我国30省份秸秆水热液化技术的碳减排潜力分析

水热液化技术作为一种可开发利用前景广阔的生物质热化学法,目前中国对于水热液化技术碳减排潜力研究仍属于空白状态。为减少温室气体排放和能源消耗,将常规水热液化技术与光伏技术结合,利用可再生能源电力替代水热液化系统运行过程中的电力消耗,同时生产的生物炭利用土壤固碳技术还田土壤,实现负碳排放。研究了中国30个省份部署光伏水热液化厂的温室气体排放、能源消耗和碳减排潜力,建立中国多地区混合生命周期评价模型,将投入产出生命周期与IPCC因子方法结合计算温室气体排放和能源消耗。首先对河南省为示范省的光伏水热液化厂进行生命周期温室气体排放和能源消耗评估。建造过程中,光伏水热液化厂的CO_(2)排放量为128.76 t(CO_(2)-eq),能源消耗总量为48 371.07 kg(标准煤)。使用建立的混合生命周期评价可在投入产出的经济背景下获得每个省份和该省份下经济部门的能源消耗和温室气体排放影响。从空间视角看,河南省影响最显著;此外,化学产品部门是最大的隐含温室气体排放和能源消耗部门。结合情景分析不同比例生物炭还田土壤的减碳效力,结果表明将河南省一个光伏水热液化厂生产的生物炭全部还田土壤将减少CO_(2)排放量1 686.53 t。分析41~200 km运输距离产生的温室气体排放影响,结合生物炭固碳技术,结果表明即使在秸秆匮乏地区通过扩大收集半径收集足够的秸秆产量,建造光伏水热液化厂,将生产的全部生物炭还田将减少CO_(2)排放量1 603.91 t。光伏水热液化技术具有大规模部署潜力,假设将各省秸秆最大化使用到光伏水热液化技术中,生产生物油、生物气替代化石燃料使用将减少CO_(2)排放量213.2 Mt/a,生产的生物炭全部固定土壤中,累计减少CO_(2)排放量114.14 Mt/a。因此,中国30个省份部署光伏水热液化技术对实现国家温室气体减排目标具有重要影响。

基于“学堂云”线上平台资源建设的混合式教学模式探索——以“大气污染控制工程”为例

随着信息技术的发展,“线上+线下”的混合式教学得到了越来越多的探索。在混合式教学模式中,通过优化教学资源的配置,改善教学手段与方法,调整评价机制等手段,能够发挥学生的主观能动性,实现以学生为核心的个性化、差异化、弹性化的教育。文章以“大气污染控制工程”这一环境工程专业核心课程为例,基于“学堂云”线上平台建设了丰富的线上资源,进行了混合式教学模式的探索,力求培养学生的自学能力、专业创新能力、解决实际工程问题的能力,契合多元化人才培养的需求。

微量Fe、Co、Ni对厌氧污泥活性的影响

在静态装置中培养厌氧污泥,以葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾为厌氧微生物生长的营养物质和处理废水,向培养瓶中直接加入不同浓度的FeCl2、CoCl2、NiCl2溶液进行单因素实验。当投入的铁离子质量浓度为5mg/L,钴离子的质量浓度为0.7mg/L,镍离子的质量浓度为1mg/L时,废水COD的去除率为88%,甲烷总产量达到68mL,均大于各个单因素的效果,因此有效提高了对有机物的降解能力。

中国30省份经济、能源与大气污染物的关联性解耦

区域经济增长、能源消耗与大气污染物排放的耦合机制研究对可持续发展至关重要。基于能值与解耦指数的分析方法,核算2015年至2017年中国30省份经济发展、能源消耗与气体排放情况,并构建化石能源与非化石能源比例、单位能源GDP产出、单位GDP环境成本、环境负荷强度和经济—能源—气体排放耦合指数5个指标。30个省份的评价指标结果表明:①可再生能源消耗呈现上升趋势,东部沿海及东北区域发展情况优于其他地区,能源使用效率方面南部与京津地区明显优于其他区域;②在大气环境方面,西部及中部欠发达省份环境成本及环境负荷强度偏高,但30省份在研究期间气体排放物造成的能值损失逐年下降(尤其是粉尘);③中国28省份的气体排放与经济发展处于强解耦状态(DI_(排放-GDP)<0),而辽宁省(DI_(排放-GDP)=2.36)与内蒙古(DI_(排放-GDP)=4.58)由于经济倒退处于衰退解耦的状态。区域的能源消耗与经济发展的耦合状态(DI能源-GDP)较为复杂,但大多数省份处于强解耦状态。总体而言,绝大多数省份的能源消耗,气体排放与经济发展呈现可持续发展趋势,在未来应进一步改善能源结构,提出符合本地区的能源发展与大气环境治理模式十分重要。

