基于北京市6类污染物的环境空气质量评价方法

根据北京城6区2013年停暖前、后的空气质量自动监测结果,以各污染物质量浓度限值标准为依据,构建包含6类空气污染指标的评价体系。分别运用空气质量指数法和改进的灰色聚类法对空气质量进行评价,并通过详细评价步骤分析对比两种方法的异同。其中,空气质量指数法将6类污染指标中分指数最大的指标确定为空气质量指数,并通过分级来评判空气质量对人体健康的影响;改进的灰色聚类法则通过构建指数型白化函数来提高不确定因素的计算精度,并研究各污染物在不同灰类之间的变化幅度和隶属度。结果表明,空气质量指数法适用于直观判定空气质量对人体健康的影响,改进的灰色聚类法则适用于评价各污染指标对空气质量级别的贴近程度。研究表明,对两种方法,需根据空气质量评价的目的和实践要求,从不同角度出发并结合使用,以得出比较全面、客观的结果。

北京市衍生燃料法处置低品质塑料包装的环境影响

采用生命周期评价法对北京市2种衍生燃料(RDF)法处置低品质塑料包装废物的环境影响进行评价,并与填埋和焚烧处置进行比较.通过现场及资料调研获得所有生命周期阶段的能量物质输入、输出和环境外排数据.发电量计算是通过实地调查生活垃圾中低品质塑料包装废物组成特性,用氧弹式量热计测定各组分热值后折算成单位热值,再与北京市生活垃圾焚烧厂G单位热值生活垃圾发电量的调研结果类比,得出其对应的发电量.结果表明:低品质塑料包装废物的4种处置方式环境影响潜值为直接作为RDF焚烧发电<干燥热压RDF焚烧发电<焚烧<填埋,这4种处置方式的环境影响潜值分别为-0.064 9,0.009 0,0.024 1和0.152 8 Pt.直接作为RDF处置方式的环境影响主要集中在无机物对健康损害方面;干燥热压RDF处置的环境影响主要集中在无机物对健康损害和化石燃料方面;焚烧和填埋的环境影响主要集中在气候变化和致癌方面.

无砂透水混凝土在北京市南北长街道路工程中的应用研究

对无砂透水混凝土的配合比与性能进行了试验研究,并将强度高、孔隙率大、透水性好的混凝土应用于北京市南北长街道路工程中,并对施工要点进行了论述。试验结果表明:对同一粒径的骨料拌制无砂混凝土,存在着最佳水泥用量和水灰比;对于不同粒径的骨料,在水泥用量相同时,并非骨料粒径小的混凝土强度大;无砂混凝土的渗透系数与连通孔隙率有较好的对应关系。

北京地区超大深基坑工程设计与施工实践

基坑工程是地下空间开发的技术支撑,随着人们对地下空间开发的需要,基坑工程正面临新的挑战。回顾了北京地区浅层基坑的特点及设计思路;重点分析了目前城市超大深基坑的特点及挑战;结合北京市某超大深基坑工程设计施工实践及其监测评价,总结了城市超大深基坑工程实践中的设计概念;就北京地区城市基坑的发展提出了新的设想。

环境工程专业教学改革

环境工程专业的教改旨在培养更能满足社会需要的环境工程专业人才。从学生的角度,结合教学实践,分析当前环境工程专业教学改革中关于专业课程体系、教学模式以及实践教学环节改革存在的问题,提出相应对策。

环境工程原理“开放式﹑研究性”实验教学体系探索

环境工程原理本科生实验是一门综合性、实践性很强的实验课,是环境专业基础性实验教学的一部分。针对环境实验教学中心培养高素质、研究型创新人才的目标,结合课程的知识结构特点,对环境工程原理实验教学进行了全面系统的改革,建立了"开放式、研究性"实验教学新体系。

北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价

对密云水库上游已关闭的得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,并通过富集因子法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行了评价。结果表明,除As和Pb外的重金属平均含量都高于北京市土壤背景值,重金属的空间分布具有一定的差异性。土壤中Pb的铁锰氧化物结合态占总量的50%,其次为残渣态占33%;Cu的残渣态为72%,其次有机结合态为21%;Zn和Mn均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占总量的93%和87%,其他重金属元素则以残渣态为主要形态。大多数重金属含量和可提取态含量的最大值都出现在堆积过尾矿石处(Z8、Z9和Z10),污染程度较重。基于总量的富集因子结果表明,研究区内Cr有显著污染,Hg、Cu、Cd和Ni为中度污染,其他元素轻微污染或无污染;基于形态的RAC表明该地区重金属元素具有较低的风险水平。

