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北京城市空气中持久性有机污染物(POPs)- 六氯苯的污染情况
热度 1 afeicas 2012-3-13 13:04
北京城市空气中持久性有机污染物(POPs)- 六氯苯的污染情况
分测中心持久性有机污染物(POPs)研究室负责的楼顶大气长期观测项目是在中心黄主任的亲自督导下,由中心自筹经费开展的一项科研探索实验。项目自2005年11月开始实施,每月20日左右在中心楼顶连续三天采集大气中颗粒物相和气相样品,观测北京市大气中有机氯农药的气固两相分配规律及其时间变化趋势。 目前,经过POPs室近五年的实验观测,在北京市大气中有机氯农药的污染水平和时间变化趋势方面积累了一定的数据,对北京市大气中有机氯农药的来源和污染状况形成了初步认识,为实现城市大气环境污染控制与管理提供了数据支持。分测中心POPs室首次观测并报道了北京奥运会前后大气中六氯苯(持久性有机污染物的一种,首批被列入斯德哥尔摩国际公约禁止生产和使用的化合物)的变化情况。结果表明,“绿色奥运”口号下一系列的工厂停产整顿、搬迁和节能减排措施,对北京市奥运期间空气质量的改善产生了积极的影响,空气中六氯苯的污染水平明显降低。分测中心作为独立完成单位将相关成果发表在德国Springer出版集团旗下的Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology(2010, 85: 1-4)杂志上,更多的实验观测结果正在整理之中。 长期观测POPs用的大流量采样器
个人分类: 论文|3595 次阅读|2 个评论
农业面源污染防治与补偿:洱海实践及启示
热度 2 jinshuqin 2012-2-28 16:40
内容提要:“十二五”期间,污染物减排的压力将逐渐向农业领域延伸,保护农村环境,减少农业面源污染排放将成为农业现代化的内在要求。洱海流域在农业面源污染治理方面采取了诸多措施,通过建设施、做示范、强管理等方式有效地减少了农村生活污水、农田养分流失、畜牧粪便造成的污染排放。洱海流域的相关实践既为全国农业面源污染控制提供了有价值的借鉴,其中存在的一些问题也值得深入思考。 关键词:农业面源污染;生态补偿;洱海 文章发表时略有删减,建议引用格式: 金书秦 , 王欧 . 农业面源污染防治与补偿:洱海实践及启示 . 调研世界 . 2012(2): 40-42. 一、 洱海流域基本状况 洱海是云南省第二大高原淡水湖泊,素有“高原明珠”之称,是国家级重点风景名胜区,苍山洱海国家级自然保护区和风景名胜区的核心。洱海流域包括大理市和洱源县,流域面积2565 km 2 ,耕地面积2.97万hm 2 ,共辖17 个乡镇、170 个行政村,当地人口总数为83 万,其中农业人口59 万,占71%;农村劳动力人数为36 万,占总人口的43%。 洱海是大理市的主要饮用水源地,为大理市60多万居民提供饮用水。随着经济社会的发展,洱海也正在面临入河污染增加、水质变差的问题,水质已由20 世纪90 年代的Ⅱ-Ⅲ类恶化为现在的Ⅲ-Ⅳ类 ,并于1996 年和2003年两次暴发全湖性的“水华”现象 。根据大理州环保局发布的《大理白族自治州环境状况公报》(以下简称《公报》)显示,2008年洱海水质为II类,2009、2010两年洱海水质均为III类,水质有恶化的趋势。《公报》显示,洱海的主要污染物是总氮和总磷,而根据洱海流域产业发展情况可以得知,水体中的氮、磷主要来自周边区域农业种植中的养分流失和养殖的牲畜粪尿。因此农业面源是洱海流域的首要污染源。具体来说,洱海流域氮污染39%来自农田种植,38%来自农村固体废物,13%来自农村生活污水,10%是由于水土流失;磷污染负荷以农村固体废物最高,占41%,农田占33%,农村生活污水占10%,水土流失占16% 。 为了防止洱海水质进一步恶化,大理州近年来高度重视洱海的环境保护,一方面对工业污染项目实行严格的环境准入,另一方面积极采取农业面源污染综合防治的措施。 二、 农业面源污染防治措施及效果 农业面源污染主要从三条途径产生:农村生活垃圾和污水;农业种植施用肥料的养分流失;农业生产废弃物的排放与污染。为了防治农业面源污染,近年来,大理州政府针对不同污染源分别采取了相应措施,主要举措是在2009年由州财政投资2000万元,对洱海流域进行全面的农业面源污染综合防控。主要防控措施如下: (一)集中处理生活垃圾和生活污水 农村生活污水主要为冲厕污水、炊饮污水、洗澡污水、洗衣污水等,其中的有机污染物含量低于城市污水,主要污染物为COD、氮和磷,水质相对较稳定。洱海流域旅游资源丰富,每年过往游客超过600万,且很多游客选择住在洱海周边的“农家乐”,因此生活污水成为重要的污染源。为了防治生活污水造成的污染,洱海流域采取集中和分散两种方式对生活污水进行处理。在有条件的乡镇,由乡镇出资建设集中污水处理厂。在经济条件稍差的地方,则针对有污水处理意愿的农户进行补贴,为其修建庭院式污水处理池,一个家庭的总建造成本为3800元左右,农户自家出资不到1000元,其余为财政补贴。生活污水经过沉淀、过滤等简单处理,基本上可以达到出水标准。每个庭院式污水处理池可以处理6~10个人的生活污水(只包括灰水,即厨房排水、卫生沐浴水、洗衣水,不包括尿液及冲厕用水等黑水),按照每人每年25~100吨的灰水排放量计算,其年处理能力为150吨~1000吨。 针对农村生活垃圾,洱海流域采取了集中收集、统一处理的方式。每天垃圾收集车按时进入村庄,开放播音喇叭通知村民交运垃圾,村民听到播音后将自家垃圾送至收集车,由收集车再送到垃圾站,最后统一焚烧,以避免垃圾随意堆放导致的雨水淋溶。 (二)多措并举,减少肥料无谓流失 种植和养殖是洱海地区面源污染的主要来源。据估算,洱海流域农田纯氮年入湖量和纯磷年入湖量分别约为560吨和47吨 。以洱源县为例,该县位于洱海源头,洱海70%的入水要经过洱源县蓄积。该县的种植作物主要是大蒜、水稻、蚕豆等,其中大蒜是最主要的经济作物,也是当地用肥量最大、污染最严重的作物。为了减少农业种植过量使用化肥所带来的面源污染问题,大理州积极推行测土配方施肥,2009年在原有10万亩示范的基础上,扩展到20万亩,占全流域耕地面积的约50%。过去,当地农民只用尿素和钾肥,项目实施后,农民根据测土的结果合理选用复混肥,减少了氮肥和钾肥的使用,适量增加了磷肥的使用,使养分结构更加合理化。农民经过示范后发现配方肥不仅用量少、而且不影响产量,即使后来项目不再免费发放配方肥,也主动购买,很大程度减轻了过度使用化肥的问题。 从全国范围来看,测土配方施肥也是农业与环境双赢的一项举措。截至2009年底,测土配方施肥技术示范推广面积已超过10亿亩,受益农户达1.5亿户,水稻、小麦、玉米等主要粮食作物单产增加6-10%,亩节本增效30元以上,经济作物亩节本增效80元以上。五年全国累计减少不合理氮肥施用430万吨(折纯),相当于节约燃煤1200万吨、减少二氧化碳排放3600万吨 。 此外,州财政还免费为农民修建沤粪池,以减少农家肥的流失。过去,村民沤肥的主要方式是把农家肥堆在地头,需要时再转移到地里,一旦下雨,大量粪尿被冲到水体中,造成污染。为了减少农家肥随意堆放造成的雨水淋溶,州财政出资免费给村民在田间地头用水泥修建沤粪池,防止了农家肥在施用前的无谓流失。 (三)发展绿色农业,减少养殖污染 洱海地区是云南省重要的奶业生产基地。大理州有9万头奶牛,其中养殖场养殖的奶牛仅为5000头左右,绝大部分是农户散养,通常一家养殖2-3头。尽管在洱海流域农民有使用农家肥的传统和习惯,但是分散的奶牛养殖仍然难免造成水体污染。为了防治养殖污染,大理州政府倡导奶牛规模养殖场发展循环农业。