大城市应对气候变化的可持续发展研究——以上海为例

在全球气候变化背景下,社会城镇规划与自然气候变化之间的关系越发密切,城镇规划体系需要纳入气候变化的影响并考虑适应气候变化的策略。首先以发达国家及世界著名大城市为参考,对美国、德国和日本在应对气候变化的城镇可持续发展规划方面的成功经验和实践措施分别进行了综述和提炼;然后,以上海为例,对照分析了我国大城市在城镇化过程中面临的气候变化挑战及存在的脆弱性,包括城镇发展规划与气候环境的相容性考虑不够、城镇化过程对气候环境的影响缺乏充分论证、城镇基础设施抵御气象灾害的能力较低、气候变化对城镇人体健康的影响未给予高度关注等;最后,指出了我国大城市应对气候变化的城镇可持续发展思路及重点方向,即充分考虑区域气候容量、大力构建生态绿色通风廊道;深入开展城镇功能布局的气候可行性论证和气象灾害风险评估;加强城市气候变化研究和实验,不断更新城市规划设计参数和标准规范;加大对脆弱人群和外来常住人口生命安全和人体健康监测预警;积极完善城镇化适应气候变化的机制等,以期为城镇发展体系的编制和应用提供参考和借鉴。     

The Energy for Growing and Maintaining Cities

Herein we develop a means to differentiate between the energy required to expand and the energy required to maintain the economies of cities. A nonlinear model is tested against historical data for two cities, Hong Kong and Singapore. A robust fit is obtained for Hong Kong, with energy for maintenance close to that for growth, while Singapore, with a weaker fit, is growth dominated. The findings suggest that decreases in either of the per unit maintenance or growth demands can simultaneously cause gross domestic product (GDP) and total energy use to increase. Furthermore, increasing maintenance demands can significantly limit growth in energy demand and GDP. Thus, the low maintenance demands for Hong Kong, and especially Singapore, imply that, all other things being equal, GDP and energy use of these cities will continue to grow, though Singapore’s higher energy use for growth means it will require more energy than Hong Kong.     

MBR处理微污染河水试验

采用絮凝沉淀+缺氧/膜生物反应器(Anoxic/Membrane Bioreactor,A/MBR)工艺对劣Ⅴ类微污染河水的处理进行了中试研究,探讨了该工艺对低碳高氮磷河水处理效果的保证措施. 结果表明:系统处理规模为10 m3/d,在曝气量为8 m3/h,平流沉淀池、缺氧池和膜池水力停留时间分别为25 min,0.8 h和2.5 h,污泥ρ(MLSS)为6.0～6.5 g/L的运行条件下,向缺氧池投加约为理论量2倍的甲醇,在平流沉淀池与膜池分别投加10和5 mg/L的聚合氯化铝(PAC),出水ρ(COD_Cr),ρ(BOD₅),ρ(NH₃-N)和ρ(TP)达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类水体标准,ρ(TN)<15 mg/L.      

中国城市碳达峰趋势的聚类分析

中国在2020年9月提出2060年碳中和目标,并提出加快落实2030年国家碳达峰任务。考虑到城市在国家碳减排工作中的重要使命和极大潜力,以及其碳排放在总量、结构、行动进展和趋势上存在的显著差异,深入认识中国城市碳达峰趋势的类型特征,对地方政府设计和开展差异化达峰行动具有重要意义。本文综合考虑影响城市碳达峰趋势的静态因素和动态因素,采用蒙特卡洛方法与K均值聚类算法,对中国286个样本城市的达峰趋势进行了分类分析。结果表明,中国城市的达峰类型可以划分为5类,根据其特点可概括为低碳潜力型城市、低碳示范型城市、人口流失型城市、资源依赖型城市和传统工业转型期城市。其中,低碳潜力型城市和传统工业转型期城市是决定我国能否落实2030年达峰行动的关键。最后,针对不同类型城市,本文对城市碳达峰的目标设计和行动重点提出了切实建议。     

柴油预喷参数对进气预喷甲醇柴油机燃烧和排放的影响

在一台满足国Ⅵ排放的柴油机基础上,采用进气预喷甲醇的方式替代原机的尿素辅助的选择性还原技术（SCR）,探究不同柴油预喷油量和预喷时刻对发动机燃烧、性能和排放的影响.结果表明：在最大扭矩转速1690 r·min^-1和280 N·m （1.25 MPa BMEP）工况下,当甲醇在整个燃料的能量占比（占总燃料能量的63%~65%）和柴油预喷时刻不变时,柴油预喷油量从1.5 mg·cyc^-1（占循环喷油量8%）增加到7.5 mg·cyc^-1（占循环喷油量48%）可以有效改善甲醇混合气的活性,此时达到50%燃料燃烧放热量（CA50）会提前,燃烧速率增大,气缸内燃烧爆压（P_max）和最高压力升高率（R_max）提高,同时有效热效率（Brake Thermal Efficiency,BTE）增加6%,PM、CO和THC比排放分别降低50%、61%和29%.但预喷油量超过6 mg·cyc^-1时,NO_x排放显著增加.相比之下,柴油预喷时刻的变化对发动机燃烧的影响较小.适当提前预喷可以在降低P_max和R_max的同时减少NO_x、CO和PM比排放.因此,采用优化的柴油预喷参数可以获得更高的有效热效率和极低的排放.     

