近20年来中国PM2.5污染演变的时空过程

本研究基于国控监测网络的PM_(2.5)实测数据、MODIS AOD数据以及气象参数(温度、风速、风向、边界层高度和相对湿度),综合考虑AOD与PM_(2.5)关系的季节性和区域性差异,构建了基于支持向量回归机(ε-SVR)与思维进化算法优化后的BP神经网络(MEC-BP)的二阶段PM_(2.5)浓度组合估算模型.在此基础上,分析了2000～2017年中国PM_(2.5)浓度的时空变化过程.结果表明,本研究提出的二阶段组合估算模型提供了中国2000～2017年内空间分辨率为1°×1°的月度近地面PM_(2.5)浓度的可靠估算,有效地弥补了中国地面监测网络在时间和空间上的空白(模型的决定系数R~2为0. 838,均方根误差RMSE为11. 512μg·m~(-3),平均绝对百分比误差MAPE为14. 905%,均方百分比误差MSPE为0. 243%,绝对误差MAE为6. 476μg·m~(-3),均方误差MSE为132. 519μg·m~(-3)).时间变化过程分析结果表明:①2014年是2000～2017年内中国PM_(2.5)浓度从持续缓慢上升到快速下降的关键转折点,其中,从2014年开始,PM_(2.5)浓度较高的北部沿海、东部沿海和长江中游地区的PM_(2.5)污染情况改善较明显.②然而,在研究时间范围内,全国仍有超过65%的区域PM_(2.5)年均浓度超过了二级限值(35μg·m~(-3)),虽然全国PM_(2.5)污染情况有一定程度地改善,但是空气污染形势依然严峻.     

基于混合生命周期分析的我国海上风电场能耗及温室气体排放研究

随着我国海上风电的快速发展,对其资源环境成本进行系统核算对于全面评价海上风电的节能减排潜力具有重要意义.本研究采用混合生命周期评价方法,对我国第一个海上风电场—上海东海大桥海上风电场(二期)的能耗和温室气体排放进行核算,并将核算结果与典型陆上风电场和其它类型的可再生能源进行比较.结果表明:该海上风电项目全生命周期发电能耗为0.51 MJ·k Wh~(-1),相应的温室气体排放量为26.47g·k Wh~(-1)(以CO_2当量计);在设备制造与运输、建设施工、运行维护、回收处置4个阶段中,设备生产与运输阶段在能耗和温室气体排放的占比最大,分别贡献了能耗的91.23%和温室气体排放量的60.48%;横向比较发现,海上风电场单位发电量的能耗和温室气体排放均高于陆上风电项目,但与光伏、生物质、地热等可再生能源发电项目相比,海上风电项目全生命周期能耗和温室气体排放依然具有一定优势.     

硅营养缓解水稻幼苗Cd、Cr毒害的生理研究

两系法杂交稻“培杂山青”和常规稻“双桂３６”幼苗经较高浓度的Ｃｄ２＋（ｃ＝９．６～３８．４μｍｏｌ／Ｌ）或Ｃｒ３＋（ｃ＝７．５～２５．０μｍｏｌ／Ｌ）处理可使其叶片光合速率、叶绿素（ａ＋ｂ）含量、叶绿素ａ／ｂ比值、叶片可溶性糖、淀粉及可溶性蛋白质含量降低，而叶片的ＰＯＤ活性提高；低浓度Ｃｄ２＋（ｃ＝４．８μｍｏｌ／Ｌ）和Ｃｒ３＋（ｃ＝２．５μｍｏｌ／Ｌ）处理幼苗对上述生理指标有提高作用，但ＰＯＤ活性稍降低．加Ｓｉ（Ｎａ２ＳｉＯ３）［ｃ（ＳｉＯ２）＝１．３３１ｍｍｏｌ／Ｌ］的Ｃｄ、Ｃｒ处理比不加Ｓｉ的Ｃｄ、Ｃｒ处理的幼苗叶片上述生理指标明显提高，且明显降低其ＰＯＤ活性．说明Ｓｉ在不同程度上起到缓解Ｃｄ、Ｃｒ对水稻幼苗的毒害作用．而ｃ（Ｃｒ３＋）＝２５．０μｍｏｌ／Ｌ是“双桂３６”幼苗的致死浓度     

