海水波美度计

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发展可再生能源电解水制氢技术是实现“碳达峰碳中和”目标的重要路径之一。海上可再生能源，如风能、光伏、潮汐能等由于波动性强、环境苛刻使得其利用效率低，而“就地取材”，通过海上可再生能源进行电解海水制氢，一方面是“绿氢”的廉价高效制取手段，另一方面也是海上可再生能源的高效利用手段。然而，海水中存在的大量氯离子会造成阳极材料的严重腐蚀，进而导致电极损坏、电压过高。如何延缓氯离子对阳极材料的腐蚀是海水电解制氢过程中需要解决的重点问题。　　中国科学院宁波材料技术与工程研究所氢能材料与应用系统技术实验室针对海水电解中阳极易受电解液腐蚀的关键科学问题，通过对电解液的调控，将海水电解制氢稳定性提升了5倍。研究发现在电解液中加入硫酸盐可以有效延缓氯离子对阳极的腐蚀，提升海水电解制氢过程中阳极的稳定时长。研究人员以泡沫镍作为阳极，用不同盐浓度的电解液进行测试，观察到硫酸根的加入可以有效提高其耐腐蚀性，延长其在海水电解中的稳定时长。通过对腐蚀电位、电流、电阻的分析，该研究确认了硫酸根在防氯腐蚀方面的优势。在此基础上，理论模拟和原位红外、原位拉曼实验均证明，在反应电位下，硫酸根作为强酸阴离子可以优先吸附在阳极表面形成负电荷层，进而通过静电斥力排斥氯离子远离阳极表面，从而达到了延缓氯离子腐蚀阳极的效果。进一步，以常规催化剂电极-镍铁水滑石阵列（NiFe-LDH/NF）作为阳极进行海水电解制氢反应，发现硫酸根依然能大幅度提升其稳定性。在添加硫酸根的电解质中，NiFe-LDH/NF阳极在模拟海水和真实海水中400 mA cm-2电流下的稳定时长分别为1000小时和500小时，是其在未添加硫酸根的传统电解质中稳定时长的近6倍。　　研究团队为解决海水电解制氢过程中氯离子对阳极的腐蚀问题提供了一种普适性的新策略，通过在电解液中添加硫酸根，扰乱电极表面的离子吸附量，使硫酸根优先吸附在阳极表面，形成排斥氯离子的负电荷层，达到排斥氯离子及延缓氯离子对阳极腐蚀的效果。该工作以The Critical Role of Additive Sulfate for Stable Alkaline Seawater Oxidation on Ni-based Electrode为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。　　该研究得到了宁波市“科技创新2025”重大专项、中科院“0～1”创新项目、博新计划、宁波市自然科学基金项目、中国博士后科学基金、国家自然科学基金、上海市青年科技英才扬帆计划、上海交通大学海洋跨学科项目等的支持。

6月2日，宁波市环保局发布了《2012年宁波市环境状况公报》。这份公报，可以说是喜忧参半。　　喜的是，水环境和大气环境都在慢慢改善，比如，空气质量，2011年宁波空气优良率在全国120个环保重点城市中排名第93，华东地区35个城市中列第28位。而到了去年，这两个数据分别跃升到65位和18位。　　忧的是，环境问题仍然很严重：比如地表水水质状况评价仍为轻度污染，而酸雨发生频率为89.5%。　　地表水水质　　轻度污染　　2012年，宁波无论是地表水水质优良率，还是功能达标率，总体来说都比较低，水质状况评价是轻度污染。全市80个市控以上监测站位优良水质率为35%，功能达标率为56.3%。　　解读：水质优良及功能达标的水域主要分布在甬江水系各支流源头，宁海、象山境内入海溪流，　　平原河网水质优良率和功能达标率普遍较低。而石油类、总磷、氨氮等指标浓度过高是造成平原河网水质普遍不能达标的主要原因。　　环保局的工作人员表示，石油类的污染物主要来源是工矿企业，而总磷和氨氮的主要来源则是生活污水和农业污染，农业污染主要由畜禽养殖污水、过量化肥流失等造成。　　平原河网中，水质最好的是奉化内河，以Ⅰ~Ⅲ类水质为主，水质优良率和功能达标率均为85.74%。而水质最差的是慈溪河网，以劣Ⅴ类水质为主，属重度污染，水质优良率10%。　　近岸海域海水　　均为劣四类水质　　近几年来宁波近海海域的水质一直都很差。2012年宁波近岸海域海水均为劣四类水质(四类以下)，不能满足近岸海域水环境功能要求。主要超标指标为无机氮和无机磷，其中无机氮指标所有监测站位均超过四类海水标准。　　解读：无机氮和无机磷的超标，给海水带来的最大麻烦就是富营养化以及赤潮的频发。其中杭州湾南岸二类区营养程度最高，达到严重富营养状态，镇海-北仑-大榭四类区、象山港一类区为重富营养，其它均为中度富营养。　　杭州湾无机氮、化学需氧量浓度比其它海区明显偏高，镇海-北仑-大榭海区的无机氮浓度次高，两个功能区的海水水质主要是受钱塘江、长江口大环境海水水质与本地排污的叠加影响 　　象山港由于港湾内外海水交换缓慢，以及港湾西半部与西沪港的海产网箱养殖与陆源排污的叠加影响，无机磷浓度与&ldquo 十一五&rdquo 相比有较大幅度升高。　　灰霾天　　全年96天，占26.2%　　2012年，全年灰霾天数共计96天，占总天数26.2%，相比上年减少25天。　　解读：按《环境空气质量标准》(GB3095-2012)新标准试评价，2012年，中心城空气优良率为80.3%，其中Ⅰ级(优)60天，Ⅱ级(良)234天，Ⅲ级及以上(污染)72天。　　主要污染物为PM2.5、NO2、PM10，其中PM2.5超标率13.7%，11月、12月均值浓度为全年最高，7月、8月份最低。　　灰霾天气主要集中在初春、秋末和冬季三个季节，10、11、12月则是高发月份。其中11月&ldquo 灰霾&rdquo 天有16天，也就是说有半个月我们都是在&ldquo 灰霾&rdquo 天里度过的，而大气环境污染物主要是以细颗粒物PM2.5为主。　　酸雨　　发生频率为89.5%　　2012年，降水pH年均值为4.55，平均酸雨发生频率为89.5%。相比2011年下降2.6个百分点。　　解读：宁波中心城区(老三区)、慈溪、镇海、北仑为重酸雨区，其他都为中酸雨区，相比2011年，宁波中心城区(老三区)、慈溪、镇海、北仑、宁海降水酸性程度(pH年均值)有所增强，其中慈溪和镇海由中酸雨区转为重酸雨区，余姚、奉化、象山和鄞州降水酸性程度有所减轻，但酸雨强度等级仍为中酸雨区。　　根据地面水水域使用目的和保护目标，可将我国地面水划为五类：　　I类 主要适用于源头水、国家自然保护区 　　II类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等 　　III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区 　　IV类 主要适用于一般工业水区及人体非直接接触的娱乐用水区 　　V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。