Life cycle inventory analysis of CO2 and SO2 emission of imperial smelting process for Pb-Zn smelter

Based on the principle of life cycle assessment, CO₂ and SO₂ emission of Imperial Smelting Process in a certain zinc-lead smelter was analyzed by life cycle inventory method. According to the system expansion and substitution method, the environmental impacts of co-products were allocated among the main products of zinc, lead and sulfuric acid. The related impacts were assessed by use of Global Warming Potential (GWP) and Acidification Potential (ACP). The results show that the GWP index from 1998 to 2000 is 11.53, 11.65, 10.93 tCO₂-eq/tZn respectively, the ACP index decreases from 14.88 kgSO₂-eq/tZn in 1998 to 10.99 kgSO₂-eq/tZn in 2000. Power and electricity generation, followed by smelting and zinc distillation, are mainly responsible for GWP. Sintering individually affects ACP. Reduction in greenhouse gas emissions of the ISP may come from energy conservation measures rather than from technological developments. And recycling more secondary Pb and Zn materials effectively treated by ISP, and reducing the amount of primary metal are the main ways to put SO₂ emission under control. Biography of the first author: LI Qi-hou, postdoctor, born in Aug. 1972, majoring in ecodesign and the structure and morphology control of powders.     

Using hybrid modeling for life cycle assessment of motor bike and electric bike

Life-cycle assessment (LCA) is environmental evaluation of products, materials, and processes over their life cycle. Truncation uncertainty and corresponding uncertainty are main problems occurred in process life cycle assessment (PLCA) modeling and economic input-output life cycle assessment (EIOLCA) modeling. Through combination of these two modelings in different life cycle stage and use of an uncertainty reduction strategy, a hybrid life cycle assessment modeling method was proposed in this study. Case studies were presented on gasoline-powered motorbikes (M-bike) and electricity-powered electric bike (E-bike). Web-based software was developed to analyze process environmental impacts. Results show that the largest part of life cycle energy (LCE) is consumed at use stage. Less energy is consumed in life cycle of E-bike than that of M-bike. GWP (Global Warming Potential), CO (Carbon Monoxide), PM10 (particulate matter) emission of M-bike are higher than that of E-bike, especially at use stage, AP (acidification Potential) emission of E-bike is higher than that of M-bike. Comprehensively, E-bike is energy efficient and less emitting, and better choice for urban private transportation. Foundation item: Project (G-0205-06347) supported by David and Lucile Packard Foundation in Partnership with the US Energy Foundation; Project (ICA4-2002-10023) supported by European Union     

Using hybrid modeling for life cycle assessment of motor bike and electric bike

Life-cycle assessment (LCA) is environmental evaluation of products, materials, and processes over their life cycle. Truncation uncertainty and corresponding uncertainty are main problems occurred in process life cycle assessment (PLCA) modeling and economic input-output life cycle assessment (EIOLCA) modeling. Through combination of these two modelings in different life cycle stage and use of an uncertainty reduction strategy, a hybrid life cycle assessment modeling method was proposed in this study. Case studies were presented on gasoline-powered motorbikes (M-bike) and electricity-powered electric bike (E-bike). Web-based software was developed to analyze process environmental impacts. Results show that the largest part of life cycle energy (LCE) is consumed at use stage. Less energy is consumed in life cycle of E-bike than that of M-bike. GWP (Global Warming Potential), CO (Carbon Monoxide), PM10 (particulate matter) emission of M-bike are higher than that of E-bike, especially at use stage, AP (acidification Potential) emission of E-bike is higher than that of M-bike. Comprehensively, E-bike is energy efficient and less emitting, and better choice for urban private transportation.     

钢铁工业城市SO2污染分析

安徽省马鞍山市城市大气污染物SO2主要来源于钢铁工业的矿石冶炼、煤炭焦化及工业锅炉等点源污染.通过对该市能源结构、历年工业用煤量、SO2排放总量、酸雨发生频率、硫酸盐化速率等数据资料分析,揭示出该市近年来城市大气SO2变化特征,指出大气SO2污染贡献主要来源于钢铁工业点源.通过钢铁企业不断加大技改力度,逐年减少SO2排放量,城市大气SO2质量浓度呈下降趋势,达到国家环境空气质量I级标准(GB3095-1996).因此,对于产业结构单一钢铁工业小城市,其大气污染主要来自于工业点源污染,点源是大气SO2污染控制、治理的重点.     

