锂离子电化学储能系统的风险与应对

构建以新能源为主体的新型电力系统是电力行业响应我国碳达峰、碳中和战略布局的重要技术路径。具体就电源侧而言,根据国家能源局7月16日发布的《国家能源局发布1-6月份全国电力工业统计数据》,截至2021年6月,我国风力发电、光伏发电装机已达5.6亿kW,占全部发电装机容量的24.8%。     

环境足迹驱动的物质代谢强度及效率测度研究：以京津冀城市群为例

该文基于水-碳-生态足迹和IPAT-LMDI扩展模型,探究了京津冀城市群水资源-能源-土地资源系统的物质代谢强度及驱动因子,并结合DEA-SBM模型和Malmquist指数剖析了城市群物质代谢效率的演变特征。研究结果表明：城市群水资源代谢强度有所放缓,能源代谢强度在2013年出现拐点后逐渐降低,而土地资源代谢强度则在2007年后逐渐增加;城市群及不同功能区的整体物质代谢压力指数均值超过50,基本处于不可持续状态。经济富裕程度与人口规模是物质代谢压力指数增加的主要原因,科技发展水平则具有反向抑制作用,生态环境缓解效应的影响具有空间差异性。城市群物质代谢效率增幅不显著,具有较大提升空间,中部核心区的代谢效率水平明显高于西北部生态涵养区。     

三峡库区主要森林植被类型土壤有机碳贮量研究

根据全国森林资源清查资料,按主要优势树种和分布面积将三峡库区主要森林植被划分为马尾松针叶林、栎类混交林、灌木林等11种主要森林植被类型。基于196个土壤剖面数据,分析了11种主要森林植被类型下土壤有机碳含量、碳密度大小和分配特征。研究发现,三峡库区主要森林植被类型下土壤有机碳含量和碳密度均存在较大差异,二者总体上都随土层加深而降低。11种主要森林植被类型中以杉木针叶林土壤有机碳密度最大,达16.0 kg/m2,温性松林下土壤碳密度最小,仅为7.9 kg/m2。不同植被类型下土壤有机碳贮量在土层中的分配比例也不同,以灌木林和柏木林土壤碳贮量在土层间的差异最大。11种主要森林植被类型土壤平均厚度为56.3～98.5 cm,其中杉木针叶林土壤最厚,达98.5 cm,灌丛土壤最薄,平均厚度仅56.3 cm。三峡库区11种主要森林植被类型总面积为3 313 251 hm2,土壤总有机碳贮量为 366.36 t,其中0～10、10～20、20～40和＞40 cm土层分别占22.90%、18.36%、28.33%和30.41%。     

亚铁活化及铁碳强化过硫酸钠氧化法修复模拟机油污染土壤

分别采用传统的Fe²⁺活化过硫酸钠（Na₂S₂O₈）氧化和铁碳强化Na₂S₂O₈氧化两种方法修复模拟机油污染土壤。实验结果表明：对于传统Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为3.0%（w）、FeSO₄·7H₂O投加量为0.6%（w）的优化条件下,土壤中总石油烃（TPH）的去除率仅为33.12%;而对于Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为1.0%（w）、还原铁粉和活性炭的投加量均为0.1%（w）的优化条件下,土壤中TPH的去除率为42.99%;Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤具有更好的修复效果,且Na₂S₂O₈的投加量减少了2/3。此外,Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤pH的影响小,在实际应用中可适当提高铁粉的投加量来减小Na₂S₂O₈对土壤pH的影响。     

银赋存形态对钴酸镧催化燃烧碳烟性能影响的研究

控制柴油车尾气排放的关键是提高碳烟催化燃烧的低温活性。采用溶胶-凝胶法和浸渍法合成不同银赋存形态的钴酸镧(LCO),考察不同银赋存形态对碳烟催化燃烧性能的制约机制。结果表明,当煅烧温度为250、450℃时,LCO表面的银分别为Ag₂O和Ag⁰;当煅烧温度为700℃时Ag⁰与Ag⁺形态共存。煅烧温度为250℃、采用溶胶-凝胶法和浸渍法合成的催化剂表现出最佳的催化性能,归因于Ag₂O与LCO载体之间的相互作用。     

碳修饰的铁基催化剂催化降解膜生物反应器出水中有机污染物

采用水热法合成碳修饰的铁基催化剂,并利用非均相类Fenton反应对膜生物反应器(MBR)出水进行处理。研究表明,对催化剂进行碳修饰可以大幅提高类Fenton反应的催化活性,反应60 min对MBR出水COD的去除率可超过91%,且经过6次循环降解性能几乎保持不变。X射线光电子能谱(XPS)表明,反应后催化剂中高活性Fe²⁺占比并未减少。循环伏安曲线表明,通过水热法进行碳修饰能有效提高催化剂电子传输效率并促进Fe²⁺/Fe³⁺循环。电子顺磁共振(EPR)测试表明,·OH和·O^-₂均是该体系中的活性氧物种。     