在政府的扶持下,目前已有4家养殖场较为成功地实现了“奶牛养殖——双孢菇种植—— 菌棒还田”的模式(见图1),即在奶牛养殖场建设积粪池,用牛粪和秸秆做双孢菇养殖的基质,双孢菇收获后,菇床基质再用做有机肥还田,基本实现了资源的循环利用,目前这类养菇大棚的面积已达4万平米。 在生猪规模化养殖方面,洱海流域引入了生物发酵舍零排放养猪技术。该技术是建立在微生态理论和生物发酵理论基础上,它既改善了猪肠道的微生态平衡、提高饲料利用率、增强猪的抗病力,又利用好氧发酵,从源头上解决了养猪污水排放问题。 生物发酵舍零排放养猪 技术也是环保部重点推广的农业面源污染防治项目之一,2009、2010年连续两年进入《国家重点环境保护实用技术示范工程名录》 。2009年大理利用州财政资金免费为规模养殖户提供原料,已推广2200平方米养猪舍,减排效果良好,目前仍在推广阶段。 发展稻田养鱼是大理州减少农业面源污染的又一个探索。为了发展稻田养鱼,大理市财政每亩投入200元沟渠与田埂硬化建设经费,不足部分由公司承担。示范结果表明,发展稻田养鱼后每亩少使用除草剂100 g,尿素18 kg,普钙40 kg,每亩累计增加纯收益240元 。 三、 存在的主要问题 目前在洱海流域农业面源污染治理方面仍然存在以下问题,这些也可能是我国农业面源污染控制上普遍存在的问题: 一是在经济利益的驱动下,地区种植结构短期难以改变。 在洱海流域,农民大部分是小春种大蒜、大春种水稻,少部分小春种蚕豆。根据田间随机访问,一亩地如果种大蒜的话,需农家肥2.5-3吨,复混肥(N:P 2 O 5 :K 2 O = 17:17:17)60公斤,复混肥(N:P 2 O 5 :K 2 SO 4 = 18:18:18)60公斤,尿素24公斤;而种植蚕豆除施用等量的农家肥外,只需钾肥15公斤,普钙71公斤。但是种植一亩大蒜的收益在5000元以上,而种植一亩蚕豆收益则不足千元 。两相比较,农民更愿意种植大蒜,自然产生的污染也更多。 二是分散的畜禽养殖模式为面源治理增加了难度。 大理州的9万头奶牛中,绝大多数为农户散养,奶牛粪尿排放仍然是洱海的主要污染源。洱海流域人多地少,奶牛是农户家庭“活钱”的主要来源,在没有足够补偿的情况下,限养、禁养等措施都不切实际。因此在找到合适解决办法之前,分散养殖的奶牛粪尿排放问题仍然突出。 三是地方经济发展与环境保护之间难寻平衡。 洱源县位于洱海上游,为了保护洱海水质,洱源县对于有污染的项目采取环境保护一票否决制,这导致了洱源县在保护环境的同时,经济发展受到了一定的影响、致使洱源县财政收入不足。然而,地方财政又缺乏对生态保护的支持,据相关部门介绍,云南省财政对于县级财政的支持上并没有考虑到部分县为生态保护作出的牺牲而享受相应的财政补偿。省里对部分项目的安排采取末尾淘汰制:即县财政投入越少的县,得到省里的财政支持越少。洱源县财政投入在云南省位于倒数,因此很难得到省级财政的支持,这使该县陷入“生态富县、财政穷县”的窘境。 四是目前采取的一些措施主要是项目式的,且项目本身的覆盖面也不够。 上文提到的各类措施,基本上都是依靠2009年大理州政府的洱海农业面源污染综合防治项目的2000万元投入。一方面,2000万的投入对于整个洱海流域保护来说本身就不够,项目的覆盖面非常有限,例如目前测土配方项目的覆盖率也只有50%;另一方面,由于缺乏制度化的长效机制,资金投入也没有持续性,在后续年份里并未对面源污染防治持续投入,许多措施难以为继,目前主要是一些科研项目(如国家水污染控制重大专项)在当地进行一些试验或示范,对农业面源污染的治理缺乏系统性和持续性。 四、 启示及建议 农业生产是一个周而复始的过程,伴随其产生的农业面源污染也是一个持续的过程,因此阶段性、项目式的措施难以从根本上解决面源污染问题。洱海流域,以至全国的农业面源污染治理,最为重要的就是长效机制的建立。 洱海流域是我国著名的风景旅游区,山水秀丽,历史悠久,具有得天独厚的区位优势。保护洱海,应当在充分发挥这些优势的前提下进行。从洱海的功能来讲,一方面它是大理州60万居民的水源地,关系到当地居民的饮水安全;另一方面,洱海作为全国著名景观,为各地游客所向往,洱海的美丽风景被全国甚至全世界游人所共享。因此,保护洱海既是大理和云南省政府为当地居民提供公共产品的基本责任,具有区域性;同时又有为全国人民、子孙后代保护一片净土的重大意义,具有全国性和长远性。从流域保护的外部性角度来讲,跨区域外部性问题的解决应当主要由上一年政府主导,例如跨市的外部性主要由省级政府负责,跨省外部性、代际外部性主要由中央政府负责 。综上,本文结合洱海流域的实践,针对我国农业面源污染的控制,提出以下建议: 一是对已经实施的项目持续地提供必要的财政支持,巩固既得的成效。 大理州在2009年投入了2000万元进行农业面源污染治理,取得了良好的效果,但是由于资金支持不连续,项目既缺乏必要的后续资金进行维护,也不可能进一步扩大项目的实施范围。建议中央、省、州三级财政共同出资,以专项资金的方式持续稳定地支持农村生活污水处理、测土配方、循环养殖等项目。 二是建立生态补偿长效机制,对地方政府、农民为保护生态环境而受到的损失进行适当补偿。 地方政府(县、市政府)为了保护环境,将一些污染企业挡在门外,实际上牺牲了本地的就业机会和财政收入,地方经济发展必然受到一定的影响。因此,建议上级政府在对这些政府进行考核时,适当减少对其经济发展方面的考核,增加对其保护环境方面的考核,并根据其保护环境方面的功、过给予相应的奖励和惩罚。另外,政府也应当采取措施鼓励和奖励农民保护环境的行为。一方面要集中一部分资金开展各项面源污染治理的工程和项目;另一方面也要探索以适当的补偿方式引导农民调整种植结构。 三是积极培育和扶持环境友好型产业的发展。 完善相关的农产品认证体系,对绿色、有机、原产地农产品等标识进行严格管理,提高消费者对带标识农产品的信赖度和支付意愿。积极培育绿色、有机农产品消费市场,对绿色、有机农产品在农资、土地流转、交通运输、农超对接等方面给予补贴或支持。在与洱海流域类似的环境优美、人文景观丰富的地区,应当积极发展观光农业,在环境承载能力范围内深挖旅游资源,用旅游收入的一部分作为生态补偿的资金来源。
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持久性有毒污染物研究的“中国团队”
ScienceNews 2012-2-15 17:20
持久性有毒污染物研究的“中国团队”
持久性有毒污染物(Persistent Toxic Substances,下称PTS)、臭氧层破坏、温室效应,一起并称为21世纪影响人类生存与健康的三大环境问题。 正是由于具有持久性和高毒性污染物在全球的普遍存在,它们所导致的污染问题已经引起国际环境保护组织、各国政府和民众的高度关注。 “世纪之毒”二恶英既是毒性最强的化合物之一,也是PTS的典型代表。在上世纪60、70年代的越南战争中,美军为了消除掩护越军的天然屏障——热带雨林,曾在越南境内大量投放落叶剂(有效成分是二恶英),战后两国频现残疾、癌症和发育不健全的受害者。 1999年发生在比利时的鸡饲料污染事件波及全球,直接经济损失高达14亿欧元,造成该国政局的动荡和政府的垮台。而这些事件的罪魁祸首都是二恶英。 为了让人类远离污染的毒害,各国相继开展了PTS的研究。PTS也得到了中国科学家的高度关注。然而,PTS研究,正如“拼图”一般错综复杂、千头万绪,研究过程极为不易。 已评审通过2011年度国家自然科学奖二等奖的“典型持久性有毒污染物的分析方法与生成转化 机制研究”,在中国科学院院士、生态环境研究中心研究员江桂斌等科研工作者的努力推动下,发展了若干新的污染物的富集与分析方法,探明了二恶英等污染物的 生成转化机制,使“拼图”的空白与区块得到了填补与整合。 全球行动防控PTS 国际上,环境保护已经从常规大气污染物、水体常规污染物治理和重金属污染控制发展到痕量持久 性有毒污染物的削减。