UASB反应器处理生活污水的试验研究

采用UASB中试(100 m3/d)对生活污水处理进行了研究。试验结果表明,采用此系统处理生活污水,出水水质良好。COD的去除率在52%~83%,出水的COD值<100 mg/L以下,SS的去除率在95%左右,UASB处理生活污水的最佳停留时间为6 h。产气率在0.1 m3/d。不管停留时间在10 h、5 h,出水的氨氮、乙酸值比进水的高;钙、镁、总氮、总磷、硫酸根和硝酸根离子出水值比进水值低。     

中国城市CO2排放和空气质量协同变化特征及驱动因素研究

城市既是受到气候变化和空气污染影响的重点区域,又是落实应对气候变化和大气污染防控政策的关键主体。在城市尺度上研究减污降碳政策的协同效应及其时空异质化的影响规律,将为因地制宜地制定减污降碳政策提供依据。本研究分析了2012—2019年我国284个地级市减污降碳协同效应指数的动态时空变化特征和规律;而后通过构建STIRPAT模型和地理时空加权回归（GTWR）模型,探讨了低碳政策、大气污染物防控政策、产业结构等驱动因素对减污降碳协同效应的时空异质化影响机制。结果表明：全国主要地级市耦合协调度指数平均值由2012年的0.79增加至2019年的0.85,环京津冀区域、汾渭平原等京津冀大气污染传输通道城市区域耦合协调度指数显著提高。以低碳试点城市为代表的区域,其降碳政策、减污政策、产业结构、人口规模、城镇化水平以及技术投入对减污降碳协同效应的影响存在显著的空间异质性。华北平原城市群作为大气污染防治的重点区域,主要通过减污政策提高协同效益;低碳政策主要在京津冀城市群、长江中游以及东南沿海地区城市发挥作用;中西部城市则主要通过产业结构调整、加大技术投入实现协同效益。最后,基于此提出促进城市减污降碳协同效益的对策建议。     

企业金融化与绿色转型研究：机制识别与政策优化

实体企业金融化往往会对其经营管理决策产生重大影响。本文基于实体上市企业年报和财务数据（2007—2020年）,构建其绿色转型指标,进而从理论和实证两个方面确证了金融化对绿色转型的影响与机制问题。实证结果表明,企业金融化会对其绿色转型产生显著的负面冲击,其中短期金融化行为的影响更为明显;特别地,这一冲击对重污染企业、战略性新兴企业绿色转型的影响更为显著。通过机制识别,研究发现上述冲击影响主要通过恶化财务状况、提升企业风险并降低企业预期等渠道导致企业绿色转型水平下降。进一步地,通过政策优化（如金融综合改革试验区制度）支持,上述负面效应将被显著削弱,这也说明金融体制机制的优化是降低企业金融化负面效应,提升其转型升级动力和意愿的重要路径。     

城市大气污染的人力资本损失研究

从人均GDP的角度提出了修正人力资本法,分析了大气污染引起的过早死亡人力资本损失,分析了平均损失寿命年、人均GDP增长率和社会贴现率对人力资本损失的影响.并以2003年为基准年,估算出主要城市大气污染的人均人力资本损失大致在12～90万元/人之间.为评估我国城市大气污染的健康经济损失提供参考.     

CANON中试反应器启动及性能优化

以青岛某污水处理厂污泥消化液为连续进水,控制温度在(30±3)℃,接种污水厂普通活性污泥,驯化启动CANON反应器.为解决菌种流失、优化反应器性能,向CANON反应器内投加悬浮生物载体,转换为生物膜CANON反应器.结果表明,经过130 d运行培养,总氮去除负荷达到0. 03 kg·(m~3·d)~(-1),硝酸盐生成量与氨氮减少量的比值(RNaA)平均为0. 09,接近理论值0. 11,由此判断CANON反应器启动成功. CANON活性污泥反应器共运行300 d,稳定运行时总氮去除负荷为0. 20kg·(m~3·d)~(-1).投加悬浮载体后,经过30d运行培养,系统成功转换为纯膜系统,载体表面生物膜转为淡红色,TN平均去除负荷达到0. 17 kg·(m~3·d)~(-1),RNaA平均为0. 14,略大于理论值0. 11.由此判断CANON污泥在MBBR工艺中逐渐适应并得以稳定运行. CANON-MBBR反应器共运行200 d,稳定运行期间,总氮去除负荷为1. 15 kg·(m~3·d)~(-1).高通量测序结果表明,CANON-MBBR成功启动后,AOB和An AOB是系统中的优势菌种,相对丰度分别达到26. 24%和30. 08%,NOB被成功抑制.以上结果表明,以高密度聚乙烯填料为悬浮载体的CANON-MBBR具有良好的脱氮效能,有利于自养脱氮工艺的稳定运行.