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环境科学 2022年第7期43卷 3656-3663页

作者：门聪李頔左剑恶邢薇刘梦瑶魏凡钦胡嘉敏谢珍雯邢鑫沈杨贵清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院深圳518055 北京交通大学土木建筑工程学院水中典型污染物控制与水质保障北京市重点实验室北京100044

微塑料既是一种新兴污染物,还能作为载体吸附污染物,对河流等生态系统构成了威胁.但目前针对我国北方河流中微塑料污染问题的研究鲜见.基于对北京市通州区内6条河流共19个点位的水样采集和分析,研究了微塑料的组成及空间分布特征,并揭... 详细信息

微塑料既是一种新兴污染物,还能作为载体吸附污染物,对河流等生态系统构成了威胁.但目前针对我国北方河流中微塑料污染问题的研究鲜见.基于对北京市通州区内6条河流共19个点位的水样采集和分析,研究了微塑料的组成及空间分布特征,并揭示了微塑料的潜在来源.结果表明,微塑料在所有点位上的检出率为100%,其中小中河中微塑料的平均丰度是所有河流中最高的(3.50×10^(4) n·m^(-3)),是运潮减河中平均丰度的4.04倍.粒径上,90.49%微塑料的粒径小于2000μm,且仅在2个点位上监测到了粒径大于4000μm的微塑料.微塑料呈现出纤维状、薄膜状、碎片状和颗粒状等4种形态,其中纤维状的微塑料占比最高(90.23%).微塑料以透明色和蓝色为主,共占比84.29%.人造丝的占比最高,且在各点位上的占比都在66.67%以上,而其他成分微塑料的分布在不同点位上存在较大的差异.无论是微塑料丰度还是成分种类,河流上游均高于下游.根据微塑料的形状、成分、颜色和丰度的空间特征,解析了不同类型微塑料的来源.对于河流中占比最高的纤维状微塑料,其主要来源可能为服装洗涤、渔具和防尘网的使用.

关键词：微塑料北方河流北京市空间分布来源解析

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环境空气质量基准和标准制定方法及其对我国的启示

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科学通报 2022年第27期67卷 3324-3339页

作者：王永越张芷宁罗震宇何廷堃刘欢段雷陆克定刘诚李晓倩吴丰昌张远航刘文清贺克斌清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084 北京大学环境科学与工程学院北京100091 中国科学技术大学精密机械和精密仪器系安徽230026 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北京100085 中国科学院合肥物质科学研究院安徽230031

我国已经在大气污染治理方面取得了显著成效,空气质量明显改善,积累了先进的空气污染治理经验.现阶段,我国应逐步开启对环境空气质量基准的研究.本文详细介绍了国际上主要的三大类环境空气质量基准和标准的制定原则与方法,分别基于人体... 详细信息

我国已经在大气污染治理方面取得了显著成效,空气质量明显改善,积累了先进的空气污染治理经验.现阶段,我国应逐步开启对环境空气质量基准的研究.本文详细介绍了国际上主要的三大类环境空气质量基准和标准的制定原则与方法,分别基于人体健康、植被暴露以及土壤/水体生态系统化学指标;汇总比较了国际上较常采用的一系列评价指标.在此基础上,对我国上述三方面的本土化基础研究进行综述,分析了我国开展环境空气质量基准研究的原则性路径,包括工作初期和完善体系的预期架构,指出工作初期制定基准的工作可以适当从简,但在工作基础逐渐丰富后,应当逐步细化的工作原则.此外,本文还对国内外环境空气标准的制定策略中采纳基准的情况进行了简要的比较和梳理,结合我国环境空气达标现状、管理体系和工作基础,面向“美丽中国”和“健康中国”的宏伟目标,提出在科学构建环境空气质量评估体系的过程中,既要考虑我国本土人群健康与生态独特的安全红线,又要注意基准向标准转化过程可能带来的管理难点,从而确保环境空气污染防治攻坚战稳步推进并取得胜利.

