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2022年  第12卷  第3期

流域/区域保护与修复
滇池流域水生态环境演变趋势、治理历程及成效
杨枫, 许秋瑾, 宋永会, 周兴玄, 刘旭隆, 严长安, 黄立成
2022, 12(3): 633-643. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210248
摘要(208) HTML (202) PDF(7933KB)(46)
摘要:

为总结滇池治理成效并系统分析滇池水环境综合治理存在的问题,采用文献调研等方法梳理了滇池水质演变过程及治理与管理措施。将滇池的治理分为4个阶段:1)探索治滇阶段(1988—1995年),针对滇池水质显著下降问题,初步探索治滇的方式方法;2)工程治滇阶段(1996—2006年),针对污水排放量、工农业发展取水量增多的情况,采取以点源污染控制为主导的工程治理模式;3)系统治滇阶段(2007—2015年),2007年滇池被列入国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称水专项),中央和地方协同治理,科学提出了以“六大工程”为主线的综合治污思路,以水专项科技成果为支撑,推动流域水体污染系统治理;4)精准治滇阶段(2016年至今),形成了“科学治滇、系统治滇、集约治滇、依法治滇”的新思路,加强精细化管理,推进科技攻关与成果应用,滇池水质显著提升。针对当前滇池水生态环境问题仍较严峻,存在水资源匮乏、流域面源污染负荷重、水生态受损等问题,提出“十四五”期间滇池治理应遵循流域水质目标管理的思路,统筹推进水资源、水环境、水生态治理与管理,加快环境基础设施建设,强化流域水体置换,恢复和维护湖泊生态系统功能。

生态文明视角下洱海流域水环境管理思路与方案
项颂, 孙丽慧, 余小梅, 庞燕
2022, 12(3): 644-650. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210077
摘要:

流域综合管理是维护流域生态系统健康和实现流域可持续发展的重要保障,现代流域管理应以习近平生态文明思想为指引。阐释了生态文明视角下的流域综合管理内涵,即流域综合管理应从整个流域全局出发,统筹保护与发展,采取行政、法律、经济、科技、宣传教育等综合手段,统筹协调社会、经济、环境和生产、生活、生态用水等各方面的关系,促进流域经济社会和生态环境全面协调可持续发展;对洱海流域水环境管理现状进行了分析,生态文明视角下洱海流域水环境管理应统筹山水林田湖草各生态要素,协调上下游、水陆域及相关部门和行业间的关系,通过健全机制体制、严格执法监管、提升监测能力、加强科技支撑、夯实监管基础,全面提升流域综合管理水平,以推进流域水生态文明的实践。

山东省平度市农村黑臭水体DOM三维荧光光谱的平行因子分析
张晓亮, 王洪波, 杨芳, 王思宇, 郭晓娅, 冯慧娟
2022, 12(3): 651-659. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210488
摘要:

运用三维荧光光谱联合平行因子法及相关性分析,以山东省平度市农村黑臭水体为研究对象,探讨其溶解性有机质(DOM)组成、腐殖化程度及来源。结果表明:该市农村黑臭水体DOM包含5类6个荧光组分,分别为类色氨酸荧光组分(C1和C6)、类腐殖质荧光组分(C2)、浮游生物活动产生荧光组分(C3)、类胡敏酸荧光组分(C4)、类富里酸荧光组分(C5);荧光指数、自生源指数、腐殖化指数和新鲜度指数分别为1.6~1.9、0.8~1.0、0.6~3.0和0.80~0.95的水体占90%,表明该市农村黑臭水体DOM具有外源与内源双重特性,同时具有弱腐殖质特征;结合相关性分析得出,C1、C2、C3、C4之间均呈正相关,其中C2与C4呈极显著正相关(R2=0.98,P<0.01),C5、C6与其他组分之间均不相关,表明该市农村黑臭水体DOM组分来源具有多样性。

基于输出系数法及土地利用方式识别的营养盐空间负荷解析—以十堰市为例
付正辉, 张扬, 姜霞, 王书航, 赵丽
2022, 12(3): 660-665. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210178
摘要:

在过去的几十年里,我国氮肥和磷肥的施用量增长显著。然而,过量的营养物质也导致内陆和沿海水域水体富营养化问题。氮、磷营养盐的控制通常被认为是减少湖泊富营养化和蓝藻水华的重要组成部分。目前,准确识别营养物质的来源和定量分析过量营养物质浓度在空间上的表现仍需要特别关注。根据十堰市污染物统计及生态环境部门相关监测数据,通过输出系数法及土地利用方式识别,分析了氮、磷营养盐来源及其空间负荷分布。结果表明:十堰市总氮、总磷均主要来源于面源,占比分别为81.84%和80.08%,点源占比较小。其中总氮污染负荷主要来源于农田径流污染源,占45.72%,其次是干湿沉降污染源,占11.43%;总磷污染负荷也主要来源于农田径流污染源,占30.51%,其次是水土流失污染源,占22.28%。总氮入河负荷强度最高为22.71 t/km2,总磷入河负荷强度最高为5.22 t/km2

酸沉降背景下太湖流域碱基离子流失特征模拟研究
卓小可, 程中华, 张弛, 张彦, 徐高颖, 于涛
2022, 12(3): 666-674. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210209
摘要:

太湖流域是我国酸沉降较严重的区域之一,酸沉降对流域碱基离子流失产生了显著影响。通过室内模拟试验,研究了流域内代表性碳酸盐岩及其风化产物和流域分布广泛的沙壤土在不同pH模拟酸溶液作用下碱基离子的释放特征。结果表明:1)碳酸盐岩中碱基离子释放量与酸溶液pH和粒径均呈显著负相关(P<0.01)。在10 d试验期内,Ca2+释放量最小值为0.26 g/kg,最大值达14.30 g/kg,且比K+、Na+和Mg2+释放量高1个数量级。2)碳酸盐岩风化产物与沙壤土中碱基离子对模拟酸溶液的敏感性为Ca2+>Mg2+>K+。其释放量不仅与模拟酸溶液pH有关,还取决于介质本身特征(本身离子总量、成土母质环境及交换态离子量)。3)太湖流域不同介质对模拟酸溶液的缓冲能力存在显著差异,表现为碳酸盐岩>白云岩风化产物>石灰岩风化产物>沙壤土。分析认为,大量的碳酸盐与质子迅速发生的中和作用是碳酸盐岩及其风化产物具有较强缓冲能力的关键因素。

