绿色集装箱港口节能减排策略综述

综述了绿色集装箱港口节能减排策略,总结了国内外针对在港船舶、场桥、集卡与岸桥节能减排的措施与减排效果量化方面的研究成果,提出了未来的研究方向。研究结果表明:船用替代燃料(包括液化天然气、生物燃料、新能源)减排效果明显,针对替代燃料动力船应用困难问题,未来可重点研究替代燃料配套设施建设时序、补贴政策确定等问题;船舶采用岸电技术依据各地区碳排放系数不同可减少48.0%~70.0%的船舶在泊CO₂排放,考虑岸电设施使用率低等问题,港口岸电定价、船舶与码头配套设施改造时序等问题成为未来研究重点;降低船速可减少8.0%~20.0%的船舶在港CO₂排放;降低船舶非生产等待时间及辅助作业时间,并不能显著降低船舶在港CO₂排放,后续还可进一步研究如何通过港口资源合理调度等方式减少船舶在港等待时间;设立硫排放控制区可减少33.0%~34.6%的SO₂排放,还可继续研究排放控制区对船舶运营与港口运营的影响;场桥、集卡与岸桥节能减排措施主要为设备改造及优化调度,未来可继续研究既有设施设备节能改造时序,并分析在港船舶与装卸设备各减排措施集成下的综合减排效果;新能源供电系统在港口中的应用尚处于起步阶段,未来可研究港口新能源电力系统设计方法,构建清洁低碳的港口能源体系。      

基于LEAP模型的省域货运物流碳达峰路径分析

为分析省域层面货运物流碳达峰路径,以某省为例,应用长期能源替代规划系统(long-range energy alternatives planning systems, LEAP)模型,预测基准情景和低碳情景下2019—2050年某省货运物流领域的能源需求、CO₂排放和减排潜力,并提出碳达峰路径方案。结果表明：基准情景下某省货运物流能源需求和CO₂排放均将于2038年左右达峰,低碳情景下达峰时间分别有望提前到2034年、2033年。公路货运的减排潜力巨大,应大力推进“公转铁”“公转水”,不断提高交通工具的能效水平及新能源、清洁能源的应用比例,配套建设新能源与清洁能源基础设施,加快低碳技术在货运物流中的创新应用。     

国际集装箱内陆段铁路运输链碳排放量估算

忽略装卸作业、集卡短驳、空箱调运和能源生命周期排放会显著低估铁路运输链的CO₂排放量.本文聚焦国际集装箱内陆段运输,基于运输链视角和能源生命周期理念,研究铁路运输链(自空箱装车至港口重箱卸车)的CO₂排放.根据 ASIF(活动-结构-能耗强度-排放因子)方程,建立国际集装箱内陆段铁路运输链的CO₂排放估算模型,并以义乌经宁波港域出口集装箱铁路运输为例,估算不同情景下铁路运输链的CO₂排放量.结果表明,义乌-宁波铁路运输链的CO₂排放量最多被低估99.215%,新建铁路最多可减少CO₂排放量22.821%.研究成果可为评估多式联运的CO₂减排效果提供技术支撑.     

基于航行数据的北极地区船舶排放清单

基于自动识别系统分析了极地船舶航行数据, 考虑冰区船舶受力, 提出了主机功率估算模型; 选取劳氏船级社数据验证了主机功率模型的可行性与可信度; 结合3种不同的航行状态与排放因子、负荷因子建立了动态船舶废气排放模型; 选取中国远洋海运集团有限公司穿越北极地区的“永盛”轮等5艘船舶的航行数据, 使用燃油消耗法对船舶排放估算模型进行验证; 利用排放估算模型计算了北极地区船舶排放清单, 并在ArcGIS上显示排放的时空分布等特征。研究结果表明: 北极地区的各类船舶废气排放中, CO₂的排放量最多, 约为69.7%, NO_x和SO_x次之, 分别为13.3%和12.0%, CH₄最少, 为0.4%;各类船型的排放分担率最大的为集装箱船(29.3%), 其次为破冰船(28.8%), 其中集装箱船和散货船的废气排放量占比达到了50.4%;北极地区船舶废气CH₄、CO₂、CO、HC、NO_x、SO_x、PM的排放量分别为504.85、82 545.63、1 645.90、562.54、15 711.47、14 232.54、3 263.15 t, 与船舶交通流密度相符; 2016年9月散货船、集装箱船、油轮和渔船废气排放量最大, 10、11月逐渐减少, 这与该地区的冰封情况有较大关系; 一天内, 滚装船、渔船和破冰船的废气排放在11:00~18:00出现一段波峰, 这可能是由船舶的工作性质决定的。      

