生态岛建设过程中环境类指标构建研究——以崇明岛为例

提出了将压力-状态-响应(PSR)模型与系统分析法理论集成起来构建生态岛建设过程中环境类指标的方法和步骤。指标构建过程分为4个步骤:(1)首先利用已有生态区域(岛)相关环境类指标确定备选指标集;(2)利用PSR模型对指标逻辑关系进行分析筛选;(3)以2010年为近期目标年,利用系统分析法确定指标核心要素,得到二次筛选指标;(4)以2030年为远期目标年,以综合性和动态性为依据确定最终指标。以上海市崇明岛为例,确定水、气、土为核心考核要素,构建了基于崇明生态岛建设过程的近期及远期目标的环境类考核指标体系。指标评价结果表明,崇明生态岛建设过程中环境类综合指数为72,其中环境压力指数、环境质量指数、环境保护指数分别为85、80和51,与崇明岛实际较为吻合。部分研究结果已在崇明岛生态建设过程中得到实际应用。

基于多元资料的成都市2049远景发展战略规划气候可行性论证

配合2015年成都市2049远景发展战略规划编制,利用成都市气象和空气质量观测数据、卫星遥感、地理信息及城市规划土地利用资料,对该市风、热/冷环境和大气环境进行计算分析,结果表明:①成都市主导风向为NE,年平均风速为1.2m/s,静风频率高达34%,冬季风速最小。市域内风速总体呈东北向西南递减趋势,西部沿龙门山岷江口和湔江口为市域2处主要通风口。21世纪00年代城市集中区风速较20世纪80、90年代显著减少,NE和NW风向上减少可达0.5m/s。②该市较强等级以上热岛面积由1992年的53.6km^2发展至2014年的798km^2,且热岛中心呈现多极化。高级别生态冷源集中于龙门山和龙泉山,大规模城市扩张与沿山坡耕地是热/冷环境恶化的重要原因。③成都大气环境状况不佳,空气污染程度呈现城区—近郊—远郊递减特征。2007—2014年城区PM10和NO2平均浓度分别为0.116mg/m^3和0.054mg/m^3,均未达国家环境空气质量二级标准。④绘制了成都市城市气候分析图,并结合实地调查、土地利用现状以及发展诉求,形成了城市规划气候建议图,将全市划分为6类规划分区,明确了对气候影响程度不同的各类空间,进而为成都市2049远景发展战略规划提出了气候可行性建议。

工业园区低碳发展模式评估与规划分析

通过对工业园区低碳发展模式的评估,分析其低碳发展的能源特征、经济特征与人力特征,并确定工业园区二氧化碳减排的潜力能源。基于能源-碳减排(EC)、经济-能源-碳减排(EEC)和人力-经济-能源-碳减排(HEEC)三种不同情景,在未来发展的一定规划期内,对工业园区具有二氧化碳减排潜力的能源进行规划分析,确定其年递减率,从而实现工业园区不同情景下的二氧化碳减排。通过实际案例研究,证明了评估与规划分析模型的可行性。

上海地区不同通风方式住宅的室内环境实测分析

本文以上海地区13户住宅为对象,长期监测室内的温湿度,CO_2浓度,PM2.5浓度以及开关窗行为。调查住宅通风换气,舒适度情况以及PM2.5现状水平,探究不同通风方式对室内环境的影响。研究发现:住宅室内CO_2浓度在冬季最高,中位数水平未超过国家标准1000 ppm。相比于机械通风,自然通风住宅存在通风不足现象。开窗可增大换气次数,且可显著降低室内CO_2水平。同时,过渡季节室内的温湿度均满足舒适度要求,全年室内PM2.5浓度优良率达到93.4%。上海地区冬季室外污染时,建议住宅采用短时开窗+净化器辅助的通风方式,其他时间在保证人员热舒适情况下,建议住宅采用自然通风方式,且增大夜间开窗时长。

基于潜在类别选择模型的MaaS套餐偏好异质性分析

出行即服务(MaaS)旨在为用户提供一个集成信息、预定和支付的单一数字平台。MaaS还可以为用户提供各种产品,其中包括捆绑式的MaaS套餐,将多种交通方式结合并以一站式的方式提供给用户。为了探讨出行者对MaaS套餐的需求和偏好,通过对上海312名受访者进行调查,使用潜在类别选择模型(LCCM)分析不同群体之间偏好的异质性。识别3个潜在类别,不同类别具有不同的MaaS套餐偏好和个体特征。结果表明,个体偏好存在显著的异质性。年龄、收入、受教育程度和当前出行行为都在个人购买决策行为方面发挥着重要作用。研究结果为MaaS运营商和政策制定者识别潜在人群和设计可行的MaaS套餐方案提供参考,以帮助提升用户出行体验和更广泛的采用与推广MaaS。

