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基于LEAP模型的工业园区碳达峰路径:以南京某国家级开发区为例

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环境科学 2024年第4期45卷 1898-1906页

作者：李慧鹏李荔殷茵何文太宿杰赵秋月江苏省环境科学研究院江苏省环境工程重点实验室南京210036

工业园区是能源消费和碳排放的密集区域,推动工业园区碳达峰对国家早日实现碳达峰目标具有重要意义.以南京某国家级开发区为例,基于LEAP模型,设置基准情景(BAU)、非工业减排(S1)、全行业一般减排(S2)、全行业强化减排(S3)和深度减排(S4)... 详细信息

工业园区是能源消费和碳排放的密集区域,推动工业园区碳达峰对国家早日实现碳达峰目标具有重要意义.以南京某国家级开发区为例,基于LEAP模型,设置基准情景(BAU)、非工业减排(S1)、全行业一般减排(S2)、全行业强化减排(S3)和深度减排(S4)共5类情景,分析各情景下的能源消费需求和CO_(2)排放变化情况,评估各项措施的碳减排贡献,提出园区实现碳达峰目标的政策建议.结果表明,S2、S3和S4情景下能源消费需求和CO_(2)排放量将分别于2035、2030和2028年达到峰值,能源消费需求峰值(以标煤计)分别为26.28、21.66和19.10万t,CO_(2)排放峰值分别为75.35、59.34和53.24万t.工业是研究区域能源消费和碳排放的主要贡献行业,S2、S3和S4情景下工业能源消费和碳排放占比分别于2035年、2030年和2028年达到峰值57.1%、56.0%、53.6%和64.2%、66.2%和62.9%.工业能效提升的碳减排贡献最大,其次为经济增速放缓,交通新能源汽车推广和公共建筑节能的碳减排贡献不显著.综合考虑碳达峰时间和园区碳排放强度考核目标,建议将S3情景作为该园区碳达峰的实施路径.研究建议,碳减排应以工业为重点,以提升能效水平为主,优先从重点行业入手.同时不断提升新能源汽车占比,降低公共建筑能耗水平.

关键词： LEAP模型工业园区能源消费碳减排碳达峰

洞庭湖水和沉积物中有机磷酸酯的分布特征及风险评估

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环境科学 2024年第7期45卷 3919-3929页

作者：高蕴语董靖代然刘亚清赵兴茹郑丙辉中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~10... 详细信息

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~100%,∑OPEs含量范围分别为2.06~2 028 ng·L^(-1)和19.6~2 232 ng·g^(-1).从整体上看,表层水中∑OPEs浓度呈现入湖河流>湖区>出口的趋势,而沉积物中浓度的空间分布与水动力呈相反趋势.和国内外湖泊相比,洞庭湖OPEs污染浓度处于较高水平.在检出的11种OPEs中,磷酸三正丁酯(Tn BP)和磷酸三异丁酯(Ti BP)是水中主要的污染物,占∑OPEs的52.3%和22.4%;沉积物中主要为磷酸三苯酯(TPh P),占总量的31.2%.相关性和主成分分析结果表明,洞庭湖OPEs污染主要受工业生产排放、渔业养殖业和大气沉降的影响.风险熵评估结果显示,水体中检出的多数OPEs的生态风险相对较低,但在部分采样点由2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)引起的生态风险需引起关注.

关键词：有机磷酸酯(OPEs) 洞庭湖分布特征风险评估超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)

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海洋条件下小型堆堆芯补水系统模化分析

核动力工程 2024年第1期45卷 27-33页

作者：唐济林刘宇生谭思超李东阳王庶光邱立青哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610213 生态环境部核与辐射安全中心国家环境保护核与辐射安全审评模拟分析与验证重点实验室北京100082

为解决海洋条件下非能动堆芯补水系统(PCMS)设计的试验验证问题,本研究以堆芯补水箱(CMT)支路为例,开展了海洋条件下PCMS热工水力现象识别,基于多级双向比例分析(H2TS)方法,对识别的关键热工水力现象进行了模化分析,获得了PCMS模化设计... 详细信息

为解决海洋条件下非能动堆芯补水系统(PCMS)设计的试验验证问题,本研究以堆芯补水箱(CMT)支路为例,开展了海洋条件下PCMS热工水力现象识别,基于多级双向比例分析(H2TS)方法,对识别的关键热工水力现象进行了模化分析,获得了PCMS模化设计的相似准则。研究结果表明,PCMS内存在多种复杂热工水力现象及其耦合过程,其中CMT支路的热工水力现象最具代表性,其自然循环过程受海洋条件的影响最为显著;海洋条件导致PCMS内流体产生附加惯性力,附加加速度一致是试验模型再现海洋条件影响的必要条件。海洋条件下PCMS模化设计应遵循阻力数、Richardson数、冷凝数和加速度等相似准则,基于上述相似准则设计的试验模型能够以合理的失真水平再现设计原型内的主要热工水力现象及其耦合效应。

