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高校碳排放核算与分析:以北京A高校为例

环境科学 2024年第4期45卷 1907-1916页

作者：曹睿封莉张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均... 详细信息

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均碳排放量为1.52 t.电力、通勤与差旅、热力、天然气和食物是碳排放的主要来源.热力和天然气的碳排放与月份密切相关,而电力碳排放在不同的功能区和月份都有所不同.食物的碳排放与饮食结构有关,而污水和垃圾处理的碳排放则与处理过程有关.使用蒙特卡洛模拟法讨论了碳排放清单的不确定性,发现碳排放总量的不确定性在-13.61%~26.08%之间.尽管计算结果相对科学可靠,但通勤和差旅、电力、天然气和食品是主要的不确定性来源.总体来说,研究结果为校园和其他复杂系统的碳排放核算和不确定性计算提供了参考.

关键词：高校排放因子法理论计算法碳排放计算碳吸收不确定性

农村生活污水传统处理与源分离处理碳排放比较

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环境科学 2024年第8期45卷 4648-4655页

作者：曹睿封莉杜子文张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单户、... 详细信息

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单户、联户和纳管源分离方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为-0.50、-0.04和-0.54 kg·m^(-3),均实现了零碳排放甚至是负碳排放,3种情景下源分离方案的直接碳排放与间接碳排放量均低于传统方案.源分离方案中的碳补偿措施主要来源于储存处理后的尿液土地利用.通过从源头对黑水与灰水进行分离,源分离方案实现了黑水中高浓度污染物的资源化利用,减少排放的同时产生了可观的碳补偿.因此,应大力推广农村生活污水源分离处理,提升农村生活污水资源化利用率,实现农村生活污水处理绿色低碳发展.

关键词：农村生活污水源分离碳排放核算碳补偿土地利用

一株耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及降解动力学分析

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中国环境科学 2024年

作者：汪诺刀禹覃星雨孙德智刘新颖北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000 mg·L-1的... 详细信息

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000 mg·L-1的生长及代谢特性进行研究.结果表明,菌株WN1在氨氮浓度高达3000 mg·L-1,对应游离氨浓度为590.2 mg·L-1时仍能正常生长.随着初始氨氮浓度由500提升至3000 mg·L-1,菌株WN1的最大氨氮转化速率Rm由15.93增加至43.29 mg·L-1·h-1.同时,反应过程中氨氮和COD的平均转化速率分别为7.06～9.36 mg·L-1·h-1和95.63～199.13 mg·L-1·h-1.进一步,采用Haldane模型拟合不同初始氨氮浓度下菌株的生长及基质降解特性（R2=0.99）,菌株WN1的最大比生长速率、最大氨氮比降解速率和最大COD比降解速率分别为0.36h-1、6.45gN·gDCW-1·d-1,122.85g COD·gDCW-1·d-1.菌株WN1的氨氮抑制常数Ki为3749.49 mg·L-1,比其它自养或异养的氨氧化菌对高浓度氨氮具有更强的抗抑制能力,以上研究结果表明,菌株WN1在处理高浓度含氮有机废水中具有很好的应用前景.

关键词：异养硝化-好氧反硝化动力学高氨氮游离氨比降解速率

城镇分流制排水系统初期雨水污染特征与控制对策

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 973-985页

作者：高雅弘林炳权刘宇轩王振北胡潜齐飞孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

由于我国城镇防洪和排涝及城镇面源污染控制的需求,分流制排水系统在城市中占比不断提升,由其带来的初期雨水污染问题已成为城镇水体污染的主要成因之一。结合国内外研究成果,采用文献计量学方法分析了国内外在分流制排水系统初期雨水... 详细信息

由于我国城镇防洪和排涝及城镇面源污染控制的需求,分流制排水系统在城市中占比不断提升,由其带来的初期雨水污染问题已成为城镇水体污染的主要成因之一。结合国内外研究成果,采用文献计量学方法分析了国内外在分流制排水系统初期雨水污染方面的研究热点,对城镇分流制排水系统初期雨水污染的来源、污染特征、不同控制措施及其削减效能进行了综合分析。结果表明:我国分流制排水系统普遍存在管道沉积问题,城市下垫面及管道沉积物中的污染物是初期雨水污染的主要来源;源头和管道沉积物冲刷是影响初期雨水水质变化特征的主要原因;此外,初期雨水污染还受降雨特征、下垫面类型、雨前晴天数、大气污染状况等多个因素的影响。根据初期雨水的污染来源及特征,应将工程性控制措施和非工程性控制措施相结合,从源头、过程、末端及法律法规等方面进行全方位控制,以减少城镇分流制排水系统初期雨水带来的污染,提升城镇水环境质量。

