检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2022年第7期67卷 685-696页

作者：黄文博李金惠曾现来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

日益激增的固体废物与环境安全、资源安全、产业安全密切相关,无害化是固体废物管理的根本目的,如何对其进行精准定量评估一直未得到有效解决.本研究利用可去除性刻画无害化,基于统计熵理论和有害物质污染分级,对典型工业固体废物中有... 详细信息

日益激增的固体废物与环境安全、资源安全、产业安全密切相关,无害化是固体废物管理的根本目的,如何对其进行精准定量评估一直未得到有效解决.本研究利用可去除性刻画无害化,基于统计熵理论和有害物质污染分级,对典型工业固体废物中有害物质可去除性进行理论核算,定量评估了当前技术条件下固体废物无害化和资源化的边界.结果显示,典型工业固体废物可去除性范围为11~66 bit^(-1);有害物质种类、稳定性及含量对可去除性影响明显,固体废物中有害物质的稳定性较高,需要额外供给能量改变其物相组成或价态,使其更易富集脱除或固化稳定,但去除性的提升具有效率限制,临界值与初始可去除性相关;对比矿床开采最低工业品位,发现工业废物中50%以上有害物质的可去除性低于最低工业品位条件下的可去除限值;现有技术下,只有金尾矿、钢渣、粉煤灰等6种工业废物去除指数大于0,适宜采用物质回收的方式实现有害物质去除,通过资源化途径降低固体废物的环境属性,其余工业废物环境属性较强,无法通过该方式实现有害物质去除或不具备经济可行性.工业废物中有害物质可去除性差异小,难以通过同一技术进行定向分离去除.因此,应将环境属性纳入固体废物分级分类方式,通过全过程无害化精准核算,协助再生资源行业进行有害物质治理和资源化开发方案设计,指导固体废物处理处置技术升级更新.

关键词：固体废物无害化环境属性可去除性学科交叉

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机理和数据混合驱动的城市排水管网建模方法研究

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给水排水 2024年第11期50卷 149-159页

作者：黄振宇王一茗张大臻董欣清华大学环境学院北京100084 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

针对城市排水管网的高精度仿真,提出一种机理与数据混合驱动的城市排水管网水力建模方法。该方法利用一维圣维南方程组和人工神经网络分别刻画排水系统中的水量传输过程、机理方程模拟的误差。为评估模型性能,以某市排水系统某排水片区... 详细信息

针对城市排水管网的高精度仿真,提出一种机理与数据混合驱动的城市排水管网水力建模方法。该方法利用一维圣维南方程组和人工神经网络分别刻画排水系统中的水量传输过程、机理方程模拟的误差。为评估模型性能,以某市排水系统某排水片区为模拟对象建模,分别利用实际监测和数学试验进行混合驱动模型测试,并与纯机理驱动模型进行对比。结果表明混合驱动模型在实际降雨下流量、液位模拟准确性比纯机理模型提升26.5%;在数学试验场景下流量、液位准确性分别提升59.0%和6.1%,稳定性提升54.5%,2.6%;而模拟耗时仅增加了1.1%。研究提出的混合驱动仿真模型在一定程度上提升了模拟的准确性和稳定性,可更好地支撑城市排水系统的运行管理。

关键词：排水管网混合驱动建模人工神经网络

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2018~2022年北京市PM_(2.5)污染过程时空、气象及传输特征

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环境科学 2025年第3期46卷 1265-1274页

作者：郭元喜刘保献李云婷沈秀娥王书肖宋倩陈晨孙峰陈阳孙瑞雯李倩尹德嘉姜越琪董赵鑫北京市生态环境监测中心大气颗粒物监测技术北京市重点实验室北京100048 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 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

基于PM_(2.5)监测数据、气象观测数据以及CMAQ-ISAM空气质量模型,分析了2018~2022年北京市108次PM_(2.5)污染过程的时空变化、气象条件以及区域传输情况.结果表明,PM_(2.5)污染过程的过程次数、过程平均浓度、过程峰值浓度均呈现明显改... 详细信息

