基于IKONOS影像的城市住宅区中水回用空间分布估算

中水回用是解决城市水资源短缺和水环境污染问题的有效途径。开展分散式中水可行性研究,需要考虑中水原水与回用需求的数量、空间分布及平衡关系。论文以南京市住宅区为例,探索了基于IKONOS高分辨率遥感影像分类,估算中水回用空间分布的方法。通过引入单位面积用水定额,将遥感和GIS 分析得到的用地信息与中水原水产量和回用需求关联起来,计算了研究区域中27 个地块的中水原水产量和回用需求量,并分析了两者在空间上的水量平衡关系。结果表明,研究区域存在较大的中水原水供给潜力3.52 L/（m²·d）和较大的利用需求5.37 L/（m²·d）。住宅小区的单位面积原水产量与其建筑容积率成正比;以中高层住宅区为主的地区,中水原水产量能够基本满足本地区的中水回用需求。因此,在这些地区建立分散式污水处理系统,可减少废污水排放,节约自来水取用量,提高水资源利用率。     

Characteristic and correlation analysis of influent and energy consumption of wastewater treatment plants in Taihu Basin

Poor biodegradability and insufficient carbon source are discovered from influent. Influent indices presented positively normal distribution or skewed distribution. Average energy consumption of WWTPs in Taihu Basin was as high as 0.458 kWh/m³. Energy consumption increases with the increase in influent volume and COD reduction. The total energy consumption decreases with the NH₃-N reduction. The water quality and energy consumption of wastewater treatment plants (WWTPs) in Taihu Basin were evaluated on the basis of the operation data from 204 municipal WWTPs in the basin by using various statistical methods. The influent ammonia nitrogen (NH₃-N) and total nitrogen (TN) of WWTPs in Taihu Basin showed normal distribution, whereas chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD₅), suspended solid (SS), and total phosphorus (TP) showed positively skewed distribution. The influent BOD₅/COD was 0.4%–0.6%, only 39.2% SS/BOD₅ exceeded the standard by 36.3%, the average BOD₅/TN was 3.82, and the probability of influent BOD₅/TP>20 was 82.8%. The average energy consumption of WWTPs in Taihu Basin in 2017 was 0.458 kWh/m³. The specific energy consumption of WWTPs with a daily treatment capacity of more than 5 × 10⁴ m³ in Taihu Basin was stable at 0.33 kWh/m³. A power function relationship was observed between the reduction in COD and NH₃-N and the specific energy consumption of pollutant reduction, and the higher the pollutant reduction is, the lower the specific energy consumption of pollutant reduction presents. In addition, a linear relationship existed between the energy consumption of WWTPs and the specific energy consumption of influent volume and pollutant reduction. Therefore, upgrading and operation with less energy consumption of WWTPs is imperative and the suggestions for Taihu WWTPs based on stringent discharge standard are proposed in detail.     

多通道网状电极电化学预处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液

反渗透(Reverse Osmosis,RO)因出水水质好、运行成本低等优势常用于垃圾渗滤液的处理,但产生的RO浓缩液具有COD高、色度高、盐分高、难降解等特点,其处理存在效果差、能耗和成本均较高等问题.本工作采用氧化钌/氧化铱涂层电极(RuO2/IrO2-Ti)的钛网为阳极,以304不锈钢电极为阴极,设计制作了6通道的电化学反应器,通过电化学氧化处理RO浓缩液,研究考查了电流密度、循环流速、比电极面积等参数对COD去除效果的影响,分析了电化学氧化去除难降解有机物并同时脱盐的过程机理与能耗.结果表明,在电流密度32.89 mA·cm^-2,循环流速0.46 cm·s^-1,比电极面积65.10 m²·m^-3的条件下,电化学氧化处理RO浓缩液3 h,COD去除率可达68.0%,TOC去除率可达40.6%,脱盐率可达72.1%,去除单位质量COD能耗仅为常规的板状电极电化学反应器的25.5%.本工作可为垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理提供新思路.     

