航空器巡航阶段燃油消耗所致温室效应评估的研究综述

缓解航空器巡航阶段的温室效应是实现民航绿色发展、应对气候变化的有效途径。文章首先概述了航空器巡航阶段温室效应的诱发因素,具体可分为温室气体(如CO_(2)、NO_(x)、HC)与生成物(如凝结尾),梳理了主要温室气体排放及凝结尾生成的评估模型;其次,从辐射强迫、全球增温潜能、绝对全球温变潜势和环境成本等维度总结了用于衡量巡航阶段温室效应的常见评估指标。接着,从技术层面与运行层面厘清了减缓巡航阶段温室效应的防治措施。最后,从深化温室效应影响分析、协同设计运行方案、融合TBO运行等方面展望了民用航空器巡航阶段温室效应领域研究的发展趋势。以期为绿色民航建设、民航可持续发展提供支持。

进场飞机污染物减排策略研究

近年来,随着全球航空业的快速发展,航空运输量呈现出急剧增加的趋势,在这一过程中,相关航空器的污染物排放问题日趋严重,极大地影响到大气环境质量。基于这种情况,当前的相关研究中,对飞机污染物的排放关注程度也越来越高,在该研究之中,通过对当前我国进场飞机的污染情况进行总结与分析的方法,结合实际情况与飞机的燃油消耗模型,提出若干降低进场飞机污染的措施,包括优化机队、航线及高度层配备等,期望对实际工作提供帮助。

中国航空碳排放及其效率时空演化特征分析

航空碳排放不仅影响空气质量且可造成温室效应。中国正处于从民航大国向民航强国迈进的关键时期,提高航空碳排放效率是行之有效的航空碳减排手段。运用可拓展随机性环境影响评估模型(STIRPAT)对中国2004-2019年航空碳排放总量的时空演变特征进行分析,以探明不同尺度区域航空碳排放的空间差异与空间关联表现;运用基于非期望产出的超效率松弛变量模型(SBM)和标准差椭圆分析法(SDE)对中国航空碳排放效率的时空分布与格局演化过程进行判定,以分析各省域航空碳排放效率的差异,并给出有效的航空碳减排方略。研究发现:2004-2019年,中国航空碳排放总量持续增长,航空碳排放增长率和航空碳排放强度均呈波动下降趋势;四大经济区航空碳排放总量分布总体表现为“东部>西部>中部>东北”的格局,东部仍是中国航空碳排放的主要区域;高碳排放区较分散,还未形成省域之间连片的碳排放高值区。2004-2019年,中国航空碳排放效率总体呈现“M”型波动上升趋势,各省域航空碳排放效率均不同程度的提高,但主要以低效率区、中效率区为主;各省域之间的航空碳排放效率差异性经历了逐渐减小到逐步增大的过程,但总体航空碳排放效率空间分布格局以南—北方向为主导。从全国、区域、省域3个尺度研究航空碳排放及其效率的时空演化特征,可辨析航空碳排放区域排放特征,有效探索区域航空碳减排的差异发展策略;对提高中国民航产业可持续发展,促进民航经济的绿色、低碳、高效发展以及推进各区域的差异化减排进程有理论指导意义。

改良UASB处理酒精废水启动试验研究

为增强抗冲击负荷能力和保证颗粒污泥与废水充分混合,在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器内三相分离器前增设强制内回流装置,形成改良UASB反应器,利用污水处理站UASB厌氧污泥,处理酒精废水。结果表明,UASB整个启动期为61 d,启动的第40天出现颗粒污泥,UASB启动期间对COD、SS的平均去除率分别为70%、11%,出水pH在6.4～7.8,挥发性脂肪酸的质量浓度降到200 mg.L-1以下,有利于后续单元对废水的处理。

航空发动机全生命周期碳排放计量方法研究

航空产业是碳排放八大重点行业之一,航空产业的碳排放主要受航空发动机碳排放的影响,因此亟需开展航空发动机碳排放计量方法研究。以生命周期评价作为航空发动机碳足迹的量化方法,将航空发动机全生命周期碳排放分为燃料周期碳排放与材料周期碳排放,并分别进行统计;将航空发动机系统边界进行划分,对各个阶段进行数据收集,并对数据做出要求,得到一套相对完整的航空发动机碳排放计量方法。本文得到的方法可以从生命周期的角度全面评估航空发动机碳排放,能够为航空发动机全生命周期碳排放计量提供指引,从燃料角度与材料角度为减排提供理论基础。

民航发动机巡航阶段排放扩散模型研究

民航发动机大量的排放物给全球气候的变化增加了贡献度,为了进一步研究航空排放对环境的影响,国际上已经进行了大量有关排放、扩散方面的研究,如美国机场的EDMS系统计算机场各种污染物浓度并得出其扩散模式等,但对飞机巡航阶段排放物扩散状况的研究很少。从机载QAR数据中提取相关参数,采用高斯扩散理论,着重研究了民航发动机在巡航阶段排放扩散模型,用MATLAB对发动机CO2排放进行了数值模拟,为进一步建立排放物扩散控制体系或方法提供依据。