无论是国际公约中确定的12类持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants),还是美国环境保护局确定的12类持久性生物富集和有毒化学品(Persistent Bioaccumulative Toxic Chemicals),以及环境内分泌干扰物(Environmental Endocrine Disruptors)的研究都与持久性有毒化学污染物密切相关。 面对挑战,国际社会也出台了一些指导性文件,并发起了一些具有建设性的行动。2001年近百个国家和地区的代表在斯德哥尔摩签订协议(《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,简称斯德哥尔摩公约),采取具体行动控制首批提出的12种(类)持久性有机污染物。 目前已有156个国家加入了该公约,其列举的持久性有机污染物清单,已由最初的12类扩展为 22类。中国于2004年开始履行该公约所规定的义务。2007年4月14日,国务院批准了由环保部会同外交部、发改委、财政部、科技部等13个相关部委 组织编制的《中国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》。 从1980年开始,国际上每年均召开“持久性有机污染物国际研讨会”,又称“二恶英大会”, 是持久性有机污染物研究领域影响最大的学术会议。2009年,中国成为举办该会议的第一个发展中国家,来自世界上44个国家和地区的近1100名代表参加 了大会,会议的成功举行得到各国科学家的好评,主办者正是江桂斌团队。 前沿成果助力国家履约 PTS研究的复杂性,相较拼图可谓有过之而无不及。 首先,PTS的“微量”特点,对研究方法的精确提出了很高要求。其次,PTS在种类上的多样 性,进一步加重了研究的复杂性。PTS的研究涉及分析方法、生成转化机制、毒性效应、控制原理等多个方面,只有将这些零散的“拼图”有机结合起来,才能够 形成较为系统完整的成果,让各项研究产生“1+1>2”的协同效应。 中国作为经济快速增长的发展中国家,目前正面临比工业发达国家更加复杂的环境问题。斯德哥尔 摩公约附件C列出的17类有可能产生二恶英类的工业来源,中国几乎存在所有潜在来源。尽管国家已禁止使用DDT等有机氯农药,但环境中仍然发现有DDT等 农药类污染物的环境输入迹象。 以江桂斌为首的研究团队,一直致力于PTS的综合研究。该项目“典型持久性有毒污染物的分析方法与生成转化机制研究”取得的许多前沿成果覆盖了该领域研究的多个方面。 在PTS的分析方法方面,该项目提出将离子液体作为样品萃取溶剂,发展了绿色的、高效的样品前处理技术。此外,基于碳纳米管对PTS的优良富集特性,该项目提出用碳纳米管作为固相萃取填料,用以直接富集PTS,拓展了纳米材料在环境分析领域的应用。 另外,该项目对多种新的持久性有机污染物进行了研究,并发现电子类垃圾的拆解已造成区域土壤的严重污染。还利用定量构效关系,预测了多溴联苯醚的毒性,为毒理学研究提供了有参考价值的毒性数据,为获取多溴联苯醚的毒性数据提供了新途径。 为了帮助国家更好地履行斯德哥尔摩公约,该团队还承担了环保部的“中国二恶英清单调查”项 目,提出了中国二恶英排放清单。该清单由中国政府提交给联合国,成为国家履约的依据。该项目组还负责编写了《生活垃圾焚烧污染控制标准》 (GB18485-2001),用以指导垃圾焚烧行业健康发展。 对PTS的全方位研究,不仅使该领域“拼图”上的空白与区块得到填补与整合,更启迪了独特的 研究思想,激发了敢为人先的创新活力。江桂斌团队该项目共发表SCI收录论文200余篇,被正面引用3405次,有三篇代表性论文的引用次数超过200 次。从这些数据中,足见该项目的深度、广度与影响力。 厚积薄发,再造辉煌 此前,该团队就已经走过许多重要的历程,积累了系统的研究成果。 2001年,江桂斌与同事郑明辉领导建立了二恶英实验室。在国际上首次实现了一次提取即可同 时分析二英类、多氯联苯、多溴联苯醚三类污染物,大幅降低了样品前处理成本和时间。郑明辉还以其研究证明:添加阻滞剂,可以有效阻滞垃圾焚烧过程中二英类 污染物的生成。国际专利组织评价该发现“具有新颖性、创造性和工业实用性”。 2005年,江桂斌团队建立的二恶英实验室被联合国环境规划署命名为“持久性有机污染物监测 示范实验室(Pilot Laboratory)”(亚洲唯一一个相关实验室)。他们还先后举办了多期“全国环境与食品分析技术培训班”,为国内9个二恶英实验室培训了业务骨干, 在推动中国痕量PTS检测技术进步,加快标准化和国际化进程方面发挥了重要的作用。 “做科学研究,既要关心国际学科前沿,也要联系国内实际,”江桂斌说,“我们应该争取实现两者的统一”。因此,为了将自己的研究与国家需求结合起来,江桂斌团队在云南、浙江、湖北等相关污染较重的地区制定了长期的研究计划,深入开展环境污染与健康研究。 经过多年的努力,江桂斌团队的PTS研究,已在国际上占据了一席之地,该团队的研究成果也产 生了重要的国际影响。最新的统计数据表明,2006~2010年,中国学者发表的有关持久性有机污染物论文数和引文数量均位居世界第二,仅次于美国,而在 该领域发表SCI论文数最多的世界前10名机构中,中国科学院生态环境研究中心位居第二,也是国内发表论文数最多的单位。这些都与江桂斌团队的努力分不 开。 如今,江桂斌团队既保持着科学家的谦逊,也怀揣着科学家的雄心。江桂斌透露,未来,他们将对 新型化学污染物给予更多关注。“现在国际上重点研究的污染物,无一例外都是外国人首先发现的。我们下一步的目标,是发现对中国环境具有重要影响的新型污染 物,并使其在更大范围上得到系统研究,产生重要影响。”江桂斌说,“只要有耐心和信心,实现这个目标将大有希望。”■ 《科学新闻》 (科学新闻2012年第2期 焦点)本刊实习生 刘念 江桂斌
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广西镉污染思考-水处理与底泥、污泥处理处置及土壤修复密切相关
热度 2 watersci 2012-2-10 17:38
这次的广西龙江河隔污染事件虽然通过化学沉淀法得到了一定程度的解决,但是引出了一个后续问题: 这些镉沉淀到河底之后是否还会再溶出?镉的最终归宿究竟在哪里?底泥中的镉应该如何处理处置?还有投加的大量聚合氯化铝、石灰,对水体生态和人体健康是否有影响? 事实上,类似的问题一直存在。 只要采用化学处理的方法,一般都会面临这个尴尬 (可是对于这种应急处理,除了化学方法,很多时候似乎别无选择)。记得07年太湖黑水团爆发的时候,其中本来也有一个方案是用聚铝混凝沉淀,但是在方案讨论的时候因为考虑到大量聚铝投加可能对湖泊生态系统的存在影响,最终没有被采纳。 我以前在环境化学课程的教学中,是严格按照大气、水、土壤三部分来讲的,很少考虑三者之间关系。工作中,采用的也是纯粹工程师的思维模式,即认为“水处理工程师的任务就是把污染物从水中去除”。 看来,以后除了污染物在水体中的去除之外,还应该多关注一下污染物的最终归趋。水处理应该是与底泥、污泥和土壤修复密切相关的。而最重要的是,要培养学生(尤其是大部分学生将来都会成为水处理工程师或从事相关职业)对污染物迁移与归宿的理解,最好还是通过这些实例,而不能完全按照教材的体系来讲。
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北京完成274个达标天任务
xupeiyang 2011-12-17 12:42
今天,北京市空气质量二级和好于二级天数累计达到274天,完成了北京市政府年初确定的75%(274天)的任务。 到目前为止,一级天数72天,比去年增加22天,增长440%以上;比举办奥运的2008年全年还多11天,创历史最好水平。