洱海西部灌排沟渠水质特征及土地利用的影响
彭嘉玉, 吴越, 侯泽英, 储昭升, 饶景翔
2022, 12(3): 675-682. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210212
摘要:

灌排沟渠径流是洱海氮、磷营养盐输入的主要来源。2020年秋季,研究选取洱海西部2个汇水区,分析了降雨条件下汇水区和沟渠子汇水区2个空间尺度下沟渠水质的变化特征,以及土地利用对沟渠水质的影响。结果表明:沟渠水质表现出显著的空间差异性,其中双隐汇水区东南部沟渠化学需氧量(COD)较高,为5.68~20.49 mg/L,北部沟渠总氮(TN)浓度较高,为1.04~1.44 mg/L,总磷(TP)浓度自东向西递减,氨氮(NH3-N)浓度整体较低;万阳汇水区南部沟渠COD较高,为5.02~14.22 mg/L,TN浓度整体较低,环洱海和中部靠北沟渠TP和NH3-N浓度整体偏高。冗余分析结果表明,村镇、农田是沟渠TP和NH3-N的主要来源,秋季库塘未被利用的蓄水也可能对沟渠水质造成影响,林草地面积占比与沟渠水质呈负相关,但由于占比小和空间分布原因,对入海污染负荷的削减效用较小。洱海西部应加强灌溉用水循环利用,完善环湖截污工程,以减少灌排沟渠退水和农村生活污水对洱海水质的影响。

大气污染控制与管理
乡镇尺度下PM2.5时空分布—以石家庄市为例
李秋芳, 丁学英, 刘翠棉, 曹仁杰, 谷金峰, 王杨
2022, 12(3): 683-692. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210474
摘要:

利用261个乡镇环境空气自动监测站监测数据,结合GIS空间分析技术,在乡镇尺度下分析2018年石家庄市PM2.5时空分布特征,并探讨PM2.5与气态前体物SO2、NO2的相关性特征。结果表明:2018年261个乡镇PM2.5年均浓度为41~112 μg/m3,均超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准。PM2.5浓度总体呈西北部地势较高的山区低于东南部的平原地区、主城区低于周边县(市、区)的分布态势;石家庄市PM2.5浓度冬季最高,夏季最低,1—3月、11—12月为PM2.5污染较重的月份,4—9月为污染较轻的月份,其中8月为PM2.5月均浓度最小的月份;观测期间,PM2.5浓度与SO2、NO2浓度均呈显著正相关,相关性在夏季最低,冬季最显著,且污染程度越重的区域相关性越显著。

川南城市群空气质量变化特征及环流影响分析
甄英, 何静
2022, 12(3): 693-700. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210235
摘要:

基于川南城市群空气质量指数(AQI)数据和NECP/NCAR再分析资料,结合年内分配不均匀系数(CV),分析了该地区2020年空气质量变化特征及其与大气环流间的联系。结果表明:1)川南城市群AQI整体呈年内下降趋势,夏、秋季空气质量好于春、冬季;CV轻微上升,表明年内空气质量分配不均匀状态增大,其中冬季空气质量分配差异最大,夏季差异最小,川南西部地区差异大于东部地区。2)受首要污染物PM2.5影响,AQI空间上呈中部高四周低的分布形式,加之PM10的影响,AQI空间分布有明显的季节差异性。春、冬季AQI空间分布特征较为相似,形成中部高值区和北部低值区;夏季分布西高东低,秋季为东南高西北低。3)川南城市群春、冬季处于高空槽后,冷空气的堆积不利于对流发生,污染物排出不畅,使得AQI较高;夏、秋季则由于副热带高压和中高纬低槽的存在易产生对流而发生降水,加之风场辐合形势较明显,污染物不易积聚,因此AQI较低。

新冠肺炎疫情期间天津市重污染天气的边界层特征
孟丽红, 郝囝, 邱晓滨, 吴彬贵
2022, 12(3): 701-709. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210154
摘要:

为探讨新冠肺炎疫情期间天津市重污染天气成因,利用环境监测、气象常规观测及255 m气象塔梯度观测,结合WRF-Chem模式研究了天津市2020年2月9—13日新冠肺炎疫情期间重污染过程来源及边界层特征。结果表明:水平和垂直扩散条件变差、地面弱气压场和暖湿明显为此次重污染天气的主要特征;重污染天气过程外来源的区域输送率达54.6%;稳定类层结(E类和F类)占比高达67.5%,较为稳定的大气造成大气扩散条件变差,是污染发生的重要气象条件;污染过程逆温率达50.0%,垂直温差、逆温厚度、逆温强度与PM2.5浓度相关性分别为0.99、0.90和0.56,逆温层的存在是污染过程维持的主要因素。

受焦化影响的下风向城区臭氧污染特征及潜在源区分析
宁一, 孙洁亚, 薛志钢, 李峰, 张澄溪, 陈卓囧, 李斌, 陈炫
2022, 12(3): 710-717. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210301
摘要:

为了解受焦化影响的下风向城区臭氧(O3)的污染特征及来源,基于2019年临汾市6个国控点的O3浓度、气象参数(气温等)以及北大街站点VOCs监测数据开展研究。结果表明:2019年临汾市O3日最大8 h滑动平均值(MDA8)的90百分位数(MDA8-90th)为204 μg/m3,在山西省11个地市中排名第一;全年共有103 d O3浓度超标,且超标天主要集中在5—9月;MDA8从2月开始升高,6月达到最大值,之后逐月下降;O3小时浓度总体呈14:00—16:00出现峰值的单峰日变化。MDA8与日最高气温(Tmax)呈正相关、与日最低相对湿度(RHmin)呈负相关,当Tmax>22 ℃或RHmin<55%时,可能发生O3浓度超标现象。VOCs的O3生成潜势(OFP)分析结果表明,乙烯的OFP最高,占总OFP的44.5%,乙烯是导致O3污染的关键VOCs活性物种;液化石油气(LPG)的使用、机动车尾气和炼焦活动等的排放对临汾市O3污染有重要贡献。6个国控点中,城南和唐尧大酒店对临汾市区所有级别的O3污染贡献均较大,2个站点均有77%的O3超标出现在刮南风和西南风时,其中城南有16.6%的O3超标出现在风速大于3 m/s时,作为焦化典型示踪物的萘在南风向其浓度高于均值的占比为30.4%,表明不合理的工业布局使临汾市区大气受到了焦化区的影响,O3浓度更易在刮南风时超标。临汾市区O3污染除受到本地生成影响外,还受到襄汾县、洪洞县、翼城县和浮山县的焦化企业和钢铁企业排放的含高浓度NOx、VOCs污染气团传输的影响。因此,临汾市在对本地LPG使用和机动车尾气排放进行管控的同时,还要加强与上风向焦化地区的联防联控。

