电池修复论文题目范文

2024-07-20

电池修复论文题目范文第1篇

2、生态环境损害赔偿磋商的法律困境与制度跟进

3、用最严格的制度保护生态环境

4、生态环境民事公益诉讼中诉前赔偿制度的适用初探

5、建立“绿色发展”的法律机制:长江大保护的“中医”方案

6、生态安全问题与政府生态安全责任

7、生态环境损害赔偿合目的性的制度保障巩固

8、虚拟治理成本法的适用浅探

9、浅谈自然资源资产审计

10、惩罚性赔偿在环境民事公益诉讼中的适用

11、旅游城市生态补偿机制与政策措施研究

12、山水林田湖草生态保护修复工程布局及技术策略研究

13、从森林生态保护角度浅谈对领导干部实行自然资源资产离任审计

14、环境损害赔偿试行之后

15、观赏植物白花龙的离体快繁条件筛选

16、西部地区生态环境犯罪案件中的恢复性司法应用

17、水文基础设施建设中存在的问题及建设目标

18、共建检察公益诉讼教育基地

19、中国共产党建党百年来“山水林田湖草沙”系统治理思想的发展逻辑和启示

20、乡村振兴中严明政府生态环境保护责任体系建构探析

21、流域生态修复与保护立法:现实困境与对策选择

22、推进青海生态系统保护修复的路径研究

23、规范审理程序 切实维护环境公共利益

24、历史遗留围填海项目生态保护修复相关思考

25、领导干部自然资源资产离任审计评价指标体系构建

26、依法建立“五水共治”、“三改一拆”的长效机制

27、我国企业环境责任研究综述

28、长江大保护背景下长江流域水污染治理法律问题探究

29、环境司法专门化下的特殊环境诉讼规则

30、非法采矿,需承担生态破坏侵权责任

31、卖“年检神器”,获违法处罚

32、中国特色生态文明新模式

33、庄里的水井为何又黑又臭

34、生态环境谁破坏谁修复,自此有法可依

35、构建ESG新格局 中交推动企业高质量可持续发展

36、民族关系和谐发展的新视界:生态文明建设

37、我国生态环境损害赔偿原则及其改进

38、民法典“环境污染和生态破坏责任”评析

39、顺应新常态 把握新形势不断开创我省林业改革发展新局面

40、综改试验区国土资源管理改革图谱

41、林业生态修复现状与改进措施

42、生态环境损害赔偿研究

43、跨省排放有毒废水被判赔近30万

44、加强生态环境保护督察 落实生态环保工作责任

45、全面推进湿地保护和洞庭湖综合治理

46、法治护航人民美好生活

47、生态环境损害责任终身追究制研究

48、民法典编纂中的生态修复责任探讨

49、环境污染损害赔偿有据可依源头治理中国食品安全问题

电池修复论文题目范文第2篇

1 概述

电动汽车和传统燃油汽车于19世纪末诞生,此后的一个世纪由于电动车的造价较燃油车昂贵,致使电动汽车的发展几近停滞。直到21世纪电池行业的兴起,电动汽车才迎来了研发及生产制造的热潮。全球电动车的存量取决于美国和中国电动车市场的增长与发展。预计到2020年,全球新能源汽车销量将接近500万辆。其中,中国约200万辆、美国约100万辆,2国销量占全球销量的3/5。中国的电动车市场现已日趋规范,2015年由中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国工业和信息化部令第27号发布的《新建纯电动乘用车企业管理规定》中要求电动汽车厂商必须申请国家发展和改革委员会和工业和信息化部2部门的资质方能生产及销售电动车,而资质审批严格,目前申请的厂商中有22%获得了国家发展和改革委员会资质,获工业和信息化部的资质企业仅为13%。

对于制造商而言,电动汽车的设计需考虑使用范围、模组系统、成本、汽车功率、寿命、乘坐与操纵等各方面因素。不同类型车辆对引擎、发动机电池的的要求各不相同。传统车仅靠电池进行引擎启动,而混合动力、增程式及纯电动车对电池的要求从吸收再生制动能量、支持加速到提供唯一的动力和能源,对电池性能要求逐级增高,纯电动车最核心的部件是电池(详见表1)。电动车成本中最显著的影响因素是电池的成本,而在产业化初期电动车的成本也远远高于传统车型(如图1)。随着电池生产量的增加和电动车市场的变化,电池及其相关组件成本快速下降。2007—2015年,电池包的成本从6 700元/kWh降至1 600元/kWh。更好的材料和电芯结构也使得电池体积能量密度增加,如18650电池经过20年时间发展,容量可从1 400m A h提升至3 400mAh。锂离子电池相关技术的快速进步使电动车制造成本更具有竞争力。本文概述了锂离子动力电池产业中的电池、模组及系统,并对产业现状进行了总结及分析。

2 锂离子动力电池

锂离子动力电池是以锂作为充电电荷载体的各类电池的通称。锂离子在重量和电压方面具有独特优势,可作为汽车用可充电电池。锂离子电池的种类很多,这取决于阳极和阴极材料的精确组合。在充电过程中,带正电的锂离子从阴极流过电解质/隔膜进入阳极,并储存于阳极;电子从负极通过外部电路流向正极,当锂离子不再流动时电池充满电。以钴酸锂(LCO)为例,放电过程中,锂离子通过电解液回流至阴极,电子通过外电路回到负极,当所有离子回到阴极后,电池放电完毕(如图2)。电动机将电池的电能转化为机械能来转动车轮,来自电网的电能可用来给电池充电。

