基于事故树方法的城市灰霾的致因机理分析：以天津市为例

近年来,以PM_2.5为特征的灰霾天气已成为中国许多城市极其严重的环境污染问题,对大气质量和人体健康具有严重的不良影响。由于煤炭在我国能源结构中占据主导地位,燃煤废气可能是导致灰霾污染的其中一个非常关键的影响因素。要进行大气污染防治,首先要对大气污染物的来源和致因机理进行研究。拟从系统方法论的新角度出发,以京津翼地区其中的代表城市天津为研究案例,探索将经典实用的事故树方法（FTA）应用在燃煤与灰霾的致因机理以及风险因子管理的新问题上。通过识别和辨明导致燃煤废气大量排放的直接和潜在原因,构建了“灰霾天气-燃煤废气过量排放”的事故树,基于最小割集、结构重要度、概率重要度以及临界重要度分析,定性、定量地评价了关键风险因子/事件对灰霾天气的贡献和影响。分析结果表明,能源结构不合理,没有合适可替代的清洁能源导致煤的大量燃烧是影响最大的关键风险因子。本工作可为灰霾天气的致因机理分析,风险因子防控以及管理提供一套科学有效的新思路和方法。     

流域水权制度体系框架及其在东江的分析应用

针对流域水权制度建设的系统性问题,从宏观层面分析水权制度的完备性,基于我国现有的水权制度安排和实践经验,将水权制度分解为三个层次和三个维度,提出了流域水权制度的体系框架。三个层次的内容包括:初始水权分配、水权调度实现和水权交易。初始水权给出了用户的长期水权指标,水权调度实现明晰了用户当年的用水指标,水权市场允许用户对长期水权和当年水权进行交易。三个维度包括:量质、时间和空间,要求明晰水权在各个空间点和时间段的数量和质量,以确保水权体系的水文完整性。将框架应用于广东省东江流域,分析了东江流域水权制度中适用于丰水且水质性缺水地区的典型特征,结果表明:东江的水权制度建设需进一步完善用水总量指标的水文封闭性、水权与水量调度规则的衔接性以及水权市场规则的完整性。研究成果对流域水权制度研究与实践具有一定参考价值。     

阻垢剂动态阻垢性能测试方法的改进

研究了一种阻垢剂动态阻垢性能评价方法,本方法是对极限碳酸盐硬度法的改进和创新,在实验设备上做到精简,在氯离子浓度的测定和碱度的测定程序上做到简化,使阻垢剂的评定筛选做到快速,重现性好,可信度高。     

悬浮填料生物膜-MBR系统处理制浆中段废水的研究

采用悬浮填料生物膜-MBR系统处理制浆中段废水,并与好氧活性污泥系统进行了对比。驯化过程中,尤其是制浆中段废水所占比例较高时,悬浮填料生物膜-MBR的处理效果和污泥理化特性均明显优于好氧活性污泥系统。驯化结束时悬浮填料生物膜-MBR系统COD_(Cr)去除率高达90.6%,悬浮液固形物浓度(MLSS)达到3876 mg/L,污泥体积指数(SVI)为60.3 m L/g,而好氧活性污泥系统COD_(Cr)去除率为82.4%,MLSS为3135 mg/L,SVI为70.3 m L/g。对出水的紫外扫描结果表明,悬浮填料生物膜-MBR系统对200~300 nm波长处特征污染物的降解效果明显优于好氧活性污泥系统。     

二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展

高品质氢气的在线稳定供给是质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化的瓶颈和亟待解决的关键问题,以二甲醚为原料经水蒸气重整制取氢气是近中期最为现实和有效的氢源供给方案之一。本文总结和评述了近期二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展,主要集中在固体酸催化剂中氧化铝和HZSM-5分子筛酸强度、酸类型以及结构的调变对性能的影响,同时对金属催化剂特别是Pd基贵金属催化剂和Zn基催化剂的研究现状、整体式催化剂以及催化剂的失活与再生的相关研究进行了重点介绍。根据对相关研究结果的总结,提出今后该领域的重要研究方向为：开发新型In₂O₃催化剂;构建具有多级孔、纳米结构的催化剂体系;创制具有特殊结构的催化剂（以多级孔分子筛/氧化铝为核,连续无缺陷的金属催化剂为壳）。     