基于PM_(2.5)监测数据、气象观测数据以及CMAQ-ISAM空气质量模型,分析了2018~2022年北京市108次PM_(2.5)污染过程的时空变化、气象条件以及区域传输情况.结果表明,PM_(2.5)污染过程的过程次数、过程平均浓度、过程峰值浓度均呈现明显改善趋势,并且,中重度污染过程的改善程度显著优于轻度污染过程.分季节来看,夏季PM_(2.5)污染过程基本消失,其他季节的污染程度则有待进一步改善.从日变化来看,重度污染过程的浓度改善主要源于白天至前半夜时段.近5 a来,过程浓度平均值东南高、西北低.其中,经济技术开发区浓度最高,延庆区浓度最低.从空间演变来看,2018~2022年,各区过程浓度平均值全部大幅下降,下降幅度为13~31μg·m^(-3),下降率为11%~25%;各区污染天数全部大幅改善,改善幅度为35~52 d,改善率为56%~68%.平均风速、平均相对湿度和西北风频率是污染过程期间对北京市PM_(2.5)浓度影响最大的3个气象要素,污染天的平均风速为1.6 m·s^(-1),平均相对湿度为62.4%,西北风频率为3%.北京市污染过程大多始于东部和南部,东南边界站早于全市12 h发生污染,南部、西南和东部边界站分别早于全市10、8和5 h发生污染.PM_(2.5)污染过程发生期间,北京市本地贡献率为34%,区域传输贡献率为66%.区域上,河北省对北京市的传输贡献率最大,为33%.分城市来看,近周边保定、廊坊、天津和唐山对北京市传输影响最突出,传输贡献率分别为9%、6%、5%和5%.分传输通道来看,东南通道贡献率为24%,西南通道贡献率为23%,建立区域联防联控机制十分必要.

关键词： PM_(2.5) 时空变化气象条件区域传输北京市

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呼包鄂榆城市群耦合空间碳排放生态网络构建

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生态学报 2023年第10期43卷 4086-4097页

作者：耿瑜爽李巍乐荣武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

构建生态网络是维持景观连通性、提升包括固碳在内的生态系统服务功能的重要手段。为了更好地响应固碳增汇目标及其政策要求,有必要将空间碳排放因素纳入区域生态网络分析框架。选择高能耗、高碳排且生态脆弱的呼包鄂榆城市群作为研究区... 详细信息

构建生态网络是维持景观连通性、提升包括固碳在内的生态系统服务功能的重要手段。为了更好地响应固碳增汇目标及其政策要求,有必要将空间碳排放因素纳入区域生态网络分析框架。选择高能耗、高碳排且生态脆弱的呼包鄂榆城市群作为研究区,采用生态系统服务和连通性分析识别生态源地,并结合电路理论和重力模型提取生态廊道,得到区域景观生态格局;通过获取夜间灯光数据模拟得到城市群栅格尺度碳排放空间格局,并与景观生态格局进行空间叠加,以此补充“生态-碳排”耦合节点和规划廊道,进而构建考虑区域碳排放空间格局的城市群生态网络。结果表明:1)仅考虑生态因素构建的区域生态网络东西两侧生态源地连通性不足,网络呈“中部阻断型”分布;2)区域碳排放存在明显空间特征,高值区出现在人为生态扰动显著的中部矿产资源开发区和主要城镇地区;3)通过耦合区域碳排放格局,补充了23个“生态-碳排”耦合节点和67条规划廊道,生态网络结构由树状转变为蜂巢状,网络闭合度、线点率和连接度分别提升了92%、30.48%和27.45%。因此,通过耦合空间碳排放因素改进的生态网络构建方法,对于提高生态网络的多功能性和稳定性,以及促进以增加碳汇能力为目标的生态保护与修复均具有重要意义。

关键词：生态网络空间碳排放生态-碳排耦合节点生态系统服务固碳增汇

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塑料中高关注物质(SVHCs)的赋存分布、物质流及环境释放研究进展

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环境科学 2024年第12期45卷 7253-7261页

作者：刘俊宙陈嘉喆景侨楠张少轩陈安娜陆蓉静刘建国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 北京大学碳中和研究院北京100871

各类塑料制品中广泛分布的塑料添加剂赋予塑料以阻燃、增塑和抗氧化等优异功能,但其中已有100多种因其潜在的环境和健康危害性被列入欧盟高关注物质(SVHCs)候选清单.以上SVHCs普遍分布在各类塑料及各行业产品中,比较集中分布在PVC和PUR... 详细信息

各类塑料制品中广泛分布的塑料添加剂赋予塑料以阻燃、增塑和抗氧化等优异功能,但其中已有100多种因其潜在的环境和健康危害性被列入欧盟高关注物质(SVHCs)候选清单.以上SVHCs普遍分布在各类塑料及各行业产品中,比较集中分布在PVC和PUR等类塑料和包装、汽车、建材、电子电器和纺织等行业中.在不同功能的SVHCs中,增塑剂和阻燃剂用量最高,品类相对集中,一直是国内外化学品风险评估和风险管理关注的重点.现有研究已建立起塑料制品中SVHCs物质流分析方法,揭示出PBDEs、HBCD和PAEs等典型阻燃剂和增塑剂类SVHCs在塑料制品全生命周期普遍存在的环境和健康风险;大量SVHCs随塑料产品寿命终结进入废物阶段,揭示了各类含SVHCs塑料废物环境无害化管理的重要性.除在产品使用周期发生的环境释放外,各种形式的塑料释放所产生的塑料碎片,构成了环境中各种SVHCs的长期释放源,对生态环境和人体健康造成持久威胁.未来亟需重视各类塑料制品中大量潜在有害化学品的识别及其全生命周期环境释放与风险评估研究,尤其包括塑料中有害化学品排放系数测算、动态物质流分析方法的优化,以及塑料释放途径有害化学品释放机制研究等.