Air pollution-oriented ecological risk assessment in Xiamen city,China

Urban energy consumption is one of the most important causes of air pollution. Air pollution-oriented ecological risk assessment is of great significance to the promotion of urban environmental protection. This paper focuses on ecological risk in Xiamen city caused by air pollutant discharge from urban energy consumption. The Long-range Energy Alternatives Planning model was used to establish two scenarios of energy consumption in Xiamen city, and based on different scenarios, we estimated urban energy consumption and discharge quantity of air pollutant (DQAP). A box model and an expert scoring method were used to calculate the air pollution burden (APB) of SO₂, NO₂, CO, PM₁₀ and PM_2.5 and to obtain the probabilities of different air pollution loads. An ecological risk assessment model was developed and utilized to predict Xiamen city’s ecological risks in 2020. The results showed that under an energy-saving scenario, the ecological risks for PM_2.5, SO₂ and NO₂ are high, whereas the ecological risks for CO and PM₁₀ are low. Under a baseline scenario, the ecological risks for PM_2.5, SO₂ and NO₂ are moderate, whereas the ecological risks for CO and PM₁₀ are low. In addition, the APB of SO₂, NO₂, CO, and PM_2.5, but not of PM₁₀, is predicted to rise. In the simulation, energy generation from coal is the main source of air pollution. Although the DQAP from automobiles is not high, it is predicted to rise year-on-year. In summary, the ecological risk due to pollution in Xiamen city is high, and the main pollutants are SO₂, NO₂ and PM_2.5.     

基于SEBAL模型的赤峰市植被修复下林草蒸散耗水特征

水是制约干旱半干旱地区实现可持续发展的关键因素,维持降水与蒸散发的平衡是开展植被修复工程时需要着重考量的因素.利用陆面地表平衡算法（Surface Energy Balance Algorithm for Land,SEBAL）模型反演了2000年、2008年、2016年赤峰市全域及森林与草地生态系统的实际蒸散发,通过参考蒸散比不变法与日气象数据将反演结果扩展至日尺度,累加得到月际与生长季尺度的实际蒸散发;结合降水变化,分析植被修复工程开展后赤峰市实际蒸散发的时空变化特征与水分盈亏状况.结果表明:①2000年、2008年、2016年赤峰市生长季的实际蒸散量分别为440.86、452.76、474.34 mm,呈增加趋势,蒸散发高值区（>400 mm）由北向南扩增.②2016年生长季森林分布区的耗水量比2000年增加了27.69×108 t,水分亏缺量增加了8.03×108 t,表明过度造林会使森林生态系统遭受严重的干旱胁迫.③一个生长季内,草地生态系统蒸散量的增幅远低于森林生态系统,1 m2草地生态系统的耗水量比森林生态系统少0.18 t.研究显示,在降水量低于300 mm的区域,草地生态系统面临较轻的干旱,且部分区域可以实现水分平衡.为了维持区域水资源存量,建议赤峰市在今后的植被修复工作中,对于降水量低于300 mm的区域以草本修复为主.      

西藏粮食安全状况及主要粮食供需关系研究

西藏粮食安全事关当地的长治久安以及社会经济的可持续发展。论文基于2010年农户层面的食物消费调研数据,并且结合粮食市场调研、粮食加工企业调研以及政府部门调研数据等,在研究西藏粮食生产和消费基础之上,重点分析了西藏主要粮食（青稞、小麦和水稻）供应和需求之间的关系。结果显示,全区粮食供应数量较高,特别是外地调入粮食供给能力不断增强,提高了西藏粮食安全保障程度。2010年全区主要粮食生产为85.09万t,而家庭层面主要粮食消费为88.81万t,粮食生产和消费基本持平;但是考虑到本地粮食消费比重为60.8%,2010年本地粮食消费只有54.0万t。从整个西藏地区来看,虽然西藏地区粮食供应已经大于其需求（西藏地区三大粮食作物总供应146.3万t,而总需求超过95.9万t,供应为需求的1.5倍）,但是从不同地区来看,区域之间的粮食供需差别非常大,尤其是藏北牧区（主要是那曲地区）,粮食缺口比较大,未来需要加强藏北地区粮食的供给力度,提升其粮食安全的保障能力。随着内地粮食进藏数量和种类不断增加,未来需要进一步转变粮食购销体制系统,把粮食生产者（即农民）考虑在粮食流通市场之内,进一步加强和重视西藏粮食生产者在粮食流通中所发挥的作用,从而增加西藏农村地区家庭中余粮流通,增加青稞特色产业发展,提高农民收入。     