2.1 电池关键材料及特性

图3为各类典型的正负极材料对锂的电位差及理论比容量值。不同的正负极材料对锂的电位及比容量均不同,因此在设计制造电池时可根据不同需求来选择合适的正负极材料。

2.1.1 正极材料

正极材料在锂离子动力电池中是锂离子的主要来源[1]。如今在产业中使用较多的正极材料包括:六方层状结构的材料如LCO、锂镍钴铝(NCA)、锂镍锰钴氧化物(NMC)、尖晶石结构的锂锰氧化物(LMO)和橄榄石结构的磷酸铁锂(LFP)[2]。LCO具有高能量、高功率的优点,但其热不稳定、寿命较短、负载能力有限;锂锰氧化物具有高功率、热稳定、高安全性、成本低的优势,但较其他阴极材料容量相对较低且寿命有限[3],在应用中提升热管理系统会让此类材料更有优势;NCA具有高比能量、良好的比功率及长循环寿命,但安全性相对较低且成本更高;锂镍锰钴氧化物中镍具有高比能量、锰的成分可降低电池内阻、可提供高比能量及功率,但镍的稳定性不高且锰提供的比能量较低;LFP具有固有的安全性及热稳定性优势,在滥用状态下表现更为安全,以磷酸铁锂为正极材料的电池电流额定值更高且具有长的循环寿命。低电压和低容量是磷酸铁锂材料的缺点,这也导致了磷酸铁锂材料的能量密度相对其他材料要低。

2.2.2 负极材料

动力电池产业中的负极材料主要有石墨/碳基、钛酸锂(LTO)、硅合金(Si)。石墨/碳基具有良好的机械稳定性、良好的导电率及锂离子运输能力和高的克比容量,但体积容量较低是石墨/碳基材料的缺点;钛酸锂具有耐受快速充放电速率、固有安全性、长循环寿命的优势,但相比石墨其能量密度更低、成本更高;硅合金具有高质量/体积容量、低成本和化学稳定性的优势,但其也存在充电时机械膨胀度高的问题。

2.3 动力电池的种类及特点

动力电池基本单元是由单体电芯组成,电芯的类型从结构上分类包括软包电池、圆柱形电池及方壳电池(如图4)。圆柱电池在产业领域应用极为广泛,其尺寸易于标准化生产,因此圆柱电池也具有高产量及价格竞争力的特点,但圆柱电池的结构会影响动力电池整体的重量从而使动力电池组装密度及比能量降低。软包电池具有高的功率和能量密度,质量较轻且更容易有效的利用组装空间。与圆柱电池相比,软包电池需要更多的商业化空间。软包电池的局限性在于缺乏成型标准,在模组中需要结構支撑及冷却散热系统,尤其在使用高能量大软包电池时,对热滥用等安全方面的保护设计仍存在巨大挑战。方壳电池具有圆柱和软包电池的共有优点,分层的方法提高了空间利用率并能根据不同的要求进行灵活的模组设计,但方壳电池亦缺乏成型标准,大成组的方壳电池能量高且制造成本较圆柱电池要高,同时对滥用和安全性破坏的保护设计的要求更高。

动力锂离子电池从材料体系分类为固态电池、金属空气电池(如:锂、铝、锌、钠)、锂硫电池(Li-S)、钠离子电池、硅合金(硅)电池。固态电池优势在于其固态电解质,无需考虑电池使用过程中的泄漏问题,因此也大大提高了电池使用的安全性;高电压的固态电池也可提高电池包潜在能量密度,在电池包使用中可不置入冷却系统从而让动力电池系统更轻、更高效。固态电池研发中最大挑战即提高固态电解液的导电性,而在产业化中的大批量生产并让成本被市场接受也是一大挑战[4];金属空气电池具有纯金属阳极和氧气(O2)阴极,理论容量高(可达1 000Wh/kg以上)且未采用重金属制备电池,提高了环保性和安全性。金属空气电池的循环寿命短,现实可再充电、空气管理及高功率下能量密度降低问题依然属于研究挑战。锂硫电池中硫是来源丰富且低成本的材料,锂硫电池具有高的理论质量能量密度,在安全性方面有待提高的空间。锂硫电池体积能量密度偏低,功率密度和放电倍率问题仍有待解决,循环寿命及稳定性在研发层面有较多挑战。钠离子电池中钠的成本低且来源丰富、安全性高,但体积和质量能量密度问题还需进一步深入研究解决。硅合金(硅电池)具有比石墨高10倍的质量容量,可变得更轻及储存更多能量,但循环寿命是此类电池的短板,实际应用存在限制。

2.4 动力电池的生产及供应链

电池生产主要分为电极极片制造和电池组装2方面工序。电极组装工序为:粉末-混料-涂覆-干燥-辊压-分切;电池组装工序为:叠片-焊接-打包-注液-化成/老化-下线检测(EOL测试),详见图5所示。

动力电池是由电解液、隔膜、集流体、粘结剂、阴阳极材料、导电剂及粘结剂等材料组成。按电池成本及相对比重细分,电池价值不仅仅来自初级电化学材料,而是分布于电池中的各个组分,以NCA圆柱电池为例(如图6)。各组分的体积和成本占比有一定的正相关性,又并非完全正相关。电池生产中正极材料在体积和成本的占比均最大,且成本较体积占比更高(高约11%);负极材料次之,其体积占比与成本占比相当;电解液的体积占比12%,成本为9%;隔膜体积占比2%,但成本占比为14%;添加剂如粘结剂和导电剂的体积和成本目前在产业中占比仅约为1%。

正极材料是锂离子电池中所占体积和成本最高的组分,是动力电池产业发展的关键。而正极材料的典型原料为钴和锂。2016年钴的储备量和产量最丰富的国家是刚果;中国钴储备量为8万t,位居世界第9位,而开采矿产量为世界第2;美国钴储备量及产量位于12位。锂矿资源最丰富的属南美洲部分国家;中国的锂资源丰富,开采量和资源均位居世界第4;美国锂资源仅次于中国,但其矿产量为0。

