村级养殖种植园区碳素物质流分析——以北京市平谷区西柏店村为例

将西柏店村畜禽养殖规模折合为1.5万头猪场当量污染负荷,并将整个园区生产工艺分为养殖、废弃物处理和种植3个阶段,不考虑隐藏流的情况下,以1年为系统边界,通过数据调查、已有资料研究和小区种植试验,采用物质流分析方法分析了西柏店村养殖种植园区在整个生产工艺的碳素流动,以期为村级养殖种植园区大力发展低碳经济提供新的方法和视角,为村级区域循环经济及可持续发展提供减少环境压力解决方案的科学依据。通过园区养殖种植过程的C素分析表明,养殖阶段年输入C素总量为112.52×10^4 kg,其中猪身总固碳量为40.04×10^4 kg,粪碳和尿碳总量为49.29×10^4 kg,以CO2形式代谢排出的C为23.19×10^4 kg。废弃物处理阶段输入的碳主要为粪碳和尿碳,其总量为49.29×10^4 kg,其中9.79×10^4 kg尿碳直接进入种植阶段,39.50×10^4 kg粪碳进入沼气站处理,沼气转化出的碳为11.02×10^4 kg,其中CH4为8.43×10^4 kg,CO2为2.59×10^4 kg,养殖污水中通过CH4排放再加上其他途径释放的碳约有23.66×10^4 kg,占粪碳量的59.89%。进入种植阶段的碳素主要为尿碳、沼渣和沼液的碳素,合计为14.61×10^4 kg,假设该村43 hm^2耕地能全部施用沼肥,不计其他作物种植,1季玉米种植土壤可库存有机碳为60.50×10^4 kg,为进入种植阶段碳素14.61×10^4 kg的4倍,还可增加植物有机碳27.31×10^4 kg。由C素流动分析可知,西柏店村具有可容纳该村养殖废弃物的环境容量,有较好实现养殖废弃物循环利用的条件,但需大力加强畜禽废弃物的管理和处理,提高园区养殖废弃物循环利用效率。     

磁芯污泥碳壳复合材料的制备及特性研究

以市政污泥为主要原料,采用低温热解手段,制备了磁芯污泥碳壳材料（M@SC）。结果表明：M@SC由于独特的核@壳结构,外壳污泥碳对内核的磁粉起到一定的屏蔽和稳定作用,其耐酸性和耐碱性远高于传统的磁性碳球（FSC）,有效比表面积大。磁化分析表明,M@SC的磁滞回归线近似为“S”型,比饱和磁化强度高20 emu/g,剩磁和矫顽力低,容易进行磁分离,具有良好的顺磁效应。M@SC对亚甲基蓝的吸附过程符合伪二级吸附动力学模型,经过3次热再生后,仍保持较高的磁性,且吸附效率依然超过98%。     

石墨相氮化碳降解水中氨氮

利用石墨相氮化碳降解水中氨氮,并对该材料降解氨氮的效果进行考察。探究了在氙灯照射下,不同初始pH以及不同初始氨氮含量条件下对氨氮降解的影响。结果表明：在氙灯照射下,当初始pH=12,初始氨氮含量为7.5μg时,石墨相氮化碳对氨氮具有良好的降解效果;当初始pH=13时,控制初始氨氮含量为7.5μg,光催化2 h后,氨氮去除率为95.68%。采用伪一级动力学模型进行研究,石墨相氮化碳在碱性条件下对氨氮有良好的降解速率,可能归因于随着初始pH的增大,溶液中存在更多的OH-和·OH,从而增强光催化效果。     

干旱土壤无机碳的碳汇研究

阐述了旱地土壤无机碳的形成机理,分析了干旱和半干旱土壤无机碳含量与土壤有机碳含量的关系,以及气候变化和人为土壤管理对旱地土壤无机碳储量的影响。旱地土壤可能通过形成次生碳酸盐转化为有效碳汇,说明了深入研究干旱土壤碳循环的重要性。     

成渝地区双城经济圈深化应对气候变化协作的挑战与对策

成渝地区双城经济圈极端天气气候事件及其诱发的次生灾害多发频发,气候变化脆弱度较高,亟须强化应对气候变化政策与行动的协同。研究对该地区应对气候变化协作的现状与问题、形势与挑战进行分析,针对川渝两地在能源开发、交通运输、治理体系方面存在的突出问题,提出了强化区域产业链协同集群、建立区域间能源协调机制、加快交通运输绿色低碳转型发展、构建区域减污降碳协同增效政策体系、开展生态系统和灾害防治适应性管理、提升碳资产开发和管理能力以及加强绿色低碳关键技术研发应用等建议。     