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[转载]空气污染不再可怕——空气净化器来了
zxczxc0417 2011-12-7 02:37
[转载]空气污染不再可怕——空气净化器来了
空气污染到处都是,就算外面的空气很好,家里面的空气也不一定好。另外冬天又不能开窗户,所以冬天的室内空气质量很差。不过,如果有了空气净化器,情况就大不一样了。下面是空气净化器的工作原理:   空气净化器通常由电路负离子发生器、微风扇、空气过滤器等系统组成,其工作原理为:机器内的微风扇(又称通风机)使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤器(两次过滤)后将各种污染物清除或吸附,然后经过装在出风口的负离子发生器(工作时负离子发生器中的高压产生直流负高压),将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的,从而为人们提供一个类似大自然中新鲜空气的“微气候环境”。   空气净化器工作原理并不复杂,价格也很便宜,一般新型住宅室内通风不好的家庭会选择安装空气净化器,目前市场主流空气净化器品牌有松下、霍尼韦尔、亚都等等,舒适100在湖北地区独家代理的松下空气净化器发展迅速,和万科等产房公司有着广泛的合作。 空气净化器 的净化功能是靠其内在的净化模块来实施的,不同的净化模块有不同的原理,下面我们着重介绍一下 空气净化器原理 方面的问题。 1)过滤原理 采用具有很多细孔的纤维状或海绵状物质组成,当含有污染物的气流通过这些细孔时,固体污染物就与细孔周围的物质相碰撞或扩散至四周壁上被孔壁吸附,与气流分离。 2)吸附原理 使用内部充满微孔,每一个微孔的容积与内部表面积都很大的材料作为吸附材料,选择性的将气流中的某种或多种气体成分浓缩固定在吸附剂的表面孔上。 3)光催化 纳米二氧化钛光触媒在一定波长光线的照射下,具有很高的光催化活性,产生具有强氧化作用的氢氧自由基,将有毒有害气体及细菌病毒分解成无害的二氧化碳和水。光催化技术是一种高效、全面的净化技术,被广泛应用于空气净化器、净化设备、中央空调风机盘管消毒杀菌等方面。在空气净化器原理中光催化原理是目前应用最广泛的新技术。 4)静电原理 利用电晕放电原理产生高浓度的离子(室内环境使用,一般为正离子)使气流中的固体污染物带电,然后借助库仑力的作用将带电的固体污染物捕集到收尘板上,达到除尘目的。 5)负离子 负离子是由于电晕放电,空气被电离而产生的。 6)等离子 采用电子辐照或高能放电,可以使空气中的正负离子及大量的自由电子处于激发状态,从而获得巨大的能量。高能离子与周围气体碰撞,将气体分子激活,产生多种自由基,这些活性自由基产生催化氧化作用,分解有害气体。 7)其他 如采用化学吸附,液体洗涤及生物等空气净化技术 以上空气净化器原理,只有组合成空气净化器或装置的情况下,才能体现它去除污染物质,提高空气品质的功效。一般情况下,空气净化器都是两种或多种净化部件集合而成,同时发挥净化功能,已取得更好的效果。
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北京的雾
热度 1 xelindon 2011-12-6 17:02
曾经北京以沙尘暴著名,没想到来北京这七年后,改以雾闻名了。这些年北京的环境有不少的改变,确实是向好了变的,北京之前哪见过和我山区老家一样蓝得天呀,好几次回到我们县城就抱怨县城空气不好,远不如北京。但是北京的空气污染起来可真是让人恐怖,这连续多少天了,能见度都非常低,看到烟雾弥漫,喉咙确实像塞了块儿东西,躲在屋里都不想出来。这些年北京最大的变化是什么,是人口吗,是汽车吗?我觉得如此严重的污染应该是和汽车是有关系的,早些年的沙尘暴是因为别的地方的原因,这恐怖的雾还真是自个儿生产的。当然气象条件是北京空气污染的最主要原因,气象条件有利于污染物扩散时,北京的空气能够和我老家山区相媲美,但是气象条件不好时,我们看到的是我们真实的污染状况。这个城市太累了,熙熙攘攘的人群,停停走走的汽车,冬季的各种供暖,每天成山的垃圾,北京的环境确实已经不能及时处理目前我们产生的废物了,我觉得这是应该提出改变措施的时候了,再不关系城市本身的生态环境,北京将会变得更加恐怖。每当提到环境问题,我们的目光总是想到城市周边的地区,其实城市本身的生态环境更需要维护,如何规划能够让污染物更容易扩散,如何避免气象条件不好时的极端空气污染等等,我们要为我们之前的发展承担责任了,如果仍然侥幸心理,不采取措施,总觉得环境还行,不照顾长远利益,北京将真正成为雾都,环境事件的发生将不可避免。
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环境污染与节能
热度 28 fpe 2011-12-6 12:07
环境污染与节能 看了今天的对施老师博文的回应,只觉得大家没有谈到点子上。污染问题,其实就是能源问题,也是节能减排问题,最后还是政治问题。 我第一次注意到国内的空气的质量,是1997年,初春,从欧洲飞回来,看到德国的绿草,变成北京机场的黄草,心中就觉得压抑,然后就是中国上空漂浮的尘埃(俗称霾)的污染物,这些都是燃烧造成的。我的本行是热能工程,就是到处把煤变成热量和污染物。为什么中国污染那么严重呢?因为太心急了,需要把失去的30年赶回来,所以到处上火电。火电,中国最多的就是燃煤,于是污染问题如同恶瘤,到处蔓延。因为一处减排是没有效果,必须到处都减排才有效果。由于国内的政绩考量并没有环境因素,所以污染物排放漫无边际。有没有好办法减排?有,成本太高,牺牲好几个百分点的效率,没有政治压力,谁也不愿真正减排。我国排放标准太低,也是因为没有压力造成的。 现在我们的政治家们正在德班的讨价还价,还是想对外来的政治压力作出规避。 通过保护,避免冒进,也对,也不对。现在少投入,将来还是要付出的,因为你享用别人的专利时需要付钱啊。现在的节省,间接造成一步落后,步步落后,所以我对保护政策是有看法的,当然也不能说全错,只能说 战略要保护,战术要进取 ,不能因为保护而避免投入。 煤作为燃料,虽然历史悠久(宋代就广泛利用了),成本低廉,但那是没有计算环境成本造成的。世界上最大的煤炭储量在美国,尤其是西弗吉尼亚和蒙大拿,优质煤矿,地表开采,质优价廉,天下罕有,中国和俄国(第二大煤炭储量国)的煤炭全部加起来,才能和美国相比。但是美国的政治家们,出于种种考量,不愿上煤电,宁愿矿工失业,也不愿开发 煤电 ,主要是环保考量,也有其他电力行业的制约。美国坐拥世界最大的 煤炭资源 ,却为了青山绿水,不作开发,完全是政治经济和技术的考量。我曾经在经济危机爆发前研究开发节能技术,因此对煤炭经济和节能减排有一定的想法,发现其中的政治性因素太大,不愿意继续从事燃烧研究,就是对前景感到悲观造成的。世界上,俄国以油气为主的火电,因为需要供热;美国核电、水电、燃气等综合利用;欧洲主要是俄国送来的管道煤气,只有印度和中国对煤炭依赖严重。印度缺乏煤炭,所以优先发展软件工业,因为软件不需要锅炉,也因为印度对西方语言文化不设防带来的语言优势;中国对西方思想防范较多, 视外语如猛虎野兽 ,所以软件人才的培养显著不足,只好发展制造加工业,加工业不需要大学生,所以造成了大学就业难。 我看过不少对新能源技术的Business Review,总体对前景感到失望,新技术都有成本的问题,老技术主要是政治问题,如果政治问题解决,剩下来的还是成本问题。 所以,能源工业是夕阳产业,也还是有一定道理的,所以我改行了。 虽然看到当前的能源产业风风火火,我心如止水,因为那是政治推出来的,没有背后的政治,立马销声匿迹。 