吉林省新能源汽车废旧电池产生量预测及环境管理对策研究

随着新能源汽车的快速发展,大量退役的废旧动力电池的环境安全问题逐渐凸显。本文采用Holt双参数平滑法对未来吉林省机动车、新能源汽车保有量进行预测,并据此预测退役的废旧电池产生量与主要污染物产生量。结果表明,“十四五”时期,吉林省废旧电池数量将呈指数型增长,预计产生约1.25万t潜在危害物质。在分析吉林省废旧电池管理现状的基础上,本研究提出了加强环境管理的相关对策,以期为吉林省废旧动力电池管理政策的制定提供参考。

双一流背景下固废专业课程体系改革与环境工程实践——以吉林大学为例

以培养环境工程领域国际化、交叉型、复合型人才为目标,对固废专业课程体系进行了改进,同时对环境工程国际化实践进行了介绍。

土壤重金属对地下水的危害评价方法研究——以吉林省珲春盆地为例

【研究目的】土壤中不断富集的重金属对地下水产生潜在危害,但以往研究缺少定量评价土壤重金属对地下水危害度的方法。【研究方法】本文以地下水循环和固液平衡理论相结合,构建了简便易用的土壤重金属进入地下水的通量模型,在评价地下水环境容量的基础上,创新提出了土壤重金属对地下水危害评价方法。【研究结果】以珲春盆地为例进行了应用,结果表明:研究区土壤重金属进入地下水通量从大到小依次为Zn、Cu、As、Pb、Cd、Ni、Hg,大部分地区地下水重金属(As、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、Cd)在10年内达不到环境容量限值,大部分乡镇土壤重金属对地下水的危害等级在中度及以下级别。【结论】通过该评价方法能够简单快捷的定量计算土壤重金属进入地下水的通量,判定地下水重金属剩余容量,评价土壤重金属对地下水的危害状况,为相关部门开展土壤及地下水的环境保护提供支撑,为相关学者开展类似研究提供借鉴。

日本核污染水排海的生态环境损害及其赔偿机制

日本排海的核污染水直接接触核电站反应堆堆芯,含有大量的放射性核素。排海后的核污染水不仅在海洋中迅速扩散,还在洋流、季风等综合作用下伴随海洋风暴、洋流等运动进入全球的水文循环,威胁人体健康,对生态环境也造成极大损害。探索日本排海核污染水的生态环境损害机理、构建生态环境损害赔偿机制,可为运用更严厉的生态环境损害赔偿责任来约束日本核污染水排海行为提供依据。为此,结合水文循环理论,解析核污染水排海的生态环境损害机理,明确环境要素损害、生物要素损害以及生态系统服务功能损害原理;借鉴美国自然资源损害制度建设经验,解析生态环境损害赔偿的关键要素,研究提出日本核污染水排海生态环境损害赔偿机制。研究表明:日本核污染水放射性核素种类多、放射性强、污染效应长、处理难度高,排海后不仅会使海洋生物受到核污染水污染的影响而大量死亡的威胁,还对大气环境、水环境、土壤环境、生物环境、地质环境等环境要素,植物、动物、微生物等生物要素,以及生态系统服务功能带来损害风险,影响生物圈的能量转化、物质提供和自我调节能力,可能危及全球生态安全,威胁人体健康和人类安全。现有案例经验启示:损害赔偿的求偿,确定法律依据是基础、证明行为有损害是前提、赔偿责任认定是根本、外交加诉讼是相对有效的途径。构建日本核污染水排海的生态环境损害机制,以日本政府和东京电力公司为赔偿主体,以受到损害的国家和受损害的自然资源所有权人为赔偿对象,赔偿涵盖修护和重建损失的费用、修复期间的价值减少部分、鉴定评估等费用,聘请国际专家、组建律师团队适时向国际法院提起诉讼。基于研究结果认为:通过建立全球生态环境损害救济联盟,建立国际监测网络、开展责任追溯调查、提升基础研究能力等,构建科学完善的核污染水排放的生态环境损害赔偿保障机制,可有效救济生态环境权益,维护国际、国家主体合法权益,为日本核污染水排海相关利益方确定生态环境损害边界及诉讼决策制定提供支撑。

新时代公民生态环境意识培养路径探析

生态文明建设与公民生态环境意识密不可分。培养全体公民的生态环境意识,推进公众参与生态环境治理,是我国生态文明建设的需要,也是实现可持续发展的必要手段。党的十八大以来我国生态环境保护形势发生了根本性的变化,生态环境意识培养及推进公众参与生态环境保护的新要求、新定位应运而生,考察分析当前我国公民的生态环境意识状况和存在问题,探索新时代公民生态环境意识的培养路径显得十分必要。新形势下,提高公民生态环境意识,需要党政部门领导干部的带头推进,需要通过各类平台加大宣传力度发挥舆论作用,需要完善生态文明教育机制,需要建立和完善生态文明建设与生态环境意识的法律体系,需要将生态文明纳入社会主义核心价值体系,促进公民积极主动实现生产生活方式绿色化。