基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO2减排效果研究

为准确量化纯电动公交车CO₂减排效果,更好地推动纯电动公交车在城市公交领域的推广应用,本文从能源链角度对纯电动公交车全生命周期的CO₂减排效果进行了研究.基于能源消耗数据,构建了基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO₂排放模型;采用单因素敏感性分析法对排放模型的主要影响因素进行了分析,并基于此采用情景分析法建立了CO₂ 减排效果分析方法;通过实际案例及情景设置分析了现阶段及不同场景下纯电动公交车的CO₂减排效果.结果表明：在相同运营环境下,相比柴油公交车,纯电动公交车能源链全生命周期每百公里可以实现CO₂减排61.20%;在设定的不同情景下,2025年,2035年,2050年纯电动公交车的使用将分别实现每天CO₂减排134 712.36 t,253 566.80 t,326 323.74 t.     

城市公共客运交通碳排放及其大气环境影响的实证研究

为促进交通运输结构优化调整，助力绿色低碳交通高质量发展，本文开展了城市公共客运交通CO₂排放及大气环境影响中长期预测的实证研究。针对全国范围公共客运交通不同运输方式CO₂排放及环境影响的中长期预测方法不清和数据积累不全的问题，构建公共客运交通CO₂排放微观测算模型；综合考虑旅客周转量中长期增长趋势与交通运输行为微观特征，提出基于动态线性增长模型的公共客运交通CO₂排放中长期预测方法；构建基于线性气候响应的大气环境模型交通CO₂排放环境影响预测模型，实现宏观层面全国客运交通CO₂排放大气环境影响的中长期预测。选取城市公共客运交通中的城市轨道交通、传统/新能源巡游出租车、传统/新能源公共汽电车，以及城际长途客运交通中的铁路和民航等几种主要公共客运交通运输方式，对本文所提方法进行实例验证。结果表明，未来10年我国公共客运交通CO₂排放量总体呈上升趋势，民航CO₂排放的体量最大，其排放占比将达到71.72%；公共客运交通...     

高速列车风道阀门开度对车内压力及CO2浓度的影响

为探究列车隧道压力激扰下换气风道阀门开度对车内压力及CO₂浓度的影响,基于计算流体力学理论,构建列车空调机组、换气风道阀门、管路系统及满载客室几何模型,计算了某型高速列车风道阀门在不同状态下的车内压力和CO₂浓度。研究表明：当列车以350 km/h的速度通过隧道时,风道阀门开度小于80%的情况下车内压力峰峰值及1 s变化率最大值与开度近似呈2次函数关系,3 s变化率最大值与开度近似呈线性关系;风道阀门开度关小至60%时,车内压力1 s变化率降低41.81%,压力舒适度等级由良好提升至优秀,CO₂浓度最大值上升15.38%,在允许范围内;风道阀门开度小于40%时,车内CO₂浓度将急剧升高,在20%开度处达到临界水平。综合考虑阀门开度对车内压力及CO₂浓度的影响可知,风道阀门开度在20%～60%为最佳。在隧道压力剧烈波动路段,将风道阀门彻底关断,车内压力1s变化率降低17.02%,压力舒适度等级由良好提升至优秀,CO₂浓度最大值上升10.29%,但仍在允许范围...     