气象因素对北京市大气颗粒物浓度影响的非参数分析

利用2005年9月-2006年9月北京市大气颗粒物分级（不同粒径）监测资料和同期分时段气象观测数据，采用非参数分析（Spearman秩相关系数）法对北京市3种粒径大气颗粒物在不同季节的浓度水平与气象因素的影响进行了研究．结果表明：不同季节影响颗粒物质量浓度的气象因素各不相同；春季P（PM2.5），P（PM2.5-10）和P（PM10）都与气压呈显著负相关；夏季颗粒物质量浓度受降水影响很大；秋、冬季P（PM2.5）和P（PM10）均与日照时数呈显著负相关；冬季P（PM2.5），ρ（PM2.5-10）和ρ（PM10）均与平均风速呈显著负相关，与气温、相对湿度呈显著正相关．细粒子和粗粒子质量浓度对气象因素变化的响应程度也有较大区别．春、夏季地面平均风速对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著，ρ（PM2.5）／ρ（PM10）随风速增加而增大；秋季日照时数对细粒子质量浓度的影响比粗粒子更显著，P（PM2.5）／ρ（PM10）随日照时数增加而减小；冬季相对湿度对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著，ρ（PM2.5）/ρ（PM10）随相对湿度增加而减小．

北京地铁10号线国贸-双井区间土压平衡盾构施工数值模拟研究

以北京地铁10号线国贸—双井区间盾构施工为背景,运用FLAC3D软件对盾构过程进行动态模拟,在模拟盾构隧道周围设置应力及位移监测点,计算得出隧道周围土体垂直和水平方向位移及相应的应力变化规律。研究结果表明:盾构推进过程中,盾构开挖面前方土体受到挤压作用,不仅表现在竖向位移,水平位移也有同样现象发生,水平位移绝对值不如竖向位移显著;在盾构开挖面附近边界,土体垂直和水平应力下降明显,释放率在50%左右;盾构推进对周围土体的剧烈扰动主要集中在开挖面处至开挖面后方20m土体范围内。数值模拟结果跟实测结果吻合较好。

北京污水厂进、出水中内分泌干扰物的分布

以三种酚类化合物(4-OP、4-n-NP、BPA)、五种雌激素(E1、E2、E3、17α-E2、EE2)为目标物,对其在北京市三个污水处理厂进、出水中的浓度及工艺流程中的分布、迁移进行了研究。结果表明,污水处理厂出水中浓度最高的物质是BPA、EE2,分别为(56～140)、(78～115)ng/L。BPA和天然雌激素(17α-E2除外)主要被生物降解去除,而对EE2的去除主要发生在初级处理过程,去除率约为63%。两种烷基酚在污水处理厂并不能被有效去除。与欧美国家、日本等相比,北京市污水处理厂进、出水中的内分泌干扰物浓度偏高,尤其是出水中的雌激素浓度较高,具有一定的环境风险。

污染场地环境风险的工程控制技术及其应用

工程控制技术通过限制场地污染物的迁移扩散控制污染风险,由于成本低、风险控制效果好,在国外污染场地风险控制中应用比较广泛。目前国内污染场地治理仍主要采用高成本的清除修复手段,工程控制等技术应用很少。为推动工程控制技术在我国污染场地的应用,介绍了工程控制技术的主要类型及其技术原理,并结合美国超级基金场地20多年来的应用情况,探讨了工程控制技术的应用及发展趋势。基于污染场地应用案例,总结了各类工程控制技术的应用频率和污染风险控制效果。我国污染场地数量众多,污染情况复杂,而修复资金有限,对所有场地都实施清除修复不太现实。因此,非常有必要开展工程控制技术研究及应用,完善我国污染场地风险控制技术体系。