长春市大学生宿舍灰尘中邻苯二甲酸酯暴露及健康风险

内分泌干扰物邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)在室内环境中广泛存在.室内灰尘作为一种复杂的环境载体,是许多污染物的源和汇,PAEs吸附在室内灰尘颗粒中可能会带来潜在的健康风险.为了补充东北地区室内灰尘中PAEs的污染信息,并探索PAEs的污染特征和风险水平,在长春高校宿舍采集了107份冬季灰尘样本和20份夏季样本,分析了灰尘中PAEs的含量,并进一步研究了PAEs的分布特征、影响因素、潜在来源以及健康风险.结果表明,在冬季,宿舍灰尘中PAEs的浓度为141.94—1561.06μg·g^(-1),其中邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)是最主要的PAEs污染物,平均贡献率为73.62%.装修时间、个人因素以及季节变化都会影响宿舍内PAEs的含量,其中新装修宿舍灰尘中PAEs的含量显著高于旧宿舍,女性宿舍灰尘中PAEs的浓度显著高于男性宿舍,配对的冬季灰尘中PAEs的浓度高于夏季.宿舍灰尘中PAEs的主要来源可能是个人护理品、塑料制品以及纺织品.PAEs的非致癌风险小于1,在可接受范围内,摄入途径是暴露于PAEs的主要途径.致癌性PAEs,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和DEHP致癌风险为低风险,DEHP的致癌风险显著高于BBP.

基于LEAP模型的吉林省能源需求及碳达峰时间预测研究

本文采用自下而上的能源模型(LEAP模型)预测了不同情景下的吉林省能源需求及碳排放量,确定了碳达峰时间,讨论了GDP增速、产业结构、节能减排政策等对能源需求和碳排放量的影响。研究结果表明,GDP增速决定了能源消费及碳排放的总体趋势,优化产业结构可以有效降低能源强度和碳排放强度。节能减排情景下,吉林省将在2025年实现碳达峰,能源消费总量为7790万吨,碳排放量为16470万吨。在最大碳排放政策情景下,吉林省将在2029年实现碳达峰。

新型镓基金属有机凝胶的快速室温制备及吸附四环素性能

采用一种快速简便的策略在室温下合成了一种镓基金属有机凝胶(Ga-TATB).Ga-TATB具有较大的比表面积、独特的分级多孔结构和优良的结构稳定性,能够有效去除水溶液中的四环素(TC).吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温线模型,在pH=6.00,25℃条件下的最大吸附量可达149.92mg/g.考察了溶液pH、计量比、离子强度、共存的无机离子、接触时间和初始TC浓度等因素对吸附过程的影响,并结合实验结果提出了Ga-TATB吸附四环素可能的机理.值得注意的是,较强的抗干扰能力和稳定的重复利用性使得Ga-TATB在四环素类抗生素废水修复中具有良好的应用前景.

数字人才培育背景下水力学智慧课堂教学研究——基于美国工程技术教育认证标准教学创新实践

为落实国家新工科高等教育改革要求,顺应加快数字人才培育支撑数字经济发展行动的国家战略需求,改善水利工程专业基础课程理论内容抽象和教学形式相对单一的现状,该研究提出利用美国工程技术教育认证标准(ABET标准)指引线上线下混合式的智慧课堂教学模式,以水力学为例,对教改方案的设计、执行与效果进行介绍。基于学生参与率、互动率、完成率的客观评分发现,该教学模式可显著提高学生对于专业内容的学习效果,连续两年课程期末成绩平均分相对提高14%、20%,优秀率较往年增长63%、92%。该模式可为更多相关工程专业课程的智慧课堂教学提供借鉴。

基于任务驱动的“水处理实验技术”课程综合实验创新设计——以“工业废水生物处理可行性”实验为案例

该文基于新工科理念,将实际应用技术融入“水处理实验技术”课程综合性实验教学,并采用任务驱动教学模式,由学生自主分解实验环节,引导学生分析讨论结果,发掘学生实验主动性,为培养学生成为环境工程专业创新型拔尖人才打下坚实基础。以“工业废水生物处理可行性”实验为案例,采用芬顿法有效降解染料废水——亚甲基蓝溶液,并提高了其可生化性。通过正交实验法确定最佳反应条件及相应权重,为实际处理染料废水提供了理论依据。同时,培养了学生的创新思维及解决实际问题的能力,为培养具有可持续竞争力的专业人才打下良好基础。

