环境科学技术及资源科学技术

2015-01-30 21:21北京市温榆河沉积物的重金属污染风险评价
中国学术期刊文摘 2015年11期
关键词:长江口风险评价

北京市温榆河沉积物的重金属污染风险评价

李莲芳,曾希柏,李国学,等

环境科学技术及资源科学技术

北京市温榆河沉积物的重金属污染风险评价

李莲芳,曾希柏,李国学,等

河流沉积物是水环境的基本组成部分,其重金属含量常被作为水环境质量的重要指标之一.本研究探讨了北京市温榆河流域沉积物中重金属的累积特征,并采用沉积物富集系数、H(A)KANSON潜在生态风险指数等方法评估了几种重金属的环境风险,简要分析了其主要来源.研究结果表明,温榆河流域沉积物中Ni和Cd的含量分别为19.9~41.4 mg·kg-1和1.19~1.67 mg·kg-1,其值介于LE-L值(最低效应水平)与SE-L值(严重效应水平)之间.根据SQG标准,温榆河表层沉积物中的重金属含量处于中度污染水平,可能会对水域生物产生一定的负面影响;而高毒元素As的含量已非常接近LE-L值,应成为下一步重点防控的对象.采用沉积物富集系数法分析,发现80%以上的样点出现了重金属的富集,且毒性强的重金属As、Cd的富集累积较为严重,根据Fe与重金属含量间的相关性,可知沉积物中Zn、Cu、Cr主要为天然地球化学来源,而Cd、As、Ni则主要来源于人为污染.以北京市土壤背景值作为参比进行分析,发现各取样点的表层沉积物均呈现出强至极强的生态风险,参与评价的5种重金属生态风险由强到弱的顺序依次为Cd、As、Cu、Cr、Zn.

北京;温榆河;沉积物;重金属;风险评估

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(2): 289-297入选年份:2012

长江口区域水体半挥发性有机污染物健康风险评价

张映映,冯流,刘征涛

摘要:近年来长江口区域水体的有机物污染日渐严重.主要应用美国环境保护局(USEPA)的健康风险评价方法,并对其进行了一定的修改和补充,对长江口区域水体半挥发性有机污染物的健康风险进行了初步评价.结果表明:长江口区域水体半挥发性有机污染物的非致癌风险指数均小于1,其中单环芳香族类的非致癌风险值均在10-3数量级,卤代烃类的风险值在10-4数量级,均偏高于其他类物质;各类物质的致癌风险指数均在 10-4数量级以下,其中六氯苯、双(2-氯乙基)醚和咔唑的风险指数相对较高,在10-5数量级.根据USEPA的建议值,初步认为目前长江口区域水体中单一半挥发性有机污染物不会对人体产生明显的健康危害.由于缺少相关的研究资料,因此各种有机污染物的联合健康效应评价尚无法进行.

关键词:有机污染物;风险评价;长江口

来源出版物:环境科学研究, 2007, 20(1): 18-23入选年份:2012

北京地区土壤中有机氯农药类POPs残留状况研究

史双昕,周丽,邵丁丁,等

摘要:2004年5—7月采集了北京地区115个土壤表层样品,利用ASE萃取技术,使用GC/MS方法测定了样品中的六氯苯、氯丹、滴滴涕(DDT,DDE和DDD)、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵的检出率及残留量.结果表明,北京土壤中六氯苯、滴滴涕的检出率很高,狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵未检出.总有机氯农药类POPS物质质量分数平均值为77.7 μg/kg.其中滴滴涕占总有机氯农药类POPS物质的98.9%,是北京地区土壤中残留有机氯农药类POPS物质的主要成分,城市公园、园林土壤是城市滴滴涕的主要污染源.六氯苯是北京地区土壤中普遍存在的一类持久性有机污染物,但残留量很低.氯丹检出率和残留量均很低,六氯苯和氯丹没有对土壤质量造成危害.

