悬浮颗粒物在河道滞留塘系统中的沉降与沉积特性

河道滞留塘系统是以颗粒物沉降为污染物主要净化机理的污染河流净化技术.通过1年的现场试验研究,考察了悬浮颗粒物SS在滞留塘中的沉降和沉积特性.在本试验条件下,随水力停留时间(HRT)延长(HRT为1.5～7 h),SS平均去除率逐渐增加,介于20%～40%之间,而SS去除速率则快速降低,SS去除速率与进水SS浓度成正比关系;不同季节河水中SS的沉降性能有较大差异,冬季河水中有机物含量较低的易沉降颗粒物比例较春秋季河水的为高,滞留塘HRT的选择应以去除易沉降颗粒物为标准,本研究条件下5 h以内是适宜的HRT选择范围.在滞留塘动态运行中,SS的沿程沉积量呈指数规律下降.     

基于生物稳定性的贮存水水质变化规律及消毒策略

通过对贮存水中可同化有机碳(AOC)、微生物再生长潜能(BRP)及细菌总数(HPC)等微生物指标变化规律的了解,探究饮用水贮存过程中细菌二次生长、生物稳定性下降等问题。结果表明:在贮存过程中,HPC呈现先上升后下降的趋势;而AOC及BRP则在贮存初期(2 d内)出现上升,后基本保持稳定。通过向贮存水中投加不同浓度的氯或氯胺,研究了不同种类、不同浓度的消毒剂对贮存水HPC的影响及其衰减速率的变化规律。结果表明:随着氯或氯胺初始投加量的增加,HPC开始增加及达到峰值所需时间延长,且HPC峰值下降;当氯或氯胺初始投加量达到1.0 mg·L~(-1)以上,贮存水中氯残留量0.05 mg·L~(-1)或氯胺残留量0.5 mg·L~(-1)时,即可保证贮存过程HPC100 CFU·mL~(-1)。与氯消毒相比,氯胺消毒剂的衰减速率更为缓慢,可长期维持贮存水中较高的消毒剂残留,进而控制贮存水中HPC处于相对较低的范围,更有利于保证贮存水生物的稳定性。     

三维多孔碳海绵催化臭氧氧化有机染料

针对目前催化臭氧氧化催化剂效率较低、易损失等缺点,通过高温煅烧制备了三聚氰胺碳海绵,以廉价易得的三聚氰胺泡沫直接碳化制备出柔性碳海绵,探讨其在催化臭氧氧化降解印染废水反应中的应用潜力;采用SEM观察、比表面积测定、傅里叶红外光谱和X-射线光电子能谱对碳化前后泡沫进行了表征,探讨了碳化前后泡沫微观结构的变化与催化降解印染废水性能与机理。结果表明：氮气氛围下高温煅烧获得了兼具微孔/介孔结构的三维碳骨架,为催化反应提供充分暴露的活性位点和高效的传质通道;在催化臭氧氧化染料的过程中,973 K下制备的碳泡沫呈现出最为优异的催化活性,显著高于均相臭氧氧化和常规活性炭催化臭氧氧化;自由基捕获实验表明催化过程由羟基自由基(·OH)所主导,超氧自由基(·O₂^-)则发挥了次要作用;富含多孔结构的碳海绵对于活性自由基的生成起到了积极贡献,从而在实际印染废水处理中具有良好的降解性能。研究为开发低成本的三维碳材料用于催化臭氧降解有机污染废水提供了新思路。     