北京市密云水库上游金矿区土壤重金属含量、来源及污染评价

运用多变量分析、富集因子及地累积指数法对北京市密云水库上游金矿区土壤重金属的来源、污染评价进行了研究。利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤中Be、V、Co、Ni、Cu、Cd、Pb的含量,用原子荧光光谱法(AFS)测定As、Hg含量,用X射线衍射(XRD)测定土壤所含矿物质成分。结果表明,除As外各重金属平均含量均高于北京市土壤元素背景值。XRD分析结果显示,土壤的矿物质成分相似,主要包括石英、长石、伊利石、高岭石、蒙脱石、方解石。多变量分析(主成分、聚类、相关性分析)表明,Cu、Cd、Pb和Hg为人为源,主要来源于矿产的开采或运输过程;Be、V、Ni和Co来自混合源,即矿产开采过程和土壤背景;As为自然源,来自于岩石矿物的风化、侵蚀及土壤母质。富集因子法及地累积指数法评价结果表明,Cu、Cd、Pb、Hg污染较严重,受人为活动的显著影响,而Be、V、Co、Ni轻微污染,As无污染。该结果进一步验证了多变量分析的结果。

北京六湖水体和表层沉积物中氮污染特征与评价

调查和分析了北京市六个城市湖泊水体和沉积物的氮营养盐污染特征和污染程度,并对六湖水体和表层沉积物中各指标作了相关分析,拟为城市湖泊富营养化的防治提供基础数据.结果表明,所调查的北京城市湖泊氮污染程度较严重,调查期间半数湖泊的水体总氮(TN)含量超过地表水(湖、库)Ⅴ类标准值.在太湖流域的有机氮(ON%)污染评价标准下,六个城市湖泊表层沉积物中有机氮含量(ON%)均严重超标,其中最低值已达到污染标准值的3倍;而在安大略省的环境质量标准下,有两湖的表层沉积物TN生态毒性超过严重标准,三湖接近严重标准.六个城市湖泊水体和表层沉积物中氮形态和总有机碳(TOC)指标间相关分析表明湖泊表层沉积物的TN和TOC的相关性最高(r=0.965,p<0.01),六个城市湖泊水体TN与湖泊表层沉积物的TN、TOC的相关性均极显著(r=0.960,0.964,p<0.01);城市湖泊表层沉积物(0～10cm)中有机质和总氮含量的控制和削减对于湖泊水体氮营养盐污染治理有重要意义.

北京地铁十号线光华路站开挖群洞效应的数值模拟研究

结合北京地铁十号线一期光华路地铁站的工程和地质条件,运用FLAC3D软件对车站主体浅埋暗挖的五种不同施工顺序的方案进行模拟研究.在相同的地表荷载、固定约束和土体参数的情况下,模拟研究得出车站周围土体应力、塑性区和位移的基本变化规律,并确定群洞效应下开挖顺序的推荐方案.研究结果表明:(1)车站开挖过程中和完成后,破坏区主要集中在中洞与两侧洞之间的区域,即群洞之间部位,并从中洞两侧垂线以45°角向外扩散;(2)中洞的跨度对地表的沉降量有着明显的影响,对于群洞而言,先对左右洞室进行开挖可有效地减小开挖中洞的位移变化量;(3)中洞的拱形支撑能有效抑制地表的破坏区,考虑群洞效应时应先保证中洞洞顶部分的强度.

北京城6区大气颗粒物质量浓度变化规律研究

为较好地了解当前北京城6区大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度的污染水平及变化规律,根据2013年3月11日至2014年2月28日城6区12个空气质量实时监测点连续、实时的监测结果,构建多点位、完整时间序列的颗粒物质量浓度数据资料。应用数理统计分析手段,对当前北京城6区大气颗粒物质量浓度的频数分布、相关性和逐时变化特征进行分析,并结合全年实际气象特征,对引起大气颗粒物质量浓度变化的因素进行了初步探讨。结果表明,2013年3月至2014年2月北京城6区大气颗粒物污染较为严重,且PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度具有特别显著的线性相关关系,全年相关系数达0.9,10年间无显著变化;二者年均值达91.7μg/m^3和116.9μg/m^3,分别超标162%和67%;二者质量浓度比达78.4%,10年间同比增长约20%。颗粒物质量浓度逐时变化受季节变化影响明显,总体呈现夜间最高、白天最低的趋势,变化周期为7~9 h。研究表明,影响颗粒物质量浓度变化的因素包括春季的大风和生物粒子、夏季的湿热和降雨、秋季和冬季的逆温现象和降雪等气象因素及规律性的人为源因素。