看那么多人指责施老师驾车,我觉得没有必要。大方向出问题,靠个人是无能为力的。你当然可以用不用能来说这是节能,其实这是更浪费的举措,因为你浪费了个人的时间和他人的机会。社会要发展,怎么可以用鼓励不用能的方法来节能呢? 能源总是要用的,用的越多,产值越高,就越有钱去开发新能源,形成良性循环,否则永远是保护,引进,再保护,再引进的老路。 您个人的节省,对国家来说是浪费;对家庭账单的节省,对发电机来说是浪费,因为发电机并没有因为你不用电而停机。 乔布斯不愿施舍,因为他觉得努力工作就是对社会的最大贡献,超过对个人的施舍。 所以, 能源政策总有一个Priority问题,能源的开发和利用,有很大的政治考量,不能认识其中的战略考量,导致各种意见内耗,结果就是污染严重的后果了 。因此国内污染问题严重,就有战略认识不足,意见不统一的因素。比如,我们为了照顾民生,把民用电价压得很低,导致人们拼命用电,就是不减排的措施,有谁能看出其中的关联?比如我们鼓励随手关灯,导致发电机空转,降低发电效率,也是浪费的举措。能源经济很复杂,不是你我一两篇博文就可以解决的,所以我 金盆洗手,改行消防,灭火比烧火容易得多,因为无火是常态,有火是异态, 大多数人看不出来,所以有种种的失火行为。对于消防工作者来说,有很多环节可以防止失火,只不过人们并不放在心上。大家大多看不起消防。请问,有几位博友在小学阶段亲自聆听过消防队员的科普? 以上胡言乱语,都是从社会广义层面的思考,是看过几部能源经济的科普之后的反思,仁者见仁,智者见智,不要逮到鸡毛说孔雀,只有大家踏踏实实地倾听别人的看法,才有可能认识当前认识的不足。如果光想着别人的不足,那你啥也得不到了。 有道是,能源大战略,污染有考量,节能靠政策,用能是人本。
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《中国生态环境危急》连载之三十三:三角洲湿地污染
蒋高明 2011-8-18 23:35
蒋高明 我国除了有960万平方公里的陆地面积,还有300万平方公里的蓝色面积;陆地上以草原、森林、荒漠、农田为主,其颜色为绿色或者黄色,而海洋是海水的世界,原本是蓝色的。 然而,遗憾的是,由于陆地上发生的严重环境污染,那些来自通过河流搬运来的污染物正使得海洋改变颜色,三角洲地区呈现黄色,近海因赤潮爆发呈现红色,而远海出因漏油事 故呈现黑色。海洋污染,除了漏油是偶发的事件外,而赤潮爆发则几乎成了常态。 在自然地理上,三角洲地区是内陆来的河水与海洋里的海水交汇的地方;在经济上,三角洲地区是内陆的农业文明与舶来的工业文件发生强烈融合的地方,相对于内地,制造业发 达,环境污染也最严重,再加上江河将上游携带的化学污染在这里集中入海,因此,三角洲地区就成了环境污染的集散地,从这里,污染物排排入大海。然而,在污染大海之前, 先污染了自己。 2009年10月,中国绿色和平组织发布的《解“毒”珠江》报告称,珠江三角洲地区工业企业排放的有毒有害物质造成了严重污染。他们 对珠江三角洲地区8个城市、53个乡镇和超 过60家工厂的走访后,于2009年6月在大珠三角地区的五家工厂或工业区外的排污点,收集了共25个样本,包括排污管道及其临近区域的水样品和沉积物样本。所有样本都送往绿色 和平位于英国的University of Exeter的研究实验室,对金属和一系列挥发性有机化学物(VOCs)进行量化分析,以及对其它可溶解和萃取的半挥发性有机化学物作定性分析。调 查结果显示:五个工厂设施排放的重金属和可能有害的有机化学物正对珠江流域的水环境造成污染危害,是主要的污染源头。珠三角素有“世界工厂”之称,是中国出口制造业的 枢纽;中国改革开放后,珠三角的经济增长超过国内所有其它的地区,却在环境方面付出沉重代价。 长江三角洲地区号称中国现代经济的摇篮,也是改革开放的前沿阵地,那么,这里的水环境污染状况如何呢?上海这座位于长江和黄浦江入海口的大都会,竟因水污染成了一个缺 水城市。上海的水质既受上游长江水污染影响,又受本地污染源的危害,是典型的水质型缺水城市。有关部门对上海主要河道的监测表明,该市符合饮用水水源国家标准的地表水 只剩下1%,68%的水质劣于第五类标准,而作为上海市民80%饮用水来源的黄浦江,水质终年只能维持在三类到五类之间。不仅是上海,拥有众多河道的长江三角洲地区,很多城市 都已经进入缺水城市的行列。早在2001和2002年,长三角15个城市的一多半工业废水排放达标率指标恶化,有14个城市属于酸雨控制区,也就是说,几乎整个长三角都处于酸雨的 威胁中。 由于缺水,浙江省不得不过度开采地下水,这直接导致地面下沉。2003年底,宁波市的沉降区域总面积达175平方公里,整个市区已成为一个巨大的洼地。据该市政府估算,几十年 的地面下沉已造成40亿元的经济损失。拥有近3.7万平方公里流域面积和3600多万环湖人口的太湖流域只占中国幅员的0.38%,但各种污水排放量却高达每年32亿吨,为全国的10%。 今年5月的水质监测结果表明,太湖各湖区水质均劣于五类标准,国家考核的8条入湖河流有4条水质劣于五类标准。 在黄河三角洲,上演着与长三角、珠三角一样的“黑幕剧”。从1989年到1995年,黄河三角洲的东南部逐渐变长、变窄。1996年,中国的工程师封锁了此航道,迫使黄河从东北方 向入海,将泥沙沉积到一个新的位置。尽管防洪堤、码头、海堤等建筑工程降低了河水的侵蚀速度,并使得河道截弯取直,但是保护三角洲的自然湿地和工农业的发展仍然面临着 其他挑战。自上世纪70年代以来,由于降雨量减少,上有城市和农业用水量增加,排放的污染物增加,然而流到下游三角洲来的水量和泥沙已经急剧减少。在90年代,河水经常在 到达三角洲之前已经干涸。 黄河这个孕育了中华民族的摇篮,从她诞生那天起,就从来没有遭遇到今天这样严重的环境污染。如今,沿黄河排放的污染物不断向下游集中,在入海前集中在黄河三角洲湿地。 1999年,在黄河流域的114个重点监测断面上,V类和劣V类水体分别为70%和56.2%,黄河主要支流的污染更为严重,而且黄河的污染主要来自支流。目前,黄河水量少,自净能力弱 ,水环境处于危机之中。如火如荼的西部大开发中,黄河流域的经济发展将进入较快增长时期。黄河的水污染必然使沿岸的水资源短缺“雪上加霜”。
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[转载]中国环境地理专业委员会学术年会暨第九届POPNET研讨会通知
leeqz 2011-8-3 00:18
中国环境地理专业委员会学术年会暨第九届POPNET研讨会将于2011年8月10-13日在中国科学院烟台海岸带所召开,此次会议的主题是“中国持久性有机污染物(POPs)研究十年”。主要的议题是在总结过去十年里POPs研究取得的成绩和经验的基础上,围绕以下内容开展深入研讨: (1)持久性有机污染物的监测新技术、新方法; (2)持久性有机污染物的区域环境过程; (3)持久性有机污染物的生态与人体健康风险; (4)持久性有机污染物的控制、修复与管理。
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日本笠藤壶——舟山海域重金属监测指示生物
kejidaobao 2011-6-28 11:16
