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某大型纳滤工艺地表水厂优化运行及不可逆膜污染分析

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给水排水 2024年第6期50卷 50-56,67页

作者：姚家隆郭驭严炜峰杜雨尘俞开昌王小[亻毛] 黄霞太仓市自来水有限公司太仓215400 清华大学环境学院北京100084 北京碧水源科技股份有限公司北京102206

依托江苏省某大型纳滤工艺地表水深度处理工程,围绕纳滤工艺在实际工程应用中的运行优化方法、膜污染情况及能耗和碳排放计算开展研究。该纳滤工程采用国产疏松型纳滤膜,产水高锰酸盐指数低于0.5 mg/L,总硬度(CaCO_(3)计)为77~107 mg/L... 详细信息

依托江苏省某大型纳滤工艺地表水深度处理工程,围绕纳滤工艺在实际工程应用中的运行优化方法、膜污染情况及能耗和碳排放计算开展研究。该纳滤工程采用国产疏松型纳滤膜,产水高锰酸盐指数低于0.5 mg/L,总硬度(CaCO_(3)计)为77~107 mg/L。同时在采取一系列优化改进措施缓解膜污染问题后,纳滤系统电耗由0.239 kW·h/m^(3)降低至0.194 kW·h/m^(3)。结果表明选择适宜的阻垢剂类型和投加方式对膜污染的控制效果最为明显。研究发现纳滤膜在长期运行后均存在一定程度的不可逆污染。受到进水格网和膜元件位置的影响,其中无机污染以AlPO_(4)为主,主要发生在系统后段,并且可能与腐殖酸、富里酸存在相互作用,形成腐殖酸/富里酸-Al-P络合物。纳滤工艺在实际应用中需注意磷酸盐类阻垢剂的使用,同时应尽可能降低进水中残余铝的浓度。

关键词：饮用水深度处理纳滤工程工艺优化不可逆膜污染能耗

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富营养化湖泊藻华腐解产生的溶解性有机质动态变化及其环境效应

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环境科学 2024年第3期45卷 1539-1552页

作者：张瑾陈明滢郝智能钟寰何欢雷沛南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023 南京师范大学环境学院南京210023 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

富营养化和有害藻华是湖泊面临的主要环境问题,富营养化湖泊藻华在后期会发生衰亡和腐解并产生大量藻源溶解性有机质(DOM),影响水体DOM的质量和活性,并对关键元素的生物地球化学循环产生重要调控作用.为探究不同富营养化程度湖泊水体藻... 详细信息

富营养化和有害藻华是湖泊面临的主要环境问题,富营养化湖泊藻华在后期会发生衰亡和腐解并产生大量藻源溶解性有机质(DOM),影响水体DOM的质量和活性,并对关键元素的生物地球化学循环产生重要调控作用.为探究不同富营养化程度湖泊水体藻华腐解过程,对藻华腐解过程中水体DOM总量、生物有效性、相对分子质量和组分的动态变化进行分析,并探讨了藻华腐解引发的环境效应.结果表明,藻华腐解显著提高DOM浓度、生物有效性和各荧光组分强度.随着腐解的进行,DOM浓度逐渐降低,而相对分子质量逐渐增大.在分子水平上,超高分辨率质谱结果显示腐解过程中不饱和烃和脂肪族化合物优先被微生物利用,并生成木质素、缩合烃和高O/C值的单宁酸等惰性分子.藻华腐解过程中细菌群落主要优势种从变形菌门(46%)逐渐变为拟杆菌门(42%).此外,藻华腐解还导致水体CO_(2)和CH_(4)排放显著升高1.2~5倍,且排放量可以由DOM光学指标a254预测.该结果为全面揭示藻华腐解过程中DOM特征的动态变化,以及湖泊富营养化治理和环境效应预测提供理论依据和科学支撑.

