纖維漿料過(guò)程流木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移及其控制節(jié)點(diǎn)的研究

纖維漿料過(guò)程流木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移理論和實(shí)踐價(jià)值一直不被人們認(rèn)知，導(dǎo)致生物質(zhì)制漿過(guò)程污染控制方向與方法被嚴(yán)重扭曲。項(xiàng)目研究纖維漿料過(guò)程流源污染物質(zhì)黑液液相和纖維固相木質(zhì)素轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)特征和質(zhì)量變化，探討木質(zhì)素轉(zhuǎn)移對(duì)COD，BOD和AOX的貢獻(xiàn)及其關(guān)系規(guī)律，木質(zhì)素轉(zhuǎn)移的AOX形成機(jī)理及其毒性效果，提出木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移COD、BOD和AOX的控制節(jié)點(diǎn)，為纖維漿料過(guò)程流木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的發(fā)掘、木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)、生物質(zhì)制漿過(guò)程流程工業(yè)環(huán)境評(píng)價(jià)由后端評(píng)價(jià)向前端轉(zhuǎn)移、推動(dòng)污染控制清潔生產(chǎn)提供理論和實(shí)踐方案。研究對(duì)重新認(rèn)識(shí)和正確定位生物質(zhì)制漿過(guò)程污染的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和和控制具有重要的科學(xué)意義，對(duì)流程工業(yè)前端流程環(huán)節(jié)環(huán)境評(píng)價(jià)具有普遍的應(yīng)用價(jià)值，屬原創(chuàng)性研究。 研發(fā)最重大的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)：黑液提取濃度決定黑液提取率，黑液提取率是液相木質(zhì)素轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，黑液液相木質(zhì)素轉(zhuǎn)移是過(guò)程產(chǎn)生污染負(fù)荷的決定因素，其對(duì)污染負(fù)荷指標(biāo)的影響和貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固相木質(zhì)素轉(zhuǎn)移，液相木質(zhì)素轉(zhuǎn)移消耗大量的漂白有效成分，大幅度降低漂白效果，給漂后廢水引入大量的難生物降解的污染負(fù)荷。分子量介于1000-2000中性疏水性液相木質(zhì)素是構(gòu)成AOX毒性的主要來(lái)源。研究還發(fā)現(xiàn)理論COD與實(shí)測(cè)CODCr的差別，提出一定條件下理論COD的可應(yīng)用性性和快速性。研究漂白前后木質(zhì)素理論COD和CODCr的變化證實(shí)，木質(zhì)素是一種難于化學(xué)和生化降解的源污染物質(zhì)。 2100433B

申請(qǐng)者在長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，纖維漿料過(guò)程流木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移理論和實(shí)踐價(jià)值一直不被人們認(rèn)知，導(dǎo)致生物質(zhì)制漿過(guò)程污染控制方向與方法被嚴(yán)重扭曲。項(xiàng)目提出，研究纖維漿料過(guò)程流源污染物質(zhì)液相和固相纖維木質(zhì)素轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)特征和質(zhì)量變化，探討木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移對(duì)COD、BOD、BOD/COD、AOX及其毒性的貢獻(xiàn)、AOX的形成及其轉(zhuǎn)移機(jī)理，建立液相和固相木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移與COD、BOD、BOD/COD、AOX及其毒性的關(guān)系規(guī)律，找到液相和固相木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移的控制節(jié)點(diǎn)，明確木質(zhì)素源污染的關(guān)鍵過(guò)程因素，提出和評(píng)價(jià)木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移的控制措施，為生物質(zhì)制漿過(guò)程污染控制找到正確方向和最佳途徑，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)制漿過(guò)程總體污染大幅下降，廢水易達(dá)標(biāo)處理排放。研究對(duì)纖維漿料過(guò)程流木質(zhì)素源污染轉(zhuǎn)移理論的建立，對(duì)重新認(rèn)識(shí)和正確定位生物質(zhì)制漿過(guò)程污染的產(chǎn)生和控制具有重要的科學(xué)意義和普遍的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，屬原創(chuàng)性研究。

本書(shū)全面系統(tǒng)地?cái)⑹隽四举|(zhì)素的基礎(chǔ)知識(shí)，以及木質(zhì)素復(fù)合材料、改性材料及納米材料的發(fā)展過(guò)程和近年來(lái)的研究進(jìn)展。本書(shū)不僅包含了木質(zhì)素的存在形式、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、分離檢測(cè)，還詳細(xì)介紹了不同形式的功能木質(zhì)素材料的制備方法和最新且具代表性的研究工作。