2015—2019年南阳市臭氧污染特征及气象因素影响
赵龙一, 郭佳华, 张宇航, 董高峰, 张猛
2022, 12(3): 718-725. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210205
摘要:

基于2015—2019年南阳市5个国控空气质量监测站点常规污染六参数逐时观测资料,结合国家基准站南阳站地面气象要素数据,识别南阳市O3污染的时空分布特征及气象因素影响。结果表明:2015—2019年南阳市O3污染日趋严重,O3日最大8 h滑动浓度平均值(MDA8)从2015年的145 μg/m3增至2019年的181 μg/m3,增幅超过25%;O3污染呈显著季节性差异,峰值出现在夏季;从空间分布来看,O3污染呈现明显的块状分布特征,其高值出现在城区中部区域;气象要素是影响南阳市O3浓度的重要因子,高温、低湿和高能见度条件下易出现O3污染,且随着风速的增加,O3浓度表现出先升后降的趋势。2019年6月,南阳市O3污染严重,超标频率为63%,期间共经历3次O3污染过程,污染事件与不利的气象条件和强污染排放强度有关。

垂直气流电除尘深度提效技术研究
马修元, 解标, 申智勇, 孙尊强
2022, 12(3): 726-731. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210193
摘要:

常规电除尘存在细颗粒粉尘难荷电、反电晕、二次扬尘等技术难题,限制了除尘效率的进一步提升。针对电除尘深度提效技术进行了研究,提出进口烟箱预收尘—电场尾部二维收尘—出口烟箱防逃逸电除尘深度提效工艺,研制了垂直气流方向的“W”形和梯形网状收尘装置,显著增大了电除尘收尘面积,解决了二次扬尘问题。垂直气流电除尘深度提效技术在630 MW燃煤机组工程应用结果表明:在保持电除尘外形尺寸、电场数量不变的情况下,出口烟尘浓度可控制在10 mg/m3以下;电除尘出口烟尘浓度由改造前的14.4 mg/m3降至6.5 mg/m3,提效幅度高达54.9%,与低低温电除尘技术提效幅度相当,可实现烟尘超低排放。

水污染治理
雨水管道沉积物累积对过流能力影响的模拟试验
王建龙, 王泽熙, 李晗, 张长鹤
2022, 12(3): 732-737. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210311
摘要:

我国大部分城市的雨水管道都存在沉积物累积现象,其一方面阻塞管道,降低过流能力,引发积水内涝,另一方面也是造成受纳水体冲击污染的主要原因之一。针对上述问题,通过实验室试验,研究了沉积物累积厚度、沉积物表面粗糙程度、管道坡度等因素对雨水管道过流能力的影响。结果表明:在坡度为2‰条件下,当管径为150 mm时,沉积物累积厚度从管道直径的20%增至70%,过流能力削减率从14.93%增至59.56%;根据水力学相似准则,当管径为2 000 mm时,沉积物累积厚度从20%增至70%,过流能力削减率从44.78%增至73.75%。因此,过流能力削减率随沉积物累积厚度和管径的增加而增加。试验条件下,沉积物表面粗糙度变化对过流能力无显著影响,随粗糙度增加,过流能力削减率变化幅度的平均值为5.93个百分点;而坡度变化对过流能力的影响较为明显,试验条件下过流能力削减率变化幅度为12.30~28.83个百分点。研究结果可为城市雨水排水管道的优化设计、维护管理、监测评估提供依据。

北京市典型雨水工程污染物去除效果监测分析
凌文翠, 李焕利, 方瑶瑶, 刘桂中, 孙长虹
2022, 12(3): 738-743. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210151
摘要:

为比较不同雨水工程的污染物去除效果,对生物滞留池、植草沟、透水混凝土铺装、透水砖铺装和植被砖铺装5种措施的雨水污染物去除效果进行监测。结果显示:生物滞留池对COD、SS、氨氮和总磷均有较好的去除效果,出水达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准,特别是COD和SS的平均去除率分别达82.1%和70.7%;植草沟对氨氮有较好的去除效果,平均去除率达91.3%,但其总磷出水浓度高于进水;透水砖铺装有氨氮释放现象,造成出水氨氮浓度升高;对比3种透水铺装发现,透水混凝土的污染物去除能力综合最优,其对COD、氨氮、总磷和SS的平均去除率分别为57.0%、72.7%、79.4%和82.2%。根据监测结果结合文献报道,认为生物滞留池和透水混凝土铺装具有较好的污染物削减效果,而植草沟对雨水中氨氮的去除具有显著优势。在实际工程应用中,应根据控制目标、成本和污染物去除效能,因地制宜地选择合适的雨水净化措施。

进水方式对处理分散养猪冲洗废水ABR反应器微生物群落结构的影响
董婧, 卢少奇, 伍娟丽, 肖宇, 沈志强, 周岳溪
2022, 12(3): 744-752. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210148
摘要:

以厌氧折流板反应器(ABR)处理分散养猪冲洗废水,对比平行运行的序批进水和连续进水ABR反应器在不同进水负荷(3个运行阶段)下的微生物群落结构变化及差异。结果表明:主坐标分析(PCoA)和聚类分析均证实,相同进水负荷时,连续进水和序批进水ABR装置的微生物群落结构整体上较接近。进水方式对微生物群落结构的影响主要在ABR的第一格(也是COD的主要去除区域)。第三阶段,连续进水装置丰度排名前5的属为Clostridium_sensu_stricto_1、Norank_f_AnaerolineaceaeChristensenellaceae_R-7_groupNorank_c_Bacteroidetes_vadinHA17和Norank_p_Candidate_division_WS6,其相对丰度分别为9.04%、8.14%、7.08%、5.97%和4.88%;序批进水装置丰度排名前5的属为Norank_c_Bacteroidetes_vadinHA17、Clostridium_sensu_stricto_1、Christensenellaceae_R-7_groupNorank_f_AnaerolineaceaeDesulfocapsa,其相对丰度分别为10.03%、7.38%、6.92%、5.58%和4.29%。费舍尔精确检验证实,第三阶段序批进水和连续进水 ABR 反应器的15种丰度较高的微生物中,13种有显著性差异,其中12种P≤0.001。

苯酚对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能抑制作用的研究
陈璇, 陈猷鹏
2022, 12(3): 753-759. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210249
摘要:

为了考察有毒有机物苯酚对厌氧氨氧化颗粒污泥活性的抑制作用,研究了不同苯酚浓度(50和100 mg/L)条件下厌氧氨氧化颗粒污泥对氨氮(${\rm{NH}}_4^ + $-N)和亚硝酸盐氮(NO2 -N)去除率的影响,并综合胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)分泌情况和微生物群落变化趋势,分析颗粒污泥脱氮性能退化的原因。结果表明,苯酚抑制了厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮性能,当苯酚浓度为50和150 mg/L时,$ {\rm{NH}}_4^ + $-N去除率分别降低了15.05%和24.35%。苯酚刺激了颗粒污泥中微生物胞外聚合物的分泌,以抵御其毒性胁迫,当苯酚浓度为50、150 mg/L时,颗粒污泥的总EPS含量分别增加了43.62%和57.29%。苯酚导致厌氧氨氧化颗粒污泥中微生物群落发生变化,在苯酚浓度为50、150 mg/L时,厌氧氨氧化细菌所属的浮霉菌门的相对丰度由41.01%分别降至38.52%、33.84%。通过PICRUSt(Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States)预测分析发现,在苯酚胁迫下与厌氧氨氧化细菌相关的关键代谢通路受到了抑制,苯酚影响了与颗粒污泥脱氮性能相关的功能性细菌的代谢。

缓释碳源促进生物反硝化脱氮技术研究进展
肖艳
2022, 12(3): 760-768. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210370
摘要:

随着污水治理要求的愈加严格与公众健康意识的不断提升,水体硝酸盐污染已引起世界各国的普遍关注。目前,生物异养反硝化是去除水中硝酸盐的主要技术手段,其关键制约因素是碳源,而传统外加碳源的弊端也在不断暴露,于是开发适用于生物脱氮工艺的新型缓释碳源成为国内外学者广泛关注的焦点。从促进生物反硝化脱氮的缓释碳源开发必要性出发,详细分析了缓释碳源的种类、促进反硝化的效果、改性方法、影响因素、作用机理及生物膜特性,比较和揭示了天然缓释碳源、改性缓释碳源、人工合成缓释碳源促进反硝化的性能及生物膜群落结构。提出该领域后续研究方向,包括突破反应动力学的限速步骤、优化骨架材料和空间架构、开发新型缓释碳源促进生物脱氮工艺等,以期为缓释碳源促进生物反硝化效率及推广应用提供参考和依据。

蜂窝活性炭吸/脱附苯系物性能及水汽的影响
李双德, 赵峰, 李伟曼, 陈运法
2022, 12(3): 769-775. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210222
摘要:

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其吸附容量的影响,并通过程序升温技术研究蜂窝活性炭脱附温度曲线。同时考察了水汽对蜂窝活性炭吸附容量、脱附温度曲线的影响。结果表明:蜂窝活性炭对苯系物的单位饱和吸附容量顺序为二甲苯>甲苯>苯,单位饱和吸附容量为66.5~138.1 mg/g,这可能是因为苯系物的分子尺寸效应影响了吸附容量。苯系物的最佳脱附温度基本维持在175 ℃。水汽的竞争吸附作用可以显著抑制苯的单位饱和吸附容量,引入1.8%的水汽后苯的饱和吸附容量降低了36.3%,这表明水汽占据了部分吸附位点,显著降低了苯的吸附容量。

二硫化钼基异质结催化剂可见光降解有机污染物的研究进展
吴晓庆, 颜秉斐, 邓齐玉, 刘雪瑜, 肖书虎, 杜丛
2022, 12(3): 776-786. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210252
摘要:

光催化是近年来迅速发展的、利用太阳能进行能源转化和环境净化的新技术。二硫化钼具有层状结构,是过渡金属硫族化合物的代表,因具有带隙窄、活性位点多、比表面积大的优点而成为良好的助催化剂,广泛应用于光催化降解有机污染物。介绍了国内外不同类型二硫化钼基异质结催化剂(金属氧化物、铋基材料、银基材料、金属硫化物、石墨氮化碳、氧化石墨烯)的研究现状,对比了二硫化钼基异质结催化剂的制备方式及光催化降解有机污染物的效果,并简述其降解机理。结果表明,二硫化钼的耦合作用可以有效提高基质材料的光催化活性。今后研究将继续围绕开发高效、高稳定性和可回收的二硫化钼基异质结催化剂来展开。

生物炭负载纳米零价铁去除废水中重金属的研究进展
李华夏, 林毅, 周小斌, 林华
2022, 12(3): 787-793. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210242
摘要:

纳米零价铁(nZVI)因比表面积大、反应活性高及独特的核壳结构,在去除水中重金属方面具有良好的应用前景。但nZVI自身存在易团聚、易氧化失活等缺点,使其工业推广和应用受到限制。将nZVI负载于生物炭(BC)制备生物炭负载型纳米零价铁(nZVI@BC)复合材料可在一定程度上克服nZVI的缺点,提高nZVI与重金属的反应活性。综述了nZVI@BC去除水中重金属的研究现状,着重介绍了不同BC材料用于nZVI@BC的制备、BC的改性及nZVI的修饰对nZVI@BC去除重金属性能的影响,阐述了nZVI@BC去除几种典型重金属的反应机理,并对nZVI@BC应用于水中重金属去除的发展前景进行了展望。