关键词：溶解性有机质生物有效性相对分子质量藻华腐解温室气体

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氯气的大气化学

科学通报 2024年

作者：藏琪谭照峰陆克定张远航北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室

氯气（molecular chorine, Cl2）是大气中重要的活性氯化合物之一,除了对人体健康产生直接危害,还通过影响大气氧化性对大气复合污染和全球气候变暖产生非线性作用. Cl2通过光解反应,产生Cl自由基,后者可以氧化挥发性有机物（volatile o... 详细信息

氯气（molecular chorine, Cl2）是大气中重要的活性氯化合物之一,除了对人体健康产生直接危害,还通过影响大气氧化性对大气复合污染和全球气候变暖产生非线性作用. Cl2通过光解反应,产生Cl自由基,后者可以氧化挥发性有机物（volatile organic compounds, VOCs）、硫酸二甲酯（dimethyl sulfate, DMS）等大气痕量物质,引发自由基链循环过程. Cl2作为主要的活性氯物种,其光解对Cl自由基的贡献显著,有研究表明可以达到85%.本文综合实验室模拟、外场观测和模型模拟的研究结果,总结了全球范围内Cl2的时空分布,结果表明在极地、海岸、城市等典型大气环境中普遍观测到较高浓度的Cl2.本文进一步梳理了现有Cl2生成机制,指出城市污染大气的Cl2的来源过程与非均相化学有关,在我国城市大气高颗粒物和高前体物并存条件下,其生成过程可能极为重要.最后,本文探讨了Cl2对我国大气氧化性和二次污染生成的影响,并简要讨论了该领域的未来发展方向.

关键词：氯气氯化学大气自由基非均相反应臭氧

碳达峰情景下中国民用航空机场大气污染物及碳排放清单研究

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环境科学学报 2024年第7期44卷 428-437页

作者：徐鑫尤倩张峥张苾菂伯鑫王昭桐北京化工大学环境科学与工程系北京100029 北京化工大学北化中国工业碳中和研究院北京100029 首都经济贸易大学管理工程学院北京100070

基于2021—2022年中国民航局发布的机队配置数据和飞机起飞降落的航班数据,利用国际民航组织(ICAO)提供的标准排放量模型,自下而上编制了2021年及2022年中国内地(不含港澳台地区)民用航空机场高分辨率LTO循环过程的大气污染物及碳排放清... 详细信息

基于2021—2022年中国民航局发布的机队配置数据和飞机起飞降落的航班数据,利用国际民航组织(ICAO)提供的标准排放量模型,自下而上编制了2021年及2022年中国内地(不含港澳台地区)民用航空机场高分辨率LTO循环过程的大气污染物及碳排放清单(HC、NO_(x)、CO、PM、SO_(2)、CO_(2)),并开展了污染物排放特征分析.此外,对民用航空机场开展了“碳达峰”情景下不同低碳路径的分析研究,设定并分析了基准情景、飞机性能优化情景和替代燃料情景,以期寻求“碳达峰”情景下机场减污降碳的最佳路径.结果表明,2022年中国民航机场LTO循环NO_(x)、CO、HC、SO_(2)、PM和CO_(2)排放量分别为7.80×10^(4)、6.17×10^(4)、0.51×10^(4)、0.23×10^(4)、0.06×10^(4)、1079.60×10^(4) t,相比于2021年,2022年中国民航飞机LTO循环大气污染物及碳排放总量降低了26.41%.2021年华东地区的CO_(2)排放量最高,在总排放量中占比达25.94%,而2022年中南地区的CO_(2)排放量最高,占总排放量的27.03%.与其他两个情景相比,替代燃料情景到2030年累计碳排放量为16784.48×10^(4) t,减排效率最高,达到28.35%.因此,“碳达峰”情景下民用航空机场减污降碳的最佳路径为选用替代燃料技术.研究结果有助于厘清中国民用航空机场大气污染物及碳的排放特征,为机场实时监管提供数据支持,并为探索有效的航空业减污降碳实施路径提供新思路.