氯化铜改性石墨相氮化碳吸附剂的脱汞性能

针对燃煤电厂汞污染物排放控制的问题, 以尿素为前驱体, 通过直接热聚合法制得绒毛状石墨相氮化碳(g-C₃N₄), 并用于低温条件下吸附脱除单质汞(Hg⁰)。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)等手段对吸附剂进行表征。结果表明:未改性g-C₃N₄具有良好的低温脱汞活性, 在120 ℃时其脱汞效率可达84.7%;CuCl₂改性可以有效提高g-C₃N₄的脱汞性能, 其脱汞效率在40~200 ℃范围内均可达到97%以上; 温度对吸附剂脱汞效率的影响较小。XPS表征测试结果表明, 铜离子和共价态氯原子均参与了单质汞的吸附脱除反应, Hg⁰被Cu²⁺离子和共价态Cl原子氧化成了Hg²⁺离子, 再吸附于g-C₃N₄表面而脱除。CO₂、SO₂和水蒸气对吸附剂脱汞效率影响较小, 但水蒸气可提高汞吸附量。     

万州城区空气污染过程中含碳气溶胶的变化特征

于2016年9月28日至10月15日在万州城区对气态污染物、颗粒物及其含碳气溶胶进行了在线连续观测,结合气象参数,分析了含碳气溶胶的污染特征。结果表明,此次持续污染过程主要由颗粒物污染造成,污染天PM_(10)和PM_(2.5)平均质量浓度分别为170.8、123.7μg/m~3,显著高于非污染天。污染天和非污染天PM_(2.5)、NO_x、有机碳(OC)及元素碳(EC)浓度的日变化都呈双峰,但污染天PM_(2.5)、NO_x和OC出现早峰值时间比非污染天推迟1～3h。污染天OC、EC的平均质量浓度分别为28.0、5.4μg/m~3,分别为非污染天的2.2、1.6倍。以非污染天的起始点作为参照点,得到污染天OC、EC的平均增长率分别为159.3%和73.0%,OC污染累积和二次转化贡献率分别为45.8%和54.2%,说明污染过程OC以二次转化为主。并用最小比值法估算了二次有机碳(SOC)含量,得到污染天和非污染天PM_(2.5)中SOC平均质量浓度分别为16.3、5.3μg/m~3,SOC在OC中的占比(以质量分数计)分别为56.1%和39.9%,污染天SOC占比增加,也证明污染过程OC以二次转化为主。污染天静风出现频率比非污染天高,在东南风的影响下,OC、EC易出现高浓度。     

大气颗粒物源解析技术研究进展

大气颗粒物源解析技术在环境管理中发挥着越来越重要的作用。本文从受体模型、样品的处理技术，源解析技术发展的最新趋势三方面介绍了大气颗粒物源解析技术的研究进展。     

铁碳材料还原NO络合吸收体系中Fe(Ⅲ)EDTA的性能

在湿法烟气脱硝中,Fe（Ⅱ）EDTA是一种常用的螯合剂,对NO有良好的络合吸收能力,但是Fe（Ⅱ）EDTA容易被O2氧化成对NO无络合能力的Fe（Ⅲ）EDTA。因此,选择合适的还原剂实现Fe（Ⅲ）EDTA的高效还原是络合脱硝的关键技术之一。比较了铁碳（Fe/AC）和铁粉（Fe）在不同搅拌速度下对Fe（Ⅲ）EDTA的还原,系统探讨了铁碳质量比、O2浓度、铁碳中Fe与Fe（Ⅲ）EDTA的摩尔比、pH值和Fe（Ⅲ）EDTA初始浓度对铁碳还原Fe（Ⅲ）EDTA的影响,考察了Fe/AC投加前后NO吸收效率的变化,同时通过BET、XRD表征技术对铁碳材料进行了分析。结果表明：Fe/AC能很好地再生Fe（Ⅱ）EDTA,从而提高NO吸收效率。提高搅拌速度、铁碳中Fe与Fe（Ⅲ）EDTA的摩尔比、Fe（Ⅲ）EDTA初始浓度,Fe（Ⅲ）EDTA的还原速率会相应增大;O2浓度及pH增大会降低Fe（Ⅲ）EDTA的还原速率。表征结果表明,铁碳表面形成的氢氧化物为γ-FeOOH。     