舟山群岛位于长江口以南、杭州湾以东浙江北部海 域(120.56°—123.00°N、29.30°—30.50°E),是中国沿海最大的群岛,也是中国最大渔场——舟山渔场所在地。舟山海域受台湾暖流、长江冲淡水、江苏沿岸流、黄海冷水团和浙江沿岸流的影响,水文情况复杂,生物种类丰富。港口建设、船舶航行、海上溢油、压载水排放、渔船作业、沿海工农业生产和居民生活、长江及其他流域淡水等都可能带来重金属污染物入海。由于海洋生物对重金属的富集能力较强,同时又反映了海洋环境中重金属的长期积累,因而海洋生物体内重金属的监测是海洋环境重金属监测的重要内容。以舟山海域广布种日本笠藤壶(Tetraclita japonica)为研究对象,分析舟山海域生物体内重金属累计现状,可为舟山海域海洋环境重金属污染评估、海洋环境保护和水产品安全提供参考依据。 由于藤壶营固着生活,同时其对重金属的富集能力又非常强,能够较好地反应环境中重金属的污染和累积,因而自20世纪中叶国外就有关于藤壶重金属污染的研究,在锌、铜、锰、铅等在藤壶体内的累积研究、以沿岸藤壶为海洋重金属污染指示生物等方面都有许多报道,国内曾在重金属对藤壶幼体附着、重金属对藤壶幼体毒性、香港海域藤壶体内重金属的累积等方面有过研究报道。日本笠藤壶广泛分布于岩相潮间带,营固着生活,是研究海洋环境重金属在生物体内积累的良好材料,但有关国内外重金属监测方面目前尚未涉及该物种的相关研究。 《科技导报》2011年第18期23—28页刊登了薛俊增等的论文“舟山群岛岩相潮间带日本笠藤壶重金属富集及其污染评价”,应用AFS-9130型原子荧光光谱仪和TAS-990型石墨炉原子吸收光谱仪测定了舟山海域近岸至外海7个海岛潮间带日本笠藤壶的Hg、As、Cu、Cd、Cr和Pb含量,分析了不同海岛日本笠藤壶的Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的含量和水平分布规律,目前舟山群岛海域日本笠藤壶受Pb和Hg的污染较为严重,受Cu、Cr、Cd、As的污染较轻。嵊泗枸杞岛是舟山群岛中最靠近外海的岛屿之一,日本笠藤壶是该岛岩相潮间带的优势种,在该岛潮间带广泛分布。本期封面图片为该研究中嵊泗枸杞岛标本采集点日本笠藤壶的自然分布状况,由吴惠仙提供。本期封面由金功博设计。 (责任编辑 吴晓丽)
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科学监测大气污染物扩散
kejidaobao 2011-6-13 13:32
大气环境是动植物生存、经济社会发展、人类生活的重要影响因子。因此,世界各国对大气环境质量越来越关注。 1973年8月,在中国第一次环境保护会议上制定了《关于保护和改善环境的若干规定》。 1974年1月,中国颁布《工业“三废”排放试行标准》。该时期工业项目环境影响评价是以单源萨顿模型和现场逆温层等大气边界层探测、大气扩散试验数据进行的。 1983年中国颁布《制订地方大气污染物排放标准的技术原则和方法》(GB3840—83),工业项目的大气环境影响评价是以帕斯奎尔大气扩散分类的单源高斯烟流和烟团模型,结合大气边界层探测和较大型的远距离扩散试验,并按中国的气候和气象条件做了一定的改变。 1991年中国颁布《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB3840—91),利用边界层理论和大气扩散研究的成果,建立了A-P值方法,以控制区域性的大气污染物的排放总量,其在环境大气容量的确定中具有重要作用。 1993年中国制定《大气环境影响评价导则》(HJ/T 2.2—93),在帕斯圭尔稳定度分类的烟流和烟团高斯模型基础上,利用布里格斯烟气抬升公式,使用边界层理论公式,进行多源模拟且考虑了地形修正、海陆界面等因素,规范了边界气象观测的进行。 2008年中国发布《环境影响评价技术导则——大气导则》(HJ/Y2.2—2008),推荐的大气环境影响评价模型中最具时代特征的是美国EPA颁布的CALPUFF模型,该模型汇聚了大气边界层、地气界面过程、大气扩散及部分大气化学过程方面的研究成果,是一个能应用于活性气体污染物及惰性气体污染物的完整模型系统,可用于小于50km的局地尺度直到数百千米的区域尺度。 本期25—29页刊登了王繁强等的论文“黄河中上游19城市2007年SO2排放相互影响及其对北京贡献的数值预测分析”。封面图片为这19个城市2007年SO2平均浓度分布,由王繁强提供,金功博设计。 (责任编辑 代丽)
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基本概念:评估核酸测量的OD们
pupuliu 2011-5-29 21:13
A260是核酸吸收峰波长 最佳测量值是0.1-1.0,如不在此范围,稀释或浓缩样本。0.1测量时才比较准确。0.05,存在操作因素或悬浮物?1OD相当于双链DNA50ug/ml,或单链DNA30ug/ml A280是蛋白质吸收峰 OD260/OD280 1.8 DNA纯度高, 2.0 RNA,1.8RNA去除不干净 1.8 蛋白污染 A270高吸收,酚污染 A230是碳水化合物吸收峰波长,OD260/OD230 评估样品是否有污染物,比如碳水化合物,多肽之类 OD260/OD2302.0 纯净的核酸 产生负值可能是因为在极低浓度的溶液中存在干扰分子,稀释后测量。 A320或A340,测量样品溶液的浊度或其他干扰分子,值应该接近0
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工作周年祭
热度 1 zhangwei4573 2011-5-6 22:42
工作将近一年了,依稀记得大约一年前,刚刚参加工作,我在科学网开了博客,并告诫自己以后要将自己的研究成果发表在博客上。一年时间很快就过去了,但博客上除了开博感言再没有其他的任何东西,更别说科研成果。现在真是羞愧难当啊。但现在想想其实工作这一年自己还是做了一些工作的。首先是刚进单位主任让我写了一篇《新形势下统筹环境保护与区域发展的战略思考》。当时不知道为什么要写这个有点空洞有点空泛的题目了,只是当时主任感觉是热点,就收集资料开始写,惭愧地说,其实很多内容都是借鉴其他作者的。但这篇报告还是发表在我们院的内刊上,并且在中国环境报上有发表。这篇报告虽然并无太多实际的东西,但在写作过程中让我对环境规划政策领域有了一定的认识,虽然浅薄,但算是入门了。 其次是撰写了《非常规污染物预测报告》的三个章节,分别是电子垃圾、城镇污泥、脱硫石膏。其实当时对这些并不熟悉,经过文献搜索和查阅相关资料后,采用较为简单的方法预测了2015、2020年三种固废废物的产排量以及综合利用量等。其它几个章节包括废水重金属、废气重金属、VOCs、PM10、PM2.5等,分别由小吴和小卢完成。很荣幸这本报告将出版成书,报告的的统稿和执行概要部分主要由我完成。通过这本报告的写作让我对研究报告的撰写有了比较深刻的认识,对我的写作能力的提高起到很大作用。 最近完成的一个报告是《环保投入经济贡献度测算研究报告》,报告从总产出、GDP、居民收入、就业等方面对“十一五”期间(主要包括2006-2009年)我国环境保护投资和环境保护运行费的投入对我国经济的贡献效应进行了测算。测算模型主要是基于我们自己编制的环境经济投入产出表。将环保投资和环保运行费作为外生变量,将列昂尼夫逆矩阵作为测算系数来计算环保投入对我国经济增长的贡献度。当然本研究报告主要创新点在于对普通投入产出模型的扩展,不但考虑了居民消费的诱发贡献效应,而且还针对诱发效应中的经济漏损进行扣除,使得测算结果更加合理。这个报告是由我自己独立完成的,也得到了主任的肯定,就是写作时间长了点。下一步在对报告的修改的基础上争取写一篇水平较高的学术论文发表在核心期刊上。 刚刚完成的一个项目报告是《上市公司环境绩效评估报告》,主要针对环境守法、环境管理和环境绩效等方面对上海证券公司下食品、建材、钢铁、火电、石化、造纸、服装等行业的环境绩效指数进行测算,发布各上市公司环境绩效评水平。这个项目去年刚上班的时候就开始做了,当时是收集各上市公司环境相关数据,然后就是评价打分,但是由于很多数据较难获得,而且很多都是定性的东西,较难定量化。最大的问题就是很多上市公司环境相关的数据和内容基本很难获得,这给我们的前期评分工作带来很大困扰,也是造成这个项目报告迟迟为完成的主要原因。但是最终通过努力还是完成了。其实上市公司环境绩效评估应该是十分具有意义的一个事情,这样可以促进上市公司加强环境保护意识,不断提高自身环境责任,目前已经有证券公司与我们洽谈联合发布报告的事宜。但相关数据的严重缺失是未来要解决的大问题。 接下来主要有以下几件事情,首先是治污减排经济结构调整效应报告要考试着手了。其次是自己的青年基金,第三是要抓紧时间学习CGE模型,争取今年能够掌握。还要准备考博的事情。 要继续努力了。
