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包含柴油车辆和柴油机械的柴油移动燃烧源是现阶段中国进一步持续改善空气质量的重点源.为探究京津冀地区柴油移动燃烧源的污染排放以及减排潜力,在估算2018年京津冀地区柴油车辆和柴油机械污染排放现状的基础上,设置基准情景和5种政策情景,预测2019-2030年不同情景下柴油燃烧源的污染排放趋势,对比分析不同地区、不同源的污染物减排潜力和不同减排措施对不同类型柴油燃烧源的减排效果.结果表明,京津冀地区2018年柴油燃烧源的CO、HC、NOx和PM排放量分别为51.25、22.89、106.52和5.42万t.综合情景下,2030年CO、HC、NOx和PM污染物排放量可分别比基准年减少52.03％、38.58％、71.88％和52.07％.淘汰高排放情景在短时间内的减排效果较好,而长期效果不佳,提升排放标准情景和推广新能源情景的减排潜力会逐年增加,对污染物有较好的减排作用,运输公转铁情景的减排潜力也较好,2030年能有效减少35.13％～45.81％的污染排放.综合情景下柴油车辆和柴油机械的最大减排潜力分别为91.55％和44.69％.此外,CO和NOx的减排潜力主要来源于柴油车辆,而柴油机械对HC和PM的减排效果明最.与其他2个地区相比,天津市的污染减排效果较好,最大减排潜力为80.80％.分类型来看,柴油货车对污染物的减排贡献较大,尤其是重型货车.与工程机械相比,农业机械的污染减排贡献更大,尤其是联合收割机、农用水泵以及三轮车的减排贡献突出.研究结果可为制定柴油移动源的污染控制政策提供科学支持.

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京津冀地区 情景分析 柴油车辆 减排潜力 柴油机械 大气污染物

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为解决鹤壁市臭氧（O_3）污染问题，基于2022年夏季（6～9月）常规污染物及挥发性有机物（VOCs）在线小时分辨率监测数据，采用OFP-PMF源解析-EKMA相结合的方法，进行O_3污染及其前体物VOCs来源与减排的污染控制策略分析.结果表明，O_3多发生于高温低湿低压条件，芳香烃和含氧挥发性有机物（OVOCs）对臭氧生成潜势（OFP）及VOCs组分贡献较大，是活性和浓度优势物种.源解析结果表明机动车尾气源（25.3%）是鹤壁市VOCs的主要来源，其次是工艺过程源（17.7%）和生物质燃烧源（17.6%）.因此，与化石燃料及工业生产相关的排放源是鹤壁市大气VOCs的亟待控制源.在O_3污染时期，鹤壁市臭氧生成处于VOCs控制区，基于EKMA的减排模拟结果显示，对VOCs和氮氧化物（NO_x）进行协同减排，且VOCs减排75%和NO_x减排10%时可以达到国家环境空气质量二级标准.

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EKMA曲线 敏感性分析 臭氧(O_3) VOCs源解析 前体物减排

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挥发性有机物(VOCs)具有毒性、刺激性、致癌性和致畸作用,主要来源于石油化工、制药、制鞋业、电子制造和餐饮油烟等人类活动.VOCs和NOx是生成细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)等二次污染物的重要前体物,严重制约了社会的可持续发展,并对人类健康构成了严重威胁.因此,治理VOCs污染对于降低环境风险至关重要.鉴于实际工况条件复杂,多种VOCs(烷烃、芳香烃、卤代烃、醛酮和醇酯等)共存,它们的极性和浓度存在差异,在催化剂上的吸附、活化和转化过程不同,因此,对催化剂高效消除多组分VOCs的能力提出了挑战.目前,在众多净化VOCs的技术中,催化氧化法因其高效率、低能耗等优势在末端污染控制中越来越受到重视. 本文主要介绍了近十年来通过热催化或光热催化消除污染物的代表性研究工作.首先,系统地总结了用于热催化消除单一VOC和典型多组分VOCs(例如,医药行业:甲苯和丙酮;家具涂料行业:甲苯和异己烷等)、协同消除VOCs和NOx,以及VOCs资源化利用(选择催化转化VOCs为高附加值产品)而设计和制备的各种具有独特形貌和结构的过渡金属氧化物纳米催化剂、贵金属颗粒纳米催化剂、贵金属单原子催化剂等,并探讨了其氧化还原性、酸性、氧物种、载体孔结构、贵金属分散度等对催化活性和稳定性的影响机制及优化策略.其次,鉴于化石燃料的日益减少,本文还概述了光热协同催化技术,该技术结合了光催化和热催化技术,通过太阳光的光热转换,能够在较低的温度下高效催化消除VOCs,并介绍了其效率和转化机制.此外,文中还深入分析了H2O,CO2和SO2等气体对催化稳定性的影响机制.最后,考虑到我国当前大气污染防治面临更为复杂的复合污染问题等挑战,对未来发展趋势提出了展望:(1)利用活性空间和活性位点分离策略协同催化净化VOCs和NOx,从而实现催化氧化和还原反应的高效进行.(2)聚焦于大气污染物和温室气体的协同处理,探究CO2和VOCs协同转化的路径和效率,为减污降碳和实现碳中和提供新思路.(3)设计合成新型串联催化剂用于安全转化含CVOCs的多组分污染物,以实现VOCs污染广谱性控制.(4)发展先进的原位表征技术(如原位电子显微镜、同位素示踪技术、原位拉曼光谱、原位X射线光电子能谱等)以实时检测催化剂的原子结构变化、吸附VOCs分子降解的中间体变化等,并结合理论计算确定最优反应路径,从而指导催化剂的设计与优化.(5)深入研究外场(例如,光能、电能、磁能)耦合热催化降解VOCs的技术,以期实现反应条件更温和、反应速率更高的催化过程. 综上,本文综述了通过实验和理论计算手段揭示催化剂消除VOCs污染的性能与构效关系的研究进展,系统地呈现了治理VOCs污染研究的基本逻辑和框架体系,以期为后续开发高活性、高稳定性和高选择性的催化剂及其工业化应用提供借鉴.

