全球变暖背景下青藏高原平均风速的变化特征

青藏高原是全球气候变化敏感区,生态环境极度脆弱。风速是影响青藏高原环境变化的主要动力因素,对土壤风蚀、沙尘暴等环境灾害的形成和发展有着显著的影响。本文基于青藏高原气象站点观测的风速资料,分析了过去近六十年青藏高原平均风速时空变化格局,揭示了主要大气环流因子与青藏高原风速变化的关系。结果表明,近六十年青藏高原年和季节平均风速呈现显著的下降趋势,且存在明显的年代际变化特征;北极涛动指数、印度洋偶极子指数和西风指数等与风速存在不同程度的相关性,表明大气环流变化对青藏高原风速变化有着显著的影响。本文结果加深了对全球变暖背景下区域风速变化的理解,可对青藏高原地区防治土壤风蚀、减缓沙尘灾害危害等提供科学依据。

干旱区光伏电站运营对局地生态环境的影响

光伏发电符合能源产业发展方向,我国光伏电站在西北干旱地区建设最为广泛,但西北干旱地区生态环境较为脆弱,目前,对于干旱区光伏电站运营过程中可能产生的环境影响尚不清楚。以青海省海南州共和塔拉滩光伏发电园为研究区,基于2023年3月—2024年2月光伏电站内光伏区和自然空地区生态环境指标的观测数据,并结合2000—2020年研究区域的遥感监测数据,综合分析了光伏电站的运营对局地大气、土壤、植被等生态环境要素的影响。结果表明:光伏电站的运营对局部大气起到增湿、增大温度极端值、减缓风速的作用,平均增湿3.87%、减少风速0.25m·s^(-1),温度极端值变化1.72℃;对局部土壤起到增温、减湿、降低土壤CO_(2)含量的作用,平均升温1.83℃、湿度减少4.81%,土壤CO_(2)降低156.94ppm。光伏电站运营能够促进电站所在区域植被覆盖度增加和植被生长,对生态系统固碳能力起到正向促进作用,光伏电站及其周围区域NDVI均值增速比海南州地区快0.001kgC·m^(-2)·a^(-1)。光伏电站的运营可明显改善周边生态环境,起到空气增湿、土壤增温、防风固沙、促进植被生长的作用,促使局地生态环境不断向好。

典型石化企业地面火炬挥发性有机物及温室气体排放特征与环境影响

针对我国石化行业减污降碳形势严峻的现实,以具有百万吨乙烯裂解能力的某石化企业中2座地面火炬为研究对象,通过现场采样监测和模型计算,系统探讨了火炬燃烧过程中挥发性有机物(VOCs)和温室气体的排放特征。结果表明:A、B 2座火炬2021年VOCs排放量分别为310.56和77.38 t/a,烯烃是主要排放组分;温室气体排放以含碳化合物燃烧转化产生的CO_(2)为主,排放量约占火炬CO_(2)排放总量的99.98%;2座火炬的臭氧生成潜势(OFP)分别为3011.72和628.97 t/a,乙烯和丙烯分别是A、B火炬OFP的主要贡献者,贡献率分别为39.52%和44.91%;2座火炬年全球增温潜势(GWP)分别为5806.92和1148.46 t/a(以CO_(2)当量计),其中CO_(2)的贡献最大,其导致的直接温室效应是CH4的25.12~35.46倍,是VOCs排放间接导致温室效应的6.64~7.24倍。

我国挥发性有机物(VOCs)研究进展与态势分析

当前我国臭氧(O_(3))污染治理攻坚战已全面打响,挥发性有机物(VOCs)作为O_(3)和细颗粒物(PM2.5)的共同前体物,其污染防治已成为研究热点。采用文献计量学理论和方法,结合国内相关领域的宏观政策动态,综合分析了我国VOCs领域研究的总体进展与趋势、不同阶段研究热点,以及不同治理技术研究热度等,以期为后续相关领域研究提供科学借鉴。结果表明:1)自20世纪80年代我国起步探索VOCs治理以来,国内VOCs研究整体呈明显上升趋势;2)我国VOCs研究历程可划分为萌芽期(1981—1990年)、起步期(1991—2000年)、成长期(2001—2010年)和活跃期(2011—至今)等4个阶段,其中活跃期的出现与我国宏观政策动态密切相关,国家层面上管控政策的不断出台促进了国内VOCs研究快速升温;3)“十二五”是我国VOCs研究的分水岭,前期主要集中于室内空气污染以及吸附法、生物法等基础处理技术,“十二五”以后研究重点聚焦工业源污染治理及宏观管理政策决策;4)从不同VOCs治理技术的研究态势来看,吸附法、催化氧化法的相关研究开展最早,且最近几年的研究热度依然高涨,热力燃烧法在实际应用中较受关注,但热度相对较低;5)治理技术是贯穿我国VOCs研究的一条主轴线,预计在“十四五”甚至更长的时间里,我国VOCs研究将持续侧重于相关减排技术研发应用以及O_(3)污染管控政策决策等方面。