陶瓷废料现状分析与对策研究——以佛山地区为例

对佛山陶瓷行业固废的特点和存在的问题进行了阐述,提出必须加强政府管理、政策引导、资金支持、技术研发,联合企业、高校和个人力量,不断完善和改进陶瓷废料的管理和处置,才能实现佛山陶瓷行业的可持续健康发展。     

自支撑活化三维分级多孔碳阳极的制备及其在MFCs的应用

微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而，还有很多问题限制了它的广泛应用，其最大的困难在于输出功率密度低。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率非常重要。本文基于生物质原料，利用化学试剂活化结合热处理，制备得到了一系列具有分级孔结构的自支撑活化三维碳基阳极。这种自支撑三维阳极具有优异的导电性、良好的电化学活性、出色的传质扩散以及优良的微生物相容性。其中，6mol/L KOH溶液处理得到的三维阳极具有最优的电化学活性和最佳功率输出，其最大功率密度高达121.45W/m³，是处理前的1.8倍。此研究为构筑高效功能三维碳基MFCs电极材料提供新思路和新方法。     

盾构渣土资源化处置研究进展

随着中国城市化进程不断加快,盾构施工广泛应用,由此产生的盾构渣土已成为建筑垃圾的重要组成部分,其对生态环境与安全带来重大挑战。本文从盾构渣土的物理化学性质入手,概述了盾构渣土的处置方案及其在绿色建材中的应用现状,具体包括脱水、装运、改良等工艺,配置掘进泥浆,同步注浆砂源,制备陶粒、混凝土、免烧砖、新型墙材、水泥混合料等。通过本文梳理,以有效推动盾构渣土高效率处置与资源化利用,为推进生态文明建设、共建美好家园、建设资源节约型社会献力。     

基于故障树方法的机动车燃油大气环境风险评价：以杭州市为例

由于城市化、工业化和机动车数量的快速增长,灰霾天气已成为中国许多大城市亟待解决的严重环境污染问题。大量石油燃料消耗产生的机动车尾气排放可能是引起城市灰霾污染的一个关键因素。以长江三角洲的代表性城市杭州市为具体案例,探索将安全工程领域的故障树方法应用在机动车燃油尾气排放大气环境风险评价和与灰霾天气的致因机理分析上。通过辨识导致城市机动车尾气过量排放的关键风险因子,构建了杭州市“灰霾天气–机动车尾气过量排放”的故障树。另外采用结构、概率以及临界重要度分析,对关键风险因子对顶上事件“灰霾天气–机动车尾气过量排放”的贡献和影响程度进行了定性和定量分析。分析结果表明,过量机动车使用,严重的交通堵塞、高污染机动车的不当使用以及监管不严是对杭州市机动车尾气过量排放影响较大的关键风险因子。可为城市机动车燃油环境风险因子评价以及管理提供一种简洁有效的方法和思路。     

化工反应器系统的最大时滞可耐受度指数求解与应用分析

化工反应器系统具体操作过程中常会受到时滞和不确定参数影响,在一些操作工况下不确定参数是不可调节的。为了保证化工系统实际操作的安全和可靠性以避免环境污染事件和人员伤害,系统所能耐受的最大时滞值非常有必要得到求解和分析。提出了含不确定参数的化工反应器系统的时滞耐受度指数问题、给出了求解和应用分析框架。首先对反应器系统进行建模,采用泰勒展开式和拉普拉斯变换将反应器系统线性化成为含不确定参数及时滞的传递函数模型。其次采用PID闭环控制的控制策略对系统进行动态响应性能测试,PID参数采用MATLAB的NCD（nonlinear control design package）模块进行优化。最后采用二分法结合系统的动态响应性能测试结果对系统所能耐受的最大时滞值τ_max进行求解。以一个典型具有连续进出料的反应-分离系统为案例,对含不确定参数的反应器系统的时滞耐受度指数进行了求解和分析。研究结果表明,所提出的研究策略可以为含不确定参数的连续反应器系统的时滞耐受度指数的求解提供快速、简洁有效的方法和思路,从而提高化工反应器系统实际运行的安全和可靠性。