机载膜空气分离装置分离特性

机载膜空气分离装置的用途就是提供飞机油箱惰性化技术所需要的富氮气体。本文通过在地面建立惰化系统模拟试验台,对国内某厂生产的膜机载空气分离装置展开了较为系统的理论分析及试验研究。研究结果表明:(1)输入空气压力、输出产品气流量和海拔高度(环境背压)均对膜装置的分离性能有着重要的影响,尤其在低海拔高度下,当输入空气压力较低、而输出产品气流量要求较大时,该影响更为显著;(2)无论在什么海拔高度条件下,环境温度对膜装置分离性能均有一定影响;(3)输入空气温度对膜装置分离性能的影响较小。文章指出:在实际惰化系统设计中,需综合考虑输入空气压力、输出产品气流量、海拔高度和温度等因素,采取恰当的流量和浓度变化规律,才能满足飞机油箱在整个飞行时段内的惰化技术要求。

飞机噪声评价体系研究

我国现有的飞机噪声评价体系考虑因素较多 ,测算复杂 ,加上与城市区域环境噪声评价体系完全不同 ,使用中带来诸多不便。论文建立一套新的飞机噪声评价体系 ,即联合使用等效声级Leq和单个事件暴露声级Lse作为评价指标 ,将机场噪声限制标准分 3个时间段分别设置 ,晚上的标准比白天的严格 5dB ,夜间的标准比白天严格 10dB。另外还推导了单个噪声事件评价指标Lepn和Lse的换算关系。采用新的评价体系可以将机场周围飞机噪声与其他交通噪声叠加 ,真实反映机场周围声环境。

面向飞行高度层优化的凝结尾和风因素综合指数法

飞行高度层的选择是航空公司制定飞行计划的重要内容。为了节能减排、保护环境、提高航空公司利益,提出基于凝结尾和风因素的综合指数法来优化飞行高度层。将飞行高度层上的风和凝结尾因素归一化为风因数和凝结尾因数,确定最小综合指数对应的高度层为优化高度层。以四川航空公司成都双流至上海浦东的航段为例进行验证。实例表明,使用优化后的飞行高度层可以降低凝结尾的生成;并有效利用风向,达到节约成本,减少环境影响的目的。

过氧化氢/紫外线/臭氧氧化技术处理肼类污水的应用

采用放大试验规模(处理量1 m^3/h)的H2O2(过氧化氢)/UV(紫外线)/O3(臭氧)氧化技术处理肼类推进剂污水,在30.0±1.6℃,pH=9.0±0.2的条件下,研究肼类的过氧化氢增强光解臭氧化降解。对比不同氧化技术的协同效应以及对污水降解的影响,重点考察过氧化氢、紫外线、臭氧和初始浓度等工艺参数对降解效果的影响,对氧化技术的应用进行了优化。研究结果表明:该技术可使COD去除率提高27.66%,肼类的降解速率随着过氧化氢投加量、紫外线辐射强度、03投加速率和水质地提高而升高,随着初始质量浓度的提高而下降。在最佳工艺下,处理5000 mg/L质量浓度的废水,处理60 min时,COD去除率分别为98.62%(偏二甲肼)、99.17%(甲基肼)、99.94%(肼)和93.25%(单推-3)。

偏二甲肼废水处理技术进展

对近几年偏二甲肼(UDMH)废水的处理技术和方法进行了综述,包括物理处理法、生物处理法、化学处理法和新型处理技术等。介绍了这些方法的研究现状及优缺点,并对UDMH废水处理技术进行了展望。

国际航空碳排放权分配公平性研究

以人均国际航空CO_2历史累计排放为基础,借用收入分配公平的研究思路,构造了碳洛伦兹曲线和碳基尼系数,以此来测度各国历史上国际航空碳排放权的不公平使用。对碳基尼系数计算分析表明,历史上国际航空碳排放存在巨大的不公平性,但随累计起始年的延后,不公平性被部分掩盖。国际航空碳排放权公平分配是构建国际航空全球减排机制的关键问题,本文提出的以责任-能力指数为基础构建的国际航空碳排放权分配方案,体现了公平原则。以实现"2020年碳中性"目标为例,运用本文构建的分配方案,计算出了各国2021年分配的碳减排量。

新生态MnO_2的制备及处理造纸废水的实验研究

实验制备并表征了XS - 1、XS - 2、XS - 3和XS - 4四种新生态MnO2 ,比较了它们对造纸废水的CODCr去除率和脱色率。结果表明 ,XS - 1和XS - 2样品的处理效果较好。选择XS - 1作为处理剂 ,研究了 pH值、投加量、温度等因素对处理效果的影响 ,并探讨了作用机理。当 pH值小于 1 .5、投加量为 50mg/ 1 0 0mL时 ,1 5℃下振荡 1h后 ,对CODCr为 3680mg/L、色度为 650倍的造纸废水的CODCr去除率达 60 % ,脱色率可达 91 %。