关键词：环境空气质量基准制定人体健康植被暴露土壤/水体生态系统化学指标

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加强O_(3)和PM_(2.5)协同控制,持续改善我国环境空气质量

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科学通报 2022年第18期67卷 1975-1977页

作者：胡建林张远航南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044 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

我国自2013年发布《大气污染防治行动计划》以来,在保持经济快速发展的同时,大气环境质量明显改善.在六项常规污染物中,二氧化硫(SO_(2))、细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO_(2))浓度均显著下降[... 详细信息

我国自2013年发布《大气污染防治行动计划》以来,在保持经济快速发展的同时,大气环境质量明显改善.在六项常规污染物中,二氧化硫(SO_(2))、细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO_(2))浓度均显著下降[1].但我国大气污染形势依然严峻,PM_(2.5)浓度距离世界卫生组织的推荐值仍然有较大差距;同时,臭氧(O_(3))污染程度总体呈上升趋势[2].《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出:“强化多污染物协同控制和区域协同治理,加强细颗粒物和臭氧协同控制,基本消除重污染天气.”PM_(2.5)和O_(3)协同控制是“十四五”时期我国持续改善大气环境质量的核心内容.

关键词：大气环境质量细颗粒物可吸入颗粒物环境空气质量二氧化氮常规污染物持续改善协同控制

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高效传质与电子转移的全纳米线光催化燃料电池自驱动净水同步产氢

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无机化学学报 2023年第7期39卷 1429-1439页

作者：祝凯梁媛兰华春安晓强刘健侨苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 清华大学环境学院水质与水生态研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 华中科技大学化学化工学院材料化学能量转化与储存重点实验室武汉430074

分别以三维分级碳布基底上组装的TiO_(2)纳米线阵列和铂化的硅纳米线阵列作为光阳极和光阴极,构建了具有高效传质和电子转移特征的全纳米线光催化燃料电池。在光照作用下,光阳极微流道内的光生空穴能有效氧化降解有害污染物,这同时增强... 详细信息

分别以三维分级碳布基底上组装的TiO_(2)纳米线阵列和铂化的硅纳米线阵列作为光阳极和光阴极,构建了具有高效传质和电子转移特征的全纳米线光催化燃料电池。在光照作用下,光阳极微流道内的光生空穴能有效氧化降解有害污染物,这同时增强了光电子还原水产氢的活性。与传统的平面式光电极相比,全纳米线光催化燃料电池在不需要外部偏压条件下即可高效降解模拟印染废水和同步生成氢气新能源。

关键词：光催化燃料电池纳米线光电化学产氢电荷转移传质

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气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架

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生态学报 2024年第3期44卷 871-884页

作者：杨青刘耕源杨志峰北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院珠海519087 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京市流域环境生态修复与综合调控工程技术研究中心北京100875 广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广州510006

尽管目前已有大量关于生物多样性评估的研究,但同时考虑生物多样性多维评估、多驱动因素对生物多样性变化的影响评估及生物多样性变化中长期动态模拟预测等研究仍相对缺乏,这会引起对生物多样性不同维度变化水平的片面理解,导致生物多... 详细信息

尽管目前已有大量关于生物多样性评估的研究,但同时考虑生物多样性多维评估、多驱动因素对生物多样性变化的影响评估及生物多样性变化中长期动态模拟预测等研究仍相对缺乏,这会引起对生物多样性不同维度变化水平的片面理解,导致生物多样性保护工程管理决策失误。基于此,综述现有生物多样性评估维度、驱动因素及历史评估的研究进展,并基于现有研究存在的局限性提出生物多样性多维评估方法与人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建思路,基于此提出气候变化和土地利用变化驱动下的生物多样性系统分析新框架。该框架包括:①生物多样性“潜力-贡献-重要性”多维评估理论与方法构建;②人地耦合系统下生物多样性模拟模型构建;③人地耦合系统下生物多样性预测及生物多样性保护工程效果仿真与管理。该框架可为生物多样性保护工程管理及可持续开展提供科学建议。

关键词：生物多样性保护气候变化土地利用变化生态工程效果仿真驱动机制工程管理与调控

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唐山钢铁行业运输过程的减排潜力评估

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环境污染与防治 2024年第11期46卷 1648-1655,1661页

作者：张英志吕兆丰王冠淇邓梵渊石梦双窦广玉郝春晓刘欢成都理工大学生态环境学院地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 智联万维科技有限公司北京100084 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084 中国环境科学研究院国家环境保护机动车污染控制与模拟重点实验室北京100012 北京理工大学机械与车辆学院汽车动力性与排放测试国家专业实验室北京100081

基于企业调研和门禁过车辆次等数据,使用“自下而上”的方法,从用车企业端估算了唐山主要钢铁行业运输过程所产生的污染物排放情况,并评估了减排潜力。结果表明:2022年唐山22家主要钢铁企业上游铁矿石运输量为1.84×10^(8) t,下游... 详细信息

