能源承载力预测分析方法的研究与应用研究

能源需求和人口、经济密切相关。能源需求分析是在一定的人口和经济增长假设下进行的。从投入产出角度看,能源需求的高低取决于终端需求与满足终端需求的中间过程。经济结构的变化,经济增长模式的选择,技术进步,优质能源的可获得性,环境保护要求等因素会对终端需求和中间过程产生影响。由于资源对国家和地区的重要性,资源承载力的研究显得尤为重要。因此有必要对一个区域的能源需求量作出预测和分析,提高区域发展和管理的科学性,从而实现区域的可持续发展。     

新型氨化菌丝体吸附剂的制备及吸附典型内分泌干扰物的研究

以产黄青霉(Penicillium chrysogenum)菌丝体为原料,通过2步化学反应将含有大量氨基的聚乙烯亚胺(PEI)嫁接到菌丝体表面,优化反应条件,得到最佳的氨化菌丝体吸附剂.该氨化吸附剂的等电点为pH 10.2,是一种表面带正电荷的菌丝体吸附剂,能有效吸附水中的阴离子内分泌干扰物五氯酚钠(PCP)、2,4二氯苯氧乙酸(2,4-D)和全氟辛烷磺酸钾(PFOS).3种污染物的吸附等温线符合Langmuir方程,15℃时最大吸附量分别为342.9、234.1、1725.6 mg/g.热力学计算表明,3种污染物的吸附均是自发发生的,2,4-D和PFOS的吸附是吸热反应,而PCP是放热反应.     

碳酸酐酶及其矿化捕获CO2研究

自然条件下CO₂水化速率十分缓慢,而CA(carbonic anhydrase,碳酸酐酶)作为一种以锌为活性中心的球状金属酶,可逆催化CO₂生成碳酸氢盐的水合反应,同时能加速该进程的反应速率,并且产物碳酸氢盐和氢根离子无毒害作用,是未来解决环境中CO₂吸收、贮存的可行技术. 但现阶段CA的大规模工业化生产和应用仍有诸多难点亟待解决:CA在使用时稳定性和活性均较低,易受到多种环境因素(如温度、pH、其他溶剂等)的影响;没有合适的含CA的生物载体;工业生产酶成本高昂且固载困难等. 这些问题也是目前CA研究的热点领域. 研究表明,常用的载体材料包括壳聚糖、无机纳米微粒、多孔材料、聚氨酯泡沫等, 这些材料各有优点,并且都能与CA较好地结合,固载CA的活性及稳定性也都不同程度的优于游离态CA,其中CA固载于无孔二氧化硅纳米颗粒上的热稳定性较好. 常用的结合方法有共价结合、吸附结合和交联结合,其中共价结合可以解决CA重复使用时的解吸和漏出问题. 对CA捕获CO₂实际应用中的诸多问题也正在积极解决:①混合气温度过高时,筛选热稳定性较高的菌种,或直接编码表达这类CA,亦或将CA与其他溶解CO₂能力强的溶剂(如胺液、MEA、MEDA等)配合使用;②针对液态膜易挥发的缺点,可以增加聚砜类增湿器;③对于捕获过程中HCO₃-不断增多的问题,可以加入Ca(OH)₂中和或是用离子置换装置去除.      

我国土壤环境管理政策制度分析及发展趋势

我国土壤环境修复属于政策驱动型产业,完善政策制度和标准体系对推动我国土壤修复健康发展、保障土壤环境安全具有重要意义。本文从国家和地方两个层面,系统分析了我国当前已经发布的土壤污染防治相关环境管理政策法规和技术标准现状、内容特点及其在推进土壤环境管理过程中发挥的作用,总结归纳出国家层面环境管理文件和地方层面制度建设的不同特点。针对国家层面和地方层面环境管理文件的不同特点,结合"十三五"国家土壤污染防治行动计划体现的土壤环境管理总体思路和任务要求,借鉴国际土壤污染防治制度建设经验,提出"十三五"时期我国土壤污染防治政策制度和标准体系建设的主要方向,即"一中心、三方向",包括基于风险管理的分级分类核心思想,重点提高政策制度操作性、提高技术标准的精细化和针对性、提高关键环境管理的有效性三个主要方向。     

植物篱种植模式综合效益研究

植物篱种植模式是一种有效的山区水土保持、土壤改良以及多种经营的耕作模式。该模式自20世纪70年代以来在热带非洲和东南亚等地区进行了试验、示范和较为系统的研究,作为坡耕地水土保持和土壤改良的生物措施受到广泛重视。20世纪80年代以来该模式在我国很多地区也进行了研究、示范和推广,并取得显著成效。本文在国内外已有研究基础上,采用层次分析法对四川省宁南县马桑坪的等高固氮植物篱种植模式的生态效益、经济效益、社会效益及综合效益进行了较为系统的分析和评价。评价结果表明,植物篱种植模式的生态效益、经济效益、社会效益及综合效益均大于顺坡耕作模式,种植新银合欢植物篱比种植山毛豆植物篱的综合效益高;在种植相同植物篱树种的前提下,施磷肥比不施磷肥的效果好。同时,针对该技术目前在研究和应用方面存在的问题提出了一些建议。     