关键词：分流制排水系统文献计量学初期雨水污染来源初期雨水污染特征控制措施

碳排放视角下剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性分析

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环境工程学报 2024年第08期 2089-2098页

作者：刘德兰封莉韩绮高鹏张立秋北京林业大学环境科学与工程学院北京林业大学北京市水体污染源控制技术重点实验室

随着碳中和目标的提出，剩余污泥的资源化利用已经成为一个研究热点。为了从碳排放视角分析剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性，本研究以日处理规模为1×104 m3污水为核算对象，构建了一条剩余污泥碱解液作为脱氮碳源的完整工艺路线，... 详细信息

随着碳中和目标的提出，剩余污泥的资源化利用已经成为一个研究热点。为了从碳排放视角分析剩余污泥作为污水脱氮碳源的可行性，本研究以日处理规模为1×104 m3污水为核算对象，构建了一条剩余污泥碱解液作为脱氮碳源的完整工艺路线，即剩余污泥经Na OH碱解预处理-上清液鸟粪石结晶回收磷-短程硝化耦合厌氧氨氧化脱氮-脱氮除磷后上清液作为脱氮碳源利用，对不同剩余污泥回用比情景下的碳排放量进行核算，分析该工艺的可行性。碱解上清液脱氮会消耗部分碳源，因此本文还对比研究了剩余污泥碱解液仅经磷回收后直接用于污水脱氮的工艺路线。结果表明，剩余污泥碱解液用于污水脱氮过程的碳排放量小于外加碳源情形，其运行成本也低于原污水处理工艺。理论上来讲，污泥回用比越高，全程碳排放量越小，在剩余污泥回用比为100%时，剩余污泥碱解液经磷回收后用于污水脱氮产生的碳排放最小，为0.3096 kg·m-3，此时处理每万m3污水的运行成本较原工艺节约1222.0～1261.1元。但考虑到可能会有惰性物质在系统中循环累积，故实际最佳回用比还需深入研究确定。本文的研究成果表明，在污水处理过程中将剩余污泥作为脱氮碳源具有可行性。

关键词：剩余污泥污水脱氮碳源碳排放核算

长江流域丘陵与平原2类典型城镇面源污染来源解析

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环境工程学报 2024年第2期18卷 513-522页

作者：林炳权安欣琪赵晨高雅弘刘宇轩钟寅齐飞邱斌王振北胡潜孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象,监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据,分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2... 详细信息

在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象,监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据,分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2类城镇4个区域面源对河流污染贡献、沿河排口污染来源贡献和各下垫面污染贡献。结果表明,城镇面源对4个研究区域内河流的5项水质指标(SS、COD、NH3-N、TN和TP)均有一定程度的贡献,其贡献率与降雨等级、地区特征和排水体制有关;降雨期间,在2类城镇2种排水体制的沿河排口污染负荷来源中,地表径流是SS和COD负荷的主要来源,生活污水和管道沉积物是NH_(3)-N、TN和TP负荷的主要来源;受地形坡度和人口密度等因素影响,永川和金坛的主要产污下垫面不同,永川为小区道路,金坛为交通道路和屋顶。为提高上述研究区域面源污染的精细化管理,提出了针对性的控制措施。

关键词：丘陵城镇平原城镇城镇面源污染质量守恒法 PMF模型

长江流域平原河网地区合流制排水系统溢流污染特征研究

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给水排水 2024年第4期50卷 62-69页

作者：刘宇轩安欣琪林炳权赵晨高雅弘齐飞孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

在平原河网地区丹金溧漕河金坛段选取3个典型合流制溢流排口及管道检查井进行溢流污染监测,分析溢流水质水量变化。以合流制管道沉积物为试验材料进行冲刷模拟试验,探究沉积物冲刷规律。结果表明,累积降雨量≥2 mm就会产生溢流现象;溢... 详细信息