3 动力电池模组、电池包及管理系统

3.1 动力电池模组

模组的成组是为了连接大量电池,为电池提供支撑结构、传热界面及附着端子,多个模组与传感器连接,并将控制器等装置装在一个箱子里即可成为电池包(如图7)。

模组的制造涵盖了电芯的筛选、组装、焊接、检测等各个工序。模组制造的主要任务有:将电芯组装成载体,连接结构中的导体(焊接),用电压和温度传感器安装模块控制单元,若有必要装入冷却系统,测试系统功能,具体流程详见图8所示。

3.2 动力电池包

电动汽车以电池包的形式与动力系统连接。电池包由外壳体、模组、母线、保险丝、切断、冷却系统、电池管学院(BMS)等组件组成(图9)。

3.3 管理系统

电池管理系统用于监测与控制电池温度、电压并管理电池。BMS监测和控制电池模组的充电状态(SOC)、健康状态(SOH)、功能状态(SOF)、安全和重要保障、平衡负载/单电池效率;BMS可提高电池使用率和效率,并减少所需的电池量。BMS的设计及制造需要高度熟练的电子和软件工程人才,BMS运行流程详见图10和图11。

配电系统(E D S)主要功能是提供电池包的导电路径。功能细分包含:为电池包提供隔离传导途径;测量高压电路中的电流和电压;提供高压线路供电时的预充电功能;高压线路在过电流情况下熔断;监测电器绝缘的有效性;低压线为电池控制功能提供电量,并采用控制器局域网总线(C A N)协议让电池与汽车通信;高压线带有一个信号以确认所有外部连接器正确相连并确保高压导体永久不接触;B M S接收模组电压和温度传感器的信息,模组中BMS可提供输出信息以驱动电池冷却系统的其他部件,如风扇、泵或电池冷却系统的阀门;外部连接器更加牢固和安全的连接了电池包和其他动力系统,通常分为高压、低压及其他辅助连接器(充电器和高压附件,见图12)。

电池包集成-生产过程主要分为处理、集成和测试。电池包生产过程主要任务可细分为:将模组组装;在封装体系中加入模组;连接及测试电路;可根据使用设计装入冷却系统;测试电池包质量和系统功能(图13)。

4 结语

动力电池的潜在化学/技术从实验室概念阶段的新化学品开始,通常需要数十年才能成为市场产品。新材料的发展如探究新化学成分、理解产品特性和特征等方面研发工作都由科研机构的化学实验室或大学主导实验,这类突破性的发现通常并没有时限。实验室中在克级发展有前景的材料并可为应用提供性能测试及分析的工作也由科研机构实验室或大学主导实验,此类研究一般可经历3年甚至数十年。有前景的材料从实验室到商业化的电芯一般由大学或工业化企业来主导,此时可进行规模化的测试分析及确定制造过程,历时一般约为2年。当电池产品可进行工业化发展,企业和大学等科研机构需相互配合来证明可量化电池生产应用,供应链验证,工业规模制造的优化,历时可长达3年。工业企业需用1~1.5年来完成产品在电池阶段的验證、量化电池按工业化标准测试,原始设备制造商(OEM)验证及确保可靠性及安全性水平。而OEM的循环发展需历时2~3年时间。

图14为未来的20年内对动力电池的成本、能量密度、功率密度、安全性、寿命、使用温度范围、可预见性和再循环能力的预期。

未来动力电池各领域的发展会突破自身限制,动力电池产业会向更高安全性、更高的能量密度、高功率密度及更低成本的广阔领域发展,并能更好地服务于人类。

致谢:感谢科技部国际合作项目(No. 2016YFE0102200)和北京市英才计划项目(No. YETP0157)资助;感谢“清华大学-张家港氢能与先进锂电技术联合研究中心”支持。

参考文献

[1] 王兆翔,陈立泉,黄学杰.锂离子电池正极材料的结构设计与改性[J].化学进展,2011,23(2/3):284-301.

[2] 施志聪,杨勇.聚阴离子电池正极材料研究进展[J].化学进展,2005,17(4):604-613.

[3] 唐致远,阮艳莉.锂离子电池容量衰减机理的研究进展[J].化学进展,2005,17(1):1-7.

[4] 刘晋,徐俊毅,林月,等.全固态锂离子电池的研究及产业化前景[J].化学学报,2013: 869-878.

电池修复论文题目范文第3篇

摘要:农田土壤被重金属污染之后,其毒性很容易通过食物链在人体、动物及植物中沉积,从而给人体健康及生态环境等带来很大威胁。科技的快速发展带动了化肥、农药等的大范围应用,这就更加剧了重金属对农田土壤的污染程度。本文总结了农田土壤重金属污染的现状,并有针对性地分析了一些修复技术。

关键词:农田土壤;重金属;污染现状;修复技术

随着工业技术的迅猛发展,化肥及农药在农业生产中得到了广泛应用,这就使得重金属可通过很多方式残留到农田中,导致农田土壤被严重污染。重金属污染物具有毒性大、不易降解等特点,因此极易在人体、动物、植物中沉积,从而给人体健康、食品安全及生态环境带来严重威胁。因此,必须不断探索与创新,努力研发出科学、环保、高效的修复技术,从而有效解决农田土壤重金属污染问题。

