全国碳市场启动后北京热电行业低碳运行管理方式研究

随着四大热电中心的建成投产,北京市完成了由燃机替代煤机的转变,实现了更加智能化的清洁能源发电供热。2013年北京市碳市场启动运行,给刚起步的燃气供热机组运行赋予了更广阔和更深远的意义;2017年12月19日,以发电行业为突破口,全国碳排放交易体系正式启动,北京市热电行业低碳运行管理意义重大而深远。本文以燃气热电联产机组运行数据为基础,通过计算分析,提出燃气热电联产机组清洁、高效、低碳运行方式,为全国碳市场启动后,北京乃至全国热电行业低碳运行管理提供经验借鉴。     

Carbonaceous matter in glacier at the headwaters of the Yangtze River: Concentration, sources and fractionation during the melting process

Carbonaceous matter has an important impact on glacial retreat in the Tibetan Plateau, further affecting the water resource supply. However, the related studies on carbonaceous matter are still scarce in Geladaindong (GLDD) region, the source of the Yangtze River. Therefore, the concentration, source and variations of carbonaceous matter at Ganglongjiama (GLJM) glacier in GLDD region were investigated during the melting period in 2017, which could deepen our understanding on carbonaceous matter contribution to glacier melting. The results showed that dissolved organic carbon (DOC) concentration of snowpit samples (283?±?200?μg/L) was much lower than that of precipitation samples (624?±?361?μg/L), indicating that large parts of DOC could be rapidly leached from the snowpit during the melting process. In contrast, refractory black carbon (rBC) concentration measured by Single Particle Soot Photometer of snowpit samples (4.27?±?3.15?μg/L) was much higher than that of precipitation samples (0.97?±?0.49?μg/L). Similarly, DOC with high mass absorption cross-section measured at 365?nm value was also likely to enrich in snowpit during the melting process. In addition, it was found that both rBC and DOC with high light-absorbing ability began to leach from the snowpit when melting process became stronger. Therefore, rBC and DOC with high light-absorbing ability exhibited similar behavior during the melting process. Based on relationship among DOC, rBC and K⁺ in precipitation, the main source of carbonaceous matter in GLJM glacier was biomass burning during the study period.     

不同降雨强度下铅在屋面径流中迁移规律的模拟研究

针对面源污染日趋严重的实际问题,研究采用模拟降雨的方式与铅同位素示踪技术,对不同降雨强度下不同来源铅(屋面累积颗粒物源与湿沉降源)在屋面径流系统中的迁移与分配特征进行了探讨.结果表明屋面径流系统中不同来源铅的行为特征受降雨强度影响较大,降雨持续时间为30 min,雨强分别为9.8、21.8、42.5、82.2 mm·h~(-1)时,屋面累积颗粒物源铅被冲刷进入径流的速率分别为0.275、0.434、0.595、1.019mg·m~(-2)·h~(-1),湿沉降源铅进入径流的速率分别为0.102、0.269、0.642、1.288 mg·m~(-2)·h~(-1).降雨强度对不同来源铅在屋面径流系统中的分配特征有显著影响.不同降雨强度下累积颗粒物源铅在屋面径流,屋面剩余颗粒物,屋面材料中的分配比例依次为(9.8 mm·h~(-1))29.0%、33.5%、37.5%;(21.8 mm·h~(-1))45.0%、19.0%、36.0%;(42.5 mm·h~(-1))61.2%、7.8%、31.0%;(82.2 mm·h~(-1))92.9%、2.2%、4.9%;湿沉降源铅相应归趋中的比例依次为(9.8 mm·h~(-1))62.6%、36.3%、1.1%;(21.8 mm·h~(-1))74.1%、14.3%、11.6%;(42.5 mm·h~(-1))90.7%、2.6%、6.7%;(82.2 mm·h~(-1))94.0%、0.5%、5.5%.     

加速并行遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用

针对标准遗传算法中存在早熟收敛、后期收敛速度慢以及解精度低的问题,结合正交试验设计和元胞自动机模型,提出了一种改进的遗传算法--加速并行遗传算法(APGA).APGA利用正交试验设计确定较好的初始种群,利用元胞自动机模型固有的并行计算能力设计并行遗传算法,借助元胞信息的动态性和多元性实现正交加速过程.该方法不仅能加快遗传算法的收敛速度,而且能提高遗传算法的搜索效率和解的精度,适用于求解复杂的非线性优化问题.APGA用于暴雨强度公式参数的优化实例结果表明,该算法是有效和可行的.     

处理低污染水的复合人工湿地脱氮过程

为了解人工湿地处理低污染水的脱氮过程,以洱海流域邓北桥湿地为例,采用水质分析、细菌数量分析与硝化/反硝化强度分析相结合的方法,研究了复合型人工湿地处理低污染河水过程中的氮转化过程及污染物去除效果. 结果表明:在氧化塘-表流湿地-潜流湿地-表流湿地的复合型人工湿地中,ρ(NH₃-N)和ρ(TN)呈逐级降低的趋势,NH₃-N和TN的平均去除率分别可达53.24%和48.21%. 氧化塘和表流湿地的硝化强度显著高于潜流湿地,二级表流湿地中硝酸菌数量和表层硝化强度均为各工艺单元中最高的,分别为93.00×105g-1和8.42×102mg/(m3·h);潜流湿地中ρ(DO)较低,其反硝化作用强度为各单元最高的,其中表层反硝化强度为32.70×102mg/(m3·h),深层反硝化强度为32.09×102mg/(m3·h). 该复合型人工湿地中反硝化的主要单元为潜流湿地.      