在平原河网地区丹金溧漕河金坛段选取3个典型合流制溢流排口及管道检查井进行溢流污染监测,分析溢流水质水量变化。以合流制管道沉积物为试验材料进行冲刷模拟试验,探究沉积物冲刷规律。结果表明,累积降雨量≥2 mm就会产生溢流现象;溢流水量变化主要受降雨等级、降雨强度及居民用水量影响,且溢流量峰值较降雨强度峰值滞后;溢流污染物浓度与前期干旱天数、排口性质、降雨等级和降雨强度有直接联系,其变化基本均呈先上升后下降趋势,且无论哪种降雨等级溢流口在产生径流后约20~30 min后污染物浓度会较高。沉积物对溢流污染贡献占比较大,管道冲刷过程中沉积颗粒物呈阶段交替式运动,各污染指标在降雨形成径流一段时间后出现峰值。

关键词：合流制排水系统溢流污染特征降雨等级管道沉积物管道冲刷

有机碳源对异养硝化-好氧反硝化生物脱氮的影响及其优化

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环境工程学报 2024年第4期18卷 1183-1191页

作者：谭丰佚刘新颖党岩李继云徐康宁北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083 清华大学环境学院北京100084

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是一种新型的高氨氮有机废水生物脱氮技术,目前在纯菌系统中的研究较多而更适合真实应用场景的混菌系统相关研究则较为缺乏,限制了技术的推广应用。本研究首先开发了具有HN-AD功能的活性污泥驯化方法并进行... 详细信息

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是一种新型的高氨氮有机废水生物脱氮技术,目前在纯菌系统中的研究较多而更适合真实应用场景的混菌系统相关研究则较为缺乏,限制了技术的推广应用。本研究首先开发了具有HN-AD功能的活性污泥驯化方法并进行了验证,然后研究了碳源种类和C/N比的影响并进行了优化。结果表明,HN-AD污泥被成功驯化,自养硝化菌的丰度占比较低(源对HN-AD脱氮系统具有重要影响,采用混合碳源(柠檬酸钠、乙酸钠、丁二酸钠,溶液中三者的COD比=1:1:1)并在C/N=20时实现了95%的氨氮去除率和89.6%的总氮去除效率,同时COD去除率高达92%,可实现高效脱氮和有机物去除。

关键词：异养硝化-好氧反硝化碳氮比氨转化率微生物群落反应动力学

长江流域丘陵与平原城镇降雨径流污染特征对比分析

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环境工程技术学报 2024年

作者：安欣琪林炳权刘宇轩赵晨高雅弘齐飞胡潜王振北邱斌孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

随着城市化进程的加速，长江流域降雨径流导致的城镇面源污染问题日益凸显。在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取部分老城区和部分新城区作为研究区域，监测4个研究区域降雨径流的水质和水量，采用场次降雨径流... 详细信息

随着城市化进程的加速，长江流域降雨径流导致的城镇面源污染问题日益凸显。在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取部分老城区和部分新城区作为研究区域，监测4个研究区域降雨径流的水质和水量，采用场次降雨径流平均浓度（EMC）和综合径流系数法计算各下垫面降雨径流污染物平均浓度和污染负荷，采用b参数法分析降雨径流初期冲刷效应。结果表明：（1）SS、COD、TP、NH3-N和TN的EMC主要受地形、降雨特征及前期干旱天数影响，丘陵城镇中交通道路SS和COD的EMC分别是其他下垫面的1.10～7.05倍和0.86～8.98倍；平原城镇中交通道路SS和COD的EMC分别是其他下垫面的1.01～3.70和1.07～6.70倍；（2）丘陵城镇降雨径流初期冲刷效强于平原城镇，且SS和COD的初期冲刷强度较高，b值范围分别在0.25～1.2和0.5～1.28之间；（3）丘陵城镇各下垫面污染负荷平均输出系数大于平原城镇，丘陵城镇老城区各指标污染负荷平均输出系数为平原城镇的0.37～16.13倍，丘陵城镇新城区各指标污染负荷平均输出系数为平原城镇新城区的0.38～7.11倍。研究揭示了长江流域丘陵和平原城镇降雨径流污染特征，可为这两类城镇降雨径流污染控制提供参考。

关键词：城镇降雨径流污染场次降雨径流平均浓度(EMC) 初期冲刷效应污染负荷下垫面