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污染物处理微生物群落的元基因组学分析
Greatlion 2011-4-24 22:58
焦化化工和石油化工等工业生产过程产生大量的含多环、杂环芳香族化合物的废水,这类废水在我国工业废水中占有很高的比例。虽然废水经处理后出水的 COD 含量已降到较低水平,但是其中的部分难降解化合物却难以去除,如喹啉等,它们仍造成很大环境危害。近年来,随着对工厂废水排放标准的提高和节约水资源的要求,加强废水深度处理和回用已成为当务之急。常用的深度处理以物理和化学法为主,也有尝试好氧微生物进行生物法处理的 ( Wenzel et al. ,2008) 。但目前的深度处理成本较高,且常难以达到高水质回用要求。对低 COD 难降解废水采用微生物反硝化法进行深度处理的技术有可能在这一领域发挥重要作用。 喹啉的降解研究已有近四十年的历史,但是绝大多数都是基于好氧微生物的降解 及降解菌的研究 。 好氧降解过程消耗大量的能源,而且设施占地面积大,而使处理成本较高。 Johansen 等于 1997 年首次报道了以混合菌群对喹啉、异喹啉、甲基喹啉进行反硝化降解,并通过代谢物测定分析了降解途径。同济大学李咏梅等也从环境化学的角度描述了喹啉的缺氧反硝化降解,通过驯化的活性污泥研究了对喹啉类化合物反硝化降解的适宜碳氮比,并测定了代谢途径的中间代谢物 。这些研究表明微生物群落可以有效进行喹啉的反硝化降解。但是 , 由于没有分离到喹啉的反硝化降解的细菌菌株,相关的微生物降解基因及降解的生物学机制很少有研究。因此,有必要进一步深入研究喹啉的反硝化降解菌群,了解高效菌群适应低 COD 毒性喹啉化合物的机制以及喹啉降解的群落生态学,以更好地利用这种高效菌群为解决喹啉等难降解化合物的污染问题服务。 在前期国家自然科学基金的资助下,我们已先后建立了两个实验室规模的固定生物膜连续流反硝化喹啉降解反应器,通过对反应器的驯化,获得了反硝化条件下高效的喹啉降解能力,对 1mM 人工合成喹啉废水的喹啉去除率达 90% 以上,降解速率达到 0.1 mmol × L-1 × h-1 。采用 16S rRNA 基因克隆文库法和焦磷酸高通量测序法分析了该高效喹啉降解微生物群落的结构,发现具有较高的微生物多样性,而且 Thauera 属细菌在反应器细菌群落中的丰度高于 50% (Liu et al. ,2006 ; Mao et al , 2008 ) 。近年来 的研究也不断发现 Thauera 属细菌在很多类型废水处理中是主要的降解菌 ,它们对芳香族化合物和卤代化合物普遍具有良好的反硝化降解能力。 因此 , 推测该属的细菌可能在喹啉等杂环难降解芳香族化合物的反硝化降解过程中发挥着重要的作用。为此, 我们从构建的反应器中进行了细菌分离,获得了一批细菌菌株(洪璇等, 2008 ;仲汇慧等, 2010 ),其中也包括 3 株 Thauera 属细菌( Mao et al., 2010; 毛跃建等, 2008 )和一些可好氧降解喹啉的菌株。但群落中丰度最高的 Thauera 菌株却无法得到分离,并且,分离的菌株均不能在反硝化条件下以喹啉为唯一碳源进行降解。反应器中喹啉的反硝化降解可能是由仍无法分离的优势 Thauera 菌株完成,或者也可能是群落内多个菌株通过代谢网络共同完成了喹啉的降解。在这种情况下,用传统的纯菌研究的技术方法无法阐明喹啉反硝化降解的机制。 新一代测序技术为微生物学的研究带来了新的曙光。元基因组学( Metagenomics )研究在高通量测序技术的协助下,为我们认识复杂的微生物群落打开了一扇大门,特别是最近对元基因组海量数据进行快速分析和功能注释的方法取得积极进展 。深圳华大 Qin 等通过对 124 位欧洲人的肠道微生物组的 solexa 高通量测序分析( 576.7 Gb 测序量),为我们揭示了人类肠道菌群的组成与代谢潜能 。 Hess 等( 2011 )对牛胃的微生物群落以 solexa 进行了深度元基因组测序,通过拼接和比对获得了 27755 个与碳水化合物代谢相关的基因,对部分预测的基因进行了功能验证,表明很高比例的基因是与纤维素降解相关的。 Lucker 等( 2010 )对一个富集后 Nitrospira 占到群落内细菌总数 86% 的微生物群落的元基因组进行了测序分析 , 拼接出废水处理相关微生物群落中无法分离的 Nitrospira 细菌 的全基因组序列,并以此为基础,对 Nitrospira 细菌的代谢功能进行了详细分析,揭示了该菌在反应器群落氮循环中的作用机制。 Snapareddy 等( 2009 )对一个城市污水处理厂的样品的元基因组进行了分析,以获得的 91Mbp 序列预测的群落主要功能类型与反应器的功能间较好吻合。这些研究说明元基因组学分析可以揭示群落的功能基因、分析群落的功能潜势。 然而,元基因组中的很多基因在群落中并不表达,因此,基因的组成并不一定代表该群落具有这些基因的所有功能。元基因组的表达谱,即元转录组( metatranscriptome )可以更直接反映群落在降解喹啉过程中执行关键功能的基因与代谢网络。 Shi 等( 2011 )对四个海水样品中进行了元基因组和元转录组学分析,共获得 38M bp 的元转录组序列和 157M bp 的元基因组序列数据,通过对这些序列的分类学分析发现,部分样品的元基因组的分类组成与元转录组的分类组成差异较大。 Stewart 等( 2011 )分析了南太平洋海水样品的元转录组,从获得的 18-55 万条序列中鉴定了不同的代谢功能,如硝化、反硝化、厌氧氨氧化等 , 发现不同深度样品群落中专一性的基因表达,并可鉴别功能菌群。 这些工作表明微生物分子生态学迎来了新的技术革命,通过对元基因组和元转录组的高通量测序分析,可以揭示复杂微生物群落(包括废水处理微生物群落)的代谢基因、代谢通路(网络),从而使我们了解微生物群落的代谢机制。这些技术已开始在健康、能源等领域的研究中得到迅速推广。在环境研究领域的应用还刚刚起步,但它必将会在废水处理等微生物群落功能机制的研究方面发挥出重要的作用。
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日本福岛核电站事故的放射性污染物将可能怎样影响中国(补充)
热度 2 王铮 2011-3-27 10:10
日本福岛核电站事故的放射性污染物将可能怎样影响中国(补充)