松花江—辽河流域地下水资源及其生态环境问题

松花江—辽河流域(简称松辽流域)是中国重要的商品粮基地,地下水资源对维护中国粮食安全具有重要作用。2019年松辽流域地下水资源量为797.31×108m^(3)/a,地下水开发利用量为276.4×108m^(3)。松辽流域地下水面临着水资源局部短缺,局部水位持续下降,“三氮”污染加剧,以及湿地萎缩、土地荒漠化、盐渍化等资源、环境与生态问题。本文对这些问题进行驱动因素分析,主要是气温升高导致水稻适宜区扩大,土地利用方式改变,耕地面积特别是水田面积大幅增加,造成地下水过量开采、地下水面源污染加剧;水库的大量修建加剧干旱缺水地区河道径流减少,地下水补给来源不足,造成地下水供水能力下降,地下水位下降。针对这些问题,提出了加强水资源调查监测,开展水资源合理配置研究,实行地表水和地下水联合调度;加强水资源管理制度建设,强化制度刚性约束;调整农业种植结构,推进节水灌溉,提高水资源利用效率等建议措施。

微生物在多孔介质中环境行为研究

多孔介质中的致病细菌及病毒等病原微生物迁移研究对保护饮用水资源具有重要意义.在归纳总结国内外已有研究资料的基础上,对微生物在多孔介质中迁移行为进行了分析.研究表明病原微生物作为生物胶体的一种,在迁移过程中受多种迁移机制共同作用.除常见水动力条件和水化学条件外,微生物在迁移过程中还受自身性质,介质颗粒及环境因素的影响.在此基础上,分别讨论了微生物在饱和多孔介质与非饱和多孔介质中的迁移行为,并对近年来研究热点及进展进行了简要概括.目前微生物在地下水中迁移研究日益丰富,但由于地下环境复杂性,微生物的易变异性,对于地下水系统中微生物造成的污染去除修复还需进一步探讨.

河北省张北县新生代玄武岩偏硅酸矿泉水化学特征及成因

【研究目的】河北省坝上地区新生代玄武岩地层蕴含着丰富的偏硅酸矿泉水资源,研究其形成机制及水岩作用对区内水资源合理利用以及发展矿泉水产业具有重要的现实意义。【研究方法】通过系统采集研究区地下水、雨水等环境水化学样品,运用数理统计、离子比值分析、同位素分析等方法,对区内新生代玄武岩偏硅酸矿泉水的形成机制进行了分析。【研究结论】张北县偏硅酸矿泉水主要分布在县域南部坝头一带的地下水补给区,以低矿化度的HCO_(3)-Ca·Mg型与HCO_(3)-Na·Mg型水为主,地下水中偏硅酸主要来源于玄武岩中钠长石、斜长石、橄榄石等硅酸盐矿物的水解,同时受到溶滤作用和阳离子交换作用的影响;氢氧同位素分析结果显示,当地地下水主要补给来源为当地夏季降水,地下水可视年龄在15~60 a。【结论】河北省坝上地区偏硅酸矿泉水的形成与当地特殊玄武岩地质构造以及特定的水文地球化学过程有关。

一种新型聚合物VDE用于快速吸附水中的硝酸盐

针对水中硝酸盐污染的问题,合成一种新型的聚合物乙烯基咪唑/二溴癸烷/二甲基丙烯酸乙二醇(VDE),通过扫描电子显微镜(SEM)、Fourier变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行表征,并研究其在含硝酸盐水溶液的最佳剂量比、pH值、吸附温度、吸附时间以及重复利用性.结果表明,在15℃,pH=4时,VDE对硝酸盐氮的吸附量通过Langmuir模型拟合为28.31 mg/g,该吸附过程在10 min可达到平衡,且符合准一级和准二级动力学拟合模型,在5次吸附/脱附实验后,其吸附量仍可达到首次使用吸附量的95.5%,表明该材料可有效净化低质量浓度的硝酸盐废水.

