中国工业节能:循环经济发展的驱动因素分析

工业是发展循环经济的关键领域,工业节能则是衡量循环经济发展水平的重要指标。不同的工业行业的能耗效率是不一样的,优化工业结构即增加能耗效率高的行业的比重而降低能耗效率低的行业的比重会产生一定的节能效果;提高工业行业的能耗效率能够产生明显的节能效果,而科技进步则是提高能耗效率的主要途径。循环经济的外部性原理说明,具有正外部性的经济活动因为私人收益小于社会收益,经济活动主体缺乏投资热情,这类经济活动会存在发展动力不足的现象。工业节能如果是存在正外部性的经济活动,则也会存在发展动力不足现象。工业节能的正外部性会表现在工业节能和工业的利润总额之间的关系上,即工业节能并不能促进工业利润总额的增长,两者甚至会有负相关关系。在上述论断的基础上,本研究分析中国工业结构变动的节能效果以及工业节能和工业利润总额的关系。方便起见,将工业节能的途径区分为结构调整节能和循环经济节能两类,分别探讨两类途径对中国工业节能的作用。依据循环经济与科技变革之间的关系,将工业行业分为A类循环经济行业和B类循环经济行业,并推断A类行业的节能量同利润总额存在相互促进的关系,B类则呈负相关,进而运用面板数据分析技术验证上述论断。如果工业节能具有正外部性,则B类循环经济行业应该明显多于A类。研究结果表明:从2006年至2013年,中国工业结构调整的节能效果非常微弱,中国工业节能主要是通过发展循环经济而取得的;循环经济具有正外部性,大多数行业的节能量与利润总额呈负相关关系;A类和B类工业行业循环经济发展水平和发展动力存在明显差异;科技进步在循环经济发展过程中发挥着决定性的作用。本研究建议,政府在推进工业节能工作的时候,应实施有差别的产业政策,相比于A类循环经济行业,对B类循环经济行业应给予更多政策优惠;提供循环经济补助资金和发展循环经济公共技术是提高工业节能效果的两大重要政策工具。     

运城秋冬季大气细粒子化学组成特征及来源解析

为研究运城市秋冬季细颗粒物（PM_2.5）的化学组成特征和污染来源贡献,于2018年10月15日至2019年3月15日利用四通道小流量颗粒物采样器在运城市对大气PM_2.5样品进行了连续采集.主要对水溶性离子、元素碳、有机碳和金属元素等化学成分进行了分析,并结合颗粒物化学质量重构法和正定矩阵因子分解模型（PMF）深入探讨.结果表明,采样期间PM_2.5质量浓度范围为29.37~370.11 μg·m^-3,期间有101 d高于我国《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中的二级标准,超标率为70.63%,说明秋冬季运城市大气污染较为严重.按照空气质量指数（air quality index,AQI）将采集样品分类为清洁,轻-中度污染和重度-严重污染,水溶性离子、有机碳、元素碳和金属元素分别占总PM_2.5浓度的40%、19%、5%、7%（清洁天）,46%、18%、4%、5%（轻-中度污染）和46%、21%、4%、4%（重度-严重污染）.二次离子NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺是水溶性离子主要成分,分别占总离子浓度的81%（清洁天）、87%（轻-中度污染）和87%（重度-严重污染）.采样期间OC/EC的值分别为3.78（清洁天）、4.02（轻度-中度污染）和5.37（重度-严重污染）.随着污染程度的加剧,大气中二次有机气溶胶的污染情况也越发严重.此外,随着大气污染程度的加深,Fe和Cr元素浓度逐渐下降,而其余金属元素的浓度总体呈上升趋势.化学质量重构结果表明在运城市的PM_2.5中,二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘、建筑尘、有机物和元素碳的质量分数分别为40%、1%、1%、5%、1%、32%和5%,且随着污染的加剧,二次无机盐的占比有所升高,矿物尘的占比降低.PMF分析结果表明,二次相关源、燃煤源、交通源与生物质燃烧及二次有机物是运城市灰霾暴发的主要原因.     