基于企业调研和门禁过车辆次等数据,使用“自下而上”的方法,从用车企业端估算了唐山主要钢铁行业运输过程所产生的污染物排放情况,并评估了减排潜力。结果表明:2022年唐山22家主要钢铁企业上游铁矿石运输量为1.84×10^(8) t,下游钢铁产品运输量为1.18×10^(8) t,主要往来于唐山港。22家钢铁企业上、下游运输方式均以公路运输为主,清洁运输方式(电动货车、铁路运输和皮带通廊运输)的货运周转量占比在70%以上;从企业过车数据看,电动车的使用次数已超过传统燃料车辆;传统柴油车以国Ⅴ和国Ⅵ车辆为主,产生的氮氧化物(NO_(x))、CO、碳氢化合物(HC)、可吸入颗粒物(PM_(10))和细颗粒物(PM_(2.5))年排放总量分别为1 112.5、208.7、25.4、13.9、12.6 t。现阶段唐山通过重污染天气预警管控措施可使钢铁企业运输过程的NO_(x)排放强度下降25.7%。货运全面电动化升级可实现唐山钢铁行业运输过程NO_(x)排放进一步大幅降低,减排比例预估高达73.0%,下阶段应优先引导具备减排潜力的企业推进货运电动化,从而实现进一步减排。

关键词：大气污染物排放减排潜力运输过程钢铁行业

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中国炼油行业VOCs排放特征及其减排潜力研究

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环境科学学报 2023年第2期43卷 376-390页

作者：姑力巴努·艾尼高可心郑怡麦麦提·斯马义谢绍东祖力皮亚·艾尼新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 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 新疆生产建设兵团第三师气象站图木舒克843900

基于调查新中国成立以来炼油行业的发展历史和《炼化一体化》规划,预测了我国炼油行业2020—2030年的发展趋势.根据相关文献测量和调研结果及当前VOCs控制技术和政策,确定了炼油行业不同排放环节的VOCs源成分谱和排放因子.同时,运用排... 详细信息

基于调查新中国成立以来炼油行业的发展历史和《炼化一体化》规划,预测了我国炼油行业2020—2030年的发展趋势.根据相关文献测量和调研结果及当前VOCs控制技术和政策,确定了炼油行业不同排放环节的VOCs源成分谱和排放因子.同时,运用排放因子法估算了2020年炼油行业分储罐、无组织、有组织和污水处理等4个环节的分组分VOCs排放量,分析了其时空演变;运用情景模拟法确定了不同地区和排放环节的减排技术、措施及两者之间的差异性、排放因子的减排率,并构建了3个不同情景,量化分析了未来10年内各省(区、市)炼油行业不同环节的VOCs排放量变化趋势和减排责任.研究结果显示,新中国成立以来,我国炼油行业VOCs排放量以年均12.0%的增速增加至2020年的116.59×10^(4)t,山东、辽宁、广东、江苏和浙江是排放量最高的5个省份,占全国炼油行业VOCs排放总量的55%;无组织VOCs排放占炼油厂VOCs排放总量的40.0%~44.0%,其次为有组织(28.4%~31.3%)、储罐(18.3%~25.3%)和废水处理(5.8%~6.6%)排放;烷烃是炼油厂排放量最大的化学组分(60%),其次是烯烃(17.9%)、芳香烃(15.3%)和OVOCs(3.8%).假设2020年后没有新的控制措施,中国炼油行业2030年的VOCs排放量比2020年增加50%以上,但在现有控制政策下的排放量可能在2025年左右达到高峰,2030年的排放量比2020年约下降8%.如果执行最新的行业放标准、淘汰老旧固定顶罐和外浮顶罐、安装油气回收和治理系统、提高生产设备和储罐的密闭性、全面开展无组织排放检测与修复、采用最佳末端排放控制技术,则2030年炼油行业VOCs排放量较2020年要下降36%~54%.山东是炼油行业VOCs减排潜势最大的省份,而炼油行业VOCs减排压力主要来自河北、辽宁、浙江、江苏和广东.

