中国湿巾代谢分析及环境影响评估

为评估湿巾塑料消耗及污染现状,比较不同材质湿巾环境影响表现,开展了中国湿巾"生产-使用-废弃处置"全过程物质流分析,通过市场调研获知湿巾材质分布,开展全国消费者问卷调查获知废弃湿巾流向.对不同材质湿巾开展全生命周期环境影响评价,系统比较评估其环境影响.结果表明,"70%聚酯纤维+30%粘胶纤维"混合材质湿巾是中国最为常见的湿巾类型,2019年中国湿巾用塑量达41万t,经消费者使用丢弃后约有18.9%直接泄露进入自然环境.在焚烧、填埋处置方式中,全粘胶纤维湿巾全生命周期综合环境影响比全聚酯纤维湿巾低38%,前者水污染突出但资源消耗、毒性风险优势明显;在直接泄露方式中,全粘胶纤维湿巾可避免聚酯纤维泄露后崩解为微塑料纤维的环境风险.     

农业经营规模化发展对环境效率的影响——基于地块层面的实证分析

为探析农业规模化经营与农业环境可持续性之间的关系,对农业经营规模对农业环境效率的影响进行理论分析,并在此基础上构建了物料平衡原则下农业环境效率测算模型和农业环境效率影响模型.基于2004~2016年浙江省农户水稻种植地块层面的面板数据,实证检验了土地面积、劳动投入、资本投入和农业产出等农业经营规模指标对农业环境效率的影响.结果显示,农业规模化发展将因投入和产出的扩张以多种方式影响其环境效率,其中土地面积规模与农业环境效率之间呈倒U型关系,劳动投入和资本投入对农业生产环境效率均有负向的影响,而农业产出规模的增加将促进农业环境效率的提升.     

中国玻璃物质流分析和未来需求预测研究

使用物质流分析方法和情景分析法探讨了1949~2050年玻璃的物质流动和初级资源可持续性.结果表明,废日用玻璃和废玻璃纤维是资源损失的关键节点;在不同需求增长率下,初级资源需求会在2030~2050年某个时期超过当前资源储量.2045年前,期望将废平板玻璃回收利用率提高到70%、废日用玻璃回收利用率提高到60%,使玻璃硅质资源可以满足低增长需求.为了达到循环目标,政府应持续推进垃圾分类,鼓励企业从设计端延长玻璃产品寿命,提高回收利用技术,建立完善的回收再利用体系.     

核电材料辐照损伤的多尺度高通量计算模拟

反应堆压力容器用钢等核电材料在持续服役中,由于中子辐照造成其内部缺陷不断累积,致使材料组织结构损伤、性能劣化,对核电安全运行形成潜在威胁。多尺度计算模拟是探索辐照缺陷演化机理的有效手段,结合等效缺陷结构理论,有望实现核电材料服役行为的高效评价与预测。文中综述了多尺度计算模拟在核电材料辐照缺陷演化相关研究领域的进展,并对缺陷结构的多尺度演化本质及相应的多尺度高通量计算模拟方法进行了分析讨论。结果表明,通过缺陷结构特征能量等效传递的方法可以实现从第一性原理计算到缺陷扩散反应动力学等高通量计算模拟的跨尺度耦合;通过多尺度高通量计算模拟得到的缺陷演化热力学和动力学数据,可以搭建用于预测核电材料长期服役行为的材料基因工程数据库;在材料缺陷结构特征能量-组织结构-性能关联性探讨基础上,应用高通量计算模拟,辅以高通量实验数据验证,有望建立基于材料基因组结构能的服役安全工程模型。     

PBT基推进剂热分解特性与慢烤行为关系研究

目的 研究PBT(3,3–二叠氮甲基氧丁环–四氢呋喃共聚醚)基推进剂慢速烤燃响应情况与热分解特性之间的关系。方法 采用差示量热扫描仪和慢速烤燃试验,研究推进剂在不同固含量(通过改变高氯酸铵含量来调整)和不同铝粉含量下的热分解温度变化情况,计算不同组分含量下推进剂的热分解动力学参数,对比分析PBT基推进剂固、铝粉含量变化对热分解特性及慢速烤燃行为影响。结果 固含量从78%下降至75%时,配方中AP(高氯酸铵)的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。铝粉质量分数从18%下降至5%时,配方中AP的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。当采用78%的固含量时,配方无法通过慢烤试验,而采用75%的固含量,铝粉质量分数为18%、5%时,均能通过慢烤试验。结论 根据热分析及慢烤试验结果可认为,固含量变化对慢烤响应程度变化有较大影响,Al粉含量变化对配方慢烤响应程度的影响较小。影响配方慢烤响应程度主要由AP高温分解控制,AP高温分解活化能越低,越有利于推进剂通过慢速烤燃测试。     