关键词：民用航空机场 LTO循环排放清单减污降碳碳达峰

基于DEA方法的我国省际绿色全要素生产率评估——不同模型选择的差异性探析

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北京大学学报（自然科学版） 2017年第1期53卷 151-159页

作者：冯杰张世秋北京大学环境科学与工程学院环境与经济研究所北京100871

基于对我国省际绿色全要素生产率的实证研究,发现使用不同的DEA模型会显著地影响省际绿色全要素生产率的时空分布特征,不同效率测度指标的选择对于结果的影响远远小于不同的生产前沿面假设。进一步分析发现,SBM模型更符合绿色全要素生... 详细信息

基于对我国省际绿色全要素生产率的实证研究,发现使用不同的DEA模型会显著地影响省际绿色全要素生产率的时空分布特征,不同效率测度指标的选择对于结果的影响远远小于不同的生产前沿面假设。进一步分析发现,SBM模型更符合绿色全要素生产率的现实含义。基于SBM模型的研究结果表明,我国绿色全要素生产率表现出从东部沿海地区到西部地区递减的趋势,虽然2005—2013年期间在整体上有所改善,然而省际之间的绿色全要素生产率差异却越来越大。

关键词： DEA Malmquist指数绿色全要素生产率

京津冀地区机动车燃油质量标准升级的环境经济分析

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中国环境科学 2017年第6期37卷 2352-2362页

作者：谢鹏飞汤大刚张世秋北京大学环境科学与工程学院环境与经济研究所北京100871 中国环境科学研究院北京100012

比较分析了中国燃油质量标准与世界先进标准的差距及技术可行性,并基于可得的中石化与中石油等企业的燃油升级成本相关信息,估算了京津冀地区机动车燃油质量标准升级的直接经济成本(不区分汽油与柴油)约为:国III升级至国IV,142~470元/t;... 详细信息

比较分析了中国燃油质量标准与世界先进标准的差距及技术可行性,并基于可得的中石化与中石油等企业的燃油升级成本相关信息,估算了京津冀地区机动车燃油质量标准升级的直接经济成本(不区分汽油与柴油)约为:国III升级至国IV,142~470元/t;国IV升级至国V,142~236元/t;国V升级至《世界燃油规范》第五类,不低于142~236元/t.使用美国环保署(EPA)的燃油质量模型以及其他相关研究结果,通过选择硫含量、芳烃、烯烃含量等关键参数,本研究估算了不同燃油质量标准下的单车排放因子及其变化.同时,分别选择2005、2008以及2012年作为分析的基年,在当年车队组成结构不变的前提下,对京津冀地区的燃油质量提升进行了回溯性的环境经济分析,估算了在不同的基年将燃油标准升级至世界最高标准所可能带来的单年污染物减排量和累积污染物减排量.研究结果显示:燃油质量提升可以带来单车排放因子的下降,从而降低整个京津冀地区机动车的污染排放,且VOC和PM的减排效果更为显著;在机动车标准较低时-采用更高品质的燃油可以以较小成本带来更大的污染物减排;由于各地机动车数量和结构存在差异,燃油质量提升所带来的减排效果也存在地区差异;仅就燃油质量改进的直接成本与可以实现的污染物减排量而言,越早实现燃油质量升级越具有费用有效性.因此,在更大范围内尽快推进燃油质量升级可以有效促进机动车污染物的减排.

关键词：机动车污染燃油质量标准京津冀地区

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土壤微塑料与微生物的相互作用关系

环境科学学报 2022年第4期42卷 64-74页

作者：黄艺贾薇茜李康杨云锋北京大学环境科学与工程学院北京100871 清华大学环境学院北京100084

作为新兴污染物,微塑料的生态和环境影响受到广泛关注.本文以近十年发表的文献为基础,系统分析和综述了土壤微塑料与微生物的相互作用关系.分析结果发现微塑料与微生物存在复杂的相互作用关系,例如微塑料携带外源微生物进入土壤环境,并... 详细信息

作为新兴污染物,微塑料的生态和环境影响受到广泛关注.本文以近十年发表的文献为基础,系统分析和综述了土壤微塑料与微生物的相互作用关系.分析结果发现微塑料与微生物存在复杂的相互作用关系,例如微塑料携带外源微生物进入土壤环境,并通过释放添加剂和吸附物对土壤微生物产生影响,且微塑料通过改变土壤理化性质、土壤动物肠道微生物和植物根际微生物间接改变土壤微生物,包括改变土壤微生物的生物量、群落结构和功能,此外,土壤微生物对微塑料的降解也起到了一定的作用.基于这些分析结果,文章还展望了未来应该深入研究的关键科学问题,旨在促进土壤微塑料对生态系统和健康影响评估研究.