中国纸产品全生命周期GHG排放分析

基于生命周期评价理论与国家温室气体清单指南中废弃物处理温室气体排放计算方法,对中国2010年和2015年纸产品生命周期不同阶段的主要温室气体排放分别进行了分析.研究的纸产品生命周期评价边界包括:林木种植管理、制浆造纸过程、运输过程、废纸回收制浆、焚烧和填埋.结果表明:中国2010年和2015年纸产品生命周期温室气体排放量分别为13.4、20.3 Mt CO₂-eq,其中林木种植和管理阶段为碳汇,能存储的CO₂分别为82.6和108.2 Mt CO₂-eq,制浆和造纸阶段为碳源,排放的GHG2分别为52.4、77.3 Mt CO₂-eq,运输阶段为8.3、10.3 Mt CO₂-eq,废纸焚烧和填埋阶段为35.3、40.9 Mt CO₂-eq.     

中国不同水果生产系统温室气体排放及减排措施

水果生产系统既是温室气体(GHG)排放源,又可通过土壤固碳起到减排增汇作用.计算中国不同水果生产系统传统与优化管理措施的净GHG平衡和单位产品温室气体强度(GHGI),识别不同水果生产的主要GHG排放途径及其优化碳减排潜力,可为水果生产绿色低碳管理方案的制定提供科学对策.本文对307项常规果园管理措施和333项优化果园管理措施下的肥料投入、产量、净GHG平衡和GHGI结果进行了Meta分析,并将其按播种面积大小分为柑橘、苹果、梨、葡萄、香蕉和其他水果共6类.结果表明：采取氮肥减量、增施有机肥、灌溉减量、控制灌水周期以及水肥耦合等优化管理措施的水果生产系统,在产量及GHG减排上都具优势.传统和优化管理措施下不同水果生产系统净GHG平衡排序均为香蕉>梨>苹果>葡萄>其他>柑橘,但优化措施净GHG平衡大幅降低53.2%～75.8%.不同水果生产系统GHGI也从传统措施下2.82±0.20(柑橘)～4.32±0.27(葡萄)kg(CO₂-eq)·kg^-1降至优化措施下0.64±0.19(柑橘)～1.40±0.13(香蕉)...     

基于ADMS-Urban的锦州城区SO2环境容量测算

以利用新一代城市大气扩散模型系统(ADMS-Urban)模拟的二氧化硫浓度为基础，测算锦州市城区空气中SO₂环境容量.通过建立锦州市城区SO₂排放清单、建立空气质量扩散模型，模拟不同污染物排放量的环境质量状况，同时结合环境规划的实际做相应的削减计划，使各功能区控制目标分别达到国家一类区、二类区标准，从而确定锦州市城区大气中SO₂实际环境容量.测算结果表明，锦州市城区大气SO₂实际环境容量为45 520 t.     

联合循环发电系统全生命周期?环境学评估

以9FA级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,建立基于全生命周期（LCA）和Eco-indicator99的?环境学分析模型,探究电力生产过程中环境学成本形成过程. 在对系统组件进行?分析的基础上,明确各组件在全生命周期内的环境学影响,并划分影响组件输出产品的环境学影响因素. 从组件层面揭示联合循环机组环境影响的形成过程以及单个组件对整个系统环境影响的贡献程度. 研究表明,大部分组件自身的环境学影响较小,?损引起的环境学影响构成该组件主要的环境学影响,但燃烧室内污染物降低的环境学影响大于其?损所产生的环境学影响. 联合循环电厂生产电力的环境学影响为5.80 mPts/MJ,近乎“超低排放”燃煤电厂生产电力的环境学影响的一半.     