反应堆压力容器主螺栓水压试验拉伸量调整力学分析评价

目的针对某核电站反应堆压力容器主螺栓残余拉伸量与设计要求(1.63±0.03) mm有出入,个别测试数据不在设计要求范围内的情况,对出厂水压试验工况拉伸量验收值进行调整。方法考虑上述拉伸量偏差对螺栓载荷的影响,从应力、疲劳和密封角度展开系统分析,对螺栓、螺纹、连接法兰及反应堆压力容器密封性能分别进行详细的力学评价。结果根据评价结果,对出厂水压试验工况拉伸量验收值进行两次调整,最终确定为(1.68±0.03) mm。结论该机组反应堆压力容器出厂水压试验各项指标满足要求,针对上述拉伸量调整的力学评价合理性得到有效验证。     

Novel chitosan–ethylene glycol hydrogel for the removal of aqueous perfluorooctanoic acid

It is urgent to explore an effective removal method for perfluorooctanoic acid (PFOA) due to its recalcitrant nature. In this study, a novel chitosan-based hydrogel (CEGH) was prepared with a simple method using chitosan and ethylene glycol through a repeated freezing–thawing procedure. The adsorption of PFOA anions to CEGH agreed well to the Freundlich–Langmuir model with a maximum adsorption capacity as high as 1275.9?mg/g, which is higher than reported values of most adsorbents for PFOA. The adsorption was influenced by experimental conditions. Experimental results showed that the main removal mechanism was the ionic hydrogen bond interaction between carbonyl groups (COO^?) of PFOA and protonated amine (NH⁺) of the CEGH adsorbent. Therefore, CEGH is a very attractive adsorbent that can be used to remove PFOA from water in the future.     

基于矿化垃圾的生态护岸强化脱氮基质的可行性研究

生态护岸是目前河、湖治理与修复过程中削减面源氮营养盐的重要措施之一。而筛选高效、低耗的生态护岸基质材料是其关键环节。通过优化复配矿化垃圾、沸石和砾石,研制一种基于矿化垃圾的新型强化脱氮生态护岸基质材料,并从其透水和持水性、抗剪、抗压和抗冲刷性、生态安全性、植被相容性和氮削减特性等方面对该材料进行了性能评定。结果表明:该新型基质材料的透水(渗透系数为1.31~2.55 cm/min)、持水(持水度为5.87%~8.02%)、抗剪(抗剪强度大于60 kPa)、抗压(抗压强度大于380 kPa)以及抗冲刷的性能均满足生态护岸基质材料的要求;发光细菌毒理实验证实其生态安全性;该材料适于护岸植被芦苇、鸢尾和麦冬的生长;具有优良的氮削减性能(氨氮和总氮的削减率分别为95%和70%)。静态经济评价表明,该材料具有明显的成本优势。该新型材料的研制对于生态护岸脱氮功能拓展以及解决河湖治理中面临的"氮超标"问题具有现实意义。     

以一种黏土矿物材料为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解

为实现以甲基橙为代表的偶氮类染料的高效降解,采用一种黏土矿物材料——Quantum Energy? Radiating Material（下称QE）为催化剂,系统分析了其在非均相类芬顿反应中的催化剂协同静态吸附作用,并考察了不同因素对甲基橙去除效果的影响,同时基于降解过程中Fe2+和总Fe析出量（以ρ计）、·OH等的变化过程,探讨了QE降解甲基橙的作用机制.结果表明,QE对甲基橙具有良好的吸附作用,同时,其作为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解受到pH、温度、c（H₂O₂）、催化剂投加量等因素的影响.优化后的降解条件:初始ρ（甲基橙）为50 mg/L、QE投加量为5 g/L、c（H₂O₂）为100 mmol/L、pH为2、温度为60℃,在该条件下反应40 min后,甲基橙的去除率可达到99%.以叔丁醇作为·OH淬灭剂,随着c（叔丁醇）的增高,反应体系中甲基橙的去除率随之下降,说明·OH在该体系甲基橙降解中起重要作用;对在反应过程中Fe2+和总Fe析出量的监测数据表明,体系中QE对甲基橙的降解为均相芬顿反应、非均相芬顿反应和吸附作用协同作用的结果.研究显示,以QE为催化剂,通过吸附协同催化氧化作用可以有效处理含甲基橙的染料废水.      

建立MFCA账户对竹产业节能减排和环境保护的影响研究

竹产业既是传统行业又是新兴产业,在国家提倡的节能减排和环境保护过程中扮演重要角色.通过分析竹产业的现状,十分有必要给竹产业企业建立MFCA账户.同时,通过对浙江S拉丝企业的MFCA分析,建议S竹拉丝企业在能量损耗和机械折旧率控制上减少不必要的消耗,如精准控制无聊投放的时间节点,并且减少系统资源成本,积极与当地政府沟通,达成在政策层面有效支持节能减排和环境保护的推广,如与环境紧密关联的负产品处置补贴等.