连云港徐圩新区盐渍土盐分时空分布特征及其主要影响因素分析

调查分析土壤盐分的时空分布规律和变异特征,对于揭示土壤盐渍化成因、制定盐渍土改良方案、提升土地质量具有重要意义。以江苏沿海典型盐渍土分布区——连云港市徐圩新区作为研究区,应用地统计学与GIS相结合的方法,开展了研究区土壤盐分的空间分布特征研究,并基于长序列土壤水分和盐分的原位监测数据,分析了研究区土壤水盐的动态运移规律,在此基础上综合分析了影响研究区土壤盐分时空分布的主要环境因素。结果表明:随着土壤盐分含量的变化,区内土壤盐分中离子组成呈现出规律性变化特征,NaCl是土壤盐分的主要存在形式;研究区各层位土壤盐分均表现出中等程度的空间自相关性,其空间分布受随机因素和结构性因素的共同影响;研究区土壤盐分总体呈现出"东高西低"的水平向分布格局,在垂向分布上土壤盐分剖面特征表现出底聚型和表聚型两种主要类型;研究区表层土壤盐分呈现出明显的季节性变化特征,土壤脱盐-积盐过程交替发生;海岸线变迁、地下水埋深与TDS值、土地利用方式的差异是影响研究区土壤盐分空间分布的主要环境因素,气象因素是影响研究区表层土壤盐分年内动态变化的直接环境因素。

城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展

当下,我国城市污水处理厂的主要矛盾已由有机物的去除转向氮、磷等营养物的去除。而城市污水处理厂目前普遍采用的传统生物脱氮除磷工艺因其自身的特点及城市污水特征,导致氮、磷污染物去除效率无法满足愈发严格的国家标准。针对这种问题,通过对同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷、短程硝化反硝化这些新型技术及其研究现状进行介绍,探究新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理领域中应用的优越性与合理性。并基于多菌群协同除污机理,结合我国城市污水处理可持续发展现状,探索未来的技术发展方向。

吉林省废铅蓄电池管理现状、产生量预测及对策建议

随着经济社会的不断发展,我国汽车保有量逐年上升,铅蓄电池报废数量也日益增加,而非法收集处理废铅蓄电池现象屡禁不绝,严重危害群众身体健康和生态环境安全。本文结合“十三五”时期吉林省废铅蓄电池管理现状,对“十四五”时期废铅蓄电池产生量进行预测,判断吉林省“十四五”时期废铅蓄电池收集率满足省级和国家要求的可能性,全面分析吉林省废铅蓄电池管理存在的问题,提出相关对策建议,以优化废铅蓄电池管理,提高资源综合利用率,同时改善区域生态环境。

基于贝叶斯网络拓扑结构的水环境风险溯源——以饮马河流域为例

为了解决流域水环境风险诊断过程中污染来源不清、污染贡献难以量化等问题,提出了一种基于贝叶斯网络拓扑结构的污染源追责量化方法.该方法首先通过互信息的计算实现流域水环境典型污染物的准确识别,在此基础上通过贝叶斯网络拓扑结构分析与启发式搜索算法快速辨析流域内典型污染来源及其污染贡献.本次选取吉林省饮马河流域2017~2020年水质监测数据进行分析.结果表明,氨氮为流域内的典型污染物;靠山南楼、靠山大桥、刘珍屯3个站点的污染来源分别为:杨家崴子、新立城大坝、砖瓦窑桥.其中靠山南楼有63%的污染来源于杨家崴子,靠山大桥有30%的污染来源于新立城大坝,刘珍屯有75%的污染来源于砖瓦窑桥.本次评估方法的构建可为流域水环境风险溯源及污染责任认定提供技术支撑.

我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因——以河北省张北县为例

为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明:沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO_(3)-Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl^(-)和SO_(4)^(2-)为主,阳离子以Na^(+)为主,TDS质量浓度多大于1 400mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。

近15年来中国北方水资源-社会经济-生态环境耦合协调发展评价

为探究中国北方地区水资源开发利用与社会经济及生态环境可持续发展之间的耦合程度、协调发展水平及其主要制约因素,构建了“水资源-社会经济-生态环境”耦合协调评价模型,从片区(东北、华北、西北)、行政单元(省、直辖市)的尺度上量化分析了2005-2019年水资源、社会经济和生态环境等各子系统及其耦合系统的发展状态。研究结果表明:近15年来,北方地区水资源、社会经济与生态环境各子系统发展水平均不断提高,社会经济子系统发展最快,而水资源子系统则发展缓慢;水资源、社会经济和生态环境子系统的耦合度始终处于优质耦合水平,表明水资源、社会经济和生态环境的发展之间存在显著的影响;“水资源-社会经济-生态环境”整体系统的耦合协调发展水平持续提高,但仍处于协调发展的初级阶段,表明水资源、社会经济和生态环境三个系统的协同发展作用不断加强,但尚存在不平衡、不和谐的因素。相对而言,华北地区通过加强区域水资源管理,优化水资源利用效率和用水结构,弥补了水资源自然禀赋不足问题,区域耦合协调程度在北方三个片区中处于最好水平,而东北和西北地区的耦合协调程度相对略差,需进一步改善水资源利用结构和提高水资源利用效率。