石化行业挥发性有机物泄漏特征及控制效果研究

设备泄漏是石化行业挥发性有机物(VOCs)无组织排放的重要来源。以6家典型石化企业为例,对其VOCs泄漏特征及控制效果进行系统分析。结果表明,(1)法兰及其他连接、阀门对石化企业VOCs泄漏的贡献最大,分别占73.31%和23.74%;(2)各类密封点平均泄漏率为0.29%,平均单点泄漏量为0.13 kg/a;99.4%的密封点VOCs检测浓度低于100μmol/mol,0.02%的密封点检测浓度值大于10 000μmol/mol;(3)开口阀或开口管线、泵的泄漏率最高,分别为2.22%和1.14%,其他类型密封点的泄漏率均低于1%;(4)泄漏点延迟修复率平均为26.06%,比例严重偏高;实施LDAR后VOCs平均减排率仅为14.49%,低于美国63%的减排水平。建议今后一方面要持续加强对泄漏检测技术的探索和创新,引入更加智慧高效的手段提高检漏效率;另一方面应特别重视LDAR全过程质量控制,通过严控不可达点比例和延迟修复率等措施,切实保障VOCs泄漏控制效果。

我国涂料行业生态环境问题研究进展

涂料行业生态环境问题一直受到业界和学术界的广泛关注。采用文献计量学理论和方法,重点分析了我国涂料行业环境问题研究的总体趋势、不同阶段研究热点以及新兴领域研究态势。对2000年以来涂料行业的环境热点问题进行了总结,并对“十四五”期间涂料行业仍以VOCs管控为热点的环境治理方向进行了预判。

干旱区水电站建设运营生态环境影响遥感监测

水力发电是我国重要的清洁能源,然而水电站建设和运营周期长,其对生态系统的长期影响过程还不明确。尤其是干旱地区,因其特殊的地理位置与干旱少雨的气候条件,生态系统自我调节能力差,当地生态环境遭到破坏后往往难以修复。本文以我国干旱区典型水电站——龙羊峡水电站为例,利用Landsat系列卫星数据及陆地遥感产品,应用缓冲区分析、趋势性分析等方法,监测2000—2021年水电站周边生态环境并分析其对周边区域生态环境的影响。结果表明:(1)2000—2021年龙羊峡水电站周边土地利用的格局并未发生明显改变,草地面积相对占比轻微上升,其他类型土地利用占比轻微下降。(2)2000—2021年,龙羊峡水电站周边湿地面积显著增加。(3)龙羊峡水电站周边区域近20a植被生长状况良好,植被覆盖度高值区域面积占比增大。(4)水电站周边区域植被固碳能力提升,随着湿地面积增速放缓,植被生产力逐渐恢复。

基于红外掩日通量法的某石油化工企业VOCs无组织排放实测应用

为进行VOCs无组织排放量的实测,应用红外掩日通量(SOF)方法获取了一家石油化工企业的非甲烷烷烃、乙烯、丙烯的通量,基于实测数据折算了苯系物的排放通量,估算了该企业的排放系数与年排放量,并与清单系数进行了对比。结果显示:非甲烷烷烃、乙烯、丙烯的平均排放通量分别为52 kg·h^(-1)、90 kg·h^(-1)、33 kg·h^(-1),苯系物的折算通量为10 kg·h^(-1);实验排放系数与清单系数的差异在20%以内,但应用系数计算的排放量差距达到57.7%。实测技术可为未来的总量管理与动态清单提供技术支撑。

含石膏建筑垃圾填埋硫化氢产生机理及防治经验

为减少含石膏建筑垃圾填埋产生硫化氢异味污染问题,通过调研建筑垃圾填埋的硫化氢产生机理与环境危害,重点研究国际关于含石膏建筑垃圾处理处置相关政策与防治措施,最终从减少建筑垃圾和生活垃圾混合填埋、借鉴最佳可行控制技术思路、强化建筑垃圾资源化利用等角度为我国含石膏建筑垃圾的管理提供建议与借鉴。