水源生态净化系统沉积物中营养盐空间分布特征及污染评价

对盐龙湖水源生态净化系统预处理区、挺水植物区、沉水植物区及深度净化区沉积物中营养盐内源负荷及氮、磷的形态空间分布特征展开研究,并评价不同单元沉积物营养盐污染状况.结果表明:盐龙湖表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)含量范围分别为156. 43—1130. 00 mg·kg~(-1)、615. 23—1580.66 mg·kg~(-1)、5.00%—49.04%.盐龙湖TP含量在预处理单元的沉积物中最高(1508.09 mg·kg~(-1)),在挺水植物区B的沉积物中最低(932.30 mg·kg~(-1)),而TN和OM含量都在挺水植物区A的沉积物中达到顶峰(1126.91 mg·kg~(-1),48.89%),在深度净化区的沉积物中最低(272.47 mg·kg~(-1),5.23%).闭蓄态磷(Abs-P)的含量占总磷(TP)比例最多(75.3%—82.3%),易解析磷(Exch-P)占TP比例均不超过1%;顺水流方向,铁结合态磷(Fe-P)和铝结合态磷(Al-P)含量呈下降的趋势,而Exch-P和钙磷(Ca-P)呈U字型先减后增.弱酸可提取态氮(WAEF-N)占可转化态氮(TTN)比例最高(45.3%—68.94%),强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)占TTN比例最低(10.45%—19.08%),沉积物TTN中各形态氮含量分布次序为弱酸可提取态氮(WAEF-N)强碱可提取态氮(SAEF-N)离子交换态氮(IEF-N)强氧化剂可提取态氮(SOEF-N).通过单一因子标准指数法、综合污染指数、有机氮和有机指数法进行评价,发现在预处理区和挺水植物区A营养盐污染最严重,其他处理单元也有不同程度的污染,深度净化区污染程度最低.     

层状双氢氧化物在砷污染水体/土壤修复中的应用研究进展

综述了层状双氢氧化物（LDHs）的结构、特性及其在砷污染水体/土壤修复中的应用研究现状,介绍了共沉淀、水热合成、离子交换、溶胶〖CD*2〗凝胶、焙烧等LDHs制备方法,以及表面改性、插层、焙烧复原等改性方法。分析了LDHs吸附除砷的机理和影响因素,以及当前在材料合成、优化和应用过程中存在的不足,提出了形成工业化生产工艺、研发选择性和稳定性更强的复合材料、提升在复杂基体中的抗冲击负荷能力、探讨同构置换对层状结构的影响等后续研究方向。     

我国土壤修复产业资金框架的构建与研究

中国土壤修复治理资金缺乏有效保障,为了探讨和构建了中国土壤修复产业资金框架,借鉴美国超级基金制度、英国"棕色土地"政策的资金管理制度,从中国土壤修复产业资金的遵循原则、融资机制、运作模式和治理范围等方面分析,构建了适合中国土壤修复产业发展现状的资金框架。为推动中国土壤修复产业可持续发展提供经济支撑。     

高寒地区道路工程的生态效应及其生态恢复研究进展

高寒地区道路施工等基础设施建设对高寒地区会造成巨大的生态破坏,生态恢复问题亟待解决.围绕目前的焦点问题:"道路施工对高海拔生态系统造成的显著变化将对区域环境产生何种影响?退化生态系统的结构与功能恢复潜力如何?",本文介绍了道路施工建设对原生植被、植物个体生态、种群生态、群落生态、沿线景观生态系统的影响,通过国内外学者关于高原道路生态环境效益的研究,对生态效应评价方法和水土流失研究规律进行阐述,分析了道路生态恢复治理措施的构建规律,指出目前需要加强的研究有:道路建设过程中的生态恢复基础研究,生物多样性和生态系统恢复力在道路工程生态恢复中的作用研究.     

生态净化系统中DOM光学特性及影响因素分析:以盐龙湖春季为例

为了探究生态净化系统中溶解性有机物（DOM）的光学特性、空间分布特征及主要影响因子.以盐龙湖生态净化系统为例,取2017、2018年春季数据进行研究.结果表明,盐龙湖春季总磷、总氮、高锰酸盐指数浓度变化范围分别为0.05~0.25、1.25~2.75、3.99~7.17 mg·L^-1,出水溶解氧升高至（11.93±1.31）mg·L^-1、浊度降低至（13.23±2.24）NTU,而高锰酸盐指数变化不显著.主成分分析（PCA）表明盐龙湖原水、预处理区水质与外源汇入有关;而沉水植物区和深度净化区水质依赖于内源影响.荧光指数、腐殖化指数及生物源指数分析综合发现水体中DOM主要是源于陆生植物与土壤输入,腐殖化程度较低且新生的自生源DOM较多.PARAFAC模型将DOM可分为紫外光区类富里酸（239 nm,304 nm/407 nm）,可见光区类富里酸（256 nm,352 nm/439 nm）,色氨酸类蛋白质（276 nm/327 nm）和胡敏酸（292 nm,395 nm/491 nm）.紫外吸收指数表明盐龙湖原水、预处理单元、挺水植物区DOM光谱强度波动较大,沉水植物区、深度净化区DOM光谱强度较稳定.水质参数中对DOM光学特性有影响的因素主要是透明度、溶解氧、电导率、总氮和藻细胞数.