1 农田土壤重金属污染的现状问题

农业管理部门对我国多个城市的农田土壤进行了实验与分析,实验数据显示,大多数城市的农田土壤中As、Hg、Cd、Ni、Zn、Ph、Cu、Cr的单位含量都大大超过了土壤原来的背景值。防治农产品污染的农业部实验室对我国24个省市的农田土壤调查结果表明,有近330个重度的重金属污染区,总面积大概57824平方米,农产品被重金属污染的比重在被污染的农产品中占比高达80%。当前,我国很多城市郊区的农田均受到或轻或重的重金属污染,比如江苏南京的农田土壤受到了Hg、Cd、Pb污染,尤其Hg污染最为严重;2010年黄浦江沿岸地区农田土壤中Pb、Hg、Cd、Cr的含量依次超出土壤背景值的45%、68%、60%、67%;连续5年北京近郊农田土壤中的Pb、Cd、Hg含量都远远超过远郊;2010年深圳农田土壤采样点中有37%的Hg单位含量高于背景值,其中采样点中6%的污染程度在中度以上。此外,香港、重庆、海南、江西、广西、河北、福建、贵州等省市都存在一定程度的Ni、Zn、As、Cr、Pb、Cd、Hg污染。

2 修复农田土壤重金属污染的技术

当前我国很多省市地区的农田土壤不同程度地受到了重金属污染。而这些污染源都具有难以降解、毒性大、危害性大等特点。因此,必须勇于探索、大胆创新,努力寻找能高效、科学、环保的修复农田土壤重金属污染的技术,从而有效解决或降低重金属污染带来的危害性。

2.1 植物稳定修复技术

生物修复技术,指的是借助特定的生物技术降解、清除、转化、吸收农田土壤中的重金属污染物,以达到恢复生态效应、净化环境的目的。比如,植物稳定修复就是生物修复技术中的一种形式,其具有修复效果好、没有二次污染、操作性强、成本较低等优点,因此值得大范围推广应用。植物稳定修复技术,是借助很强的耐重金属的植物有效降低农田土壤中重金属的移动能力,从而减少重金属在食物链中富集的机会。植物稳定一般借助根部转化、沉积、积累重金属的方式,或者借助根部表面的吸附能力将重金属固定下来,从而大大减小了重金属扩散到周围环境及下渗到地下水中的风险系数。植物根部产生的分泌物可有效改变周围的环境,可改变As、Cr、Hg的形态与价态,减弱这些重金属的毒性与移动性。有研究表明,黑麦草对土壤中的Cd、Mo、Zn、Cu等有很强的吸附能力,并且这些重金属主要集中在黑麦草的根部,很少向叶与茎转移;东方香蒲对农田土壤中的Pb、Cd、As的吸附位置也主要在根部,并且累积量高达87.12mg.kg-1、35.12mg.kg-1、31.69mg.kg-1,而叶与茎中只有20.18mg.kg-1、2.83mg.kg-1、2.06mg.kg-1。所以,可用东方香蒲修复被Pb、Cd、As污染的土壤。当前,用红麻、荠菜、纤维大麻、五节芒、荻、芦竹、芦苇等经济植物修复被重金属污染的农田土壤,具有很大的环境效益与生态效益。

2.2 热脱附修复技术

热脱附修复技术,是指通过加热被重金属污染过的土壤,把具有挥发性能的重金属从土壤内吸出来的一种修复技术,比如Se、As、Hg等都具有较大的挥发性。有人通过太阳能对被Hg污染过农田土壤进行修复。在实际操作中,热脱销设备是由中温及低温的太阳能炉两部分组成的。实验结果显示,低温与中温状态下,对Hg的处理率依次为5.1%~77%、41.5%~88%。温度过高的话很可能使土壤的性质发生较大变化,并且还可能改变其他重金属的形态。有研究人员对Hg污染物进行加热时,当温度升到550度时,其在土壤中的浓度快速从1320mg.kg-1减少到了6rag.kg-1,并且还发现在高温情况下土壤内的铁锰氧化物从结合状态变成了残渣态、酸溶解态等,这都会对土壤性质产生严重影响。热脱附修复技术的优点是工艺简单,缺点是费用高、能耗大。因此,主要用于修复被易挥发性重金属污染的土壤。

电池修复论文题目范文第4篇

关键词:矿山生态修复;技术;方法;理论

矿山生态修复工程的开展是为了避免矿山生态结构持续恶化的重要措施,其在实际中具有极高的现实意义,为了使矿山可以科学、持续的发展必须要在其生态恢复研究理论的基础上对矿山的实际情况进行综合研究,找出如何采用适当的方式来开展矿山生态修复工程。

1现代矿山生态修复的理论

目前在矿山生态修复工程中主要应用的是生态演替理论,此理论主要是指在生态恢复中通过矿山中各类植物的演替及发展来形成一个完整且稳定的生态部落,此种理论的应用决定了在矿山生态修复中的整体性原则、稳定性原则、协调性原则,以此来保证矿山可以形成一个完整的生态循环系统。由于在生态演替的过程中其需要经过一个较为漫长的阶段,为此在矿山生态修复的过程中需要有人工的参与,这样才能有效减少生态演替的时间。同时在矿山生态修复工程中其包含了生态原理、植物原理、生物原理及控制原理等,可以说其属于一种综合性多层次工程。为此必须要以科学的角度矿山生态进行理解,并选用适当的恢复方案来对生态结构进行改善,从而使矿山可以具备生物多样性等生态特点。

2矿山生态修复的处理方法

2.1对矿山生态结构进行稳定

根据矿山的生态结构及地质环境,其在实际中可以采用物理及化学两种方式来对矿山生态进行稳定,具体实用措施有以下内容。

物理处理主要是对矿山生态进行前期的生态修复,由于在排矸场就采矿区都经过了长期的开采及生产活动,因此其地质存在不稳定的情况。在排矸场主要应用熟土进行掩埋工作,而在采矿区则是进行填充工作,这样可以有效提高矿山地表景观区的稳定性。

