Utilization of MSWI fly ash as partial cement or sand substitute with focus on cementing efficiency and health risk assessment

• Washed MSWI fly ash was used as partial cement or sand substitute. • Sand replacing is beneficial for strength, while cement replacement reduces strength. • Cementing efficiency factor and mortar pore structure explain the strength results. • Health risk assessment was conducted for MSWI fly ash blended cement mortar. • CR and HI contributed by different exposures and heavy metals were analyzed. The strength of cement substituted mortar decreases with the increase in fly ash amount, whereas the strength increases when the fly ash is blended as sand substitute. A mortar with highest strength (compressive strength= 30.2 Mpa; flexural strength= 7.0 Mpa) was obtained when the sand replacement ratio was 0.75%. The k value (cementing efficiency) of fly ash varied between 0.36 and 0.15 for the fly ash fraction in binder between 5% and 25%. The k values of fly ash used for sand replacement were all significantly above that used for cement substitution. The macropores assigned to the gaps between particles decreased when the fly ash was used as sand replacement, providing an explanation for the strength enhancement. The waste-extraction procedure (toxicity-sulphuric acid and nitric acid method (HJ/T 299-2007)) was used to evaluate metal leaching, indicating the reuse possibility of fly ash blended mortar. For the mortar with the mass ratio of fly ash to binder of 0.5%, the carcinogenic risks (CR) and non-carcinogenic hazard quotient (HQ) in sensitive scenario for blended mortar utilization were 9.66 × 10^-7 and 0.06, respectively; these results were both lower than the threshold values, showing an acceptable health risk. The CR (9.89 × 10^-5) and HQ (3.89) of the non-sensitive scenario for fly ash treatment exceeded the acceptable threshold values, indicating health risks to onsite workers. The main contributor to the carcinogenic and non-carcinogenic risk is Cr and Cd, respectively. The CR and HQ from inhalation was the main route of heavy metal exposure.     

CO2资源化利用的现状及前景

介绍了CO2分离捕集最新工艺——电化学法、膜法、化学循环燃烧法的研究进展。评述分析了CO2的各种资源化应用前景：CO2气体用作生物碳源、辅助注射成型剂及有机物（如氨基甲酸酯、表面活性剂）合成原料等;液态CO2用于人造金刚石、热泵干燥、超临界CO2萃取及固体干冰冷喷射清洗等。CO2作为一种潜在的丰富碳源,应不断研发其新的应用领域,加快其工业化应用。     

脱除SO2活性炭的再生方法

分别用溶剂和气体对脱除SO2后失活的活性炭进行了再生。在固定床反应器上考察了再生后活性炭的脱硫性能。实验结果表明：用溶剂再生时,质量分数为60％的HNO3溶液的再生效果最好,活性炭的再生率达到80％以上。用气体再生时,400℃左右时的再生效果最好,活性炭的再生率达到70％以上。再生后活性炭的比表面积和pH是衡量活性炭再生效果的重要参数。在实际脱硫生产中,用H2O对失活活性炭进行反复洗涤再生,是一种经济、实用的方法,活性炭的再生率达60％以上。     

玻璃纸生产废气中CS2和H2S的治理

阐述了玻璃纸生产中CS2和H2S废气产生的原理,介绍了该废气处理的现状,总结了目前普遍采用的冷凝法、活性炭吸附法、活性碳纤维吸附法、改性活性炭吸附法、螯合铁氧化法、吸收-吸附法等处理方法的特点和效果。介绍了一种先采用螯合铁氧化法、再采用冷凝法、最后采用活性炭吸附法的综合处理工艺,可使废气达标排放。     

以膨润土为辅助添加剂固化/稳定化污泥的试验研究

针对传统以水泥固化污泥,带来的水泥用量大与固化体的浸出液pH过高等问题,提出了以膨润土为添加剂辅助水泥固化/稳定化污泥的思路.通过开展无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,测量掺入膨润土后污泥固化体的强度、重金属浸出率、浸出液COD及pH值,研究该固化/稳定化方法的效果.结果表明,膨润土的掺入极大地提高了固化体的抗压强度,将掺入量为0.4(相对污泥的质量比)的水泥一半用膨润土替代时,固化体的强度提高了6左右.体积安定性也能够满足要求.随膨润土掺入量增加,固化体中锌、铅的浸出率与浸出液的pH值呈现不断减小的趋势,锌与铅的浸出率分别由6.9%下降至0.25%,9.6%下降至5%,pH值由12.3下降至12.1.在强碱条件下及烘干或风干条件下,铜会随着有机物的分解而析出,从而增加铜的浸出率,而膨润土的加入能弥补水泥造成的强碱环境及风干或烘干过程对固化污泥中铜的稳定产生的不利影响.     