我国恶臭污染防治研究进展

以我国恶臭污染相关研究及政策标准为基础,深入探究我国恶臭污染防治研究进展,研究发现:我国恶臭污染研究起步初期与国家恶臭排放标准的颁布相关,爆发期可能与水污染和挥发性有机物(VOCs)污染管控政策的出台密切相关,政策的发布大力推进了黑臭水体以及与VOCs相关的异味污染研究;我国主要研究的恶臭物质的研究热点集中于硫化氢、挥发性有机物、硫醇类、氨、硫化物、胺类、苯系物、硫醚类和醛酮类等低嗅阈值、分布广泛的组分;主要监测技术有三点比较式臭袋法、GC-MS和电子鼻测试法;主要恶臭污染治理技术有微生物处理法、吸附法、吸收法、等离子催化法、催化燃烧和除臭剂等;我国恶臭污染防治工作存在管理与技术等方面难点与痛点,未来恶臭污染研究应关注居民感受度,从政策管理研究和技术研究两个维度支撑我国恶臭污染治理工作。

基于模糊层次分析法的VOCs泄漏检测与修复效果评估体系研究

基于模糊层次分析法(FAHP),从国内现有泄漏检测与修复(LDAR)相关标准和技术指南中筛选出项目建立、现场检测、泄漏修复与复测、台账管理4个层面14项评估指标,构建LDAR实施效果评估的层次结构模型,通过对专家、企业、第三方服务商3类群体代表发放30余份问卷调查,进而计算指标权重,以解决国家日益重视挥发性有机物(VOCs)管控形势下,如何科学评估LDAR实施质量的难题。结果显示,LDAR实施效果评估中一级指标排序依次为泄漏修复与复测(0.305)、项目建立(0.281)、现场检测(0.245)和台账管理(0.169),14项二级指标权重排序中泄漏修复及时性权重最高、免予检测合规性权重最低。研究在权重值的基础上建立一套系统的LDAR实施效果评估体系,并将其应用于制药、塑料制品、合成树脂、涂料油墨制造的10家企业,得出制药行业整体实施效果偏好,合成树脂与涂料油墨行业实施水平相当,塑料制品企业在落实LDAR工作的合规性略低。

上海某居民区恶臭污染溯源、臭氧生成潜势及健康风险评估

针对上海某居民区恶臭投诉问题,对恶臭物质来源、特征及其风险评估展开相关研究。利用正定矩阵因子分解(positive matrix factorization,PMF)模型对居民区恶臭点连续监测数据进行来源解析,共识别出3个排放源,分别为餐厨垃圾源(41.24%)、农业源(32.85%)、二次生成和尾气排放混合源(25.91%),确定餐厨垃圾源为居民区恶臭的主要来源。通过分析监测点位间主要致臭物质异味活度值(odor active value,OAV)的相关性,可知居民区受到餐厨垃圾预处理车间和生化车间的恶臭污染为主,全天受影响程度具有间歇式变化特征。通过计算预处理、生化处理和深加工3个车间排气筒的恶臭物质的臭氧生成潜势(ozone formation potential,OFP),可知各物质种类对OFP的贡献率从大到小依次为羰基类(37.46%)、醇类(21.38%)、烯烃类(15.52%)、挥发性脂肪酸类(13.70%)、芳香烃类(4.02%)、含氮化合物(3.90%)、烷烃类(1.77%)、酯类(1.29%)、硫化物(0.95%)、含氯有机物(0.01%),羰基类、醇类、烯烃类、挥发性脂肪酸类为该厂区OFP贡献的代表物质种类。各车间的OFP从高到低依次为预处理车间(27051.82μg/m^(3))、生化车间(7547.51μg/m^(3))、深加工车间(1647.14μg/m^(3)),乙醛、丙烯酸、1-丁烯、甲醛、乙醇、丙烯和苯酚对OFP的贡献率在3个排气筒中均较高,是该餐厨垃圾处理厂区生成臭氧的主要污染物质,并且乙醛对OFP的贡献率最高。敏感点恶臭物质的健康风险评估结果表明,监测期间累计非致癌风险指数与致癌风险指数均超过美国国家环境保护局(U.S.Environmental Protection Agency,U.S.EPA)推荐的安全阈值,主要贡献物质分别为丙烯醛和甲醛。因此,乙醛、丙烯醛和甲醛应作为餐厨垃圾处理厂中恶臭物质的优先监控指标。