化学处理则是利用稳定剂来处理尾矿,在应用稳定剂后尾矿会经由化学反应出现一层保护膜,利用这层保护膜可以有效的提高尾矿的稳定性,避免出现侵蚀的情况。但是此种方法在使用中具有一定的缺陷,其因化学药剂而极易造成生态污染,并且整体成本略高,不适宜大规模使用。

2.2进行矿山植被修复的方法

进行植被修复是最有效的矿山生态修复方法,根据矿山生态修复的需要其在实际中可以采用直接种植及覆土种植两种措施,在实际中对植被修复方法的选用需要根据矿山土壤情况及土壤肥力等进行合理选择。

直接种植在应用中具有成本低、操作简单等优点,但是在实际中其要求矿山地质需要具备一定的营养条件,且土壤结构可以满足植物生长的基本条件,但是在许多废弃矿山中其土地多为裸地,地表无植物存活或是存活量较少,其土壤内部微生物及其它有益生物存活率量较少,不适宜直接种植。因此直接种植的方式仅适用于矿山土壤生态损坏程度较低的区域。

2.3进行矿山土壤生物修复的方法

在土壤生态结构中其内部生物起到了非常重要的作用,其可以有效的提高土壤肥力,改善土壤结构,为此对于土壤生物的修复需要从微生物及土壤动物两个部分来开展。

土壤中微生物不僅可以有效调动土壤活性,还可以促使土壤养分快速分解,提高土壤有机物含量,同时一些微生物还可以分解污染物及垃圾,有效的减少污染问题,并且对微生物进行修复还可以提高矿山生态修复水平,使整个生态系统更加完整。土壤动物可以有效的疏松土壤结构,并且多数土壤动物会对落叶及枯枝进行分解,通过分解这些残枝,使土壤肥力得到提高,进而使植被土壤可以形成完整的营养循环。因此在矿山生态修复中对土壤动物的修复也是其在实际中需要重点控制的部分。

3进行矿山生态修复的技术措施

3.1采矿区生态修复

坑下开采矿山应采用减轻地表沉陷的开采技术,并推广使用充填采矿工艺。尽量减少地表沉陷面积,对已造成地面裂缝的地方,应采取废石充填和表土覆盖,最后恢复植被。露天矿开采后,多形成坡度陡的岩石边坡,以及宽度不大的台阶,因此,在对露天采矿区进行生态修复时,要对其形成的坡面进行不同程度处理,对边坡坡度大于75°的,在保证边坡稳定的前提下,进行生态环境修复措施。

3.2排土场复垦

排土场生态环境修复,首先要保证边坡稳定,其次采取工程措施与植物措施相结合,主要是植树种草。对存在安全隐患的边坡要进行工程措施处理,其主要包括修建拦河坝、削坡开级、修建抗滑桩、深空预应力锚、长锚杆加固等工程措施。排土场植物措施所选择的植物树种要抗性强、品质好,栽植树木的方法主要包括堆土袋、挂网绿化、植生袋、植生盘等。排土场修复为林地时,应在其表层覆土,厚度应大于30cm;若采用坑栽,可在坑内填入少量的客土;在边坡小于35°的人工挖土缓边坡地带可种植一般的林木。

3.3尾矿库复垦

在进行尾矿库复垦工作时需要在保证其完全闭库后且整个工程设施都稳定后进行相应的处理工作,根据其实际的性质对复垦工作进行调整。无论尾矿为酸性还是碱性,要根据场地的利用方向对其进行深度处理;尾矿中含有放射性、有毒物质时,应根据其含量水平确定是否有必要设置隔离层,并尽可能深度覆盖;尾矿所含盐分较大时,应对其进行除盐处理,或者深度覆盖处理。同时,要在尾矿库周围设置排水设施,排水设施必须满足一定防洪标准。根据国内外的生态修复成果,对尾矿库进行生态修复时需要在其表层覆盖厚度大于5cm的土壤,并设置各项防止水土流失的措施。

3.4排矸场生态修复

排矸场生态修复首要工作是对以坡地和丘陵为主的排矸场进行边坡稳定,主要措施包括水平阶整地,稳定坡面,降低矸石山的相对高度。在矸石堆放前,必须对沟底进行推平、夯实处理,堆放矸石以3m为一层进行分层堆放,且台阶的宽度要大于3m。堆放顺序为从沟里向沟口进行,层层压实,同时在沟口设置拦渣坝和浆砌石排水沟。在边坡地带以15m为间隔设置导流渠,且层与层之间错落布设排列呈“品”字状;其次在排矸场上进行表土覆盖;最后根据土壤的性质和当地气候条件选择适宜的植被栽植。

结束语

对废弃矿山进行生态修复需要经历一个长期的过程,为此必须要根据矿山生态修复工程的实际需求制定出完善的处理规划。在进行矿山生态修复之前需要对矿山生态受到破坏的程度、矿山类型、生态特点等进行全面的调查,根据调查的结果进行全面的综合性规划。对于矿山生态修复必须要遵循其生态修复原理从土壤、植被、生物等多方面进行改善,采用适当的技术措施对矿山生态进行修复,以此来保证矿山生态修复工程进展的顺利性。以上根据矿上废弃后的特点从多角度提出了在实际中对不同区域采用的不同生态修复方法,以此来保证生态修复的有效性,使矿山生态结构可以满足持续、平衡发展的需求,并具备应有的生态功能。

参考文献:

[1] 金一鸣.矿山废弃地工程绿化技术模式生态修复效益研究[D].北京林业大学,2015.

[2] 冯少华,陈炜,祁冉,等.矿山生态修复方法及工程措施研究[J].科技创新导报,2016,13(23):26.