微电解强化微生物菌种对高氨氮低碳氮比黑臭水的脱氮研究

针对高氨氮低碳氮比(C/N)黑臭水进行脱氮研究,通过硝化菌和反硝化菌共同作用,并在后期耦合铁碳微电解(IC-ME)强化脱氮。单因素控制变量实验表明,硝化菌和反硝化菌在30℃硝化/反硝化效果较优,平均氨氮去除率为71.62%,硝态氮去除率可达到67.52%;在溶解氧(DO)为3 mg/L时硝化效果较好,平均氨氮去除率达到了70.08%;在后期投加150 g/L铁碳填料时,反硝化效果最好,2#和3#反应器硝态氮去除率最高分别提高到了81.78%和91.17%。长时间运行反应器后,氨氮去除负荷达到0.193 kg/(m³·d),化学需氧量(COD)去除负荷达到1.786 kg/(m³·d)。单独的微生物菌种针对高氨氮低C/N黑臭水脱氮还有一定的局限性,通过后期耦合IC-ME,脱氮效率明显提升,总氮(TN)去除率可从45.65%提升到58.91%。     

碳中和目标的公平性评价——基于碳配额分配模型

承担减排责任是参与气候变化全球治理的重要组成。碳中和目标已成为气候变化领域的热点,目前明确提出碳中和目标的国家已覆盖全球超75%的温室气体排放。合理地评价和比较各国/地区碳中和目标将成为全球盘点的重要内容,同时对各国提振减排目标具有参考意义。该研究首先利用配额分配模型,研究了全球2℃和1.5℃目标下主要国家和地区需实现的碳中和年份,评价了各国目标年份与全球温升目标的关系;在此基础上,模拟主要国家和地区实现碳中和的可仿效路径,以年均减排量、人均排放及人均累计排放等指标评估了各国和地区碳中和目标力度。研究得出：多数发达国家和地区当前碳中和目标无法满足全球实现1.5℃温升目标的要求;美国和欧盟延续现有NDC目标下的年均减排量,即可实现2050年碳中和目标。中国实现2060年碳中和目标,2030—2050年年均减排率为6.7%,年均减排量为1.5℃目标路径下全球的51%,将面临较大压力;中国未来将成为全球累计排放的主力,其未来选择的减排路径对全球累计排放及温升目标均将产生重要影响。基于上述研究结论,该研究提出发达国家与发展中国家应积极探索双边或多边协作减排模式,实现技术和资金等方面的深度合作;...     

深度脱碳研究：内涵特征、主题演进与启示

深度脱碳旨在通过各经济部门碳强度急剧下降实现能源系统的深刻变革,是实现碳达峰碳中和的必由之路。该研究首先明确了深度脱碳内涵特征,对深度脱碳领域学术文献以及国际组织、研究机构等发布的前沿报告进行深度阅读,梳理出深度脱碳研究主题。之后,使用文献计量法基于深度脱碳研究热点和研究前沿的识别结果,分析了深度脱碳研究的演进趋势。研究发现：(1)深度脱碳本质上是通过技术、社会和经济政策等路径推动部署减碳、零碳和负碳技术,实现整个能源系统从高碳排放型过渡为与“净零排放”配套,相比脱碳,深度脱碳“涵盖范围”和“路径规划”特征决定了深度脱碳是一种更高级的脱碳过程。(2)目前深度脱碳研究主题主要分为深度脱碳面临的挑战、深度脱碳技术路径、面向深度脱碳的政策研究、深度脱碳成本和效益评估四类。(3)深度脱碳领域研究的演进趋势分为两个阶段：初期阶段（2015—2018年）深度脱碳研究的框架基本形成,初步形成了细分研究领域和研究前沿;快速发展阶段（2019—2021年）不断涌现细化的新兴研究主题,学者们的研究开始转向新的视角。最后,提出了深度脱碳研究对中国的启示：在研究视角上,应将宏中观层面的深度脱碳拓展至微观主体层...     

农业产业集聚对农业碳生产率的空间溢出效应——基于财政分权的调节作用

农业碳生产率兼具“保增长”与“促减排”双重属性,是新时期绿色农业发展的核心内容,也是中国实现碳达峰和碳中和的重要方面。文章基于新地理经济学,建立空间面板模型,利用2005—2019年中国31个省份（未包括台湾、香港和澳门地区）的面板数据,实证研究了农业产业集聚对农业碳生产率的影响,以及财政分权对上述影响的调节作用。结果表明：(1)中国整体和四大地区的农业碳生产率都呈逐年递增的趋势,且存在一定的空间相关性。(2)不考虑控制变量时,农业产业集聚对本地农业碳生产率具有显著的“U”型影响,但不利于周边地区农业碳生产率,考虑控制变量时,农业产业集聚对本地农业碳生产率的影响不显著,但对周边地区农业碳生产率具有显著的倒“U”型影响。(3)农业产业集聚对农业碳生产率的影响在四大地区、不同农业发展水平和不同农业产业集聚水平地区都显著,且存在异质性。(4)财政分权在全国层面会削弱农业产业集聚对农业碳生产率的影响,在农业产业低集聚区（东部和中部地区）以及农业产业高集聚区（西部和东北地区）有异质性的调节作用。因此,要推动农业产业集聚由“数量增加”向“质量提升”转变,充分发挥农业产业集聚对农业碳生产率的促进作用...