成渝地区双城经济圈深化应对气候变化协作的挑战与对策

成渝地区双城经济圈极端天气气候事件及其诱发的次生灾害多发频发,气候变化脆弱度较高,亟须强化应对气候变化政策与行动的协同。研究对该地区应对气候变化协作的现状与问题、形势与挑战进行分析,针对川渝两地在能源开发、交通运输、治理体系方面存在的突出问题,提出了强化区域产业链协同集群、建立区域间能源协调机制、加快交通运输绿色低碳转型发展、构建区域减污降碳协同增效政策体系、开展生态系统和灾害防治适应性管理、提升碳资产开发和管理能力以及加强绿色低碳关键技术研发应用等建议。     

合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究北大核心CSCDCSSCI

通过国际合作解决全球气候变暖的问题仍是21世纪的一个紧迫的课题,“蓝碳”的国际合作为这一课题提供了一种具有经济可行性的方案。南中国海具有最丰富的“蓝碳”资源,同时它也具有重要的战略价值,其域内的蓝碳合作平台搭建将有助于南海区域的和平与稳定。通过梳理国内外“蓝碳”研究的相关文献,论证了蓝碳生产的经济属性。在明确南海域内国家蓝碳生产的经济要素基础上,选择道格拉斯函数为产出效益函数,并以此构建合作博弈模型,利用数学模型推导与证明合作博弈解的存在,进而证明蓝碳合作的可行性。查找中国、印度尼西亚和泰国的红树林、盐沼、海草床面积与GDP的数据,把数据代入合作博弈的夏普利值模型中进行计算,验证了合作博弈的解的存在。研究结果表明南海域内国家的蓝碳合作从长期看存在稳定的谈判解。并从蓝碳的生产成本、南海域内的政经风险、文化认知差异等方面讨论了合作面临的现实难题。针对这些问题,从长期与短期两个方面给出了政策建议。长期的策略为:构建一个统一、可线上交易的碳汇市场;建立东亚区域“蓝碳”标准体系;在域内建立“蓝碳”增汇的示范合作项目;推动海洋高新产业的领域的合作。短期策略为:加大“蓝碳”科普宣传上的合作;开展“蓝碳”经济的数据收集与分析、“蓝碳”资源的科研项目合作;建立“海洋碳汇”测量、近海养殖环境监测、海洋“碳汇”协同创新合作的区域合作平台;组建南海域内国家的“蓝碳”经济论坛。     

地球工程的全球治理:理论、框架与中国应对北大核心CSCDCSSCI

为应对气候变化的严峻挑战,科学家提出地球工程的概念,探讨通过超常规的大规模工程技术手段改变气候系统的可能性,成为气候变化领域研究的新热点。地球工程是诸多复杂技术方案的总称,根据不同作用机理,将其分为太阳辐射管理(SRM)和碳移除(CDR)两大类。地球工程在降低地球平均温度的同时也带来新的风险,引发全球治理的难题。面对影响人类共同利益的未知领域,各国纷纷启动相关研究项目,陆续开展多领域科学评估,且部分CDR项目已经开展商业化示范,地球工程全球治理的实践也拉开帷幕。地球工程影响的全球性、外部性决定了其治理需要全球共同努力,其综合影响的复杂广泛和不确定性决定了其治理是一个跨领域、多平台、多主体、多层次的治理体系,而其特殊的经济学属性使得全球治理面临着供给方案、两难选择、道德风险、区域和代际公平等诸多的困境和挑战。地球工程的全球治理框架需要明确原则、对象、目标、主体、平台、制度和机制等基本要素,需要在现有机制基础上,建立联合国框架下的多平台协同治理机制,以科学共识推动政治进程,并把握关键时间节点。面对地球工程议题,中国应以可持续发展理念和生态文明思想为指导,在正确认识其风险特性的基础上,科学地将其纳入应对气候变化大框架,并坚持多边主义立场,深度参与地球工程的全球治理,维护人类命运共同体。