炼铁工序减污降碳协同增效技术评估方法研究

为推广减污降碳协同控制技术,以炼铁工序为研究对象,从协同度、成本收益和环境影响3个维度评价炼铁工序源头、过程节能技术、末端治理技术和低碳技术的协同控制效益。从污染物和碳排放协同度分析来看,源头、过程节能技术能有效推动炼铁工序污染物和碳排放的协同减排,而末端控制技术对污染物和温室气体的减排不具有协同性。绿氢冶炼技术和熔剂性球团制备技术污碳减排协同度较高,此外高炉喷吹焦炉煤气技术、高炉煤气回收技术和高炉热风炉双预热能协同减少VOCs和碳排放。在当前我国碳交易价格条件下,从成本收益分析来看节能技术和污染物末端治理技术具有可推广性。随着碳交易价格的上涨,绿氢冶炼和碳捕集（CCS）技术减排成本呈下降趋势。绿氢冶炼技术、污染物末端治理技术最能有效地减少环境影响,其他节能技术也能相应减少环境影响,而现有条件下CCS技术的实施会增加对环境的影响。综合污染物和温室气体协同减排的协同度、经济效益和环境效益评估,炼铁工序中源头防治和节能技术可作为我国现阶段减污降碳协同增效技术进行推广,随着未来碳交易价格的增长和能源的转型,绿氢冶炼技术和CCS技术具有较大应用前景。     

利用工业园区酒糟固废制备复合缓释碳源及其性能评估

我国工业园区污水厂进水碳氮比(C/N)普遍较低,常需补充碳源以提高脱氮效果。酒糟富含蛋白质、碳水化合物等有机组分,可生物利用性好,但目前缺乏其作为缓释碳源的研究。本研究以工业园区酒糟固废为原材料,以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为骨架材料,利用低温冷冻化学交联法制备复合缓释碳源,并进行释碳性能和反硝化性能评估。结果表明：通过骨架材料配比以及乳化剂优化研究,缓释碳源的快速释放期可延长到3 d,此阶段释碳过程为骨架溶蚀机制,单位质量缓释碳源的累积释碳量(以化学需氧量,即COD计)可达到1 089 mg·(g·L)^-1。在酒糟用量为10 g·L^-1,骨架材料配比为PVA:SA=8:1,乳化剂为1.0%span80条件下制备的缓释碳源在投加量为0.19 g·L^-1,初始硝态氮(NO3--N)为(41.53±0.1) mg·L^-1时,反硝化出水溶解性有机物(DOM)的腐殖化程度最低、分子质量最小、芳香环取代基种类和取代基程度最低,总氮去除率为99.2%,反硝化速率达到4.08 mg·(L·h)^...     

珠江流域河流碳输出通量及变化特征

研究河流碳运移对于研究全球碳循环以及探讨河流对全球气候变化的响应机制具有重要意义.2012年4月和7月选取珠江主流及支流11个代表性断面,分析悬浮颗粒物和碳组分的空间分布和季节变化,同时选取博罗、石角和高要这3个主控断面,对珠江流域的碳通量和侵蚀模数进行了估算.结果表明,珠江流域悬浮颗粒物(TSS)、颗粒有机碳(POC)以及溶解有机碳(DOC)随雨季的到来而质量浓度升高,西江上游TSS和POC的质量浓度增加显著;珠江流域河流碳的4种组分中,溶解无机碳(DIC)的所占质量分数最高,且西江、北江的DIC质量浓度明显高于东江;西江、北江和东江河流中外源POC分别占78%、72%和26%,三大支流的POC均受上游C3植物的影响;珠江流域的TSS、总碳(TC)、POC、颗粒无机碳(PIC)、DOC、DIC、以及颗粒碳(TPC)、总有机碳(TOC)的入海通量分别为134×1012、12.69×1012、2.50×1012、1.01×1012、1.13×1012、8.05×1012、3.51×1012和3.65×1012g·a-1,对应的侵蚀模数分别为:309×106、28.98×106、5.75×106、2.27×106、2.56×106、18.4×106、8.02×106和8.31×106g·(km2.a)-1.与全球主要河流碳侵蚀模数相比,珠江流域河流DOC、POC和TOC的侵蚀模数均高于全球平均值.     

上海市能源消费CO2排放清单与碳流通图

基于上海市能源统计数据,参照IPCC(2006)方法,测算了上海市能源CO2排放清单,并绘制了2007年上海市碳流通图.结果表明,上海市能源相关的CO2排放总量从1995年的1.10亿t增长到2007年的2.01亿t,期间年均增长率为5.0%.其中“交通”对应的CO2排放量增长最为迅速,年均增长率达15.1%;而“热电厂”的CO2排放量增幅逐渐变缓,其原因为近年上海市外来电力比重增大.2007年“热电厂”、“工业与建筑业”、“交通”、“商业”、“居民生活”与“农业”各部分CO2排放分担率分别为35.4%、34.4%、23.8%、4.0%、2.0%、0.4%.由2007年上海市碳流通图可见,15.6%的煤炭直接由终端使用,这不利于能源效率的提高与污染物的减排;成品油存在较多的交叉流通,若能够减少不必要的流通,不但能够缓解成品油的运输,还能够减少其在转运过程中的输配损失.     

超临界水氧化去除含酚废水TOC的动力学研究

本文利用自行设计的一套连续式超临界水氧化实验装置,以过氧化氢为氧化剂,处理实验室模拟含酚废水。在超临界条件下(P=30MPa,T=400℃,440℃,480℃,520℃)进行超临界水氧化实验。结果表明,TOC去除速率在氧化剂过量10倍的情况下,对TOC是2.15级反应。速率常数与温度的关系符合阿仑尼乌斯公式。反应的实验活化能为171.7kJ/mol,前置因子A为2.99×1011。