礼之用和为贵——过年偶感

三阳始布,四序初开。中国人忙忙碌碌又一年,眼下又到了喜迎新春过大年的大吉大利之日了。面对传统习俗中最隆重、最喜庆、最热闹的日子,国人过年最用心、最给力的莫过于做礼、送礼和收礼了。但如何"行"礼,个中文章,大有讲究。中国是闻名世界的礼仪之邦,"行"礼的传统悠久且深厚。早在2500多年前,伟大的大成至圣先师孔     

闪电回击过程物理机制研究

阐述了云地闪发生的物理过程,并根据国外一些类比实验对云地闪发生的物理机制进行了分析,主要就先导过程中电晕套的形成机制和回击过程中电晕套中空间电荷的中和机理做出解释.     

新形势下环境岩土工程的机遇和挑战

新形势下,国际国内面临碳达峰、碳中和“双碳”目标的实现,可持续能源利用和基础设施建设,生态环境保护等方面的挑战,这也给了环境岩土工程领域新的机遇。对于环境岩土工程领域学者和从业者,如何通过创新和学科交叉的合作和努力,从理论、技术、管理、实践等方面应对这些新的挑战,并化挑战为机遇,是亟需厘清的重点。由国际环境岩土工程学会(ISEG)主办,南京大学承办的“新形势下环境岩土工程的机遇和挑战”研讨会于2021年7月13日至14日顺利召开。本次研讨会显示近年来国内外环境岩土工程研究工作取得了很多新进展：(1)“双碳”目标引领环境岩土工程发展;(2)生态环境保护与地质灾害防治日趋重要;(3)新兴技术助力环境岩土工程上新台阶。未来的研究趋势包括：(1)环境岩土低碳技术研发与应用;(2)绿色生态修复及高效灾害预防;(3)基于新兴技术的深度学科交叉。     

酸性矿山废水中生物成因次生高铁矿物的形成及环境工程意义

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一类pH低并含有大量有毒金属元素的废水。AMD及受其影响的环境中次生高铁矿物类型主要包括羟基硫酸高铁矿物(如黄铁矾和施威特曼石等)和一些含水氧化铁矿物(如针铁矿和水铁矿等),而且这些矿物在不同条件下会发生相转变,如施氏矿物向针铁矿或黄铁矾矿物相转化。基于酸性环境中生物成因次生矿物的形成会"自然钝化"或"清除"废水中铁和有毒金属这一现象所获得的启示,提出利用这些矿物作为环境吸附材料去除地下水中砷,不但吸附量大(如施氏矿物对As的吸附可高达120mg/g),而且可直接吸附As(III),还几乎不受地下水中其他元素影响。利用AMD环境中羟基硫酸高铁矿物形成的原理,可将其应用于AMD石灰中和主动处理系统中,构成"强化微生物氧化诱导成矿-石灰中和"的联合主动处理系统,以提高AMD处理效果和降低石灰用量。利用微生物强化氧化与次生矿物晶体不断生长的原理构筑生物渗透性反应墙(PRB)并和石灰石渗透沟渠耦联,形成新型的AMD联合被动处理系统,这将有助于大幅度增加处理系统的寿命和处理效率。此外,文中还探讨了上述生物成因矿物形成在AMD和地下水处理方面应用的优点以及今后需要继续研究的问题。     

碳中和背景下我国清洁能源发展所需矿产资源供需特征

碳达峰、碳中和迫切需要加大清洁能源供给,而清洁能源发展需要更高的矿产资源消耗强度。分析了镍、铅、铜、锌、铝、铁6种清洁能源所需关键矿产资源的供需特点,结果表明：精炼镍、精炼铜供需缺口较大,次为锌板,年均缺口占年均消费量比例分别为34.23%、30.46%、7.56%;预测未来达到需求峰值时,精炼镍、精炼铜、锌板缺口占需求峰值的比例分别为34%、30%、8%;镍矿、铜矿、铁矿资源的对外依存度较高,铝矿资源对外依存度次之,铅锌矿资源对外依存度较小。随着清洁能源技术对矿产资源的需求增长,针对供需缺口较大、对外依存度较高的矿种,中国需加强国际矿业合作,保障资源供应。     

雄安新区地热资源潜力评价

分析地热资源的形成、准确评估地热资源量是实现雄安新区地热资源可持续开发利用、推进碳中和的重要途径之一.本文通过研究雄安新区26口地热勘探井及水质分析、试采试验等数据,对地热田内馆陶组、寒武系、蓟县系雾迷山组、高于庄组热储的空间分布范围及热储特征进行了分析,采用可采系数法和采灌均衡法评价了雄安新区地热资源量.结果表明,采灌均衡法计算的可采资源量和热量远大于开采系数法.采灌均衡法更贴近实际开发条件,且可靠性经过了比拟法验证.采灌均衡条件下全区地热流体可开采资源量为401.77×10⁶ m³/a,地热流体可开采热量为1 013.2×10¹⁴ J/a,折合标准煤346.99×10⁴ t/a.以上研究可优化新区地热资源区划,推动“碳达峰、碳中和”目标实现.     