循环神经网络模型下道路碳排放浓度预测

以湖南省永州市永州大道基本路段CO₂浓度时序数据为研究对象,旨在实现道路CO₂浓度的实时预测。测得用于模型训练和预测精度计算的路段CO₂浓度数据,利用Savitzky-Golay滤波器对数据进行平滑去噪,在调试并建立循环神经网络最优模型结构的基础上,引入多元预测模型(MLR、SVR、BP)和时序预测模型(BP、RF、RNN、LSTM、GRU)进行预测性能对比,为路段CO₂浓度的实时预测提供参照。结果表明：时序预测模型相比于多元预测模型具有更好的预测效果,特别是循环神经网络模型中的GRU表现出较高的预测精度,其次是LSTM,最后是RNN;循环神经网络模型在处理路段CO₂浓度时序数据的训练和预测任务中具备突出性能,能够实时且精准预测道路路段CO₂浓度。     

海上平台二氧化碳放空扩散的数值模拟分析

海上平台因冷放空气体中含大量CO₂,排放的气体中CO₂摩尔百分比浓度达到45.74%,这可能对直升飞机的起降产生影响.本文采用数值方法,建立了CO₂浓度扩散的数学模型,评估分析了放空管放出的CO₂扩散在直升机平台区域对直升机起降及平台工作人员安全的影响以及不同风速和冷放空量工况直升机起降平台区域二氧化碳(CO₂)放空扩散的情况,得到放空的气流及环境气流的合成气流速度的分布图以及温度分布图.计算结果均表明冷放空时CO₂浓度扩散以及引起的温度变化对平台直升机起降及直升机平台上的工作人员安全均未产生不安全的影响.     

公路隧道排水管结晶堵塞检测与分析

排水管结晶堵塞是公路隧道的一大顽疾，针对太佳高速宝塔山隧道排水管结晶堵塞问题，采用现场检测和室内化验的方法，探明排水管结晶堵塞情况，并分析排水管内水样化学组分。研究结果表明：宝塔山隧道结晶堵塞情况严重，排水管水溶液中Ca²⁺、SO₄^2-、HCO₃^-和CO₃^2-含量较高，推断结晶体主要为CaSO₄和CaCO₃。最后，总结目前隧道排水管结晶堵塞处治方法，并对各种方法的工作原理和优缺点进行了分析。     

碳排放约束下我国航空公司全要素生产率研究

为研究碳排放约束下的我国航空公司全要素生产率及其影响因素,本文以CO₂排放为非期望产出,运用Global Malmquist Luenberger指数分析了我国航空公司 2009-2013年的全要素生产率及其动态变化,在此基础上运用面板数据模型对其影响因素进行了分析.研究表明：忽略CO₂的排放会明显高估我国航空公司全要素生产率的增长水平;我国航空公司全要素生产率的增长主要来源于技术效率改善的驱动;碳排放约束下的全要素生产率增长与吨公里油耗量呈显著负相关关系,提高燃油效率是促进其增长最显著有效的手段;另外,飞机利用率对全要素生产率的增长存在积极影响,总飞行班次对其存在消极作用,而平均航段距离和公司民营属性对其增长并不存在显著影响.     

基于离散事件模拟沥青路面施工对环境的影响

为了降低沥青路面施工过程中能耗及温室气体和污染物排放, 建立了基于离散事件模拟的沥青路面施工环境影响计算模型, 利用概率分布函数和逻辑语句将施工步骤抽象化, 应用图形化离散事件模拟软件构建了沥青路面施工离散事件模型, 将Nonroad计算模型植入, 进行了不同温室气体和污染物的动态计算, 并对比了不同施工情况的模拟排放结果。分析结果表明: 运料车将沥青混合料运输至摊铺现场的过程为沥青路面施工的主要能耗源, 为总能耗的44%, 摊铺过程与运料车返回过程的能源消耗分别为总能耗的32%、12%;温室气体与污染物排放的主要施工步骤为运输和摊铺过程, 占排放总量的50%以上; 摊铺与压实过程产生的排放物主要为NO_x, 运输过程产生的排放物主要为CO₂; 对施工工艺进行调整, 使用不间断摊铺施工会明显减少NO_x的排放, 减排量约为15%;在施工设备方面, 适当增大摊铺设备的容量会减少CO₂和HC的排放, 前者减排量约为25%, 后者约为17%。可见, 基于离散事件模拟沥青路面施工环境影响计算模型, 可量化沥青路面施工过程的能耗及温室气体和污染物排放, 优化沥青路面施工技术方案。      