制革工业水污染全过程防治技术组合方案研究
郭亚静, 党春阁, 韩桂梅, 刘菁钧, 李子秀, 方刚
2022, 12(3): 794-801. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210225
摘要:

制革废水具有产生量大、污染物种类多、成分复杂、含重金属等特点,一直是水环境监管的重点。对制革生产工序及废水产排特征进行梳理,通过调研和梳理制革企业排污许可证信息,对目前业内主流的水污染防治技术进行汇总分析,并按照原辅材料替代技术、过程控制技术、末端治理技术对行业主流水污染防治技术进行分类总结,其中,对过程控制技术按污染防治目标污染物进行分类总结,对末端治理技术按废水分质处理要求进行分类总结。基于不同类型制革企业水污染全过程防治需求,推荐16套技术组合方案。最后,结合技术发展情况,对制革工业水污染全过程防治技术发展趋势进行展望,提出强化制革废水分质处理、强化清洁生产技术的研发推广、推进制革企业入园等建议,以期提升行业水污染全过程防治水平和绿色发展水平,助力“十四五”深入打好污染防治攻坚战。

CaO调质污泥自然失水特性及数学模型研究
周俏俏, 葛仕福, 丁晶, 周彩玲
2022, 12(3): 802-808. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210282
摘要:

以城市污泥为对象,研究CaO添加比、空气流速及污泥堆积厚度对CaO调质污泥自然失水特性的影响。结果表明:污泥失水速率与空气流速、CaO添加比成正比,与堆积厚度成反比。基于Page模型建立的通用模型拟合值与实测值吻合较好,均方根误差为6.34%,能较好地模拟CaO调质污泥自然失水过程。根据Page模型计算出的污泥有效水分扩散系数为9.96×10−9~1.65×10−7,自然失水时间与CaO添加比、空气流速呈正相关,与污泥堆积厚度呈负相关。以单位失水量总费用为评价指标,采用MATLAB软件中Fmincon函数计算出单位失水量总费用最低时的最优干燥参数组合:CaO添加比为0.02,空气流速为0.6 m/s,污泥堆积厚度为7 mm。

基于动态滑动窗口BP神经网络的水质时间序列预测
张梦迪, 徐庆, 刘振鸿, 马春燕, 高品
2022, 12(3): 809-815. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210194
摘要:

为提高BP神经网络(BPNN)模型对具有时间序列特征水质的预测精准度,采用主成分分析法对原始样本数据进行特征提取和降维,选取溶解性有机碳(DOC)浓度、总氮(TN)浓度和浊度作为水质预测指标,构建了具有3层网络结构的BPNN模型进行预测,并分析其预测性能。结果表明:DOC浓度、TN浓度和浊度的最佳训练集尺寸分别为60、60和90 d,最佳BPNN拓扑结构分别为9-12-1、8-6-1和7-13-1,经优化后的BPNN模型对DOC浓度、TN浓度和浊度的变化趋势整体预测效果较好;相比之下,BPNN模型对水中DOC浓度的预测效果显著优于TN浓度和浊度,其均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和相关系数(R)分别为0.040、0.66%和0.867。该模型对具有非线性特征的地表水水质预测具有较好的适用性,预测精度较高。

Cr(Ⅵ)污染地下水电动修复过程中的关键指标监测和分析
程政乔, 姜杰, 杨浈
2022, 12(3): 816-823. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210492
摘要:

电动修复是去除地下水中重金属污染物的有效方法。采用电动修复方法对Cr(Ⅵ)初始浓度为1 000 mg/kg的污染浅层地下水进行为期4 d的处理,研究不同电压梯度(1、2、3 V/cm)对饱和带地下水中Cr(Ⅵ)去除率的影响。此外,对修复过程中的相关指标包括电流、阴阳极电解液pH、氧化还原电位(Eh)和不同位置地下水Cr(Ⅵ)浓度进行监测,并且对电动修复前后饱和带介质的pH、Eh和Cr(Ⅵ)去除率进行分析。结果表明:Cr(Ⅵ)的平均去除率随电压梯度升高而升高,当电压梯度为2 V/cm时去除效率和经济性较好,去除率提升与能耗提升比值为0.52,最高去除率91.41%出现在电压梯度为3 V/cm时,但此时相应能耗较高。修复过程中Cr(Ⅵ)会在阳极附近富集,特别是当电压梯度较低(1 V/cm)时,反应结束后近阳极地下水Cr(Ⅵ)富集浓度高达2 170.95 mg/L,介质中Cr(Ⅵ)浓度为1 497.45 mg/kg,此时去除率为负值;阳极电解液Cr(Ⅵ)浓度呈先增长后稳定的趋势,当Cr(Ⅵ)浓度接近4 000 mg/L时,已接近装置的最大迁移值,增加反应时间对Cr(Ⅵ)的回收率提升不大。修复过程中介质Eh降低、pH升高会促进Cr(Ⅵ)的还原和解吸,对Cr(Ⅵ)的去除具有促进作用。

柔性垂直防渗技术膨润土-黏土密封材料防渗性能研究
董洋, 张文, 李大伟, 姚兰, 初文磊, 王海东, 殷晓东
2022, 12(3): 824-833. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210286
摘要:

以长沙某厂区内天然黏土为主要原料,采用水溶液聚合法,在室温条件下,通过聚丙烯酰胺改性膨润土与黏土混合,制备密封材料,用于柔性垂直防渗墙建设工程底部区域密封,以防止地下水从高密度聚乙烯(HDPE)土工膜底绕流。通过室内试验研究3种不同改性剂以及膨润土添加量对密封材料渗透系数的影响以及密封材料对六价铬的阻滞吸附作用。结果表明:聚丙烯酰胺改性膨润土能够减小密封材料的渗透系数,而羟丙基甲基纤维和聚乙烯醇在一定程度上导致密封材料渗透系数增大;随着改性膨润土掺入量的增加,密封材料的渗透系数逐渐减小。在模拟柱迁移试验中,密封材料对污染物的截留率可达68.5%。基于长沙某柔性垂直防渗墙工程,对建成防渗墙区域进行示踪剂弥散迁移试验,在下游接收井中均未检测到示踪剂,说明该密封材料在工程应用上能有效防止底部地下水绕流。