郑州市细颗粒物时空差异及管控措施影响

为研究郑州市细颗粒物（PM_2.5）时空分布差异及秋冬季管控措施影响,于2017年秋季至2018年冬季选取5个点位采集PM_2.5样品并进行组分分析,利用正定矩阵因子分解模型（PMF）解析PM_2.5污染来源,评估郑州市秋冬季管控效果,并基于源解析结果为下一阶段秋冬季管控提供支撑.郑州市PM_2.5浓度冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季,郑州大学（ZZU）PM_2.5浓度最高［（83.1±44.7）μg·m^-3］,高出平均浓度［（76.5±46.1）μg·m^-3］的8.7%.SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺在9种水溶性离子中平均占比高达22.5%、43.6%和23.4%,受燃煤影响Cl^-两年冬季占比高于其他季节（6.7%和6.6%）.秋冬季二次有机碳（SOC）污染严重,浓度占有机碳的一半以上,2018年市监测站（JCZ）和ZZU点位SOC/OC比2017年有所下降,但其他3个点位大幅度升高,说明这些地区不同的排放基础应对管控措施的表现不尽相同.重构结果表明硫酸盐占比在夏季最高（25.0%）,硝酸盐两年秋季占比较高（23.1%和25.1%）,地壳物质春季占比最高（18.2%）,二次有机气溶胶（SOA）冬季最高（14.1%和20.5%）;JCZ和航空港（HKG）点位SOA贡献较大（16.9%和16.4%）,ZZU点位受到一次有机气溶胶和地壳物质影响较大（14.3%和12.1%）.PMF结果表明二次无机盐（37.5%）、SOA（15.4%）、交通源（14.9%）、工艺过程源（4.8%）、燃煤源（16.0%）、扬尘源（6.5%）和生物质燃烧源（2.8%）是郑州市PM_2.5的主要污染源,SOA和燃煤源在冬季贡献最大,扬尘源和生物质燃烧源在春季和秋季贡献较大;市区点位JCZ、ZZU和临近机场的HKG受到交通源的影响高于其他点位,非市区点位新密和HKG受到生物质燃烧源的影响较大.对比两年秋冬季,2018年秋冬季SOA、交通源和工艺过程源的贡献有所升高,而二次无机盐、燃煤源和生物质燃烧源有所下降,冬季扬尘源也有所下降.结果表明秋冬季管控措施对一次源中的扬尘、燃煤和工业效果显著,同时SOA前体物挥发性有机物是进一步减排管控的方向.     

Distribution of Platinum group elements in road dust in Beijing metropolitan area, China

Dust samples collected from the Beijing metropolitan area (China) were evaluated to determine the distribution and the concentration of platinum group elements (PGEs). The dust particles that were smaller than 100 mesh size fraction (150 μm) were analyzed after aqua regia digestion. Concentrations[RL2] of Pt, Rh, and Pd were found to be between 3.96 and 356.3 ng/g, 2.76 and 97.11 ng/g, and 0.1 and 124.9 ng/g, respectively, in the urban areas of Beijing, whereas for the background samples collected from the suburbs of Beijing, the concentration of Pt, Pd, and Rh were very low and ranged from 0.1 to 0.9 ng/g, 0.5 to 1.4 ng/g, and 0.8 to 2.2 ng/g, respectively. The[RL3] distributions of PGEs in road dust were an accurate reflection of the levels of pollution and were found to match with the local traffic conditions. A strong positive correlation was established among all the elements found in road dust. This suggests that emissions of abraded fragments from vehicle exhausts may be the source of the high concentration of Pt, Rh, and Pd in road dust along the main roads of Beijing.     

纳米TiO_2光催化降解阳离子金黄溶液

以TiO2 粉末为原料 ,采用偶联剂法在聚丙烯多面球表面涂敷TiO2 ,80℃干燥 2h ,制成负载型TiO2 光催化剂 .以阳离子金黄为研究对象 ,紫外灯为光源 ,研究溶液初始浓度、溶液 pH值、曝气、乙醇用量、H2 O2 用量对阳离子金黄溶液脱色率的影响     

Sorption of 1-naphthol by plant cuticular fractions

The contribution of aliphatic-rich plant biopolymer to sorption of hydrophobic organic compounds is significantly important because of their preservation and accumulation in the soil environment,but sorption mechanism is still not fully understood.In this study, sorption of 1-naphthol by plant cuticular fractions was examined to better understand the contributions of respective fraction.Toward this end,cuticular materials were isolated from the fruits of tomato by chemical method.The tomato cuticle sheet consisted of waxes (6.5 wt%),cuticular monomer (69.5 wt%),and polysaccharide (24.0 wt%).Isotherms of l-naphthol to the cuticular fractions were nonlinear (N value (0.82-0.90)) at the whole tested concentration ranges.The KodKow ratios for bulk cuticle (TC1),dewaxed cuticle (TC2),cutin (TC4),and desugared cuticle (TC5) were larger than unity,suggested that tomato bulk cuticle and cutin are much powerful solption medium.Sorption capability of cutin (TC4) was 2.4 times higher than the nonsaponifiable fraction (TC3).The 1-naphthol interactions with tomato cuticular materials were governed by both hydrophobic-type interactions and polar (H-bonding) interactions. Removal of the wax and polysaccharide materials from the bulk tomato cuticle caused a significant increase in the sorption ability of the cuticular material.There was a linear negative trend between K_(oc) values and the amount of polysaccharides or fraction's polarities ((N O)/C);while a linear positive relationship between K_(oc) values and the content of cutin monomer (linear R~2=0.993) was observed for present in the cuticular fractions.Predominant sorbent of the hydrophobic organic compounds (HOCs) in the plant cuticular fraction was the cutin monomer,contributing to 91.7% of the total sorption of tomato bulk cuticle.     