乐山大佛胸部渗水病害特征研究

为给乐山大佛渗水病害治理及后期保护研究提供科学依据，本研究首次对乐山大佛渗水及大气降水进行定量监测采样，分析大佛渗水来源及其特征，并结合水化学性质和岩石组成对“大佛砂岩”风化机理进行了研究.研究表明：乐山大佛胸部渗水在平水期与枯水期主要补给来源为地下水，丰水期主要补给来源为大气降水；大佛胸部渗水含有大量溶解质组分，pH平均值为7.70,2009年之后乐山市降水年平均pH>5.60且逐年增高，至2015年全年降水pH平均值大于7.00，降水已由酸性转为碱性；大佛胸部渗水水化学类型为碳酸盐类-钙组-Ⅱ型与硫酸盐类-钙组-Ⅲ型，阳离子以Ca²⁺为主，阴离子以SO₄^2-与HCO₃^-为主；大佛胸部岩石主要成分为CaCO₃和SiO₂，在空气和水存在的情况下容易发生溶蚀，岩石风化对大佛渗水中离子贡献超过90%,H₂CO₃与H₂SO₄共同参与了“大佛砂岩”的...     

基于轨迹数据的网约车排放时空特征分析

网约车逐渐成为城市中重要的交通方式之一,由于网约车出行特征与其他交通方式显著不同,其环境影响仍有待深入研究。为揭示网约车的排放特征,基于成都市网约车GPS轨迹数据,采用大数据分析方法得到网约车在各轨迹段的平均速度、行驶里程等参数,然后应用机动车排放模型COPERT实现对研究区域内网约车CO、HC、NO_x和CO₂排放的量化,并进一步分析其时空分布特征。结果显示：2016年11月18日成都市研究区域内网约车CO、NO_x、HC、CO₂的排放量分别为151,41.5,8.93,125497.6 kg;网约车排放的高峰时段发生在9:00-10:00、14:00-15:00和17:00-18:00;网约车高排放区域主要分布于二环高架路、二环路、蜀都大道附近,其中部分路段交叉口的排放最为突出;区域平均速度可显著影响该区域网约车平均排放因子。因此,政府相关部门可针对网约车高排放时段和地区,采取交通需求管理及车辆限速控制等治理手段,以减少中心城区的交通排放。研究成果可为网约车环境影响评估提供科学方法,为城市网约车管理...     

Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响

利用阳极极化曲线、俄歇电子能谱(AES)以及X射线光电子谱(XPS)测试技术研究Fe-25Mn和Fe-24Mn-4Al-5Cr钢分别在1 mol/L Na₂SO₄溶液和30%NaOH溶液中的钝化行为、钝化膜的成分及钝化膜的结构变化,得出Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响规律。研究结果表明：在1 mol/L Na₂SO₄溶液中,Fe-25Mn钢处于活化溶解状态,Fe-24Mn-4Al-5Cr钢则呈现钝化状态,钝化膜中Mn元素贫乏,Al、Cr元素富集;钝化膜主要由致密的Al₂O₃和Cr₂O₃组成,结构疏松的Mn₂O₃发生溶解,降低了Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性。在30%NaOH溶液中,Fe-25Mn钢表现出与Fe-24Mn-4Al-5Cr钢相近的钝化能力,钝化膜中只出现Mn元素的富集,结构致密的Mn(OH)₃是钝化膜的有效保护组分,显著提高...     

铁路桥隧工程技术接口风险因素分析

为明确施工过程中风险致因及产生路径,有效减少铁路桥隧工程技术接口风险的发生,运用了DEMATEL、ISM和BN相结合的方法,对桥隧工程技术接口的风险因素进行了系统分析。从物理风险、管理者能动风险、环境风险这3个维度提炼了技术接口的风险因素;再利用DEMATEL-ISM组合方法并借助专家知识构建层次网络模型,将其映射到BN中,并将专家判断进一步转化为条件概率分布,以量化技术接口风险系统之间相互依赖关系的强度,确定导致风险发生的主要路径。研究结果表明：导致风险发生最接近的原因路径为X₁₆(团队间协作程度)→X₈(沟通渠道不合理,信息传递不畅)→X₁(不同单位技术参数、尺寸规范等存在差异)→X₄(工程交接预留、预埋等有误)→X₂(工程实体无法衔接或空间位置冲突)→Z;发现技术接口的风险发生概率较高。     