基于农户生计的乡村能源消费模式研究——以陕南金丝峡乡村旅游地为例

为探讨乡村旅游发展对农户生计转型及能源消费模式产生的影响,论文借鉴可持续生计理论,以陕南金丝峡乡村旅游地为例,通过入户调查与访谈,构建能源消费-生计多样性模型对农户分类,基于用能多样性矩阵与效益评估法,分析不同生计类型农户用能结构及其综合效益,继而依据灰色关联分析,识别影响农户能源消费的主要生计资本因子,并总结农户能源消费模式转变的驱动机制.结果表明:① 参与旅游经营与不参与旅游经营的两大类农户中,农户用能多样性水平随生计多样性水平的提高而上升;② 与非旅游经营户相比,旅游经营户商品能源消费大幅增加,新型能源迅速推广,传统能源消费有所降低,能源消费模式向优质化和商品化发展;③ 不同类型农户用能综合效益差异明显,旅游经营户用能综合效益(16.96 元/kgce)明显大于非旅游经营户(13.53 元/kgce),表明旅游经营户从能源消费中获益更多;④ 促使农户能源消费模式变化的主要影响因素是物质、人力和金融三大生计资本.乡村旅游业发展带来了农户生计资本与策略的变化,并成为农户能源消费模式转变的重要驱动力,最后为进一步改善环境政策和优化能源利用,提出了相应的对策和建议.     

芬顿试剂与DDBAC联合调理污泥的工艺优化

研究了不同pH值下芬顿试剂(H2O2/Fe2+)与表面活性剂(DDBAC)联合调理对污泥脱水性能的影响,以污泥滤饼含水率(WC)和毛细吸水时间(CST)作为评价指标进行单因素试验,得出pH值以及药剂投加量最佳范围.然后通过以响应曲面优化法(RSM)为依据的Box-Behnken试验,建立了WC和CST减少率二次多项式预测模型,进而得到各影响因素的最优值.结果表明,联合调理过程中pH=3.91,H2O2、Fe2+和DDBAC的投加量分别为47.60, 38.60, 58.20mg/g时, WC降至60.26%, CST减少率升至89.89%, 污泥脱水性能明显改善.同时,在最优条件下进行了验证试验,试验结果与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面法所得的最佳工艺参数准确可靠,对相关污泥处理及条件优化具有一定的指导意义.     

河南省大气污染现状及其控制对策分析

河南省近年大气污染问题突出,灰霾天气频发,已经影响到居民正常生活。通过调查河南省2012年环境空气质量现状及2003—2012年变化趋势、2012年能源消费结构现状及2005—2012年能源消费结构变化趋势,分析河南省能源消费结构对环境空气质量的影响,根据河南省目前环境空气质量和能源消费结构存在的问题,提出推进产业结构调整、加快能源结构调整、实施大气污染物协同控制、严格节能环保准入条件等措施。     

“二段法”干化工艺在中国城市污泥处置中的应用和实践

目前我国城市污水厂产生的湿污泥数量巨大,但大多未能得到安全处置。污泥干化作为解决城市污泥最终减量化、无害化、稳定化和资源化的重要处理方式,近年来得到广泛推广。与其他污泥干化工艺相比,"二段法"干化工艺在能耗、安全性等方面具有明显优势,越来越受到国内外的青睐。但另一方面,某些地区的污泥出现纤维含量高、易混入硬物、黏性高等问题,又阻碍其生产稳定运行。通过苏州工业园区污泥干化项目的实践,因地制宜,对"二段法"干化工艺在运行中出现的问题采取了针对性改进措施,实现了生产连续稳定运行。