关键词：微塑料土壤微生物生态效应降解

秦岭大熊猫主食竹叶片不同花期内源激素变化及与高光谱的响应关系

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光谱学与光谱分析 2013年第9期33卷 2512-2518页

作者：刘雪华吴燕环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学环境学院生态学教研所北京100084 环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042

选取佛坪保护区不同开花状态的大熊猫主食竹种巴山木竹(Bashania fargesii)、秦岭箭竹(Farge-sia qinlingensis)和龙头竹(Fargesia dracocephala)进行高光谱测定,并利用酶联免疫吸附法测定分析竹叶的内源激素(赤霉素、生长素、玉米素核... 详细信息

选取佛坪保护区不同开花状态的大熊猫主食竹种巴山木竹(Bashania fargesii)、秦岭箭竹(Farge-sia qinlingensis)和龙头竹(Fargesia dracocephala)进行高光谱测定,并利用酶联免疫吸附法测定分析竹叶的内源激素(赤霉素、生长素、玉米素核苷和脱落酸)的差异,并建立关系模型。结果为:(1)巴山木竹和龙头竹在未开花状态下的赤霉素含量高于开花状态下的,而秦岭箭竹相反;三种竹子未开花竹的生长素和脱落酸含量都低于开花竹;未开花竹的玉米素核苷高于开花竹的。(2)除巴山木竹的生长素和玉米素核苷含量与一定波段的原始光谱显著相关,三种竹子的其他激素含量仅与光谱一阶导数在一定波段极显著相关。(3)利用特征波段得到的线性模型精度高。研究表明激素含量与光谱的相关性能预测竹子开花。

关键词：大熊猫主食竹开花内源激素原始高光谱反射光谱反射一阶导数响应关系

相对湿度和PM2.5浓度对乌鲁木齐市冬季能见度的影响

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中国环境科学 2020年第8期40卷 3322-3331页

作者：李军王京丽屈坤新疆乌鲁木齐市环境监测中心站新疆乌鲁木齐830011 中国气象局北京城市气象研究院北京100089 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

基于2016~2017年冬季乌鲁木齐市城区PM2.5和气象要素观测数据,采用线性和非线性回归、变量分类分析等统计方法,研究了大气能见度与相对湿度(RH)、PM2.5浓度的定量关系.结果表明:乌鲁木齐市冬季能见度日变化呈单峰形分布,中午13:00前后... 详细信息

基于2016~2017年冬季乌鲁木齐市城区PM2.5和气象要素观测数据,采用线性和非线性回归、变量分类分析等统计方法,研究了大气能见度与相对湿度(RH)、PM2.5浓度的定量关系.结果表明:乌鲁木齐市冬季能见度日变化呈单峰形分布,中午13:00前后和夜晚20:00前后能见度分别达到最高和最低.相对湿度增加、PM2.5污染加重都会造成冬季大气能见度明显降低,但低能见度天气的主要影响因素是PM2.5污染.在RH控制作用,特别是70%≤RH污染逐渐加重的过程中,相对湿度对能见度的影响在减弱.能见度增加与PM2.5浓度降低之间存在非线性响应.在PM2.5污染由严重减轻至中度污染级别过程中,能见度改善并不明显.只有把PM2.5浓度控制在115μg/m3以下(轻度污染或优良级别),PM2.5浓度降低,能见度才开始出现显著提高.但冬季要达到较高能见度水平(8km),PM2.5浓度需要继续严控至39μg/m3以下.本文对乌鲁木齐市冬季大气污染治理具有重要指导意义.

关键词：乌鲁木齐大气能见度相对湿度 PM2.5浓度非线性响应