江苏省主要农作物碳足迹动态及其构成研究

江苏作为农业大省和粮食主产区,全面核算其主要农作物生产碳足迹时序动态变化与构成,可为江苏省主要作物生产体系全过程环境管理及农业绿色发展提供决策依据.本文采用生命周期评价法(LCA)核算江苏省1990—2019年水稻、小麦、玉米、大豆和油菜5种作物生产过程各环节碳排放强度,研究分析不同作物生产碳足迹时序动态变化、构成及影响因素.结果表明,近30年江苏省主要作物生产单位产量碳足迹呈下降趋势,单位面积碳足迹呈上升趋势.不同作物单位产量碳足迹(单位：kg(CO₂-eq)·kg^-1)大小分别表现为油菜(1.74)>水稻(1.36)>小麦(0.99)>玉米(0.81)>大豆(0.64).在作物碳足迹构成中,稻田CH₄排放(54.43%)和化肥投入(20.65%)是水稻生产碳足迹主要来源,其他组分贡献较低.对小麦、玉米、大豆和油菜而言,不同农资投入碳足迹贡献较为突出的组分均为化肥投入和土壤N₂O排放,其他组分贡献比重较小.随机森林分析表明,种子、氮肥及农机投入的变化是不同作物碳足迹年际变化...     

焦作市城区大气污染物SO_2扩散模式的建立及应用

对几种常用的大气污染物扩散模式和焦作城区大气SO2污染状况进行了分析,建立了适合于焦作市城区大气SO2污染的解析模型,在模型中尝试性地将面源污染产生的质量浓度贡献转化到背景值中计算,简化了解析模型;利用该模式计算1996～2000年焦作市城区大气中的SO2质量浓度并与监测数据进行对比分析,结果表明该模型适合研究区的实际情况.     

基于GIS的焦作市城区大气SO_2污染源解析

为实现焦作市城区大气污染预测,作者通过分析城区大气SO2污染的年际变化特征和地域分布特征,利用GIS技术对城区的大气SO2污染进行了空间分析;研究了焦作市城区大气SO2污染与污染源分布的内在关系,并建立了SO2污染解析模型.研究结果表明,焦作市城区大气SO2污染与工业污染源的布局是一致的,说明工业燃煤是焦作市大气SO2污染的主要原因.     

铅酸蓄电池全生命周期的水足迹

为量化铅酸蓄电池从原料开采到综合回收利用的全生命周期过程产生的水足迹影响,基于生命周期评价理论的水足迹分析方法对周期过程产生的水足迹进行综合分析。使用SimaPro 8.4 软件对铅酸蓄电池制备、运输、使用、所消耗电力的生产和废旧电池回收利用过程进行水足迹影响分析,结果表明铅酸蓄电池生产制备和消耗电力的生产是两个最主要的水足迹影响过程,电池生产制备对水体富营养化、致癌性影响、淡水生态毒性和水稀缺影响显著,电力生产对酸性化和非致癌性影响有显著贡献。铜、铬、排入水体的磷酸盐和排入大气的二氧化硫等关键物质也主要来自于这两个过程。优化这两个主要过程有助于有效地减少铅酸蓄电池全生产链条的水足迹。     

玉米丁醇生命周期温室气体排放

采用一种油井到车轮(well to wheel,WTW)的分析方法,确定生物丁醇相关WTW活动包括玉米种植、玉米的运输、丁醇生产、丁醇运输、车辆运行.采用3种不同的副产品分配方法,计算并比较了玉米丁醇在生命周期内的温室气体排放量.研究结果表明:根据能值法和产品替代法,玉米丁醇生命周期温室气体(GHG)排放量与同等热值汽油相比可以减少26.0%~49.5%;用生物丁醇联产的丙酮替代以石油为基础的丙酮,可以显著降低丁醇生命周期GHG排放量;玉米丁醇生命周期中,GHG排放的主要来源是使用天然气、柴油和氮肥,分别占到总GHG排放的53.00%、21.40%和13.38%.     

基于地统计学方法的我国SO2污染时空演变分析

为反映我国SO2污染的时空演变规律，通过半方差分析和克里格空间内插法，对1990年，1995年和2000年主要城市的SO2年日均浓度进行了空间分析，发现SO2浓度空间分布的结构性在不断减弱，随机性有所增强，并且在总体改善的同时，污染中心有向西部转移的动向．     

废水处理环境影响负荷的生命周期评价

废水处理过程产生废气、废渣等二次污染的问题已经引起了越来越多的关注.为了表征该过程的环境影响,做出科学的管理决策,以哈尔滨某制药废水处理工艺为例,采用生命周期评价(LCA)方法,定量研究了废水处理全过程的环境影响负荷.在影响评价阶段,运用改进的层次分析法(AHP)确定评价指标的权重.加权评价的结果表明:该废水处理过程对不可再生资源的消耗影响最大,随后依次是填埋空间的消耗、潜在健康影响、全球变暖潜能值、水体富营养化、酸化潜值、气溶胶潜值、光化学烟雾潜值.最后根据评价结果提出减少资源消耗和污染物排放等改善措施,使废水处理发挥更大的环境效益.     