关键词:土壤;GC/MS;POPS物质

来源出版物:环境科学研究, 2007, 20(1): 24-29入选年份:2012

三峡库区典型小流域氮磷流失特征

许其功,刘鸿亮,沈珍瑶,等

摘要:为揭示三峡库区农业非点源物氮、磷流失的一般规律,以三峡库区秭归县的张家冲小流域为研究对象,自2005年1月至2006年4月,在自然降雨条件下,同步观测降雨、地表径流量,并对2次降雨径流的全过程进行了氮、磷浓度的测定,对降雨过程中径流量及污染物浓度随降雨-径流变化过程进行了监测研究.结果表明,长期干旱后的初期降雨径流中的氮、磷浓度明显高于雨季径流中的浓度,且氮、磷浓度变化与流量变化呈现出大致相同的趋势.降雨初期,氮、磷浓度随径流量的增大而升高;随着流量的继续增大,浓度呈现出下降趋势.对浓度随流量变化过程的监测表明,与基流中的浓度相比,总氮和硝态氮的浓度变化幅度较小,而氨氮和总磷浓度变化的幅度较大,其最大值分别是其最小值的10和67.5倍.溶解性的氨氮排放主要受降雨条件的制约,而径流中的磷主要是以颗粒态存在通过对径流量和氮、磷排放负荷的多项式回归分析表明,TN、TP、NH4+-N和NO3-N的排放负荷和径流量之间存在着多项式关系,R2分别为0.9545、0.9740、0.9677和0.9504.

关键词:非点源污染;降雨径流;氮磷;多项式回归

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(2): 326-331入选年份:2012

中国生物质能源的定量评价及其地理分布

刘刚,沈镭

摘要:利用已有统计资料和数据,定量估算了中国生物质能源的数量,并对其地理分布格局进行了探讨.研究表明:①2004年中国生物质资源实物蕴藏量为:秸秆7.28×108T,主要分布在河南、山东、黑龙江、吉林、四川等省;畜粪39.26×108T,主要分布在河南、山东、四川、河北、湖南等省;林木生物质21.75×108T,主要分布在西藏、四川、云南、黑龙江、内蒙古等省区;城市垃圾1.55×108T,主要分布在广东、山东、黑龙江、湖北、江苏等省;废水482.4×108T,主要分布在广东、江苏、浙江、山东、河南等省;②2004年中国生物质能实物总蕴藏潜力为35.11×108TCE,前五位依次为四川、云南、黑龙江、河南和内蒙古;其中理论可获得量为4.6×108TCE,前五位为四川、黑龙江、云南、西藏和内蒙古.可获得量中秸秆、薪柴和畜粪所占比例分别达38.9%、36.0%和22.14%;③中国生物质能分布不均,省际差异较大.按农村人口计算,人均理论可获得生物质能最大的西藏自治区达14.17 TCE,最小的浙江省仅0.15 TCE.而生物质能蕴藏潜力分布在一定程度上与常规一次能源蕴藏潜力分布呈现互补状态,则更加突出了在一次能源蕴藏量较低的地区开发利用生物质能的巨大潜力.

关键词:生物质能;地理分布;秸秆;畜粪;薪柴;城市垃圾;废水

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(1): 9-19入选年份:2012

不同植被恢复模式对黄土丘陵区侵蚀土壤微生物量的影响

薛萐,刘国彬,戴全厚,等

摘要:为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤微生物量的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复30年植被长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为参照,分析了植被恢复过程中土壤微生物量、呼吸强度、代谢熵及理化性质的演变特征.结果表明,侵蚀环境下植被恢复后土壤微生物量碳、氮、磷显著增加,增幅分别为 109.01%~144.22%、34.17%~117.09%和 31.79%~79.94%,微生物呼吸强度增加26.78%~87.59%,代谢熵降低57.45%~77.49%,微生物量的增大和活性增强进一步促进了土壤性状的改善.相关性分析结果显示微生物量碳、磷、呼吸强度与土壤养分相关性极为密切,显然,土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标.不同植被恢复模式对土壤质量改善作用不同,总体来说混交林作用效果最好,刺槐和柠条纯林次之,荒草地和油松纯林较差,在人工促进生态恢复过程中应持以混交林为主,纯林为辅的原则.

关键词:侵蚀环境;植被恢复;微生物量;土壤质量

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(1): 20-27入选年份:2012

中国城市旅游气候舒适性分析

刘清春,王铮,许世远

摘要:气候是影响人们旅游活动的重要因子.该文选取了人生气候舒适指数来衡量城市旅游气候的舒适性,该指数包括温湿指数、风效指数、着衣指数.首先,计算了全国44个城市的人生气候舒适指数以及偏离度,分析了旅游气候舒适期,发现其中19个城市舒适气候期是5个月,舒适期过短或者过长的城市都较少.按照舒适期的长短以及舒适月分布的连续性,将舒适期分为3类2型.其次,从季节上看,春秋季节特别是4月、10月,除热带地区外的全国大部分地区气候都较适宜.夏季,全国大部分地区气候发生热偏,以海口气候偏离度最大,丽江、昆明、拉萨等气候都相对比较适宜,可以成为人们避暑的选择地;而冬季,全国大部分地区气候发生冷偏,以哈尔滨气候偏离度最大,地处亚热带、热带地区的城市人生气候感觉舒适.最后,为评价各城市的气候综合状况,利用各人生气候指数偏离度,通过KOHONEN神经网络方法,将44个城市分成5类.