崇明生态岛可再生能源产业发展路径

崇明岛是世界上最大的河口冲积岛,发展目标定位于世界级生态岛,受到国内外的诸多关注.提出一种产业发展的集成分析方法,将态势分析法(SWOT)和钻石模型结合起来研究在崇明岛发展可再生能源产业的可行性.结果表明:①短期内崇明岛可再生能源产业难以出现较大的发展,但远期有可能成为崇明世界级生态岛经济建设中的重要产业;②应注重"错位发展",选择适合崇明岛特点的可再生能源产业细分市场;③崇明岛可再生能源产业发展具有良好的外部环境和较强的需求;④崇明岛在生产要素和相关行业支撑方面十分薄弱,也缺乏明确的战略,因而竞争力有限;⑤可再生能源产业具有高增长的特性,可以带给崇明岛较大的后发优势,但如果想要实现这种后发优势,必须充分发挥政策优势和外部力量的作用.

化工石化集中区规划环评指标体系研究

本文提出了构建化工石化集中区规划环评指标体系的基本思路与程序。基本思路是从目标导向、影响识别、问题约束三个层面分析与筛选指标。基本程序包括三个步骤,首先以园区的规划功能定位分析为导向,从国内外化工石化集中区相关标准中筛选出基础指标;其次通过影响识别法和规划内容分析进行二次筛选指标;最后通过专家咨询和公众参与对指标进行最终筛选,形成一套适合集中区的规划环评指标体系。以某化工石化集中区应用了该方法,从规划合理性、规划相容性、规划实施环境影响、规划实施资源影响以及规划实施社会经济构建了五大类37项指标。

双碳目标下纺织产业的绿色创新与发展

为助力纺织产业快速实现双碳目标,总结了阻碍纺织产业碳排放量降低的因素。依据纺织品生命周期的6个阶段,即纤维生产、纺纱织造、染整加工、成衣制造、消费使用、回收再利用,总结了国内外的绿色创新研究现状,提出了“提升一批”“替代一批”“更新一批”“规范一批”的4R降碳准则。在此基础上,从产业转型升级、清洁能源占比提升、绿色消费理念转换和循环再利用体系构建4大方向,指出纺织产业全面减碳的绿色创新路径,并建议结合碳汇、碳捕集与封存、碳交易等管理方式,实现纺织产业的碳达峰与碳中和目标。

上海市应对气候变化的碳减排研究

分析上海市能源消费特征,估算上海市碳排放量、碳汇量及净碳源量.采用情景分析和数学模拟等技术手段,设计了12个情景方案分析上海市远期碳排放趋势.研究结果显示,上海市能源消费以工业消耗为主,2005年上海能源活动引起的碳排放量达到5 805万t碳当量.与此同时,上海市万元GDP净碳源量持续下降,2005年降至每万元0.58 t碳当量,表明上海市在碳减排方面的举措颇有成效.情景分析结果表明,2020年上海市碳减排量有望达到11104万t碳当量.

初始pH对木薯酒精废水高温厌氧产氢的影响

通过间歇实验,考察了初始pH（4.0-10.0）对木薯酒精废水高温（60℃）厌氧产氢的影响.结果表明,初始pH6.0为高温厌氧产氢的最佳值,累积产氢量为383 mL,单位基质产氢量为70 mL.g-1.挥发性有机酸（VFA）和乙醇的总量随着pH的升高而升高,乙酸的含量越来越大,但丁酸始终占优势.接种污泥在90℃的水浴中加热1 h不能有效地抑制产甲烷菌和同型产乙酸菌的活性,当初始pH在6.0~10.0时,发现不同程度的氢消耗,并且在初始pH9.0和10.0时,发酵末期均检测到甲烷.发酵过程中对底物变化的跟踪分析表明,氢气主要在丁酸生成过程中产生,与乙酸关系不大.

生物厌氧产氢接种污泥的预处理研究进展

系统概述了热、酸、碱、化学抑制剂、曝气、冲击负荷等预处理方法对接种污泥中耗氢菌和产氢菌的选择性抑制机理,并对比分析了各自的产氢特性.由于接种污泥选取的种类、产氢底物的种类和浓度、温度、pH以及采用的反应器类型等不同,不同研究者得出的最佳预处理方法存在差异.目前的研究多集中在以葡萄糖或蔗糖等纯物质作为厌氧产氢的底物,建议今后以实际有机废水作为生物厌氧产氢的底物,以进一步研究不同接种污泥预处理方法对产氢的影响.