北京地铁10号线光华路站桩基础控制地表沉降

以北京地铁10号线光华路站为工程背景,根据车站中洞标准断面设计图和工程地质情况,采用有限元软件ANSYS建立其三维仿真计算模型,进行洞桩法施工过程中桩基础结构受力、周围地层土体的应力、位移变化以及地表沉降研究。结果表明:在地铁车站洞桩法整个施工阶段引起的地表沉降累计为14.8 mm,说明合格的桩基础可以将地表沉降量控制在小于30 mm规范要求之内;上部拱部土体开挖阶段引起的地表沉降量为6.7 mm,占地表沉降总量的45.0%,说明拱部开挖是整个施工过程的关键环节;施工过程中要加强拱顶超前管棚的等级和及时性,采取有效措施对拱部地层进行预加固或预支护处理,有效控制地表沉降和保证施工安全。

北京市平谷应急水源地周边农业土壤中重金属分布及风险评价

采用Arc GIS空间分析技术和多元统计方法研究了北京市平谷应急水源地周边农业土壤中重金属空间分布及来源,并基于潜在生态危害指数法进行了生态风险评价。结果表明,土壤中重金属含量均值由大到小为Mn>Pb>Cr>As>Hg>Cd,所有重金属含量均值都高于北京市土壤背景值。Pb、Cd和As污染较为严重,含量均值分别为96.78、0.25、28.40 mg·kg-1,且主要是人为来源;Mn和Cr元素平均含量稍高于北京市土壤背景值,主要来源为自然源;Hg元素的平均含量也稍高于北京市土壤背景值,是自然源和人为源共同作用的结果。重金属元素单项污染潜在生态风险系数从大到小依次为Cd>Hg>As>Pb>Cr>Mn,6种重金属综合潜在生态风险指数RI值为169.29,为中等生态危害,东南方向土壤重金属生态危害高于西北方向。综上所述,该水源地的土壤已经受到重金属的潜在威胁,其生态风险不容忽视。

北京市能源消费与经济增长关系的实证研究

运用协整理论和因果关系检验理论,研究北京市1985-2006年的能源消费与经济增长关系。研究结果表明:能源消费与经济增长之间具有协整关系,存在经济增长对能源消费的单向因果关系。最后根据实证分析结果提出了一些建议。

基于遗传神经网络的北京市能源可持续发展能力评价

为了对北京市1995-2006年间的能源可持续发展能力进行评价,找到影响能源可持续发展的主要因素,利用国际原子能机构2005年开发完成的可持续发展能源指标体系,建立了包含16个指标的北京市能源可持续发展指标体系,将遗传神经神经网络模型应用在能源可持续发展评价中。结果表明:除1997年之外,北京市的能源可持续发展水平整体呈现上升趋势;能源消费结构对能源可持续发展的影响最大,大气污染的影响次之,能源利用效率的影响最小。利用遗传神经网络模型评价能源可持续发展能力,是一种有效的方法。

北京市水源涵养区上游万庄金矿田土壤重金属空间分布、形态特征及污染评价

对北京市水源涵养地平谷金矿及尾矿库土壤重金属(As、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Hg)的空间分布特征、形态特征及污染现状进行研究与评价。空间分布图显示,As、Cd、Cu、Pb和Zn显示出基本相同的分布情况,污染相对较严重的区域大部分分布在金矿区及周边,受到人为活动的显著影响;Cr和Ni的空间分布特征表明污染严重的区域为尾矿库矿区周边。采用改进的BCR法提取土壤中重金属形态,采用ICP-OES测定。结果表明,Cd可交换态及易还原态占总量的20%~30%,Zn、Pb的易还原态含量较高,为潜在污染源。利用统计学分析,Pb、As、Hg、Zn、Cd可能来源于矿山的开采、金属冶炼等人为活动。地累积指数评价结果表明,研究区域土壤中8种重金属的含量,除Hg外基本均处于污染状态,其中:Ni、Cr、Hg都处于轻度污染或未污染程度;Cu个别采样点处于偏中度与中度污染水平;Pb、As、Cd环境生态污染较严重,个别采样点达到重度污染水平。