[3] 蔡仁平,敖丽英.矿山生态环境恢复治理现状和应对措施探讨[J].工程技术:全文版,2016(11):305.

(作者单位:中国地质工程集团有限公司)

电池修复论文题目范文第5篇

我国是电池生产大国, 因为我国是人口大国, 电池因其价格低廉、应用广泛, 在生活中又是必不可少的能源设备, 因此在使用量和需求量上远远超过其他国家。但因技术和电池自身限制, 还没有可以永久使用的电池, 因此人们在日常生活中会产生大量的废旧电池。随意丢弃废旧电池的现象在我们生活中随处可见, 这种行为给环境造成了非常严重的影响, 引起了广泛的关注。电池中含有大量的重金属, 比如锌、铅、汞、锰等, 这些重金属如果流入自然环境中, 将会对土壤和水质造成很大的破坏, 并且最后通过食物链危害人体健康。根据有关数据, 一节纽扣电池能污染60万升水, 一节一号电池烂在地里, 可以使一平方米的土地失去利用价值。不透过这些数据, 我们可能无法认识到电池虽小、危害却很大, 因为电池的危害不像空气污染、垃圾、水污染那样可以通过我们的感觉器官感知到, 它的隐蔽性麻痹了我们的神经, 使人们忽视了电池的危害性。尽管先进的技术给电池的回收和利用指明了道路, 但我国废旧电池的回收和利用的情况不容乐观。目前我国大部分的电池都是随着生活垃圾一起进行焚烧或者埋入地下, 最后电池腐烂, 金属流出, 可能污染地下水体和土壤, 影响人体健康。

2 我国废旧电池回收现状

大部分群众对废旧电池的危害是非常清楚的, 因此群众在日常生活中也会有意识的收集电池, 但是他们对于收集来的电池没有处理能力, 最后往往就是集中丢弃, 反而造成了集中污染, 扩大了危害面积。目前我国也没有非常成熟完善的回收系统, 很多还只是停留在意识层面, 并没有得到切实有效的落实。废旧电池的回收和利用在当前的技术条件下是不盈利的, 因此就算要实施, 也不是群众意愿可能实现的, 这需要政府的政策支持和资金支持。对于这项回收工程, 政府在政策上毫无疑问是支持的, 可是国家并没有提供足够的资金支持, 因此在回收过程中常常遇到资金问题。整个回收过程是一个非常复杂的过程, 要进过收集、储藏、运输、处理和再利用等各个环节, 耗费资金非常大, 整个项目是非盈利的工程, 投入与回报反差巨大, 因此无论是个人、企业还是政府对于废旧电池回收项目的实施都缺乏积极性。尽管我国政府这些年来提高了对废旧电池回收项目的重视, 也加强了法律支持, 但在法律法规和奖惩制度上仍没有明确的规定, 打击了群众的积极性。群众对于废旧电池回收的认同是有限的, 无法促使他们做出积极的行动, 综上所述, 笔者认为我国废旧电池的现状非常令人担忧。

3 废旧电池的处理技术

目前我国在这方面的处理技术有了很大进步, 但对废旧电池中的资源还无法进行有效、完全的分离和利用, 而且处理过程中很容易造成二次污染。目前我国主要的处理方法有人工分选法、干法、湿法和干湿法四种。人工分选法就是首先将回收回来的干电池进行分类, 然后人工分选出碳棒、铜帽、锌皮和其他残留物, 最后再分别进行处理。这种方法的优点是在技术层面上要求不高, 操作上简单易行, 缺点是过多的使用劳动力, 劳动成本高, 经济效益差。干法也称烟法或火法, 这种方法首先要对废旧电池进行分类、破碎后, 放入焙烧炉中在高温中进行焙烧, 将排出的气体冷却后, 提取出汞, 将剩余物放入回转窑进行低烧, 从烟气中回收氧化锌, 从残渣中回收锰和铁。这种方法一般冶炼厂就可进行回收锌, 并且无需增加设备和人力, 但若要进行进一步分离, 则需要增加其他设备。湿法就是把干电池进行分类破碎后, 加入稀硫酸置于浸取槽中进行浸取, 然后过滤, 从滤渣中再提取出锌, 然后再对滤渣进行进一步分离。干湿法就是将干法和湿法优点的结合, 首先用焙烧法回收汞和部分锌, 然后再用浸动法和电积的方法回收锰和剩余部分的锌, 这种方法回收效果较好, 但工序复杂、成本高。

4 结语

在科技高度发达的今天, 人们的生活已经离不开电, 而电池作为一种最普遍的电源, 它在为人们带来极大方便的同时, 也对我们赖以生存的环境造成了很大危害。电池回收和利用的项目一直得不到有效的实施, 这涉及到很多方面的原因, 首先民众和政府的重视不够是其中重要的主观原因, 资金和科技的方面的难题是客观原因, 即使短期内无法解决客观原因, 但主观原因确实是需要我们进行深刻反省的。

摘要:在现代科技高度发达的今天, 可以随时携带的电器在我们的生活中越来越普遍, 而电池作为移动电器的供电设备, 已经成为我们生活中数量最多、应用最广泛的生活用品之一。它普遍应用在家用电器、电子设备、影像设备、电视影像等生活中的各个方面, 电池的需求量在近些年来呈现日益增长的趋势, 电池的种类也随着科技的发展不断增加, 目前电池的种类和需求量都发展到前所未有的局面。电池因其独立、便于携带、应用广泛的特征, 给整个社会带来了极大的方便, 可是根据目前的技术, 还没有可以永久使用的电池, 电池的寿命或长或短, 但最终都逃脱不了油尽灯枯的一天。而废旧电池对环境的危害是难以估量的, 废旧电池的回收一直是治理环境污染的一个重点和难点。接下来本文将针对废旧电池对环境的危害, 电池回收的难题及如何进行有效的回收利用进行探讨。