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协同催化 挥发性有机物 资源化利用 纳米催化剂 催化氧化

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近年来，以有机金属骨架（MOF）为前驱体制备的MOF衍生物得到越来越多的关注. 与MOF相比，热解制得的MOF衍生物具有多变的结构、更高的比表面积和更好的稳定性. 本研究采用高温碳化MOF成功制备了Fe/NC材料，研究了不同因素对Fe/NC活化PS降解土霉素（OTC）的影响. 在OTC初始浓度为20 mg·L−1、PS浓度为3 mmol·L−1、Fe/NC-900投加量为0.2 g·L−1、初始 pH 值为6.0的条件下，反应20 min后，OTC去除率最高达到89.18%. 活性氧物质淬灭实验证实反应体系中存在硫酸根自由基（SO4·−）、羟基自由基（·OH）等多种活性氧物质，其中SO4·−在OTC的降解中起主要作用. 在最优催化工艺参数下探究不同水基质对OTC去除的影响. 其中Cl−和腐殖酸对OTC的降解几乎没有影响，HCO3−和H2PO4−则表现出轻微的抑制作用，说明Fe/NC的适用范围广. 经过五次循环回用后对OTC的降解率仅下降16.85%，表明材料具有较好的重复利用性. 本研究为MOF材料在水污染控制领域中的应用提供了新的理论研究，并为四环素类抗生素的降解提供了新思路.

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土霉素 过硫酸盐 高级氧化 非均相催化剂 MOF衍生物

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挥发性有机物(VOCs)具有毒性、刺激性、致癌性和致畸作用,主要来源于石油化工、制药、制鞋业、电子制造和餐饮油烟等人类活动.VOCs和NO_x是生成细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_3)等二次污染物的重要前体物,严重制约了社会的可持续发展,并对人类健康构成了严重威胁.因此,治理VOCs污染对于降低环境风险至关重要.鉴于实际工况条件复杂,多种VOCs(烷烃、芳香烃、卤代烃、醛酮和醇酯等)共存,它们的极性和浓度存在差异,在催化剂上的吸附、活化和转化过程不同,因此,对催化剂高效消除多组分VOCs的能力提出了挑战.目前,在众多净化VOCs的技术中,催化氧化法因其高效率、低能耗等优势在末端污染控制中越来越受到重视.本文主要介绍了近十年来通过热催化或光热催化消除污染物的代表性研究工作.首先,系统地总结了用于热催化消除单一VOC和典型多组分VOCs(例如,医药行业:甲苯和丙酮;家具涂料行业:甲苯和异己烷等)、协同消除VOCs和NO_x,以及VOCs资源化利用(选择催化转化VOCs为高附加值产品)而设计和制备的各种具有独特形貌和结构的过渡金属氧化物纳米催化剂、贵金属颗粒纳米催化剂、贵金属单原子催化剂等,并探讨了其氧化还原性、酸性、氧物种、载体孔结构、贵金属分散度等对催化活性和稳定性的影响机制及优化策略.其次,鉴于化石燃料的日益减少,本文还概述了光热协同催化技术,该技术结合了光催化和热催化技术,通过太阳光的光热转换,能够在较低的温度下高效催化消除VOCs,并介绍了其效率和转化机制.此外,文中还深入分析了H_2O,CO_2和SO_2等气体对催化稳定性的影响机制.最后,考虑到我国当前大气污染防治面临更为复杂的复合污染问题等挑战,对未来发展趋势提出了展望:(1)利用活性空间和活性位点分离策略协同催化净化VOCs和NO_x,从而实现催化氧化和还原反应的高效进行.(2)聚焦于大气污染物和温室气体的协同处理,探究CO_2和VOCs协同转化的路径和效率,为减污降碳和实现碳中和提供新思路.(3)设计合成新型串联催化剂用于安全转化含CVOCs的多组分污染物,以实现VOCs污染广谱性控制.(4)发展先进的原位表征技术(如原位电子显微镜、同位素示踪技术、原位拉曼光谱、原位X射线光电子能谱等)以实时检测催化剂的原子结构变化、吸附VOCs分子降解的中间体变化等,并结合理论计算确定最优反应路径,从而指导催化剂的设计与优化.(5)深入研究外场(例如,光能...

