蚀速率约为 0.127 mm/a。结论 腐蚀动力初期主要是由溶解氧的极限扩散控制,后期则是腐蚀产物的氧化还原电荷转移控制。腐蚀首先在 Al₂O₃、MgO 等夹杂物处萌生扩展,腐蚀产物出现明显的分层现象,外锈层主要是疏松易脱落的γ-FeOOH,内锈层主要是致密均匀的 Fe₃O₄,同时锈层中还检测到了β-FeOOH和α-FeOOH的存在。锈层中存在大量微裂纹,削弱了产物膜的保护作用,促进了腐蚀的进行。     

长江中下游稻-麦轮作系统生命周期环境影响评价——以江苏南京为例

长江中下游地区是我国稻麦主产区,辨析该区农业生产过程的环境效应,可为实现农业绿色发展提供理论指导。以稻麦轮作典型生产区江苏南京为例,应用生命周期评价方法对该系统生命周期的资源消耗和污染物排放清单进行分析和评价。结果表明:在该稻-麦轮作体系中,水稻生命周期的环境影响主要是富营养化、水体毒性、环境酸化和土壤毒性,环境影响指数分别为2.32、0.76、0.33和0.27;而小麦生命周期的环境影响主要为富营养化、水体毒性、土壤毒性和环境酸化,环境影响指数分别为2.50、2.09、0.32和0.23。肥料、农药、柴油的生产和使用是引起能源消耗和气候变暖的主要因素;农户超量施用氮肥是造成潜在环境酸化和富营养化的关键;农药的使用是造成水体毒素和土壤毒素的最主要原因;而氮肥和农药投入对人类毒性均有较大影响。因此,在工业领域加快新型能源开发,实施清洁生产;在农业领域优化田间管理措施(如减少氮肥施用、研发多功能一体化农机及推广低毒高效农药)能有效控制长江中下游地区稻麦生产负面环境影响,提高该区农业可持续发展能力。     

频率域电磁感应技术在场地全覆盖污染快速筛查中的应用

针对上海典型化工企业场地(A)和金属制品企业场地(B),运用低成本的频率域电磁感应技术(FDEMI)进行全覆盖扫描探测,依据地层视电导率(ECa)空间分布特征,快速定位土壤/地下水疑似污染区,并合理布置钻孔取样点位。取样测试分析结果显示,土壤/地下水实际污染空间分布与地层ECa值平面分布高度一致。综合FDEMI全覆盖扫描和钻孔取样分析结果,采取"点面结合"方式对全场进行风险分级分区,确定了场地A的西北部及中部存在TPH、氯代芳烃、苯系物和重金属Mn的复合污染区,占全场总面积的28%;场地B的中部为重金属(Cr、Cu、Ni和Zn)重度污染区,占全场总面积的23%。土壤/地下水中重金属线性电导特性、污染物质极性、有机物自然降解过程中的离子释放现象等可能是引起地层ECa值空间变化的主要影响因素。     

环境影响经济损益分析指标体系及应用初探——以煤炭开采项目为例

目前,针对建设项目的环境影响经济损益分析尚未形成专门的技术规范并缺乏可操作的指标体系,直接影响环评质量并间接影响到项目的环境审批决策。遵照以环境质量改善为核心的环境管理工作要求,提出应重点围绕水、大气、土壤、噪声及生态等环境要素,针对建设项目全生命周期(建设期、运营期、退役期)的生态和环境影响进行经济损失和收益分析,从经济价值评估角度将分析指标划分为质量型、功能型、健康型、安全型等四大类,以此构建了环境影响经济损益分析指标体系,并以煤炭开采项目为例进行了应用研究。研究结果表明,依托指标体系开展建设项目环境影响经济损益分析,能够增强环评中损益分析的系统性与科学性,有助于提高环境审批与综合决策的水平。     