关键词：塑料中化学品高关注物质(SVHCs) 赋存与分布物质流分析(MFA) 环境释放

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AAO+流态化生物载体工艺的菌群结构分析

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中国给水排水 2023年第19期39卷 11-18页

作者：刘敏房阔王凯军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

为进一步提高脱氮除磷效率,某污水处理厂在好氧池投加填料,将生化段工艺升级为改进型AAO+流态化生物载体工艺(FBC/MBBR)。为考察工艺稳定运行后的微生物菌群结构及功能,采用宏基因组测序方法对缺氧池混合液、好氧池填料和混合液样本进... 详细信息

为进一步提高脱氮除磷效率,某污水处理厂在好氧池投加填料,将生化段工艺升级为改进型AAO+流态化生物载体工艺(FBC/MBBR)。为考察工艺稳定运行后的微生物菌群结构及功能,采用宏基因组测序方法对缺氧池混合液、好氧池填料和混合液样本进行分析。结果表明,在门水平上,缺氧池混合液、好氧池填料和混合液中的优势类群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)。检测到的聚磷菌(PAO)主要为Accumulibacter(0.81%~0.99%)、Tetrasphaera(0.35%~0.75%)、Mycobacterium(1.00%~1.54%);在好氧池填料上检测到较高丰度的Nitrosomonas(2.8%)和Nitrospira(2.8%);反硝化功能菌主要包括Dechloromonas、Flavobacterium等。此外,还量化比较分析了与硝化、反硝化、厌氧氨氧化等脱氮过程相关的功能基因。

关键词：城市污水脱氮除磷 FBC/MBBR工艺菌群结构宏基因组分析

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连续流培养好氧颗粒污泥研究进展

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中国环境科学 2022年第4期42卷 1726-1736页

作者：付香云余诚王凯军马金元刘敏清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100084

好氧颗粒污泥(AGS)因其沉降性能好,生物量高,抗冲击能力强等优点而受到青睐.相比于传统的序批式反应器(SBR),连续流AGS技术具有易于操作控制以及匹配实际污水厂的大水量,连续流的优势,因而更具有研究价值和应用潜力.通过文献分析和整理... 详细信息

好氧颗粒污泥(AGS)因其沉降性能好,生物量高,抗冲击能力强等优点而受到青睐.相比于传统的序批式反应器(SBR),连续流AGS技术具有易于操作控制以及匹配实际污水厂的大水量,连续流的优势,因而更具有研究价值和应用潜力.通过文献分析和整理,归纳了连续流AGS技术面临的挑战,总结了连续流培养AGS的研究现状和经验教训,并对未来的研究方向进行展望,以期进一步推进连续流AGS技术的实际应用.

关键词：好氧颗粒污泥连续流培养策略选择压饱食饥饿

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网络视角下城市物质代谢过程解析——以京津冀13城市为例

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生态学报 2023年第7期43卷 2676-2687页

作者：王心静张妍刘凝音环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京师范大学环境学院北京100875

城市作为物质吞吐量的集中区,往往存在一定的资源消耗和环境问题。京津冀是中国北方经济规模最大的地区,负载着巨大的资源环境压力。以京津冀地区为例,在计算城市物质输入与输出的基础上,运用生态网络分析方法对代谢系统内部的具体路径... 详细信息

城市作为物质吞吐量的集中区,往往存在一定的资源消耗和环境问题。京津冀是中国北方经济规模最大的地区,负载着巨大的资源环境压力。以京津冀地区为例,在计算城市物质输入与输出的基础上,运用生态网络分析方法对代谢系统内部的具体路径和节点关系进行深入探究,并分析其变化。结果表明,京津冀地区97%的流量都集中于各城市内部,各城市之间的优势互补有待加强。2017年京津冀13城市代谢总流量增长为2000年的3.3倍,其中承德、秦皇岛和唐山增长最为迅速,而衡水是唯一一个流量下降的城市。各城市的关键路径中有71.8%呈现流量上升态势,加工制造业为涉及关键路径最多的部门,其中加工制造业-环境为大多数所有城市共有的关键路径。掠夺/控制是京津冀13城市的主导关系类型;2000—2017年间13城市总体的生态关系良性转变少于劣性转变,致使共生关系数量下降,需要从交通运输业、采掘业和加工制造业等重点部门上寻求突破。关键路径及生态关系等代谢网络特征及其变化的识别,有效打破了城市代谢的“黑箱”,为缓解不同城市物质利用所带来的资源环境问题提供可靠理论依据。