地球科学与碳中和：现状与发展方向

碳中和是当前世界关注的热点,地球科学可以在其中发挥很大的作用。在国际上,政府间气候变化专门委员会、国际能源署、能源转型委员会,以及在国家层面,政策咨询小组已就CO_2减排可能的实现方式提出了一系列模型和预测情景,表明要实现碳中和,电将代替化石燃料成为全球能源的主要载体。在全球迫切需要减排的背景下,地球科学为实现《巴黎协定》气候目标提供地质解决方案至关重要,主要科学问题涉及:储热与地热;干热岩;水电储能;压缩空气储能;核能;碳捕集与储存;氢经济;能源转型需要的矿产原材料。这就需要地球科学:一是对岩石进行地球化学和地质体的岩石力学特征描述,以便在可能开展脱碳的地区储存CO_2和建立绿色能源系统;二是进一步揭示电动汽车电池和风力涡轮机等所需矿产资源的起源和成因;三是从小型实验室尺度扩大到试点、工业化和商业化全尺度规模;四是要了解公众对地下脱碳技术的态度,保证项目安全性。碳中和目标为地球科学研究提供了新的机遇,未来发展需要从多方面提供支持;提高对地球科学在实现脱碳方面关键作用的认识,并发展技术,打造产业链,实现可持续发展。     

地浸采铀矿山地下水污染碱性中和清洗法治理研究

地浸采矿方法可引起地下水环境的严重污染，文章对地下水污染过程及治理机理进行了阐明，针对地浸铀矿山的污染特点，提出了碱性中和清洗治理方法的设想，并对碱性中和清洗法治理地浸铀矿山的地下水环境污染的方法及治理效果进行了实验研究，采用水文地球化学模式PHREEQC1．6来模拟计算中和清洗液的最佳pH值，提出了对现场清洗治理具有重要意义的一个重要指标——清洗比，实验结果表明，碱性中和清洗法对治理地浸矿山的地下水污染治理效果明显．为我国地浸矿山地下水污染治理工作的开展进行了探索性研究。     

水溶液的pH值对铀沉淀的影响

形成酸性或碱性含铀溶液,而后又发生中和作用,这是形成铀矿床的一对极有利的条件。接近中性的水介质有利于铀的沉淀。中和作用是各种铀沉淀作用的触发钮。由中和作用引起的铀的还原沉淀作用称为中和还原作用。铀的还原沉淀是在水-铀比电位值△Eh_水~U<0的条件下发生的(△Eh_水~U=Eh_水-Eh_0~U)。铀的还原沉淀不仅是依靠Eh_水的降低,同时与Eh_水~U的回升或下降速率有关。花岗岩铀矿床中往往不存在强烈的还原剂,热液上升过程中,一般很难提高它的还原能力,这时中和还原作用就显得格外重要。这是研究铀矿成矿机制和富矿条件的一条新线索。     

中国瑞典建筑碳排放对比及对中国建筑碳中和路径的启示

中国建筑领域用能亟需实现低碳能源转型。瑞典在经济合作与发展组织（OECD）国家中单位一次能耗碳排放强度和单位GDP碳排放强度皆为第二低,其低碳转型之路对于中国实现碳中和具有重要的参考意义。文中计算了瑞典建筑单位面积终端能耗强度与碳排放强度,结果表明瑞典建筑用能强度约为中国的2.3倍,而碳排放强度仅为中国的1/10。从建筑类别、建筑用能分项等多角度进一步展开对比研究,分析了瑞典建筑低碳转型采用的技术体系与政策机制,从优先节能理念、实现建筑电气化、减少建筑供热耗热量、构建零碳热源等方面提出了中国建筑领域实现碳中和的政策建议：我国需通过推广居民绿色生活方式、提倡“改善型”的室内环境营造理念避免未来建筑能耗出现显著增长,并通过建筑规范约束新建建筑保温性能、推进既有建筑节能改造等措施减少建筑采暖需热量,且需要促进各类余热资源和生物质燃料的收集与利用实现低碳供热,本文可为中国建筑部门低碳发展的战略规划提供参考借鉴。