基于混合生命周期方法的私人电动汽车温室气体排放研究

近年来,电动汽车因其在行驶过程中无任何尾气排放,被各国政府视为推动交通部门清洁、低碳发展的重要途径,主要发达国家纷纷推出了各自的电动汽车发展战略。但是,由于电力属于二次能源,其上游电力生产阶段的能源消费是否清洁将对电动汽车的减排效果产生重要影响。考虑到目前中国绝大部分电力源于煤炭,电动汽车是否真正有益于减排还有待进一步验证。目前一些专家和学者基于传统的过程生命周期评价方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放做了一些研究,但研究结果差异较大。为了对电动汽车的减排效果进行更精确的研究,本文采用混合生命周期方法对电动汽车的能源消费、温室气体排放进行了计算。同时,在考虑电动汽车的燃料生命周期、车辆制造生命周期的基础上,将相关配套充电设施建设生命周期纳入到电动汽车的全生命周期系统边界内,以使对电动汽车全生命周期的研究结果更加完整、精确。研究结果显示,纯电动汽车并非是"零排放"的,在燃料周期,虽然纯电动汽车的单位里程能源消费强度较小,约为传统汽油车的94.6%,但以煤为主的高碳电力结构导致目前纯电动汽车燃料周期的单位里程温室气体排放强度约为传统汽油车的1.12倍;车辆周期内,纯电动汽车的能源消费和温室气体排放量也略高于传统汽油车;此外,配套充电设施的建设也将增加纯电动汽车全生命周期的能源消费和温室气体排放量。综合燃料、车辆及充电设备的全生命周期,在当前的电源结构及技术条件下,电动汽车虽然具有较高的能源效率和较好的石油替代效果,但其全生命周期内的煤炭消费较高,导致其温室气体排放量高于传统汽油车,在当前的情况下大规模发展电动汽车并不利于温室气体减排。     

LCA中清单分析数据的获得

清单分析是ＬＣＡ继目标界定后的一步重要操作,工业量极大,本文从我国具体情况出发,开发了一套获取产品ＬＣＡ清单数据的方法,介绍了通过行业污染系数获取产品的社会数据以及借助企业生产的质量流程图收集和检验企业数据的具体步骤。     

邻近高铁线全套管灌注桩施工的微扰动分析

高速铁路对线路基础沉降要求极为严格,为确保高铁安全运营和结构安全,邻近高铁线桩基采用全套管灌注桩施工方法以减小对既有线的扰动影响。以宁和城际一期工程的板桥河段桩基工程为背景,基于PLAXIS 3D对钢套管施工过程进行模拟,并结合现场监测数据对邻近既有高铁线全套管灌注桩施工的微扰动进行分析。结果表明：土体侧向变形的模拟结果与实测结果总体吻合,但存在局部差异,采用套管逐节旋压并利用抓斗将管内部分土体取出的施工方法,对高铁桥墩周围土体的侧向变形影响较小;高铁桥墩处于钢套管施工影响范围内,其竖向和水平位移在钢套管施工期间存在一定变化,但均远小于预警值。     

技术异质下中国城市生态全要素生产率测度及其空间溢出效应

实现地区经济增长与生态效益的协同增长,不仅能够有效推进和完善生态文明建设,也有助于加快发展方式绿色转型。该研究从强可持续和共同前沿理论的角度入手,基于2011—2020年中国285个地级市面板数据,考虑区域技术异质性的特征,采用基于共同前沿的三阶段SBM模型来测度城市生态全要素生产率,并利用空间杜宾面板模型分析城市生态全要素生产率的空间溢出效应以及影响因素。研究结果表明：(1)在剔除外部环境因素和随机因素影响后,各地区生态全要素生产率相比于未改进前有了较大幅度的下降;从分地区效率均值来看,呈现出东部>东北>西部>中部的特征。(2)不同空间权重矩阵下,城市生态全要素生产率具有明显的空间溢出效应,且存在差异性特征。(3)考虑地理位置、经济发展水平及资源禀赋差异因素,东部地区和非资源枯竭型城市生态全要素生产率产生的空间溢出效应更加明显,而中部、西部、东北地区和资源枯竭型城市生态全要素生产率的空间溢出效果则一般。(4)城市生态全要素生产率的提升,离不开相邻地区的协作和交流,进而形成以邻为伴和互利共赢的发展格局。因此,在中国经济面临转型发展的新时期,需要重视提高要素和资源的利用...     

基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

城市固体废物（MSW）气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式。已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足。利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数。结果表明：在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为850℃,水蒸气当量比为50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低。不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义。     

全生命周期视域下绿色建筑碳排放测算与减排效果研究

建筑业存在高能耗与高二氧化碳排放的问题,为助力建筑业实现“双碳”目标,本研究从全生命周期视域出发,借助BIM技术与OpenStudio能耗模拟技术,细化构建了住宅建筑碳排放测算模型,为今后住宅建筑全生命周期碳排放研究提供了一定的参考。研究案例以传统住宅建筑单体与绿色住宅建筑单体为研究对象,从全生命周期视角下分析两者的异质性,结果表明,与传统住宅建筑相比,绿色住宅建筑全生命周期碳排放较低,在运行阶段拥有更好的节能减排效果,但绿色住宅建筑物化阶段碳排放高于传统住宅建筑。本研究可为中国建筑业节能减排战略规划提供理论依据。