中央电视台报道,我国黑龙江地区大气放射性物质超标。这是预料中的事,前几天我学生LL问过我,放射性物质会不会飘到到上海,我告诉她,不可能,但是东北有风险。我真想批评她说,你是学地理的,连行星风带也不清楚?现在日本还基本上让大气环流的西风控制,污染物主要吹响太平洋。随着春天的来临,风带位置转化,局部环流引起东南方向来的东风加强,日本的风可能会吹向东北。现在春天来了,不知道日本的樱花今年开得如何。她说按标准模式,应该是东北方向的信风吹到山东、上海呀。我说过几天有一定的可能,这个地带目前需要加强监测。但是我们受到东亚季风控制,风主要是从东南方向来的,东南信风在夏半年会跨国赤道影响东亚的。 在接下来的日子里,气候带的东风加强,不过现在是西风与信风的相持阶段,不会长期停留一个地方的。污染物可能会南下,甚至影响华北和华东,特别是直面海洋的。但是由于碘 131 只有 8 天半衰期,再过一个星期,碘 131 的危险大大减少了,所以吹到东部南部的风就没有什么了不起了。威胁大的,主要是铯 137 ,它的半衰期是 30 年,还有,钚的半衰性长达 24000 年。好在人体不大吸收铯和钚。现在的问题是不知道日本核电站的核反应类型。 2002 年日本的参议员说日本核电站生产的钚可以制造 2400 颗原子弹把中国炸平,看来日本在制造钚。所以中国现在需要要求日本公布它的核反应类型。 向夏天发展,风就不吹向中国了,而且放射性物质在大气里扩散了,日本核电站泄露的放射性物质对北半球各地的危险应该是接近相等的,除非福岛核电站关闭不了。 所以即使黑龙江出现异常,大家也可以放心。 补充 核辐射产生的放射性碘、铯、锶、钚的主要危害、传播距离及残留时间 。原文地址: http://www.guokr.com/article/13484/ 2011年03月18日 星期五 下午 12:32 放射性物质 主要危害 传播距离 影响时间 碘 -131 能够被甲状腺迅速吸收,增加儿童甲状腺癌的风险。 广泛散布到几百公里之外 三个月后就在环境中完全消失 铯 -137 在人体内能够替代钾的作用,积聚在肌肉中 广泛散布到几百公里之外 半衰期大约都是 30 年左右(大约需要 30 年,它们才能衰变到原来的一半) 锶 -90 作用类似钙,沉积在骨骼 距离电站 30 公里的尘埃中 钚 -239 在人体内永久沉积,常年对器官进行辐射 只能传播 4 公里 半衰期超过 24000 年 灾难过后这个地区的安全程度取决于究竟释放了哪些放射性物质,以及它们的移动方向。在这个地区共有4种值得注意的放射性同位素。碘-131能够被甲状腺迅速吸收,增加儿童甲状腺癌的风险。铯-137在人体内能够替代钾的作用,积聚在肌肉中。锶-90的作用类似钙,沉积在骨骼。钚-239和其它同位素能够在人体内永久沉积,常年对器官进行辐射。 这四种物质在爆炸中移动的距离不同,受质量和熔点影响。碘-131和铯-137能广泛散布到几百公里之外,而锶-90只停留在距离电站30公里的尘埃中,钚更是只能传播4公里。 丘马克说,碘-131会迅速衰变,三个月后就在环境中完全消失。然而,铯-137和锶-90的半衰期大约都是30年左右,也就是说大约需要30年,它们才能衰变到原来的一半。而钚-239是核反应堆的主要同位素,它的半衰期足有24000年不止。 请顺便关注 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2211do=blogid=426428 东亚季风
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日本福岛核电站事故的放射性污染物,到底还是来了
热度 9 boxcar 2011-3-26 20:56
刚才看到 QQ 弹出的新闻,“ 黑龙江东北部空气中发现来自日本极微量放射物 ”。 “ 针对日本福岛第一核电站事故可能对我国产生的影响,国家核事故应急协调委员会26日权威发布:3月26日,在我国黑龙江省东北部空气中发现了极微量的人工放射性核素碘-131,初步确认系来自日本核电站事故放射性物质的释放,其对当地公众产生的剂量小于天然本底辐射剂量的十万分之一,无需采取任何防护措施。 ” 关于这则热门新闻,当然有很多猜疑的声音,其中提到的“十万分之一”,可能最让人困惑。 我简单说两句自己的理解: ( 1 ) 本底辐射主要来自宇宙射线和地面的放射性物质 ,不管有没有核电站事故或者大气层核试验,这些辐射都是有的。其中宇宙射线在高山和高空更强些,地面的放射性物质也很常见,一般的天然石材以及各种建材中都多少会有些辐射。 ( 2 ) 这里说的 “ 本底的十万分之一 ” , 其 意思应该是根据检出的碘 -131 量(这个可以很灵敏)计算其所造成的辐射强度是本底的十万分之一,也就是说 目前这些飘过来的放射性污染物 没并造成辐射的明显增加。 ( 3 )虽然飘在空气中的污染物危害不大, 但 人 还是要尽量避免吸入和吸收 (进入甲状腺) , 前面我曾经说过,如果放射性污染物如影随形地跟在我们身上,总归是对健康很不利的。所以, 啥也别说了,大家准备戴口罩吧。 ( 4 ) 好在碘 -131 的半衰期比较短, 所以 应该不会有大碍 ,不必过分紧张或恐慌。如果是其他半衰期很长、又极易被人体吸收却又难以排出的同位素,才是真正危险的。 ***************************** 参考: 【 1 】 黑龙江东北部空气中发现来自日本极微量放射物 http://news.qq.com/a/20110326/000718.htm?qq=0ADUIN=1073471827ADSESSION=1301128437ADTAG=CLIENT.QQ.1881_MarketingTip.0
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日本核电危机中向外泄漏的污染物会是什么?
热度 10 weijia2009 2011-3-17 10:38
这次日本地震引发的核电站危机让人始料未及,刚从网上看到报道,为防止反应堆熔化产生核泄漏,日本工作人员在向福岛核电站的过热反应堆注水。地震使反应堆的冷却系统失灵,福岛核电站的多个反应堆已先后发生氢气引发的爆炸。 90 年代在密苏里大学的核反应堆学习和工作了 7 年,负责过研究所的放射同位素制备和辐照工作,所有非燃料物质的入堆和出堆均须通过我的办公室,因此对于核反应堆的结构和运行还算知道一些。在没有做深入调查研究之前,凭“经验主义”我在此做点推测。反应堆的硬件结构并不复杂,就是由燃料棒(堆芯)、控制棒(中子吸收装置)、中子反射层、冷却系统(轻水或重水)组成。事故发生时冷却系统停止工作,引起 反应堆燃料棒(主要含铀- 235 )以及乏燃料(用过的燃料棒)处于持续高温或空烧熔毁状态。如果是这样的话,那么 核泄漏也就可以预见了。核裂变产物有很多种,但在高温下能向往泄漏的多半是气体状态的碘 -129 、碘 -131 、碘 -133 、溴 -87 、氪 -87 、氪 -88 、氙 -133 、氙 -135 和氙 -138 等以及化学性质比较活泼的铯( 铯 -137 )等物质。这些物质通过气体、水汽、烟雾等方式向外界扩散,按我的估计“走”得比较远的应该是像 碘 -131 (半衰期为 8 天作用)、 铯 -137 (~ 30 年)等少数同位素,绝大部分高放射剂量的同位素由于理化性质的限制不会穿越核电站防护设施向自然界扩散,而漂洋过海到中国来的话可能性就更低了。在堆芯处于高温条件下如何冷却 是控制整个局面的首要条件,估计(也但愿)这方面日方能有办法做得到。
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《国家污染物环境健康风险名录》(化学第一分册) 电子版共享
热度 4 luoyf06 2010-1-27 12:08
今天买了一本书《国家污染物环境健康风险名录》(化学第一分册),附带电子版,现贴出来,与科学网的朋友们分享。 该书首次编写收录的80种污染物,其中包括有机物67种、无机物13种。主要依据环境保护主管部门发布的我国68种优先污染物名单,并参考《实用环境保护标准汇编》(上、中、下册)及国际上公布的优先控制污染物名单,根据污染物在水体、土壤和大气中的毒性,污染事件发生的频率和危害的严重程度。 下载处: 国家污染物环境健康风险名录 (化学第一分册)
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