能值理论在农业生态经济的应用与展望

农业生态经济系统是由农业生态系统和农业经济系统紧密嵌合而成的特殊的人工-自然复合系统,是人地关系地域系统研究的主要对象之一,也是关于现代生态经济研究的核心主体之一。文章论述了能值理论内涵与方法,基于CNKI与Web ofknowledge数据库的文献分析表明,能值理论在中国农业生态经济领域研究具有普遍的认可度;能值研究在基础理论阐释、指标体系开发、案例实证研究等方面取得了进步,但也存在一些急需解决的关键问题,主要包括农业能值流程图的绘制,农业能值强度的区域适用性,农业能值计算的时空比较研究等三个方面。

《环境经济学》课程的教学改革与实践

环境经济学教育在当前全球环境问题愈加严重的背景下显得尤为重要,但传统的教学方法存在不足。因此,教育改革成为必要,包括采用创新教学方法、更新课程内容以适应新兴挑战、培养学生的实践能力和可持续发展意识。文章强调了互动式教学、实地考察、角色扮演和环境经济学实践项目等方法的有效性。评估和持续改进是教育的关键环节。未来环境经济学教育将更加与全球环境挑战联系紧密、注重可持续性和实践与教育的融合等趋势。这些改革将有助于培养具备解决环境问题能力的学生,并推动可持续发展的实现。

沈阳市再生水源热泵供暖技术的节能减排潜力

利用生命周期评价方法分析对比再生水源热泵和燃煤锅炉在原材料生产、机组生产、运输、热量生产及废弃物处理整生命周期过程的能源消耗及SO2、总悬浮颗粒物(TSP)排放。结果表明在生产1GJ热能的情况下,再生水源热泵比燃煤锅炉节能约1GJ,减排SO20.7kg,减排大气TSP 7.2kg。热量生产阶段是耗能及污染物排放的关键环节,超过99%的能源消耗和污染排放在这一环节产生。在供暖季节,如果沈阳市现有和规划污水处理厂的再生水应用再生水源热泵替代燃煤锅炉供暖,在每年的供暖期里可为沈阳市节能11×106GJ(折合标煤37.5×104t),减排SO275.9t,减排TSP 775.4t。

混合生命周期方法的发展、应用与挑战

混合生命周期评价方法(hybrid life cycle assessment,HLCA)是过程生命周期评价(process⁃based LCA,PLCA)和投入产出生命周期评价(economic input⁃output LCA,EIO⁃LCA)相结合的产物。该方法扩展了系统边界,补充了废弃和使用阶段的环境影响,从而解决了单独使用其中一种方法而造成的局限性。本文介绍了不同HLCA方法的优缺点及应用案例。首先,分层混合生命周期评价方法(tiered hybrid LCA,TH LCA)易于使用和掌握,其结果覆盖范围广,但容易出现重复计算;其次,基于投入产出混合生命周期评价方法(I⁃O based hybrid LCA,IOH LCA)通过清单对投入产出表进行改进,完善了系统的边界,但由于投入产出表是基于部门层面的计算,缺少针对同一部门中不同产品的差异性评价;再次,路径交换混合生命周期评价方法(path exchange hybrid,PXC)通过过程数据对部分路径进行替换,减少了重复计算,但常因计算过程复杂而不易进行操作;最后,集成混合生命周期评价方法(integrated hybrid LCA,IH LCA)包含四部分矩阵和九部分矩阵集成混合两种形式。四部分矩阵最早提出集成混合生命周期方法,将投入产出表和过程数据集成在一个矩阵中,虽计算难度增加但结果更为精确,九部分矩阵在四部分矩阵的基础上增加了全区域产业链数据库,在不同区域和不同情景下分析全生命周期环境影响。通过对TH LCA、IOH LCA、PXC、IH LCA四种生命周期评价进行总结和分析,为未来HLCA方法的发展和应用提供参考。

基于能值分析的国有农场环境绩效评估

随着农业的不断发展,国有农场已经从主要的粮食供应逐渐向粮食储存和保障的职能进行转换。由于现代农业,消耗了大量的农业机械、化肥和农药等资源,对当地生态产生大量环境压力,导致区域的不可持续发展。基于此,利用能值分析对2003—2018年我国国有农场农作物生产系统的环境可持续发展进行环境绩效评价,探索我国国有农场发展过程及其演化规律,构建能值指标体系,为国有农场未来的可持续发展提供评价基础和政策建议。

基于能值和数据包络分析的城市复合生态系统生态效率评估

生态效率是定量分析生态系统中社会、环境、经济投入与产出关系的有效工具,对量化城市复合生态系统的可持续发展水平起着重要作用。本文综合能值分析和数据包络分析方法,构建新的能值评价指标和新的城市复合生态系统生态效率度量模型指标,并以沈阳为例,从城市能值流和生态效率角度分析城市系统资源、环境、经济的可持续发展情况。结果表明:2000—2010年,沈阳市生态效率呈现波动上升的变化,能值产出率呈波动下降后缓慢上升趋势;环境负载率上升趋势明显,城市发展面临的资源压力不断增大。沈阳市在今后的城市生态系统建设中,应着重优化能源利用结构,提高不可更新资源利用率,促进废弃物资源化利用,全面推动城市可持续发展。