基于响应面分析法优化芬顿处理废乳化液

为了确定芬顿氧化处理乳化液的最佳工艺条件,在单因素实验基础上,以化学需氧量(COD)的去除率为指标,用响应面法优化其反应条件,研究了初始pH、FeSO₄投加量、n(H₂O₂)∶n(FeSO₄·7H₂O)和反应时间4个因素对芬顿反应的影响,建立COD去除率与4个相关因素的回归方程,结果表明：该二次方程得到了高度拟合,并且利用响应面分析法得到的响应预测值与实验数据吻合较好。经过芬顿氧化法处理后,乳化液的COD质量浓度从7.0×10⁴ mg/L降至1.8×10⁴ mg/L,去除率达到75%。芬顿氧化法的强氧化性可以将乳化液中的大分子污染物降解为小分子物质,提高其可生化性,为后续处理提供了可行性。     

“双碳”目标下我国船舶减排技术创新知识图谱分析

为在“双碳”目标下全面系统提升我国船舶减排技术创新能力，基于知识图谱并综合运用 CiteSpace与SATI等计量可视化工具，以船舶减排技术创新中外文核心期刊文献为主要数据源， 对我国船舶减排技术创新研究进行系统分析。结果表明：我国船舶减排技术创新研究大致经历4 个阶段，分别是起步阶段(2001—2007年)、成长阶段(2008—2014年)、回稳阶段(2015—2018年)及繁荣阶段(2019—2021年)；研究热点主要集中在船舶节能减排技术及措施，绿色船舶及绿色航运， 船舶能源效率及能效管理这3方面；未来研究朝着碳中和、替代燃料、岸电、低硫燃油及绿色船舶设计等方向发展。通过系统梳理和深入分析现有核心文献，揭示我国船舶减排技术创新领域当前研究现状及未来方向，为应对“双碳”目标下我国船舶减排技术创新带来的广泛而深刻“经济社会系统性变革”提供参考借鉴。     

基于施工隧道压入式通风方式结构设置优化

针对钻爆法施工隧道中压入通风方式造成的隧道内空气质量差、排尘久等缺点,在传统通风方式的基础上进行结构优化改进,形成抽出式风幕通风方式. 以吴家岭二级水电站新建I号、II号引水隧道为试验隧道,对两种通风方式条件下隧道内风速及游离SiO₂粉尘扩散特点进行现场监测与对比分析,并应用有限元Ansys-CFD软件对游离SiO₂粉尘浓度场演化特征进行了模拟分析. 研究结果表明:在抽出式风幕通风条件下通风35 min后,施工作业区内游离SiO₂粉尘浓度即可达标,洞身区只存在少量极低浓度SiO₂粉尘,作业区内SiO₂粉尘浓度最大净化率较压入式通风方式提高了25.93%,隧体内施工环境大为改善.      

全主动脉弓置换并支架象鼻术患者rScO2及S100β蛋白和NSE与围手术期神经认知障碍的关系

目的 探讨全主动脉弓(全弓)置换并支架象鼻术中局部脑氧饱和度(rScO₂)监测对围手术期神经认知障碍(PND)的预测价值及S100β蛋白和神经元特异性烯醇化酶(NSE)与PND关系。方法 记录65例拟行全弓置换并支架象鼻术的Stanford A型主动脉夹层患者诱导后(T₁)、体外循环(CPB)开始(T₂)、深低温停循环(T₃)、复温到36℃(T₄)、停CPB 1 h(T₅)、术毕(T₆)的rScO₂值并分析;于诱导后(T_a)、复温到36℃(T_b)、停CPB 1 h(T_c)、6 h(T_d)、24 h(T_e),用ELISA法检测血浆S100β和NSE浓度。术前、拔管当天及术后7 d通过简易精神状态检查(MMSE)量表评估并分组为PND组和非PND组并进行比较。结果 PND发生率为44.6%。T₂