Modeling urban solar energy with high spatiotemporal resolution: A case study in Toronto,Canada

This research presents a method to determine the maximum potential for the capturing of solar radiation on the rooftop of buildings in an urban environment. This involves the modeling of solar energy potential and comparison to historical building energy demand profiles through the use of 3-D solar simulation software tools and geographic information systems (GIS). The objective is to accurately identify the amount of surface area that is suitable for solar photovoltaic (PV) installations and to estimate the hourly PV electricity generation potential of existing building rooftops in an urban environment. This study demonstrates a viable approach for modeling urban solar energy and offers valuable information for electricity distributors, policy makers, and urban energy planners to facilitate the substantial design of a green built environment. The developed methodology is comprised of three main sections: (1) determination of suitable rooftop area, (2) determination of the amount of incident solar radiation available per rooftop, and (3) estimation of hourly solar PV electricity generation potential. A case study was performed using this method for Ryerson University, located in Toronto, Canada. It was found that solar PV could supply up to 19% of the study area’s electricity demands during peak consumption hours. The potential benefits of solar PV was also estimated based upon hourly greenhouse gas emission intensity factors as well as Time-of-Use (TOU) savings through the Ontario Feed-in-Tariff (FIT) program, which allows for better representation of the positive impacts of solar technologies.     

Fe~(3+)和Cu~(2+)对饮用水氯消毒副产物三卤甲烷形成的影响

为了研究水中存在Br-的情况下,Fe3+和Cu2+对三卤甲烷(THMs)的生成及CHCl3、CHBr Cl2、CHBr2Cl、CHBr34种消毒副产物相对分布的影响,以腐殖酸模拟氯消毒过程中的前体物进行实验。结果表明,在p H为6、7和9 3种条件下,Fe3+抑制了THMs的生成,p H=6时只有CHCl3生成量随着Fe3+浓度的增加逐渐减少,其余3种消毒副产物均在增加,p H=7时4种消毒副产物浓度均减小并在Fe3+浓度为2 mg/L时生成量最低,p H=9时的生成趋势与p H=6时类似。Cu2+能促进THMs的生成,在p H为6、7和9时,当加入0.5 mg/L Cu2+时,THMs总量分别增加了16.7%、22.6%和2.5%,随着p H增加,THMs总量增加。在3种p H环境中,Cu2+对THMs生成的影响大于Fe3+,在偏酸性环境中,Fe3+影响THMs生成,产生的致癌风险高,当金属离子浓度为2.5 mg/L时,致癌风险相差最高为15%,在中性和偏碱性环境中,Cu2+影响THMs生成,产生的致癌风险高。     

宁夏地区光伏发电环境效益分析及建模

在阐述了宁夏地区光伏发电发展的优势及发展现状的基础上,分析了光伏发电开发利用对宁夏生态环境产生的积极和消极的影响,并为降低消极影响提出了相应的对策;为了定量直观的评估光伏发电积极影响和消极影响所产生的环境效益,分别建立了节能减排、防风固沙和土地增值、景观效应、植被恢复费用、噪声污染超标罚款、光污染费用等价值模型及光伏发电总的生态环境效益价值模型;最后以中电投宁夏能源铝中卫香山光伏电站为例进行计算验证,结果表明模型的合理性和准确性,同时光伏电站的节能减排效益显著。相对于传统的火力发电,表现了优越的环境效益。     

二氧化氯消毒前后污水毒性的变化及消毒条件的影响

采用发光细菌试验和umu试验,分别考察了二氧化氯投加量和反应时间对污水二氧化氯消毒后急性毒性和遗传毒性变化的影响.结果表明,随着二氧化氯消毒剂投加量的增加,消毒后水样的急性毒性不断增大,但遗传毒性逐渐减小后趋于稳定.随着反应时间的延长,二氧化氯的消耗量不断增大,消毒后水样的急性毒性先增大后减小,遗传毒性逐渐减小后趋于稳定.由于消毒条件对污水急性毒性和遗传毒性有着不同的影响,说明污水中产生急性毒性和产生遗传毒性的物质不同,对于某一种污水,通过控制消毒条件可以使消毒后污水的急性毒性和遗传毒性都较低.     