东北三省能源消费碳排放测度及影响因素

将扩展的Kaya恒等式与对数平均迪氏指数（LMDI）分解法相结合,以2005~2016年东北三省主要能源消费数据为研究对象,构建优化的碳排放分解模型,测度并分解其碳排放与碳排放强度.通过与中国同期能源消费碳排放的定量对比分析,考察各产业（部门）能源结构效应、能源强度效应、产业结构效应、经济产出效应和人口规模效应对东北三省能源消费碳排放的影响.结果显示：2005~2016年,东北三省碳排放总量占中国碳排放总量的8.84%,碳排放强度普遍高于中国碳排放强度.经济产出效应和人口规模效应对东北三省碳排放增长起拉动作用,其中经济产出效应贡献最大为188%,经济发展和城市化进程的加速不利于碳排放的降低.产业能源强度效应、能源结构效应及产业结构效应对东北三省碳排放增长起抑制作用,能源强度效应的抑制作用最大为59%,产业能源强度的调整空间较大.降低能源消耗强度,调整产业内部结构,完善经济政策体制是今后促进东北三省低碳经济发展的重要手段.     

东莞地区PM2.5湿清除的观测研究

通过对东莞市2013—2017年降水、PM_2.5观测数据统计研究发现,降雨及PM_2.5浓度存在负相关关系,降雨对PM_2.5具有一定的清除效果.PM_2.5浓度下降的降水过程有376次,浓度上升的降水过程有333次,部分降水过程浓度出现明显反弹,应与气溶胶再悬浮机制有关.在所有PM_2.5初始浓度低于40 μg·m^-3的个例中,浓度下降的个例占比约49.4%,而当PM_2.5初始浓度高于40 μg·m^-3时,浓度下降的个例占比约71.2%,说明PM_2.5粒子数量较多时,雨滴对粒子的捕获能力较强,降雨前PM_2.5的初始浓度可以作为判断降雨后PM_2.5浓度是否下降的预报依据.雨强小,也是造成雨后PM_2.5浓度反弹的原因.对于有效清除个例,雨强与清除率存在正相关关系,雨强越强,整体的清除作用有所加强.降水持续时间是影响PM_2.5清除作用的重要因素,持续时间超过6 h的小雨降水过程能达到40%的清除率效果,中雨以上降水过程持续时间越长,PM_2.5的清除效果越好.在浓度反弹的个例中,在低的初始浓度条件下,降水强度与降水持续时间对PM_2.5浓度反弹影响均较小,在初始浓度大于30 μg·m^-3的条件下,平均反弹幅度收窄,初始浓度的增加,使得雨滴与颗粒物之间的碰并作用加强,降水强度的增大,使这种碰并作用进一步加强,进而制约了PM_2.5浓度反弹的幅度.降雨末期,细粒径颗粒物数浓度回升明显,小雨滴蒸发使细粒子脱离再次在空中悬浮,是造成雨后颗粒物浓度出现回升的主要原因.     

现阶段我国耕地利用集约度变化及其政策启示

近年来,随着社会经济的快速发展和市场经济的不断完善,我国耕地利用中,农户利益最大化的个体追求逐步由耕地产出最大化向劳动力效益最大化方向发展,粮食生产对于农户的重要性在下降,导致我国粮食生产中耕地、资本和劳动力投入在1998年后出现下降趋势,北京、天津、上海、浙江、福建、江西、湖北、广东等省(市)区甚至出现耕地利用集约度总体下降的情况。耕地利用集约度的这一变化对我国粮食安全将产生深远的影响。文章在分析上述情况后认为,为实现我国粮食安全的国家目标,需要在耕地保护政策的基础上,进一步采取政策措施提高粮食生产的规模效益,以缓解粮食安全的国家目标与个体利益最大化的农户目标之间的冲突。     

雨强对黄土区土壤钾素径流流失的影响

通过不同雨强人工模拟冲刷试验，初步分析了雨强对黄土区土壤钾素径流的影响。结果表明，雨强(冲刷强度)增大，溶解态钾质量浓度，溶解态钾、缓效钾和速效钾流失量明显增加；在不同雨强的条件下，缓效钾、速效钾的流失量与坡度呈显著的指数函数关系；雨强对速效钾、缓效钾的富集率影响不大；雨强比坡度对缓效钾和速效钾的流失影响更大。     

浊度对苦草(Vallisneria natans)幼苗生长的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60和90NTU的浑浊水体,将苦草(Vallisneria natans)幼苗种植于上述水体中,测定幼苗的叶片长和叶片数,并利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定幼苗的光合荧光特性,研究在不同浊度水体中水下光强对苦草幼苗生长的影响。结果表明,随着处理时间的延长和水体浊度的增大,苦草幼苗生长受到明显的影响。第30天时,在60和90NTU水体中,水下光强不足自然光强的4.5%,幼苗叶片出现发黄、折断现象,相对电子传递速率和饱和光强显著降低,非光化学淬灭系数显著升高,表明幼苗光合作用受到明显抑制。在对照水体中,水下的光强为水面光强的43.3%以上,苦草幼苗也受到抑制;而在水下光强≥7.1%的30NTU水体中,苦草幼苗有较高的光能利用率,幼苗生长较好。这表明苦草幼苗有一定的低光适应能力,光强范围大约是7.1%～43.3%,为在浑浊水体中恢复、重建苦草种群提供了一定的实验依据。