基于Web of Science的废气生物净化与转化技术文献计量分析

近年来,因运行成本低且不会产生二次污染,废气生物净化与转化技术(biological purification and conversion technology for waste gases,BPCTWG)受到越来越多的关注。为了深入了解BPCTWG演变趋势及研究热点,基于Web of Science核心合集数据库对1995∼2021年之间收录的相关文献进行计量。结果表明,全球发文量不断增长,其中发表文章总量排名前三的国家是中国、美国和西班牙,国家之间的合作关系呈现出较强的区域性;在发文机构方面,中国科学院共发表文章90篇,是发文总量最多的机构;在该领域作者中,欧洲作者的文章质量较高而中国作者则更为活跃,Rene是发表论文最多的作者;《Bioresource Technology》《Chemosphere》和《Journal of Hazardous Materials》是该领域的主要期刊;关键词分析表明,该领域的研究热点集中在生物滴滤塔、挥发性有机物、生物降解等方面。

上海市锅炉及工业窑炉大气污染排放分析

以上海市除发电厂外所有使用煤、焦炭、木柴以及重油等高污染燃料的锅炉和工业窑炉为研究对象,应用排放系数法对它们的大气污染物及温室气体排放情况进行了估算和分析,并就进一步控制锅炉和窑炉污染、持续改善上海空气质量提出了科学建议。研究表明,2009年上海市锅炉、窑炉共排放SO2 3.63万t、NOx 2.44万t、PM10 0.69万t、CO2 817.27万t,分别占上海市相应污染物排放总量的13.5%、5.8%、3.2%和3.9%;从锅炉和窑炉使用的能源种类来看,燃料煤排放的污染物最多,其排放的SO2、NOx、PM10和CO2分别占锅炉和窑炉相应污染物排放总量的85%、89%、81%和81%;从锅炉容量来看,4 t/h及以下的小锅炉对4种排放物的平均贡献均在1/3左右,由于这部分锅炉数量多、分布广,且环保措施相对落后,是今后上海市锅炉污染治理的重点。建议＂十二五＂期间,上海市对现有的锅炉和窑炉分阶段实施清洁能源改造,进一步削减近地层大气污染物排放,持续改善上海市空气质量,促进全市能源结构调整和产业结构转型。

基于WATER9模型的石化行业废水处理环节VOCs排放研究

简述了石化废水挥发性有机污染物(VOCs)排放特征及相关定量方法,以国内某石化企业废水处理站为例,应用WATER9模型估算了废水处理环节的VOCs排放量,讨论了废水温度等主要参数对废水VOCs排放量的影响,并提出了相关建议。结果表明:案例废水处理站的VOCs排放量为285 t/a;在各类废水处理设施中,调节池和氧化沟的VOCs排放量最大,二者排放总量占整个废水处理站VOCs排放量的90%;废水温度、加盖情况、废水属性以及表面风速对石化废水的VOCs排放量影响较大,在使用WATER9模型进行计算时,应尽量获得这些参数的实际情况和水平,以提高估算结果的准确性。

上海市燃煤锅炉清洁能源替代进程与展望

文章总结回顾了上海市燃煤锅炉清洁能源替代历程,并对现有的相关政策进行了系统地梳理和解读,在此基础上结合实际推进情况,分析了上海市清洁能源替代的进展和成效,并根据近期出台的相关政策对该项工作在今后的发展趋势进行了展望。

上海臭氧及前体物变化特征与相关性研究

于2010年1～12月期间,在上海城区内采用在线连续观测,分析该地区近地臭氧与其前体物的季节变化规律及相关性,探讨了臭氧浓度与OX和NO2光解速率之间的关系。结果表明,观测期间,上海地区O3总超标天数为13天,超标率为3.56%。O3浓度变化呈现明显的秋冬低、春夏高的季节变化。O3浓度日变化规律呈典型单峰变化,O3各前体物呈双峰形分布,冬季O3与NOX的相关性最强。对OX的贡献中,秋冬以NO2为主,春夏以O3为主;夜间以NO2为主,白天以O3为主。臭氧浓度与OX和NO2光解速率变化规律基本一致。