关键词：模化分析海洋条件小型模块化反应堆堆芯补水系统

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电解锰行业清洁生产评价指标体系研究与应用

环境工程技术学报 2024年第2期14卷 710-718页

作者：史菲菲但智钢方琳苑雯尹姝姚扬国家环境保护生态工业重点实验室中国环境科学研究院

清洁生产评价指标体系研究对行业深入推进清洁生产具有重要意义,提出了适用于一般工业行业的“源头控制-过程减排-末端治理-循环利用”全过程清洁生产评价框架模型;构建了由生产工艺及装备等9个一级指标、45个二级指标组成的电解锰行业... 详细信息

清洁生产评价指标体系研究对行业深入推进清洁生产具有重要意义,提出了适用于一般工业行业的“源头控制-过程减排-末端治理-循环利用”全过程清洁生产评价框架模型;构建了由生产工艺及装备等9个一级指标、45个二级指标组成的电解锰行业清洁生产评价指标体系,采用专家咨询-层次分析法确定各指标权重,其中电解锰渣无害化处理率和直流电耗指标的权重分别为0.092和0.050,反映出行业清洁生产的重点和关键点。对3家典型企业的清洁生产水平评价结果表明,案例企业对标Ⅰ级基准得分为40.78~77.26,与清洁生产Ⅰ级水平有差距,指标体系能有效反映电解锰企业的清洁生产水平。结合企业1实际情况,从生产工艺及装备等方面提出10项针对性的清洁生产改造措施建议,为企业推进清洁生产提供参考,也可为行业绿色低碳政策制定提供依据。

关键词：电解锰清洁生产指标体系层次分析法绿色低碳

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湖南某水库锰异常事件成因及其土壤和沉积物锰释放影响因素研究

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土壤通报 2024年第1期55卷 204-213页

作者：李雁峰唐彬胡韬夏海田玲星赵亚琼湖南省环境保护科学研究院水污染控制技术湖南省重点实验室湖南长沙410004

【目的】为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。【方法】采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查... 详细信息

【目的】为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。【方法】采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查调研等方法,测定了研究区土壤、沉积物锰含量,分析了土壤、沉积物中锰释放与影响因素之间的关系并探索其解吸动力学特征;调查水库水质季节性变化规律,分析气象数据变化规律及周边环境现状,综合研判本次湖南地区某水库冬季锰异常事件的成因;采用地累积指数、潜在生态风险系数评价研究区土壤、沉积物锰污染水平和潜在生态风险。【结果】研究区各处土壤、沉积物中锰含量均超过相应背景值;研究区土壤、沉积物中锰的释放与pH、溶解氧、水温、电导率、扰动等理化性质的变化密切相关;研究区土壤、沉积物除个别实验组外,锰的解吸过程均符合准一级动力学模型,解吸时间、空间环境、锰含量及存在形态等差异均会对解吸过程产生不同影响;各个点位锰震荡条件下解吸平衡量在0.026 mg g^(−1)~0.195 mg g^(−1)之间且均高于相应静置状态;研究区各处土壤、沉积物污染程度处于无污染至轻度污染之间,潜在生态风险均处于低风险。【结论】研究区内源锰污染较为严重,事件发生前水库各项理化性质剧烈变化及临时施工扰动,加剧了内源锰释放;除此之外,历史监测数据的局限性、水库库容的季节变化及温跃层的消失也导致了锰浓度监测值的异常变化。风险评价结果显示,研究区土壤、沉积物锰污染风险总体可控。

关键词：水库锰沉积物土壤释放风险评价

TDLAS气体激光遥测高灵敏光电探测电路设计

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中国光学（中英文） 2024年第1期17卷 198-208页

作者：裴梓伊胡朋兵潘孙强戚海洋刘素梅刘东浙江大学光电科学与工程学院极端光学技术与仪器全国重点实验室浙江杭州310027 浙江省计量科学研究院浙江杭州310018 浙江省能源与环境保护计量检测重点实验室浙江杭州310018

针对气体激光遥测光信号微弱、环境因素干扰强等特点,结合波长调制技术,设计和研究了用于TDLAS激光遥测的高灵敏度光电探测电路(Highly Sensitive Photoelectric Detection Circuit,HSPDC)。基于波长调制技术,确定了TDLAS信号噪声抑制方... 详细信息

针对气体激光遥测光信号微弱、环境因素干扰强等特点,结合波长调制技术,设计和研究了用于TDLAS激光遥测的高灵敏度光电探测电路(Highly Sensitive Photoelectric Detection Circuit,HSPDC)。基于波长调制技术,确定了TDLAS信号噪声抑制方法;采用光电二极管理想模型,分析了光电探测电路的线性响应特性并确定了光电二极管的关键参数;基于级联放大原理设计、仿真并对HSPDC进行测试。结果表明:所设计HSPDC的光功率检测下限为0.11 nW,信号衰减仅为0.79 dB(f=10 kHz),截止频率较现有108 V/A跨阻放大电路高一个数量级,可用于高速调制微弱光信号的探测。搭建了气体激光遥测系统,当调制频率为3 kHz时,激光遥测系统获得了良好的检测性能,检测灵敏度达到88.66 mV/ppm,检测限优于0.565 ppm,线性拟合度R2为0.9996。研究表明,研制的HSPDC光电探测电路具有响应速度快、检测灵敏度高等优点,可集成化,能满足气体激光遥测应用需求。