济源冬季VOCs污染特征、来源和SOAP

重工业城市济源经常发生雾-霾污染事件.挥发性有机化合物（VOCs）是二次有机气溶胶（SOA）生成的前体物,SOA对细颗粒物(PM_2.5)贡献约15%～20%.于2019年12月1日至12月31日在济源进行PM_2.5、 O₃、 VOCs和其他微量气体在线监测,并分析VOCs污染特征、来源和SOA生成潜势（SOAP）.济源观测到φ（TVOC）平均值为（54.3±27.5）×10^-9.烷烃、卤代烃和炔烃是主要组分.运用正交矩阵因子分解模型（PMF）识别并分配VOCs来源.确定8个主要VOCs来源：液化石油气/天然气（LPG/NG）、聚氯乙烯（PVC）工业、机动车、焦化工业、溶剂使用、工业、工艺过程和油气挥发.二次有机气溶胶生成潜势分析发现芳香烃对SOAP的贡献最大,其中苯系物（BTEX）对SOAP贡献最大.     

黔中喀斯特地区临近矿区耕地土壤重金属污染评价及其源解析

土壤健康状况是制定土壤可持续发展策略的基础.为阐明黔中喀斯特地区矿区周边耕地土壤重金属（Cd、Hg、As、Pb和Cr）的空间分布特征、污染现状及其来源,本研究按网格法采集378份耕地土壤样本,测定五项重金属含量,基于污染负荷指数法和潜在生态风险指数法评价重金属超标程度,运用地统计学分析重金属空间特征,应用正定矩阵因子分解法解析重金属来源.研究结果表明：Cd、Hg、As、Pb和Cr的平均含量分别为0.41、0.28、26.1、53.7和82.3 mg·kg^-1;污染程度从高到低为Hg>Pb>As>Cr>Cd,对耕地土壤潜在生态危害的影响程度从大到小为Hg>Cd>As>Pb>Cr,Hg是最主要的污染因子;在空间分布上,Hg的含量高值区呈面状分布,Cd、As、Pb和Cr含量高值区多呈点状分布,Cd、Hg和Pb受结构性因素和随机性因素共同影响,As和Cr主要受结构性因素影响;PMF定量解析出大气源贡献率为19.12%,自然源贡献率为18.81%,岩性源贡献率为31.46%,工业源贡献率为30.61%.大气沉降和工业活动是导致...     

北京山谷风环流特征分析及其对PM2.5浓度的影响

利用北京地区2013~2015年秋冬季各自动站气象要素数据、大气所铁塔资料以及海淀气象站风廓线数据和该地区PM2.5浓度数据,挑选典型个例分析山谷风环流特征及其对PM2.5浓度的影响.经过分析发现,谷风(山风)平均风速为0.55m·s~(-1)(0.31 m·s~(-1)).秋季(冬季)谷风平均持续时间为9h(6h),秋季(冬季)谷风开始时刻为11:00(13:00);秋季(冬季)山风持续时间为13 h(16 h),秋季(冬季)山风开始时刻为21:00(20:00);受北京地区地形等的影响,山谷风转化的风向分界线为东北-西南向,秋季山风前沿压到南二环,冬季山风前沿压到南三环;山、谷风在形成及发展变化的过程中,其厚度有着明显的变化,谷风(山风)秋冬季的平均厚度为700~1 000 m(300~600 m);无论是秋季还是冬季,一天中平均PM2.5浓度开始上升的时刻南部早于北部,秋季PM2.5浓度开始上升的时刻要早于冬季,而开始下降的时刻秋季会晚于冬季.北京地区秋(冬)季空气污染南北差异较大的过渡区处于南二环(南三环),并会随着时间的推移向南移动.秋(冬)季该现象的持续时间为4 h(2h).并且,在研究中发现,PM2.5与山谷风之间可能存在着一定的正负反馈作用.     

关中地区冬季PM2.5中碳气溶胶的污染特征及来源解析

为研究关中地区冬季PM2.5中碳气溶胶的污染特征和来源,于2012年12月至2013年2月在西安、宝鸡、渭南和秦岭进行PM2.5的采集,并利用热光反射法测定了样品中的有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC).结果表明,4个采样点OC的平均质量浓度分别为47.8、45.8、31.2和37.0μg·m-3,EC分别为8.5、6.7、7.6和5.7μg·m-3,总碳气溶胶(total carbonaceous aerosol,TCA)分别占PM2.5的36.4%、46.2%、36.9%和33.4%.OC和EC的相关性在西安(R2=0.93)和秦岭(R2=0.91)高于宝鸡(R2=0.58)和渭南(R2=0.62),表明OC和EC在西安和秦岭可能具有更为相似的来源,也可能具有更高的混合程度.所有样品的OC/EC比值均大于2.0,表明有二次气溶胶(secondary organic carbon,SOC)的生成,4个采样点SOC分别占OC的21.6%、40.3%、23.2%和27.8%.正定矩阵因子分析法(positive matrix factorization,PMF)解析结果显示,燃煤是关中地区冬季碳气溶胶的首要来源,占45.3%~47.9%,汽油车和生物质燃烧是次要来源,分别占26.1%~33.1%和14.3%~20.1%,此外柴油车也有一定贡献.