飞机氮氧化物排放指数计算方法研究

飞机发动机的噪声和氮氧化物排放已成为日益严重的环境问题,对人类和生态环境的影响越来越严重。自国际民航组织颁布国际民航公约附件16《第Ⅰ卷航空器噪声》和《第Ⅱ卷航空发动机排放物》以来,为控制航空器发动机排放物污染,特别是氮氧化物污染,国际民航组织一直在研究更加严格的发动机排放物限制标准,以减少航空活动中飞机发动机对人类和环境的影响。以实例的形式列举了B787-800在4个阶段氮氧化物排放指数(EINOx)的计算过程,可为我国大飞机氮氧化物排放适航标准提供信息参考。

民用航空企业《温室气体排放核算与报告要求》国家标准解读

本文对2015年11月发布的民用航空企业GB/T 32151.6《温室气体排放核算与报告要求》的适用范围、核算边界和范围、核算方法、数据质量管理和报告要求等内容进行了详细解读,以期帮助标准使用者更好的理解该标准的主要技术内容。

国际航空排放全球治理的国际视域——以国际民航组织为中心

国际航空排放全球治理的国际视域强调充分发挥国际民航组织的领导作用。国际民航组织通过大会制定了关涉国际航空排放的系列决议,提出了环境保护的战略目标,推动了国际航空排放问题的稳步解决。国际民航组织因其诸多的内在限制又使国际航空排放问题变得步履维艰,这些内在限制包括国际民航组织立法缺乏强制力、立法程序存在缺陷、目的和目标有待修订等等。国际民航组织未来在主导国际航空谈判、引领技术升级、促进国际合作方面将发挥至关重要的作用,从而彰显这一联合国专门机构的价值。

数据驱动的机场航空器污染物排放清单及特征分析

提高机场航空器污染物排放清单精度是发展绿色民航的重要前提。本文首先以2019年广州白云国际机场航班运行数据和航空例行天气报告数据为数据驱动,对发动机燃油流量、污染物排放指数、混合层高度和航班运行阶段时长等关键参数进行计算修正;其次,基于国际民航组织标准模型和数据驱动修正模型(简称修正模型)建立碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_(x))的排放清单并进行对比分析;最后,从航空器类型、时间和空间3个维度探究污染物的排放特征。结果表明:修正模型得到的HC、CO、NO_(x)年排放量比标准模型分别降低了10.26%、11.94%、26.03%;A320机型具有较低的排放强度;08:00—10:00为3类污染物的高峰排放时段,而02:00—03:00为低峰时段;HC和CO全年排放变化较小,而NO_(x)在混合层高度偏高和相对湿度偏低的11—12月排放偏高;3类污染物排放主要分布于离港航路点LMN、YIN、VIBOS所对应的空间方向。

基于航迹数据的空中交通绿色绩效计算分析

为定量、直观地反映空管运行指挥对飞机温室效应的影响,首先基于快速存取记录器(QAR)记录数据建立飞行参数与飞行轨迹的BP神经网络匹配模型;然后基于QAR数据对模型进行验证;之后建立了温室效应表征参数计算模型;最后根据雷达模拟机上的飞行航迹试验数据,估算出污染物排放量和总温变潜势大小,并对不同管制员的指挥差异性进行对比分析.结果表明,利用油耗估算模型计算得到的燃油流量估算值和QAR记录的真实值之间的相对误差不超过2%,运用油耗指标与温室效应指标评估管制员水平结果不同.研究结果可以用于定量分析空管运行对温室效应的影响.

飞机起降阶段非挥发性颗粒物排放计算方法优化

非挥发性颗粒物是国际民航组织航空环境保护委员会目前研究的重点,为了定量研究航空器起降阶段排放的非挥发性颗粒物,该文在SCOPE11方法的基础上,提出一种有关燃油流量修正的FF-MCM方法,计算航空器实际运行工况下nvPM排放量。针对同一机型,使用2种计算模型,结合燃油流量、发烟指数等数据,计算非挥发性颗粒物排放量,并进行对比分析。结果表明:2种计算模型计算结果有一定差异,造成精度不同的主要原因是SCOPE11方法采用的是发烟指数直接计算质量浓度指数进一步转化为质量排放指数,未考虑实际因素进而造成了差异;而FF-MCM方法使用飞机性能参数和大气环境参数,使得计算结果更加贴近实际。

欧盟“航空减排指令”及中国的应对之道——以共同但有区别责任原则为视角

在气候容量资源有限的的前提下,如何界定公约各方的权利和义务一直是气候国际公约的目标。对于《联合国气候变化框架公约》的缔约国来说,共同但有区别的责任原则具有法律拘束力。这一原则在最新的气候变化《巴黎公约》中得到坚持和强调。在减少温室气体排放这一问题上,中国有权按照共同但有区别的责任原则主张承担与自身能力相适应的减排责任。鉴于欧盟"航空减排指令"并不符合该原则,中国可通过国际民用航空组织提议修改该指令。新的指令应当尊重国际民航组织议定的效果标准。在效果等同的情况下,应赋予航空器飞离国以优先管辖权。与此同时,中国应建立总量控制和交易制度,以兼容欧盟的排放权交易体系。