土壤与固废污染控制与管理
天津市生活垃圾处理碳排放时间变化特征及影响因素
郭宇杰, 龚亚萍, 邹玉飞, 赵颖, 吕茳芏, 张心怡
2022, 12(3): 834-842. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210334
摘要:

控制生活垃圾处理产生的温室气体已成为碳减排的重点方向之一。参考《省级温室气体清单编制指南(试行)》推荐方法核算了天津市2009—2018年生活垃圾处理碳排放量,分析碳排放时间变化特征,并采用改进Kaya恒等式和LMDI加和分解法的碳排放影响因素分解恒等式,分析天津市生活垃圾处理碳排放的影响因素。结果表明:2009—2018年天津市生活垃圾处理碳排放量呈现先降后增的趋势,碳排放量主要来自填埋处理;影响碳排放的因素中,经济产出效应(ΔY)对生活垃圾处理碳排放的驱动作用最大,碳排放强度效应(ΔCF)次之,生活垃圾排放强度效应(ΔWI)和生活垃圾处理结构强度(ΔWS)对碳排放具有负向作用。控制生活垃圾产生量、增加垃圾焚烧处理占比以及提高填埋场甲烷回收率是未来主要的减排方向。

垃圾分类前后焚烧飞灰的理化性质及重金属污染特性
郭梦茹, 张冰如, 席佳锐, 张博暄
2022, 12(3): 843-850. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210560
摘要:

以上海市某垃圾焚烧厂焚烧飞灰为调查对象,分析垃圾分类前后飞灰的理化性质及重金属污染特性。结果表明:垃圾分类后飞灰表面积和孔容明显降低,氯化物含量也大幅降低;除Zn、Cu外,飞灰中其他重金属含量在垃圾分类后均增加,其中Pb浸出浓度远高于GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的浓度限值,环境风险较大,必须对该飞灰进行无害化处置;由于飞灰中Pb、Cd、Zn含量和不稳定形态的变化,其在酸性条件下的浸出浓度显著增高,对环境的潜在威胁较大。

垃圾渗滤液中溶解性有机质与重金属络合机制研究现状及展望
寇兵, 袁英, 惠坤龙, 李金灵, 鱼涛, 杨博, 屈撑囤
2022, 12(3): 851-860. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210264
摘要:

垃圾渗滤液中富含的溶解性有机质(DOM)包含羟基、羧基、羰基等多种活性官能团,是重金属在环境介质中迁移的重要载体。垃圾渗滤液因来源不同,其中的DOM组分与重金属种类、含量也存在显著差异。 DOM 与重金属之间常见的反应以络合作用为主,该作用是影响渗滤液中DOM和重金属形态及环境行为效应的关键。然而,DOM络合过程十分复杂,为了解析络合作用,有效的表征方法及据此建立的络合模型,是厘清垃圾渗滤液DOM与重金属络合机制的重要技术手段。重点介绍了荧光技术、紫外-可见光谱法、红外光谱法等DOM表征方法以及常用的络合模型,综述了络合过程中pH、DOM组成、重金属离子等影响因素,以期揭示渗滤液中重金属的形态转化规律,为污染修复技术提供理论指导。

基于ARIMA模型的环渤海典型城市生活垃圾产量预测研究
张万里, 郑永浩, 邢万丽, 李润东
2022, 12(3): 861-868. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210496
摘要:

随着环渤海地区社会经济的快速发展,人口大幅增加,生活垃圾产量逐年递增,其造成的污染对城市发展和环境以及市民生活产生重大影响,准确预测生活垃圾产量对其后续处理与处置至关重要。对2005—2019年环渤海10个典型城市(天津、大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛、滨州、潍坊、东营、烟台)生活垃圾产量现状进行分析,并通过MATLAB软件建立差分自回归移动平均(ARIMA)模型对2020—2024年城市生活垃圾产量进行预测。结果表明:2020—2024年,环渤海10个典型城市生活垃圾产量增长幅度和速度各不相同,但总体来看生活垃圾产量均呈增长趋势,与2005—2019年城市生活垃圾产量呈较为一致的增长趋势;2024年,天津、大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛、滨州、潍坊、东营、烟台10个典型城市生活垃圾产量分别为365.16万、278.65万、62.73万、30.34万、120.05万、49.81万、51.02万、81.41万、88.76万和137.68万t/a。

拉萨市城区土壤重金属分布特征及生态风险评价
李伟, 高海涛, 张娜, 孙晶, 巴桑, 吕学斌, 熊健
2022, 12(3): 869-877. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210191
摘要:

为了解拉萨市土壤重金属污染情况和空间分布特征,对其主城区20个表层土壤样品中8种重金属浓度进行测定,利用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数(RI)法对其环境质量和生态风险进行评价。结果表明:土壤中的Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg浓度均值分别是拉萨市土壤背景值的0.92、1.02、0.85、0.83、0.73、0.83、1.28、0.8倍,但均符合GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准,其中Zn、As超标率较高,分别为45%、95%;重金属元素空间分布呈现一定规律,大部分元素呈点状格局,其中Ni分布均匀,其他元素均有高值区出现,重金属累积状态与人为活动轨迹相似;除Zn和As的单项污染指数为轻度污染外,其他元素均为无污染,内梅罗综合污染指数均值为1.24,属于轻度污染;RI均值为85.96,为低生态风险,Hg和Cd为主要风险因子。拉萨市土壤中Cu、Zn、Pb和Cd的累积以自然源为主,部分受到交通运输活动的影响;As的累积主要源于较高的自然背景值,Hg的累积受到自然源和工业源共同影响,Ni和Cr的累积受自然因子控制。

某电镀厂地块重金属污染特征与健康风险空间分布评价
倪碧珩, 施维林, 陈洁, 陆胤, 孙守钧, 吴锦平
2022, 12(3): 878-885. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210142
摘要:

以苏州某电镀地块为研究对象,运用内梅罗指数法评估土壤样品中As、Cd、Pb、Cu、Ni、Zn、Hg、Cr(Ⅵ) 8种重金属的污染程度,明确了该电镀厂土壤受到Ni和Cr(Ⅵ)的污染。基于健康风险模型和克里金插值法研究土壤中Ni和Cr(Ⅵ)的三维空间健康风险分布。结果表明:四车间(挂镀镍、铬)Ni和Cr(Ⅵ)的致癌和非致癌风险水平均超过可接受阈值,Ni与Cr(Ⅵ)污染呈点源扩散,离四车间(污染区域)越远,其污染程度越低;从纵向来看,Ni与Cr(Ⅵ)都存在由表层向深层土壤迁移的行为。建议该地块在开发利用前对土壤进行修复治理。

石油烃降解菌的筛选及其降解特性研究
冒学宇, 李勇, 吴丛杨慧, 蔡凯, 林雪峰
2022, 12(3): 886-892. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210203
摘要:

从连云港某废弃化工厂污染土壤中分离筛选高效石油烃降解菌株,研究菌株的生理生化特征并对其进行测序和种属鉴定,采用单因素试验对菌株降解柴油的环境因子进行分析。结果表明:从污染土壤中共分离出柴油降解菌株4株,经过测序及同源比对,与该4株菌株同源性最高的分别为阴沟肠杆菌(Enterobacter_cloacae,HY1),肺无色杆菌(Achromobacter_pulmonis,HY2),台湾假单胞菌(Pseudomonas_taiwanensis,HY3),铜绿假单胞菌(Pseudomonas_aeruginosa,HY4),同源性均达98%以上;4株菌株具备不同的产表面活性剂能力和柴油降解能力,其中菌株HY1和HY2对柴油的降解率最高,当柴油浓度为0.5%,处理时间为20 d时,二者对柴油的降解率均达37%以上;通过单因素试验对降解条件进行优化后,发现在柴油浓度为0.5%,降解时间为8 d时,菌株HY2和HY1最佳降解条件是初始pH为7,摇床转速为180 r/min,接种量为3%~4%,此时,二者对柴油的降解率分别为40.15%和43.87%。本研究可以丰富石油烃降解菌的菌种信息,为石油烃污染土壤修复提供菌种资源及数据支持。

降低烟草吸收土壤镉的钝化技术及其机理研究进展
李晓锋, 丁豪杰, 苏奇倩, 赵宇, 徐其静, 刘雪
2022, 12(3): 893-904. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210227
摘要:

烟草是重要经济作物,且极易吸收镉(Cd),烟草中Cd已成为Cd进入人体的主要来源之一,通过调控措施降低烟草叶片Cd浓度,对保障烟草的品质安全与人体健康具有重要意义。综述了降低烟草Cd浓度的土壤Cd钝化技术,阐明了钝化剂的钝化机理(吸附、离子交换、沉淀、络合和离子拮抗作用等)及影响烟草Cd浓度的因素(包括土壤Cd浓度与化学形态、土壤pH、氧化还原电位、有机质浓度、阳离子交换容量、竞争性金属离子浓度等),阐述了常用钝化剂(石灰、羟基磷灰石、金属氧化物、生物炭、有机肥、海泡石、沸石和膨润土等)的钝化效率及其在实际应用的参数条件,并提出明晰烟草Cd含量标准体系、发展新型钝化材料、结合分子生物学技术调控等建议,以期为降低烟草Cd含量提供基础数据和技术参考。

生态修复
基于文献分析的我国人工湿地植物配置路线优化
唐炳然, 蔡然, 王瑞霖, 李德祥, 刘帅, 何强, 李宏
2022, 12(3): 905-915. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210410
摘要:

人工湿地由于投资费用低、净化处理效果好、景观性强被广泛应用于水环境污染修复中,但缺乏完整的针对不同条件的人工湿地植物配置的规范化路线。采用文献检索分析方法,对中国知网210篇人工湿地文献中的465个植物组合数据进行筛选与分析,并根据分析结果构建了人工湿地单物种确定、组合搭配、系统搭建、景观配置、空间配置的植物配置优化路线,提出了每个配置步骤的技术内容与供选植物清单。单物种确定中,提出将菖蒲、 美人蕉、 芦苇、香蒲、鸢尾5种水生植物作为主要功能植物;组合搭配中,根据进水营养盐浓度确定植物的组合方式;系统搭建中,补充不同类型水生植物或冬季水生植物;景观配置中,根据花色、花期、植株高度及观赏特性补充水生植物;空间配置中,从营养盐去除效果、景观效果、人工湿地系统生物多样性、抗水力冲刷能力4个角度配置水生植物。该植物配置路线可为人工湿地设计中植物配置的规范化提供参考。

植被混凝土生态修复技术研究进展
刘黎明, 宋岩松, 钟斌, 房士栋, 许文年, 王一毅, 李明薇
2022, 12(3): 916-927. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210437
摘要:

生态护坡能有效减少工程建设所带来的一系列地质环境问题,如水土流失、山体滑坡等,作为常用生态护坡技术之一的植被混凝土生态修复技术经过不断的研究与应用已趋于成熟。阐述了植被混凝土生态修复技术的修复理论依据与技术研发历程;从基材配比、物种选择、施工工艺等方面介绍了植被混凝土生态修复技术的主要内容并阐述了技术优势;概述了植被混凝土生态修复技术的研究体系,从生境基材的物理、化学、微生物特性研究和护坡植物研究4个方面总结了技术的研究进展;最后分析了植被混凝土生态修复技术的待改进之处,并从施工工艺、养护措施和土壤改良等方面对植被混凝土生态修复技术的研究提出了展望。

生态系统服务研究进展与展望
郭宗亮, 刘亚楠, 张璐, 冯朝阳, 陈艳梅
2022, 12(3): 928-936. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210192
摘要:

生态系统服务对人类福祉具有不可替代性。基于文献阅读方法,对生态系统服务研究进展和趋势进行总结。主要内容包括:1)阐述生态系统服务的概念与内涵;2)从生态系统服务货币价值评估、生态系统服务供需平衡与流转、生态系统服务的权衡和协同3个方面,梳理了国内外生态系统服务相关研究进展;3)提出生态系统格局–过程–功能–服务内在关系将是生态系统服务研究的热点,生态系统服务供需与空间流转将成为重要研究方向,生态系统服务权衡与协同将是生态系统管理研究的重点内容,生态系统服务与人类福祉的反馈机制研究将更加深入。该研究将有助于科学认识生态系统服务对人类社会可持续发展的支撑作用,促进生态系统服务研究成果服务于实践。