該書(shū)首先分析中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染面臨的現(xiàn)狀和可能存在的危害，構(gòu)建出一套相對(duì)科學(xué)的農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法，篩選出一套相對(duì)合理的經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)體系，并驗(yàn)證評(píng)估體系的科學(xué)性和有效性等；然后，結(jié)合江漢平原洪湖流域特征開(kāi)展實(shí)證研究，核算該地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境自身、直接經(jīng)濟(jì)和環(huán)境健康損失；最后，基于“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”的邏輯分析框架提出農(nóng)業(yè)面源污染治理對(duì)策建議。

第一，該書(shū)建立了農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法。研究顯示，農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估內(nèi)容包括運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法評(píng)估污染帶來(lái)的環(huán)境自身、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境健康損害的各種損失、危害或后果。因此，該書(shū)按照農(nóng)業(yè)面源污染引起的環(huán)境自身?yè)p害大小、物理程度的確認(rèn)和環(huán)境自身?yè)p害的物理量貨幣化三個(gè)步驟，構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境自身?yè)p害的恢復(fù)方案式評(píng)估方法和傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法，并對(duì)兩類(lèi)方法中的各類(lèi)具體評(píng)估方法展開(kāi)比較和歸納；按照農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷評(píng)估和污染直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估兩個(gè)步驟，結(jié)合農(nóng)田土地侵蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估、畜禽養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估、水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估和農(nóng)村生活污染經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估四個(gè)方面，Johnes輸出系數(shù)法和環(huán)境價(jià)值評(píng)估法為基礎(chǔ)構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估方法；按照環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和污染健康損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估兩個(gè)步驟，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)危害的識(shí)別、劑量—反應(yīng)評(píng)估、暴露評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)表征等評(píng)估步驟，以環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和人力資本法為基礎(chǔ)構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境健康損害的經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法。該方法的建立為處理環(huán)境污染引發(fā)的糾紛或相關(guān)矛盾提供技術(shù)支持，為中國(guó)環(huán)境保護(hù)部門(mén)提供決策依據(jù)與政策支持。

第二，該書(shū)構(gòu)建了農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法的指標(biāo)體系。研究發(fā)現(xiàn)，指標(biāo)體系構(gòu)建應(yīng)具有科學(xué)性、邏輯性和系統(tǒng)性等六大原則和借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果、考慮經(jīng)濟(jì)影響因素和評(píng)估核心目標(biāo)三點(diǎn)依據(jù)，因此在指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)性、指南性、依據(jù)性和推廣性四個(gè)目標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)下，結(jié)合農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法和相關(guān)計(jì)算模型，按照“指標(biāo)框架—指標(biāo)類(lèi)別—指標(biāo)集—指標(biāo)項(xiàng)”的邏輯思路，分別對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境自身?yè)p害的經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)、農(nóng)業(yè)面源污染直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估指標(biāo)和農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境健康損害的經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了篩選和歸納，并采用模糊綜合評(píng)價(jià)法（F-AHP）從評(píng)估體系的六個(gè)方面的原則特性進(jìn)行了整體評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為“良好”水平。同時(shí)，對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估三個(gè)方面：環(huán)境自身?yè)p害經(jīng)濟(jì)評(píng)估、污染直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估和污染健康損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估的影響因素進(jìn)行了分析。

第三，該書(shū)以江漢平原洪湖為例開(kāi)展了農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估的實(shí)證研究。運(yùn)用前文構(gòu)建的方法和指標(biāo)體系開(kāi)展研究，2015年洪湖農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境自身?yè)p害經(jīng)濟(jì)損失、污染直接經(jīng)濟(jì)損失和污染健康損害經(jīng)濟(jì)損失三個(gè)方面進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果顯示，2015年洪湖流域農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境自身?yè)p害的經(jīng)濟(jì)損失為75000萬(wàn)元，面源污染的直接經(jīng)濟(jì)損失為19163.65萬(wàn)元。因農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境損害的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)均在可接受水平，因此其對(duì)洪湖流域未造成明顯健康損害經(jīng)濟(jì)損失。

第四，該書(shū)提出了農(nóng)業(yè)面源污染的四點(diǎn)治理對(duì)策。研究應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)健康理論中經(jīng)典的“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型，揭示洪湖流域農(nóng)田土壤侵蝕、畜禽養(yǎng)殖污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染、農(nóng)村生活污染及固體廢棄物五個(gè)方面的壓力因子，分析污染狀態(tài)和污染影響兩個(gè)方面的狀態(tài)因子，進(jìn)而得出該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染的四點(diǎn)“響應(yīng)”即治理對(duì)策：建立和完善農(nóng)業(yè)面源污染防治法規(guī)體系、宣傳和提高農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)保意識(shí)、探索科學(xué)的農(nóng)業(yè)面源污染分類(lèi)控制模式（土地侵蝕、畜禽養(yǎng)殖污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染和農(nóng)村生活污染途徑）和建立農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境損害經(jīng)濟(jì)評(píng)估長(zhǎng)效機(jī)制等。