关键词：光电探测跨阻放大 TDLAS 开放光路激光遥测

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四溴联苯醚通过溶酶体-内源性和外源性凋亡通路诱导褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)细胞凋亡

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中国环境科学 2024年第1期44卷 528-536页

作者：王钊宁曹赛刘倩崔馨逸周斌王悠周仲元中国海洋大学海洋生命学院山东青岛266003 青岛市环境保护科学研究院山东青岛266003 崂山实验室山东青岛266071

实验生态条件下研究褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)对四溴联苯醚(BDE-47)胁迫的响应.从转录组水平分析差异基因和富集通路,并对关键基因蛋白进行验证,以期揭示胁迫-响应的机制与途径.结果表明:(1)经0.08mg/L BDE-47胁迫24h的处理... 详细信息

实验生态条件下研究褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)对四溴联苯醚(BDE-47)胁迫的响应.从转录组水平分析差异基因和富集通路,并对关键基因蛋白进行验证,以期揭示胁迫-响应的机制与途径.结果表明:(1)经0.08mg/L BDE-47胁迫24h的处理组中出现582个差异基因;差异基因主要富集在核糖体、凋亡等信号通路;其中抑制凋亡的核糖体、雌激素信号通路的差异基因显著下调,与凋亡相关的MAPK信号通路、凋亡通路的差异基因显著上调,表明BDE-47诱导轮虫凋亡.(2)褶皱臂尾轮虫溶酶体膜通透性升高,溶酶体内的组织蛋白酶L(Cathepsin L)表达量上升(P<0.05),表明溶酶体受损.促/抗凋亡因子比值Bax/Bcl-2升高(P<0.05)､Caspase家族被激活;在加入Cathepsin L抑制剂后,Bax/Bcl-2以及Caspase家族活性受到显著抑制.此外,轮虫体内活性氧(ROS)含量和过氧化物酶(POD)基因表达出现显著升高.

关键词：四溴联苯醚(BDE-47) 褶皱臂尾轮虫转录组学凋亡溶酶体损伤新污染物

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武都水库微塑料的赋存特征研究

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 742-749页

作者：李全威余红杨轲古雄杰王菲菲全占军环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室中国环境科学研究院

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾微塑... 详细信息

为探讨水库水体与生物体的微塑料的赋存特征,以武都水库为研究区域,于2022年丰水期采样并分析水库内不同水域表层水和鱼体内的微塑料。结果表明:2022年9月武都水库表层水中的微塑料平均丰度为(63.61±16.26)个/L,库首、库中和库尾微塑料丰度无显著性差异;鱼体胃肠道微塑料平均丰度为(13.61±8.43)个/g,鱼鳃中微塑料平均丰度为(12.22±4.99)个/g;肌肉中微塑料平均丰度为(4.66±3.34)个/g,肌肉中微塑料的丰度显著低于胃肠道和鱼鳃(P<0.05)。微塑料组分和粒径分析结果显示,水体和鱼体微塑料均以聚氯乙烯占比最多,其次为聚酰胺,水体和鱼体中的微塑料均以小粒径(20~50μm)的微塑料为主。相关性分析结果显示,水库水体与鱼体组织中的微塑料在化学组成和粒径组成上显著相关(P<0.05)。

关键词：微塑料水库地表水淡水鱼赋存

胶州湾国家海洋公园沿岸地区土地利用预测研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 133-143页

作者：耿爱玉王宁于格江文胜王尚中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 山东省环境保护科学研究设计院有限公司山东济南250013

元胞自动机-马尔科夫耦合模型(CA-Markov模型)作为土地利用变化(LUCC)的一种研究手段,具有马尔科夫模型精确地模拟LUCC未来变化情况,同时还具有元胞自动机模型模拟复杂系统空间变化的能力。本研究运用CA-Markov模型,以分区预测为原则,... 详细信息

元胞自动机-马尔科夫耦合模型(CA-Markov模型)作为土地利用变化(LUCC)的一种研究手段,具有马尔科夫模型精确地模拟LUCC未来变化情况,同时还具有元胞自动机模型模拟复杂系统空间变化的能力。本研究运用CA-Markov模型,以分区预测为原则,对胶州湾国家海洋公园沿岸地区过去十年的土地利用构成及变化进行分析,同时对研究区未来三十年的土地利用变化进行中期预测和长期预测。结果表明:胶州湾国家海洋公园沿岸地区建设用地面积在过去十年增大,而在未来三十年将不断减小;模型的预测精度将随预测时长的增加而下降,需要根据其他因素对模拟结果进行一定程度的修正;未来土地利用方式的转变将为国家级海洋公园的生态保护和海洋生态文明建设起到积极推动作用。

关键词：土地利用预测分析 CA-Markov模型胶州湾国家海洋公园分区预测