关键词：炼油行业分环节VOCs排放量 VOCs分组分排放特征 VOCs减排潜势

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高铁酸盐对微生物的灭活特性及影响因素

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环境工程 2022年第4期40卷 1-7页

作者：毛宇陈卓陆韻吴乾元巫寅虎胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室广东深圳518005 清华苏州环境创新研究院江苏苏州215163

高铁酸盐是一种集氧化、消毒和絮凝等多功能于一体的水处理剂,具有广阔的应用前景。综述了高铁酸盐在消毒方面的研究进展,包括高铁酸盐对细菌和病毒的灭活特性及影响消毒效果的主要因素,并将高铁酸盐与氯、臭氧等常规消毒技术在消毒效... 详细信息

高铁酸盐是一种集氧化、消毒和絮凝等多功能于一体的水处理剂,具有广阔的应用前景。综述了高铁酸盐在消毒方面的研究进展,包括高铁酸盐对细菌和病毒的灭活特性及影响消毒效果的主要因素,并将高铁酸盐与氯、臭氧等常规消毒技术在消毒效果、消毒机理、消毒副产物生成量等方面进行了详细比较。高铁酸盐在较宽的pH范围内对不同水体中的细菌和病毒均呈现较好的灭活效果,pH、温度和有机物是影响高铁酸盐消毒效果的重要因素,高铁酸盐和其他消毒技术联用将是未来研究的关注点。

关键词：高铁酸盐水处理消毒微生物灭活特性

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松弛涡旋累积法获取甲烷湍流通量的实验研究

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北京大学学报（自然科学版） 2022年第3期58卷 434-442页

作者：葛红星卫茁睿张宏升康凌南京电子技术研究所南京210039 中国电子科技集团公司智能感知技术重点实验室南京210039 北京大学物理学院大气与海洋科学系气候与海‒气实验室北京100871 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

基于2015年11月至2016年11月华东地区农田下垫面大气湍流和大气环境观测实验资料,采用松弛涡旋累积法(REA)获取农田下垫面甲烷(CH4)湍流通量,并与涡动相关法(EC)获取的甲烷通量进行对比验证。观测期内,REA法获取的温度、水汽、二氧化碳... 详细信息

基于2015年11月至2016年11月华东地区农田下垫面大气湍流和大气环境观测实验资料,采用松弛涡旋累积法(REA)获取农田下垫面甲烷(CH4)湍流通量,并与涡动相关法(EC)获取的甲烷通量进行对比验证。观测期内,REA法获取的温度、水汽、二氧化碳和甲烷湍流通量的经验系数分别为0.59,0.59,0.59和0.58。经验系数b的中位数随归一化采样阈值H_(REA)的增大而减小,HREA=0.8时各物理量的b值离散性最小。以温度T作为代理变量,用REA法获取的CH4湍流通量与EC法的结果具有较好的一致性,说明REA法适用于获取CH_(4)湍流通量。

关键词：松弛涡旋累积法甲烷湍流通量代理变量

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半导体行业废水的反渗透膜污堵机制与控制策略

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环境科学研究 2023年第3期36卷 535-545页

作者：徐雨晴巫寅虎吴乾元王文龙熊江磊罗嘉豪肖卓远胡洪营清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室环境前沿技术北京实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室广东深圳518055 中国电子系统工程第二建设有限公司江苏无锡214135 清华苏州环境创新研究院江苏苏州215163

半导体行业是我国大力发展的高精尖产业,废水产生量大、再生处理难度高.半导体行业废水再生处理过程中,反渗透(reverse osmosis,RO)是重要的污染物去除单元,但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性.本文梳理了半导体行业废水的种... 详细信息

半导体行业是我国大力发展的高精尖产业,废水产生量大、再生处理难度高.半导体行业废水再生处理过程中,反渗透(reverse osmosis,RO)是重要的污染物去除单元,但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性.本文梳理了半导体行业废水的种类与典型污染物,总结了半导体行业废水导致反渗透膜污堵的主要机制及控制手段,提出了针对半导体行业废水特点的膜污堵控制策略.半导体生产的不同工序会产生多种废水,包括含氟废水、含磷废水、含氨废水、重金属废水、有机废水与酸碱废水等.废水中污染物种类多且可生化性普遍较差.通常,不同种类废水分类经分质收集后,进行相应的预处理,之后部分合流处理并进入RO系统.半导体行业废水中的金属离子或氟离子易在反渗透膜面形成无机结垢,表面活性剂易形成有机污堵.反渗透膜污堵可通过预处理、膜清洗与运行条件调控等手段进行控制,如超滤、EDTA清洗剂与pH调节等,但大部分现有手段对半导体行业废水造成的污堵控制能力有限.建议未来开发针对关键污染物的预处理技术与定制化的膜清洗方案;并结合半导体生产工序,提出针对污染物关键相互作用关系的废水收集与再生处理整体策略.

关键词：半导体行业废水反渗透膜膜污堵关键污染物重金属表面活性剂

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