SBR-BAF工艺处理效能的试验研究

根据生物除磷和脱氮的机理,污水的脱氮除磷存在基质竞争和泥龄等方面的矛盾。为了分析和解决这个问题,设计开发了一种新的污水生物处理工艺——SBR-BAF复合工艺,并以模拟城市生活污水为处理对象对该工艺的处理效能进行了考察。试验结果表明,系统对COD（不计BAF加入的外碳源）、TP、NH⁺₄-N和TN的平均去除率分别为96%、98%、93%和84%,出水中COD、TP、NH⁺₄-N和TN的平均浓度分别为20、0.23、3.24和7.68 mg/L,各项水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002 ) 规定的一级标准中的A标准。     

云南寻甸中全新世降温事件的石笋同位素记录

通过对寻甸仙人洞X1石笋进行高精度的TIMS-U系测年和碳、氧同位素分析,建立了寻甸地区8000aB.P.以来高分辨率的古气候变化时间序列。研究结果表明,寻甸地区8000aB.P.以来石笋记录的古气候环境变化,大致可分为3个气候期:中全新世8000—5560aB.P.为气候适宜期,显示印度季风由强盛逐渐减弱的趋势,气候温暖湿润期,与太阳辐射增强引起的北半球季风环流加强有关;中全新世中晚期5560—4400aB.P.为季风转变期,显示印度季风减弱并快速退出、萎缩,东亚冬季风加强并快速推进,太阳辐射强度减弱,气候为干冷期;中全新世晚期4400—2000aB.P.,显示东亚冬季风逐渐减弱,东亚夏季风有所增加,气温有所回升,但气候变化的波动大。研究还表明,全新世以来石笋记录的气候变化非常不稳定,在千年尺度上表现为台阶状,在短尺度———百年尺度上呈锯齿状波动。石笋记录的突发性气候波动事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年、百年尺度的气候预测具有重要的科学意义。     

生命周期评价方法研究综述——兼论混合生命周期评价的发展与应用

生命周期评价(Life cycle assessment, LCA)随着其评价对象不断复杂化、系统化,逐渐发展出包含基于清单分析的过程生命周期评价(Process-based LCA, PLCA)、投入产出的生命周期评价(Economic input-output LCA, EIO-LCA)和混合生命周期评价(Hybrid LCA, HLCA)三种方法。论文简述了各类LCA方法的发展过程和特征,并结合实例分析了各自的优势与不足。结果认为:自下而上的PLCA方法针对性较好,其评价结果较为详细,但由于主观边界设定,核算结果存在无法避免的截断误差;自上而下的EIO-LCA方法采用投入产出表进行评价,边界为整个国民经济系统,但存在部门聚合、数据滞后等问题;HLCA结合PLCA与EIO-LCA两种方法,既保持了结果的精准性,又消除了截断误差。研究最后总结并提出未来HLCA的发展方向,以期为LCA方法的进一步发展提供参考。     

温度对活性污泥-生物膜复合工艺中红斑体虫爆发性繁殖影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖,使系统性能恶化。用烧杯实验模拟活性污泥-生物膜复合工艺,保持填料投配率为30%,分别在不同温度下（20,25,30℃）运行实验装置,待运行稳定后,接种红斑顠体虫,创造条件以观察红斑顠体虫是否发生爆发性繁殖。实验结果发现,红斑顠体虫在25℃和30℃都不同程度产生了爆发性繁殖,最大种群密度分别达到383个/mL和200个/mL,同时,红斑顠体虫的爆发性繁殖不会对进出水的COD和氨氮去除产生影响;在温度25℃和30℃时,红斑顠体虫爆发性繁殖都导致了总氮的释放,红斑顠体虫种群密度分别大于等于66个/mL和50个/mL可分别作为红斑顠体虫在25℃和30℃发生爆发性繁殖的标志;实验也证明了红斑顠体虫的爆发性繁殖不会产生大量啃食生物膜的现象;用SPSS做多元线性回归分析,得出红斑顠体虫的最大种群密度与总氮的释放显著相关。     