碳减排与清洁生产
基于偏序集的省际碳排放效率评价
刘燕, 张慧
2022, 12(3): 937-942. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210199
摘要:

为解决评价碳排放效率时面板数据的时间权重难以表示的问题,应用偏序集评价模型开展我国碳排放效率评价。该模型无需指标的具体权重值,只需知道权重顺序即可。通过收集我国30个省(区、市)2000—2017年的面板数据,求出历年碳排放效率,以时间逆序为权重顺序,进行碳排放效率评价。结果表明:我国东部碳排放效率较高,中部次之,西北部碳排放效率最差,影响各地区碳排放效率的因素不同,因此制定碳排放政策时要因地制宜;不同地区的碳排放效率呈空间聚集的趋势,一个地区的碳排放政策不仅会影响本地区的碳排放效果,还会影响相近地区的碳排放效果,因此要加强各地区间的碳减排合作。

北京市老旧汽车淘汰经验启示及未来政策发展方向
连爱萍, 田野, 崔阳阳, 刘欣宇, 武彤冉, 沈岩, 薛亦峰
2022, 12(3): 943-947. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210603
摘要:

梳理2011年以来北京市老旧汽车淘汰相关政策和控制措施,采用排放因子法核算机动车污染减排量和环境效益,分析了政策作用效果。结合当前北京市机动车污染排放状况,以及空气质量改善和碳减排需要,提出未来老旧汽车淘汰政策发展方向。结果表明:通过实施北京市老旧汽车淘汰政策,加速了北京市机动车车辆结构调整和优化,在机动车数量持续增加的情况下实现了其大气污染物排放量的减少,取得良好的环境效益。老旧汽车淘汰和补贴政策能够根据机动车结构和排放变化情况,设置差异化和细分的补贴力度,不断提高政策的导向性和精准度。面向未来政策方向,应进一步加强基于不同车型排放差异的更新方案的制定,面向重点用车单位,结合北京市重点碳排放单位管理,推进车辆结构调整和新能源化发展,从而实现机动车二氧化碳和大气污染物协同控制的目标。

工业园区经济能源环境耦合的系统动力学研究
张昕, 李艳萍, 赵亚洲, 智静, 杨奕, 陈晨
2022, 12(3): 948-956. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210476
摘要:

工业园区是企业的集聚地,同时也是污染的高发地,工业园区的生态化发展对区域绿色发展意义重大。鉴于工业园区发展过程中的经济、能源、环境多系统之间的复杂关系,构建了经济–能源–环境(3E)系统动力学模型,在模型有效性的基础上以某国家级生态工业园区为案例进行动态仿真。针对案例园区现状,设定了基准、节能减碳、减污、能源结构调整、经济适度增长、加大节能减碳力度6种情景进行趋势预测,并对照HJ 274—2015《国家生态工业示范园区标准》进行绩效评价。结果表明:工业园区3E系统动力学模型可以用于园区生态化发展的趋势预测,通过经济增速、能耗强度、能源结构、减排因子等关键因子的调控,可对其发展情景进行优化,提出一定条件下的园区发展增速与节能减排力度,为园区规划及发展提供科学指导和决策支持。

基于生命周期评价的光伏产业技术进步与经济成本分析
武琛昊, 孙启宏, 段华波, 李雪迎, 黄蓓佳, 满贺诚, 李晓蔚, 谢明辉
2022, 12(3): 957-966. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210387
摘要:

为了对光伏产业的环境影响、技术进步、经济成本进行系统分析,采用生命周期评价对光伏产业环境影响进行量化分析;基于评价结果,构建光伏产业技术进步评价模型并计算技术进步率;将光伏产业生产设备投资额结合环境影响评价结果计算成本下降率,同时梳理近年来的光伏电价补贴政策,计算补贴下降率;最后将光伏产业技术进步与经济成本进行综合分析。结果表明:生产1 kWp多晶硅光伏组件时光伏产业的环境影响潜值为83.83 Pt,高纯多晶硅、硅片、电池片和组件的环境影响潜值占比分别为43.05%、16.24%、14.84%和25.87%;以2016年为基准年,2017—2020年光伏产业技术进步率分别为5.20%、8.98%、12.48%和20.91%,成本下降率分别为−5.81%、−21.05%、−25.23%和−32.63%,补贴下降率分别为−15.60%、−30.36%、−40.46%和−51.33%;同期光伏补贴下降率大于技术进步率和成本下降率,技术进步速度和成本下降速度在2017年后较为同步,反映了补贴下降在一定程度上能够倒逼企业采用更先进的技术以降低成本。

天然气开采水基钻井固体废物污染特性及一体化处理技术效果—以苏里格气田为例
韩桂梅, 党春阁, 郭亚静, 林雨琛, 李子秀, 颜家霖, 方刚, 周长波
2022, 12(3): 967-974. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210197
摘要:

天然气开采过程产生大量的钻井固体废物,其中含有石油烃、无机盐及难降解有机物等有毒有害物质。对苏里格气田5个区块典型钻井现场不同井型、不同井段产生的固体废物进行采样,分析其性能特征、污染特点,研究钻井固体废物分类管控—稳定化预处理—高温氧化一体化处理技术工艺参数,分析利用该技术工艺处理前后钻井固体废物污染物浓度变化情况。结果表明:通过精细化的稳定化预处理技术处理,浅表层钻井固体废物及浸出液中,污染物浓度符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》最高允许限值要求;深层井段钻井固体废物中石油烃的削减率均在98.6%以上,浓度符合GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》建设用地土壤污染第二类用地筛选值要求,残渣中重金属和有机物浓度显著降低,符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》限值要求。另外,固体废物体积缩减41.2%。该一体化处理技术可从源头上解决天然气开采钻井固体废物处理处置问题,与现有传统不分类处理技术相比较,整体成本降低52%,具有较好的推广前景。