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催化氧化 资源化利用 挥发性有机物 协同催化 纳米催化剂

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山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高，同时含有多种重金属，属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理（纳滤+反渗透）工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构，比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜，具有膜通量大，缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明，出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥（GB 16889-2008）表3中的标准要求，即COD≤60 mg/L,BOD_5≤20 mg/L，ρ（氨氮）≤8 mg/L，ρ（总氮）≤20 mg/L，ρ（SS）≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。

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多级工艺 新鲜城市垃圾渗滤液 工程核算 负离子抗菌平板陶瓷膜 箱体型正压式MBR

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本发明公开了一种确定大气污染过程优化管控时段的方法，属于大气污染防治技术领域；其包括：基于改进的空气质量模型源项输入模块，得到高时间分辨率排放清单；进一步模拟获得高时间分辨率源受体贡献矩阵；选取受体城市目标污染时段，计算源体区域逐时刻单位排放累积贡献，并进行标准化处理得到其控制效率；将污染控制效率曲线进行滤波优化处理，通过计算并识别逐时刻累积变异系数确定控制效率阈值；根据阈值确定对源体区域进行管控的开始和结束时间。本发明通过高分辨率源受体单位排放贡献矩阵识别源排放区域的优化管控时段，可为大气污染精细化管控提供技术支撑。

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我国超过2/3的城市面临水资源短缺和内涝问题，开展城市雨水资源化利用既可以实现非常规水资源利用，又可以降低内涝风险。城市高架桥由于具有明显的落差，桥面雨水在收集过程中具有显著的优势。该研究提出一种城市高架桥雨水资源化利用技术方案，充分利用桥面高差和桥墩的立体空间，实现初期雨水自动弃流和落地前完成净化。方案系统包括雨水收集处理、数据收集、中枢处理和雨水回用4个模块，收集的雨水用于桥面喷洒、绿地灌溉、汽车清洗等。以北京市与广州市为例，针对5、10、20年3个重现期设计雨水收集池的尺寸，分别考虑丰水年、平水年、枯水年3种不同情况进行雨水资源化利用效益分析。结果表明，北京市采取10年一遇的设计方案效益最佳（平均回本周期约7年），每年每套装置可减排二氧化碳约938 kg；广州市采取20年一遇的设计方案效益最佳（平均回本周期约3年），每年每套装置可减排二氧化碳约1 398 kg。城市高架桥雨水资源化利用体现了建设环境友好型、资源节约型及可持续发展城市的发展理念，是城市高架桥地表径流削减与污染控制和资源化的一种重要措施。

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高架桥 雨水利用 海绵城市 碳减排 雨水量计算

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我国环境管理的目标正在从污染控制向生态质量改善转型,制定区域差异性水质标准可以更好适应不同区域的生态环境特点和发展需求.从现行水质标准的不足和科技发展的需求出发,分析引起区域性水质标准差异的原因及其影响因素,总结我国在受纳水体特征和社会属性、气候条件、水质理化性质、水生生物种群等方面的区域差异特征,解析区域特征对生物毒性测定的影响.在此基础上提出了我国区域差异性水质标准制定时可能面临的关键科学问题,并梳理出未来该领域的关键研究方向,包括排水稀释系数的确定理论与方法、区域关键水质指标的确定方法及其对水质标准的影响、区域特征物种的确定方法及其对水质标准的影响、全国范围内差异性区域的划分理论与方法等,以期为我国水质标准的科学制定提供参考.

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稀释系数 区域差异 环境要素 生物毒性 水质标准

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为研究基于实际污染条件下的空气净化器对室内PM2.5净化效果、探讨空气净化器运行风量与过滤效率等关键性能参数对其净化效果影响、提出空气净化器优化设计选型建议,本研究以纤维阻隔过滤式空气净化器为研究对象,基于室内外颗粒物质量平衡微分方程,建立并实测验证了空气净化器对室内PM2.5逐时净化效果预测模型,以及定量分析了空气净化器运行风量与一次通过过滤效率等关键性能参数对室内最终稳定PM2.5质量浓度和房间自净时间的影响规律.研究结果表明,针对不同的室内PM2.5污染控制限值要求,空气净化器运行等效换气次数宜设计为4.0～8.0h-1或5.0～8.0 h-1、对应的一次通过过滤效率宜设计为80％～95％,并提出了几种推荐的空气过滤器组合配置方案.

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预测模型 空气过滤器 PM2.5污染 空气净化器

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