关键词:电池回收,环境污染,现状

参考文献

电池修复论文题目范文第6篇

摘要:“城市双修”视角下垃圾场废弃地景观再生设计将废弃地利用与城市生态修复、空间规划、功能健全及文化融入相结合,使通过景观再生设计达到城市生态相对健康、安全的状态,促进群众居住环境改善、社会稳定及经济发展。

关键词:垃圾场;废弃地;生态修复;景观;再生

垃圾场废弃地景观再生设计发展至今不应单单只停留在场地本身,应结合生态、社会、经济等方面综合考虑。若想有效解决垃圾场废弃地景观再生与生态修复与重建,那就要将垃圾场废弃地景观再生设计置于城市整体发展视角下,对垃圾场废弃地进行系统完整的规划整合。住建部于2017年印发《关于加强生态修复城市修补工作的指导意见》的文件,要求各个城市及地区编制“城市双修”专项规划,通过生态修复、城市修补来解决城市中所存在的生态环境遭破坏、功能结构不完备等问题。“城市双修”旨意修復城市发展过程中遭受破坏的绿地、水源、山体及其遗留的其他废弃地,修复城市生态环境,完善城市基础设施条件、公共服务水平、城市空间功能,打造健康安全宜居的城市面貌,为联系垃圾场废弃地和城市可持续发展提供了新的整体视角。结合“城市双修”理念,探讨垃圾场废弃地景观再生设计对废弃地再生利用有一定创新意义。
一、“城市双修”相关背景及理论内涵

自改革开放以来,中国经历了大规模的快速城镇化进程,一系列城市问题随着更新与转型与之俱来。2017年3月住建部在《关于加强生态修复城市修补工作的指导意见》中,对“城市双修”做出定义,即:“通过修复城市中被破坏的自然环境和地形地貌,改善生态环境质量,并以更新织补的理念,改善城市面貌并提升城市特色及活力”。基于此,“城市双修”成为引导中国城市更新转型的重要理念,是新时期中国城市发展的战略性转变标志。

“城市双修”理念是基于城市现有现状之上,而并非是对新场地的开发建设,是对现有现状进行修复改造的转变和更新。生态修复与城市修补相辅相承、不可分割,生态修复与城市修补同时进行,有利于提高“城市双修”的整体和系统性。“城市双修”理念吸收了“由点及面”的城市更新转变模式,将生态修复和城市修补并列,同时也应将定性与定量分析相融合,以问题做向导来解决生态修复和城市修补。总之“城市双修”有别于传统城市规理念,是具有中国特色的更新理念。
二、“城市双修”理念下的垃圾场废弃地景观再生

垃圾场废弃地景观再生是迎合“城市双修”文件的必然要求,是改善城市环境、实现可持续发展的有效方法。

在生态修复方面,优化城市环境、改善民众生活质量、将生态设计融入各个城市系统,是“城市双修”与垃圾废弃地景观再生的最终目的。垃圾场废弃地存在开发难度、前期投资较大,且再生周期长,同时垃圾场废弃地处于荒废、闲置、损坏状态,土地功能受损等问题,故应逐步有序、小规模、渐进式的逐步更新再生,并尊重文化景观、自然生物多样性,促使景观再生。

在城市修补方面,“城市双修”要求生态修复、城市修补的同时,完善城市基础设施、优化城市空间形态、优化城市功能结构、提高公共服务设施、增加城市公共空间,针对不同场地、不同情况展开城市建设更新,因地制宜,为垃圾场废弃地指明了再生方向。通常垃圾场废弃地周边环境也是城市基础设施、空间形态、功能结构、公共服务设施薄弱的区域,垃圾场废弃地景观再生要切实考虑改善相应周边环境,提高公共服务设施质量。

综上所诉,“城市双修”理念下的垃圾场废弃地景观再生应依据周边环境,妥善处理用地当下与今后的关系,使垃圾场废弃地与周边环境有机融合,使之发展相对完整,用适当规模、适当功能、适当尺度、适当时序促进城市整体生态修复与城市修补。
三、垃圾场废弃地特点及问题

通过实地调研与案例分析得出,垃圾场废弃地有以下明显特点:

(1)周边生态环境受到危害

垃圾场废弃地大都有废弃物堆放,从而导致空气污染、水体污染、土壤功能缺失、景观破坏等问题,这些问题对城市社会经济问题影响深远,对生态环境威胁严重。

(2)有害周边居民健康

垃圾废弃地周边由于一系列环境污染、空气污染等问题,威胁到周边居民身体健康及人身安全。

(3)景观功能缺失

垃圾场废弃地由于用地的特殊性,生态稳定性遭受破坏,使原有生态结构发生改变。土地功能缺失使之景观功能缺失,景观系统空间分布不均,破碎性增强。

(4)土地构造具有特殊性

垃圾场废弃地由于原先受过人类活动干扰,导致原有地貌遭受破坏和损毁,大都为特殊地貌。如易塌陷、易积水、易受污染、易断裂等。

(一)垃圾场废弃地处理欠妥

通过实地调研现有垃圾场废弃地发现,在垃圾场废弃地进行景观再生设计前,普遍存在现有场地处理不当或欠缺等问题。垃圾场废弃地由于场地特殊性,存在大量垃圾废弃物,由于长期堆放易造成化学污染,形成有害物质,造成环境、空气、土地的破坏和污染。在进行垃圾场废弃地景观再生前,若没有妥善处理好这些问题,不能解决污染的根本途径,甚至加剧污染,造成二次污染,同时也加大了景观再生的难度,以及景观塑造后的持久度。再者,垃圾场废弃地缺乏科学的监督及管理机制,在工作中造成一定的经济损失和场地破坏,使用地不能发挥出完全的价值。所以,垃圾场废弃地的妥善处理,对后期景观再生的进行以及是否能使场地价值最大化有至关重要的影响。