Fe 2(SO4)3/SiO2 催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用溶胶-胶凝法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铁[Fe₂(SO₄)₃/SiO₂]固体酸催化剂,以环己 酮和1,2-丙二醇为原料,在无溶剂条件下合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。考察了Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸催化剂 的焙烧温度、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量、醇酮物质的量比、催化剂质量和反应时间等因素对产品收率的影响。 实验结果表明,Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的理想催化剂,较适宜的反应条件为:催化 剂的焙烧温度300℃、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量20%、环己酮与1,2-丙二醇的物质的量比1∶1、催化剂质量 分数5%和反应时间70min。在此条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达到98.21%。Fe₂(SO₄)₃/SiO₂催化剂具 有良好的稳定性,重复使用5次后环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率为88.90%。     

以蛋白质观点探讨台湾地区大豆与绿藻之碳足迹

以减碳与考虑粮食问题为背景,拟以蛋白质供给观点,应用生命周期评估方法探讨大豆与绿藻之个案比较,分析台湾大豆与绿藻供给之生命周期能源消耗与碳足迹,并从粮食与减碳等双重观点进行价值探讨.个案大豆与绿藻的生命周期盘查,从摇篮到大门之碳足迹,生产1t蛋白质之大豆所需之碳足迹略低于绿藻,为5.379tCO2-eq.,而绿藻在培养阶段仍有0.7～0.9tCO2-eq.之减碳量.整体来说,以同样生产1t蛋白质,大豆在碳排放略低绿藻,然而随着绿藻培养技术的提升,其单位面积产值将有机会大幅提升,其减碳效益仍有机会提高.     

甲烷磺酸锌的热分析及脱水动力学

合成了水合甲烷磺酸锌,并通过热重及差式扫描量热技术,在动态空气气氛下对脱水及热降解过程进行了表征。经计算,水合甲烷磺酸锌含有4个结晶水,分2步失去(在30～88℃与88～170℃)。脱水后,330～480℃之间为无水盐的主要热降解过程,并利用X-射线衍射测定其中间产物。结果可知,在500℃时,四水甲烷磺酸锌热分解中间产物为含氧硫酸锌(Zn3O(SO4)2)。在810℃,最终分解为ZnO。讨论了不同升温速率(5、10、15和20℃/min)下Zn(CH3SO3)2·4H2O的脱水过程,并进行了非等温脱水动力学研究。利用几种等转换率法计算活化能E,结果较为一致,并计算出频率因子A及反应级数n。分别确定了两步脱水反应的速率方程。     

石灰石在粉粒喷动床内的半干湿法烟气脱硫

以石灰石为脱硫剂在粉粒喷动床内的半干湿法烟气脱硫是一种新的烟气脱硫过程。本文研究了操作条件对烟气脱硫效率的影响。结果表明,随着Ca/S的增加、饱和接近度及石灰石粉体直径的减小,烟气脱硫的效率提高。考虑到石灰石较之消石灰作为脱硫剂在价格和来源上的优势及本烟气脱硫过程所取得的较高效率,以石灰石为脱硫剂在粉粒喷动床的半干湿法烟气脱硫是一种可提供的烟气脱硫过程。     

Recovery of zinc from low-grade zinc oxide ores by solvent extraction

1　INTRODUCTIONZincoxideoresarethemainsourceofzincmetalaf terzincsulfideores .Withtheescalatingdepletionofzincsulfideores,zincoxideoresincludingwillemite(Zn2 SiO4 ) ,hemimorphite[Zn4 (Si2 O7) (OH)·H2 O]andsmithsonite (ZnCO3) ,becameanimportantsourceofzinc[1] .InChina,zincoxideoresarerelativelyabundant,whicharemainlystoredinsouthwestandnorth westChi na,suchasYunnan ,Sichuan ,GuangxiandGansuprovince[2 ] .Manystudieshavebeendoneontheconcentrationofzincoxideores,yettheprogressesaresli…