Start-up of the anammox process from the conventional activated sludge in a hybrid bioreactor

The anaerobic ammonium oxidation (anammox) process was successfully started up from conventional activated sludge using a hybrid bioreactor within 2 months. The average removal efficiencies of ammonia and nitrite were both over 80%, and the maximum total nitrogen removal rate of 1.85 kg N/(m³.day) was obtained on day 362 with the initial sludge concentration of 0.7 g mixed liquor suspended solids (MLSS)/L. Scanning electron microscope (SEM) observation of the granular sludge in the hybrid reactor clearly showed a high degree of compactness and cell sphericity, and the cell size was quite uniform. Transmission electron microscope photos showed that cells were round or oval, the cellular diameter was 0.6--1.0 μupm, and the percentage of the anammoxosome compartment was 51%--85% of the whole cell volume. Fluorescence in situ hybridization analysis (FISH) indicated that anammox bacteria became the dominant population in the community (accounting for more than 51% of total bacteria on day 250). Seven planctomycete 16S rRNA gene sequences were present in the 16S rRNA gene clone library generated from the biomass and affiliated to Candidatus Kuenenia stuttgartiensis and Candidatus Brocadia sp., a new anammox species. In addition, the average effluent suspended solid (MLSS) concentrations of outlets I (above the non-woven carrier) and II (below the non-woven carrier) were 0.0009 and 0.0035 g/L, respectively. This showed that the non-woven carrier could catch the biomass effectively, which increased biomass and improved the nitrogen removal rate in the reactor.     

基于中国电网结构及一线典型城市车辆出行特征的PHEV二氧化碳排放分析

中国电网火电比例的空间差异与插电式混合动力汽车（PHEV）驱动能源的二元性增加了研究PHEV二氧化碳排放的复杂性.使用上海市50辆PHEV汽车13万km的数据,研究了基于PHEV实际运行数据的二氧化碳排放评估方法,分析了PHEV纯电驱动里程比例及其影响因素,获得了纯电续驶里程、充电频率、电网构成对PHEV二氧化碳排放强度的影响,展望了2020年PHEV技术水平的二氧化碳减排效果.结果表明,我国一线城市PHEV乘用车出行主要集中在50 km以内的范围,占日常出行频次的70%;在2016年全国平均电网结构下,续驶里程超过50 km的PHEV比传统燃油车少排放15%以上的二氧化碳;在高比例可再生能源电网结构的地区,PHEV碳排放可降至100.0 g·km^-1以下,相比平均电网结构下碳排放水平降低幅度在28%以上;在2016年平均电网结构及技术水平下,纯电续驶里程增加（50~100 km）、充电频率增加（0.5~2次·d^-1）对碳排放的改善幅度不明显;与2016年相比,2020年PHEV燃油经济性和电耗水平的改善可降低32%的碳排放.     

舵面结构热模态试验方法研究

目的 探究高温对舵面结构模态试验结果的影响.方法 以导弹舵面为研究对象,开展高温环境下结构模态试验方法研究.基于石英灯热辐射高温加热系统和模态测试系统搭建热模态试验测试平台,采用带水冷装置的耐高温加长激振杆实现激励的施加,设计耐高温陶瓷引伸杆进行振动信号的测试,通过有限元仿真分析与试验数据对比,验证所提热模态试验方案的可行性.结果 当激振杆的正弦扫频试验在20～1000 Hz范围内,其传递函数值接近于1,说明激振杆传递性能良好.陶瓷引伸杆对试验件前四阶模态频率及振型影响较小,验证了陶瓷引伸杆设计的有效性.试验数据表明,试验件材料的刚度随着环境温度的升高逐渐降低,导致各阶模态的频率呈逐渐降低的趋势.结论 高温会使舵面结构的模态参数降低,该研究为后续型号产品的热模态试验提供了的试验手段和技术支持.