红壤稻田系统有机物循环再利用潜力及增产作用

10年田间试验结果表明：红墩妥田系统有机养分循环再利用潜力大，水稻收获，年均从稻田系统中输出NPK的总量最大可达到224.7,53.0和271.4kg/hm^2，有机物循环再利用，年均可归N，P，K量最大分别为115.1,35.8和231.5kg/hm^2，占系统输总量的51.2%,67.5%g和85.3%，保持稻田系统内有机物循环再利用可提高系统生产力，在不施化肥的情况下，增产3056kg/hm^2，增施N肥，增产2753kg/hm^2，增施N，P肥，增产1543kg/hm^2；NPK配合，增产984kg/hm^2；有机物循环再利用还可增强稻田系统的稳产性能，降低稻谷产量的年际变异系数；有机物循环再利用对水稻的增产有着明显的残效叠加作用，在施用N，P，K化肥基础上圾机物养分循环再利用水稻增产率在试验期间的前5年为7．2％，后5年平均为9．4％。     

庐山不同森林植被类型土壤碳库管理指数评价

土壤碳库管理指数(CPMI)是表征土壤碳库变化的一个重要量化指标,能够反映土壤的碳库变化和碳库质量。选取庐山8种森林植被类型土壤为研究对象,对其土壤有机碳库特征及碳库管理指数进行系统研究。结论表明:(1)土壤有机碳(SOC)主要分布于0~20 cm土层中,随着土层深度增加,不同森林植被类型下SOC含量急剧下降;在0~60 cm土层中,不同森林植被类型下SOC含量的平均值排序为:马尾松林常绿阔叶林灌丛针阔混交林常绿-落叶混交林黄山松林落叶阔叶林竹林。(2)不同森林植被类型下活性有机碳(ASOC)含量为0.24~0.57 g·kg–1,总有机碳(TOC)含量为9.72~14.74 g·kg–1,土壤碳库指数(CPI)为1.63~2.48,碳库活度(A)为0.019~0.062,碳库活度指数(AI)为0.388~1.265。不同森林植被类型下ASOC含量排序:落叶阔叶林黄山松林常绿-落叶阔叶混交林灌丛针阔混交林常绿阔叶林竹林马尾松林;不同森林植被类型下ASOC/TOC(%)排序:落叶阔叶林黄山松林常绿-落叶阔叶混交林竹林灌丛针阔混交林常绿阔叶林马尾松林;不同森林植被类型下CPMI排序为:落叶阔叶林黄山松林常绿-落叶阔叶混交林灌丛针阔混交林常绿阔叶林竹林马尾松林。     

中国碳市场波动溢出效应研究

自2013年以来,中国已先后建立了七个区域性碳市场。研究中国碳市场之间的波动溢出效应,有助于发现在碳市场运行初期起价格引导作用的区域市场,为其它地区碳市场的发展和全国碳市场的建立提供建议。本文选择广东、湖北和深圳三个交易量最大的区域碳市场为样本,利用多元GARCH(1,1)-BEKK模型,检验其波动溢出效应。为了消除履约期的影响,本文根据履约期将样本划分为阶段一(2014年7月1日—2015年6月30日)和阶段二(2015年7月1日—2016年7月19日),分阶段进行了检验,并从市场有效性的视角解释了检验结果。波动溢出效应检验结果显示:在阶段一内,广东碳市场对湖北碳市场、湖北碳市场对深圳碳市场、深圳碳市场对广东碳市场分别存在单向的波动溢出效应;在阶段二内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应;在整个样本期内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应。基于方差比的市场有效性检验结果显示:无论是阶段一、阶段二或整个样本期,三个碳市场均没有达到弱式有效。本文进一步在多重分形检验的基础上,利用多重分形谱宽度,比较了三个碳市场的非有效性程度,结果显示:在阶段一、阶段二和整个样本期,三个碳市场有效性大小关系分别为:湖北广东深圳、深圳湖北广东、广东深圳湖北。可见,三个碳市场早期的波动溢出效应不完全符合市场有效性大小关系,而较晚期的波动溢出效应符合市场有效性大小关系,这证明了中国碳市场在阶段二相比阶段一更为成熟。本文最后对中国碳排放权交易市场的发展提出了政策建议。     

环境分权、市场分割与碳排放

中国有着庞大的环境管理队伍以及巨大的国内市场,科学的环境管理制度以及高度一体化的国内市场将深刻改变碳排放格局,然而,已有研究对于这些影响碳排放的体制性因素既缺乏足够的理论分析也缺乏实证检验。有鉴于此,本文首先分析了环境分权和市场分割影响碳排放的理论机理,并提出了三个理论假设,进一步地,本文以环境管理人员在不同层级政府的配置衡量环境分权度,以相对价格法衡量市场分割程度,基于1995-2012年的省际面板数据,从实证层面检验了环境分权和市场分割对碳排放的影响效应。结果显示:环境分权和市场分割都显著地加剧了碳排放,原因在于分权的环境管理体制安排扭曲了激励,无法对碳排放形成真实有效的约束,而市场分割则恶化了碳排放在区域间的配置效率。同时,环境分权与市场分割对碳排放的共同影响作用上存在互补效应,即环境分权程度越高,市场分割对碳排放的负面影响效应越大,反之,市场分割程度越高,环境分权对碳排放的负面影响效应也越大。这主要是由于环境分权与市场分割是地方政府一对互补的策略行为,在环境分权较高的地区,地方政府进行市场分割的能力越强,而在市场分割较高的地区,地方政府争取环境事务管理权的动力越强。因此,在既定的碳排放约束下,中央政府一方面需要适度集中环境事务管理权限,进一步优化环境事务管理机构设置以及人员队伍在不同层级政府间的配置,提高对碳排放的管控效率,另一方面需要打通省际壁垒,加快区域市场一体化建设,优化碳排放的区域配置,提高碳排放效率。