(二)垃圾场废弃地景观再生设计方法不合理

所谓景观再生设计方法,就是要根据实际场地现有现状,进行科学合理的设计规划因地制宜。但由于设计中存在种种不合理现象,导致很多问题的出现,设计前缺乏实地调研,对现有场地了解不够充分,比如在进行夯实碾压路面任务中,忽略了地区不同降沉要求不同的差异性,就有可能因此导致滑坡、路面塌陷、地基不稳的问题出现。这就是由于设计方法不够科学合理,从而造成一定损失和安全隐患。


四、“城市双修”理念下垃圾场废弃地景观再生改造模式

通常垃圾场废弃地景观再生首先以恢复绿地的形式出现,部分场地成为过渡性土地,部分场地深化景观塑造,根据场地现状及城市需要可建设为不同类型用地,如公共休闲用地、商业开发用地、农林用地、工业用地等。

(一)公共休闲用地改造模式

公共休闲用地改造为现阶段垃圾场废弃地景观再生最为普遍的改造模式,此种模式场地周边居民较多,对于场地稳定性要求较高,资金投入也相对更大,但同时社会效益明显,民众参与度与满意度也更高。改造后一般为湿地公园、休闲广场、城市公园等。成功案例有武汉园博园、上海后滩湿地公园、韩国兰芝岛世界杯主题公园等。

(二)商业开发用地改造模式

由于垃圾場废弃地用地本身稳定性有限,而此开发模式又对场地稳定性及生态性要求极高,固限制了大型构筑物在此用地上的建设,同时商业开发用地改造模式民众接受程度也低于公共休闲用地改造模式,此模式因此受到制约,应用甚少。现有此模式改造方案普遍为停车场、高尔夫球场、生态教育基地等对大型构筑物要求较低的产业。成功案例有深圳玉龙高尔夫球场、加拿大GESM环保中心等。

(三)农林用地改造模式

待生态系统趋于稳定后,将垃圾场废弃地开发改造为林地、牧场、农耕用地等农林形式,此模式对场地生态要求也较低,改造成本也相对较小。垃圾场用地普遍建于人口聚集地周边30公里以内,交通有一定便利性。就目前来看,我国城镇垃圾场废弃地改造为农林用地相对于城市垃圾场废弃地而言较多,但是受限于资金、管理及施工水平,改造后的生态效益很难评价。国外成功案例较国内相比更多,其中最著名的是西班牙维琼农场改造。

(四)工业用地改造模式

此改造模式通常应用于远离人口密集区的场地,位于或临近工业发展区,将合适场地改造为工业或仓储用地,对场地稳定性及安全性有较高要求,可作为垃圾处理厂或利用垃圾资源发电的发电厂。成功案例有日本舞洲垃圾发电厂。
五、“城市双修”理念下垃圾场废弃地景观再生设计理念

在垃圾场废弃地景观再生设计中,由于场地特殊性,影响因子较多,对工程技术要求高,在设计中应是在当前场地得到有效治理的情况下再进行,景观再生应与场地治理相结合。景观效果应与生态恢复工程相融合,融入可持续发展设计理念,将其建设成为一个生长型景观。同时,在垃圾场废弃地景观再生设计中,由于场地特殊性,不排除群众对其项目存在质疑和抵触的可能,应做好群众工作,开展生态设计推广,提高生态教育意义的同时,也吸纳群众的想法和意见,推进垃圾场废弃地景观再生设计项目的进行。

(一)生态修复改造理念

环境治理生态修复是垃圾场废弃地的景观再生设计的基础,生态修复应从恢复场地基质出发,再具体到土壤功能恢复、渗滤液防渗处理、给排水系统、有害气体排放、污水净化、植物的选择与种植、废弃物的再利用、空气改良方案等。

(二)景观主题再生理念

在垃圾场废弃地景观再生设计中,明确文化主题会更好的体现景观设计的内涵,承载更多的文化和潜在价值。通过景观再生设计使场所再现文化语境,具体应在整体规划设计、景观主题设计、交通流线设计、地形优化设计、植物的选择与搭配设计、景观建筑小品设计、功能型设计等中均有体现。在建设费用较低、建设周期较短的情况下,呈现出较完整的垃圾场废弃地景观再生设计。

(三)可持续发展理念

在当代背景下,无论是何种建设改造项目,可持续发展理念必不可少,可持续发展符合我们生态、社会、经济发展的趋势。垃圾场废弃地景观再生设计作为一种“生长型”项目,可持续发展理念更尤为重要,更加需要将此理念贯彻在项目建设中,先生态修复,再景观再生。不可只追求当下成效,而忽略后续的可持续发展,应因地制宜形成良性循环,促进城市可持续发展。

(四)鼓励群众参与理念

群众是环境景观的受用对象,垃圾场废弃地景观再生设计项目的成功与否,与群众的保护意识密不可分。在项目开展初期,应发动人民群众积极参与,起到意见借鉴和监管的作用,加强生态修复的宣传和引导,提高人民群众的环保意识,使之自觉参与生态建设,使项目生态持续受益,完善景观效果,提高生活环境水平,也提高人民群众满意度、幸福度。

结语:本文浅析垃圾场废弃地生态修复、垃圾场废弃地改造模式、景观再生设计理念,将景观再生设计与生态修复结合,探索如何将垃圾废弃地地块优化与改造、如何进行生态修复与重建、如何因地制宜再生景观,为今后各类废弃地景观再生设计提供参考意见。

参考文献

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