微生物燃料电池的研究进展与展望

微生物燃料电池(MFCs)作为一种新型的环境生物技术,因其能很好地将有机污染物处理和能源制备结合在一起而引起各国学者的广泛关注和研究。作者介绍了微生物燃料电池的工作原理,系统地从微生物、底物、电活性介体、电极构造、质子交换膜和反应器设计等方面阐述了微生物燃料电池的研究现状。针对微生物燃料电池今后的发展和规模化应用,提出了4个研究方向:新型阴极氧化剂的研制、MFCs过程模拟、厌氧-MFCs耦合、多个MFCs电池组性能。

高温厌氧颗粒污泥膨胀床中颗粒污泥的性质分析

考察了高温(55℃)条件下厌氧颗粒污泥膨胀床处理木薯酒精废水的运行特性和颗粒污泥的性质.结果表明,当进水有机负荷(OLR)在15.0 kg.m-3.d-1时,化学需氧量(COD)平均去除率为86.7%,平均产气量为15.1L.d-1.OLR最高可达24.0kg.m-3.d-1,COD平均去除率为88.5%,平均产气量为39.9L.d-1.颗粒污泥的颗粒化率随着运行时间的延长逐渐增加,运行至260d,直径大于2.00mm的颗粒污泥约占32%.颗粒污泥的有机组分主要是碳、氢和氮,无机组分主要是硅、磷、钙和铁.颗粒污泥表面的微生物以丝状菌为主,污泥内核组成可能主要为磷酸钙或碳酸钙等无机质.

抗生素杆菌肽锌对鸡粪厌氧水解酸化的影响

以上海某养鸡场产生的粪便为研究对象,探讨抗生素杆菌肽锌(ZnBc)对鸡粪厌氧水解酸化的影响。结果表明:(1)相比于发酵前的pH,发酵后的pH变化幅度不大,在6.65～7.40变化。(2)氨氮和ZnBc浓度对数(lgc)呈负线性相关,经拟合方程测算出ZnBc对氨氮的半抑制常数(IC50)为15.23mg/L。当ZnBc>5 105mg/L时,氨氮的产生完全受抑制。添加ZnBc对发酵液氨氮的影响极显著。(3)溶解磷(SP)和lgc满足Boltzman方程。添加ZnBc对发酵液SP的影响极显著。(4)ZnBc不仅影响挥发性脂肪酸(VFAs)浓度,还影响VFAs组分。(5)添加ZnBc对发酵液总有机碳(TOC)有极显著影响。(6)相比原鸡粪,发酵后固体有机N、C、H均下降,并分别在ZnBc为0.10、0.01、0.01mg/L时达到最低值,说明鸡粪在厌氧水解酸化过程中固体有机组分向液体转移。

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。

基于电力数据的办公建筑能耗模拟方法

在对杭州市某典型城区公共建筑信息调研的基础上,基于电力公司实际电耗样本和环境参数数据,摸清典型办公建筑电耗指标强度、分布特性;构建了基于环境温度的办公建筑能耗五参数统计回归模型,以一个实际案例验证该模型模拟全年能耗误差为5.5%,并将该模型应用于实际电耗数据的修正。

上海地区绿色建筑中光伏系统应用分析

光伏发电作为未来最具潜力的可再生能源之一,在绿色建筑中的应用较少,对其现状问题与发展潜力尚缺乏系统深入的调研、分析与评价。通过对2008—2014年上海地区绿色建筑案例进行调研,梳理和分析了光伏技术在绿色建筑中的应用状况,探讨了建筑中光伏发电的技术适应性、经济性及替代率等问题,为光伏技术的推广应用提供参考。

畜禽粪便脱水干燥技术的研究进展

介绍了中国畜禽粪便的排放现状及其一般含水率的基础,叙述了重力脱水、机械脱水和热力脱水等畜禽粪便脱水干燥技术的主要方法,指出,畜禽粪便含水特性分析、寻找更加经济的生物干燥前处理方法将是未来研究的方向。

在污泥资源化利用过程中引入生命周期评价方法

生命周期评价是一种评价产品整个寿命周期中环境负荷的方法。为了促进资源的循环利用和经济的可持续发展,在污泥资源化利用过程中引入生命周期评价方法显得非常必要。介绍了引入生命周期评价方法的必要性及污泥资源化利用生命周期评价的内容和步骤。

崇明生态岛建设中的水环境相关指标阈值分析

崇明是中国的第三大岛和世界上最大的河口冲积岛。随着社会经济的迅猛发展,水环境问题成为崇明当前面临的严峻挑战之一。如何合理确定水环境指标的阈值是实现崇明水环境可持续发展的关键。以崇明水环境容量的已有研究和水环境相关规划为基础,从系统角度出发,利用压力-状态-响应模型和情景分析方法,提出了崇明生态岛建设中的水环境指标阈值确定方法。在崇明生态岛指标体系研究成果的基础上,以化学需氧量(COD)排放量、城镇污水处理率和骨干河道达标率3个核心指标为例进行了方法应用。其中,COD排放总量属于环境压力指标,骨干河道达标率属于环境状态指标,而城镇污水处理率则属于环境响应指标。研究结果已经实际应用于崇明生态岛建设,成为2020年崇明水环境的重要控制性目标。