罗丹明染料荧光猝灭法分别测定痕量二氧化氯和亚氯酸根

在碱性条件下,ClO2氧化罗丹明染料发生荧光猝灭可选择性地测定ClO2的含量,而ClO2-不干扰测定;在酸性条件下可测量ClO2与ClO2-共同产生的荧光猝灭强度,利用差减法可求出ClO2-的含量.对于罗丹明S,罗丹明G,罗丹明B及丁基罗丹明B四体系,ClO2浓度分别在0.00840-0.53μg·ml-1,0.0930-3.15μg·ml-1,0.215-2.610μg·ml-1及0.0825-1.096μg·ml-1范围内,与四体系的荧光猝灭强度呈线性关系;亚氯酸根浓度分别在0.00950-0.711μg·ml-1,0.0940-2.36μg·ml-1,0.473-4.73μg·ml-1及0.473-2.36μg·ml-1范围内,与四体系的荧光猝灭强度呈线性关系.另外,选择罗丹明S荧光猝灭法分别测定了饮用水中ClO2及ClO2-,获得了满意的结果.     

二氧化氯对摇蚊幼虫的毒效试验及影响因素

以水厂原水为试验水样,研究了二氧化氯对摇蚊不同龄期幼虫的毒性效果（24 h）,并考察了温度和接触时间对二氧化氯毒性效果的影响.结果表明,二氧化氯对摇蚊幼虫具有极为显著的毒性作用,25℃时二氧化氯对4龄幼虫的24h半致死浓度（LC₅₀）为0 .41 mg/L.二氧化氯对摇蚊幼虫的毒力随幼虫龄期的增长而降低,1龄幼虫对二氧化氯最敏感,其中二氧化氯对4龄幼虫的LC₅₀是1龄幼虫的1 .78倍.二氧化氯的毒力在一定范围内符合正温度系数规律,二氧化氯对4龄幼虫的毒力在15～30℃范围内增加了2 .16倍.接触时间从12 h延长至24 h,二氧化氯对4龄幼虫的毒力增幅显著;当接触时间至36 h,与接触24 h相比毒力增幅不明显.     

氯气泄漏扩散半径估算与应急处置

氯气泄漏是常见的化学事故之一.通过对氯气的理化性质、危险特性和泄漏原因分析,估算氯气泄漏的扩散半径,同时以扩散半径作参考,提出氯气泄漏的应急处置措施,为氯气泄漏事故应急处理提供技术支持.     

负压二次曝气二氧化氯发生器的研制与应用

以氯酸钠和工业盐酸为基本原料,采用独特的负压二次曝气工艺,在催化剂作用下,经氧化还原反应产生以二氧化氯为主的混合消毒气体,经吸收后形成一定浓度的二氧化氯混合消毒液,与待处理水充分混合,达到杀菌消毒的目的。     

顺序氯化对微生物、副产物和生物稳定性的综合控制

在中试规模试验中,研究了“短时游离氯后转氯胺的顺序氯化消毒工艺”对微生物、消毒副产物和生物稳定性指标的控制效果.该顺序氯化消毒工艺综合利用了游离氯消毒灭活微生物迅速彻底,氯胺消毒副产物生产量低的特点,通过氯化消毒技术的组合,安全经济地实现了消毒卫生学和消毒副产物指标的双重控制.该消毒工艺对细菌总数、异养菌平板计数、总大肠菌群指标的控制效果略好于传统游离氯消毒,对脊髓灰质炎病毒和大肠杆菌f2噬菌体的灭活效果与游离氯相同.相同原水条件下,顺序氯化消毒工艺比游离氯消毒工艺产生的三卤甲烷浓度减少35.8%～77.0%;卤乙酸减少36.6%～54.8%.消毒进水水质越差,顺序氯化消毒工艺在消毒副产物控制方面就越有优势.该工艺对生物稳定性指标的控制效果明显高于游离氯消毒.     

氯对紫外线灭活枯草芽孢杆菌的协同作用

以枯草芽孢杆菌为研究对象,研究了紫外线和氯单独及联合作用时的灭菌效果.结果表明,单独氯消毒时,对枯草芽孢杆菌的灭活效果很低,CT值为300(mg·min)/L时,灭活率仅为0.53个对数级;单独紫外线消毒对枯草芽孢杆菌有较好的灭活效果,紫外线剂量为40mJ/cm²时,对其有3.3个对数级的灭活效果.紫外线和氯联合消毒时,对枯草芽孢杆菌的灭活效果大大增强,当紫外线剂量为40mJ/cm²,氯的CT值为300(mg·min)/L时,对枯草芽孢杆菌的灭活率可达6.2个对数级,远高于二者单独作用效果之和.紫外线与氯的作用顺序对消毒效果有明显影响,以先紫外线照射后再加氯的效果最好.通过Berenbaum公式计算可知,紫外线与氯联合灭菌是一种协同作用,并且随着紫外线剂量及氯投量的增加,协同作用增强.