关键词：城市物质代谢生态网络分析关键路径生态关系京津冀

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PM_(2.5)和臭氧对前体物减排和气象变化的响应及其政策启示

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环境科学研究 2023年第2期36卷 223-236页

作者：董赵鑫丁点姜越琪郑昊天邢佳王书肖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

《大气污染防治行动计划》实施以来,我国重点区域PM_(2.5)浓度快速下降,但臭氧(O_(3))浓度逐步上升,大气污染控制形势已由单一的PM_(2.5)控制转变为PM_(2.5)和O_(3)的协同控制.了解PM_(2.5)和O_(3)对前体物排放变化和气象条件变化的响应... 详细信息

《大气污染防治行动计划》实施以来,我国重点区域PM_(2.5)浓度快速下降,但臭氧(O_(3))浓度逐步上升,大气污染控制形势已由单一的PM_(2.5)控制转变为PM_(2.5)和O_(3)的协同控制.了解PM_(2.5)和O_(3)对前体物排放变化和气象条件变化的响应,对制定PM_(2.5)和O_(3)协同控制策略具有重要意义.本文通过使用FNL全球再分析资料和自下而上的排放清单ABaCAS-EI,结合三维空气质量模式和响应曲面模型,评估前体物变化和气象条件变化后PM_(2.5)和O_(3)浓度的响应,并依据解析的响应关系提出了前体物减排、联防联控区域划分和目标设定等方面的政策建议.结果表明:(1)VOCs减排对降低各省份PM_(2.5)和O_(3)浓度均有利,NO_(x)的减排量不足会导致京津冀、长三角地区的O_(3)浓度和京津冀地区的PM_(2.5)浓度增加,为避免PM_(2.5)和O_(3)年评价值反弹需要的VOCs与NO_(x)减排比分别为15%~25%(PM_(2.5))和5%~90%(O_(3)).(2)O_(3)污染防治需要更大范围的联防联控,对于京津冀地区,需要考虑引入河南省和山东省的联合控制,对于长三角和珠三角地区,还需要联合江西省、福建省进行控制.(3)气象条件对PM_(2.5)和O_(3)背景值的影响较大,使用3年或5年滑动平均值可以有效降低气象条件年际变化对PM_(2.5)和O_(3)浓度的影响(对于PM_(2.5),2008—2019年其背景值极差的降幅分别为35%~81%或60%~86%;对于O_(3),极差的降幅分别为40%~67%或53%~87%).采用多年滑动平均有助于科学设定和考核PM_(2.5)和O_(3)的控制目标.研究显示:PM_(2.5)和O_(3)的协同控制依赖于NO_(x)和VOCs的协同减排,其减排比例在不同地区存在差异;此外,科学的PM_(2.5)和O_(3)的协同控制还需要更大范围的联防联控和评价指标的持续更新.

关键词： PM_(2.5) O_(3) 协同控制气象波动响应曲面模型

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基于光腔衰荡光谱技术NO_(3)和N_(2)O_(5)在线测量系统的表征与应用

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 563-574页

作者：张田甜左澎马璟钰叶春翔林伟立朱彤民族地区生态环境国家民委重点实验室(中央民族大学) 北京100081 环境模拟与污染控制国家重点实验室北京大学环境科学与工程学院北京100871

报道自主研发的基于光腔衰荡光谱技术的大气NO_(3)/N_(2)O_(5)在线测量系统及其参数表征结果。在时间分辨率为1min的情况下,NO_(3)和N_(2)O_(5)最低检测限分别为1.7×10^(-12)和2.9×10^(-12)。在采样流量6L/min和使用1天滤膜... 详细信息

报道自主研发的基于光腔衰荡光谱技术的大气NO_(3)/N_(2)O_(5)在线测量系统及其参数表征结果。在时间分辨率为1min的情况下,NO_(3)和N_(2)O_(5)最低检测限分别为1.7×10^(-12)和2.9×10^(-12)。在采样流量6L/min和使用1天滤膜的情况下,利用标准源实验确定NO_(3)和N_(2)O_(5)的采样损耗分别为17.0%和18.0%。Allan方差分析结果表明,在60~100s积分条件下可获得较好的系统稳定性。在北京城区开展大气NO_(3)和N_(2)O_(5)观测,结果表明测量系统可以满足大气环境中NO_(3)及N_(2)O_(5)的高灵敏度测量。

关键词： NO_(3) N_(2)O_(5) 光腔衰荡光谱技术参数表征

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