关键词:温湿指数;风效指数;着衣指数;神经网络

来源出版物:资源科学, 2007, 29(1): 133-141入选年份:2012

稻麦轮作农田系统中氮素渗漏流失的研究

黄明蔚,刘敏,陆敏,等

摘要:通过埋设土壤溶液抽滤器采集渗漏水样,对上海郊区大田条件下稻麦轮作系统中土壤氮素(N)的渗漏流失情况进行了观测研究.研究结果表明,稻季渗漏水中总氮(TN)浓度随时间呈下降趋势,其中,硝态氮(NO3-N)由泡田初期的10 mg·L-1以上迅速下降至2 mg·L-1以下,铵态氮(NH4+-N)则始终低于1.3 mg·L-1.施肥能引起渗漏水N素增加;稻田淹水过程也通过改变土壤氧化还原环境控制着N素形态的转换.麦季施肥小区渗漏水中N素形态以NO3-N为主,且施肥后迅速上升到平均7.11 mg·L-1;NH4+-N浓度在施肥和不施肥处理中均很低,分别为0.38 mg·L-1和0.36 mg·L-1在稻季施肥2.50×104kg·km-2和麦季施肥2.14×104kg·km-2(以N计)的情况下,N素淋失负荷分别为6.08×102kg·km-2和7.42×102kg·km-2,分别占施肥量的2.4%和3.5%;施肥条件下两季总的N素淋失负荷比不施肥处理高出108.7%.

关键词:氮;渗漏;稻麦轮作;淋失负荷

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(4): 629-636入选年份:2012

人工湿地中植物生长特性及其对TN和TP的吸收

金卫红,付融冰,顾国维

摘要:构建了潜流水平芦苇湿地处理富营养化污水,在近2年的研究中考察了芦苇的生长规律、芦苇不同器官对TN和TP的吸收及季节变化,评价了植物吸收对湿地TN和TP的去除作用.结果表明,2个生长年内芦苇的生长规律不同,受第1年芦苇移植的影响,芦苇生长周期滞后,导致植物立枯生物量与活体生物量比例在2年中相同月差异很大.第2年芦苇地上生物量是第1年的3.9倍.芦苇组织中TN和TP含量遵循新鲜叶>成年根>新鲜茎的规律.新鲜植物组织中TN和TP含量变化相对不大,当植物枯萎时地上组织TN和TP含量明显下降.根中TN和TP含量在全年中基本维持稳定.植物净吸收随植物生长情况而改变,按全年衡算,当湿地进水TN和TP负荷分别为61.39和7.39 G/(M2·A)时,植物地上生物量吸收TN和TP分别占湿地TN和TP总去除量的46.0%和26.8%,植物吸收仍起到重要作用.

关键词:潜流水平人工湿地;富营养化水体;植物生长;植物吸收

来源出版物:环境科学研究, 2007, 20(3): 75-80入选年份:2012

辽河流域河流底栖动物完整性评价指标与标准

张远,徐成斌,马溪平,等

摘要:根据2005年4月期间辽河流域25个样点的底栖动物数据(参照点12个,受损点13个),通过指数值分布范围、相关关系和判别能力分析,从20个候选指数中筛选出了辽河流域的B-IBI构成指标体系,包括总分类单元数、EPT分类单元数、摇蚊分类单元数、前3位优势分类单元个体相对丰度、敏感类群个体相对丰度和粘附者个体相对丰度6个生物指数.其中总分类单元数、EPT分类单元数、摇蚊分类单元数反映群落丰度,前3位优势分类单元个体相对丰度反映个体数量比例,敏感类群个体相对丰度反映生物耐污能力,粘附者个体相对丰度反映小生境质量.采用比值法计算每种生物的指数值,并将各个生物指数值加和得到B-IBI指数值.根据参照点B-IBI值的25%分位数值确定健康等级标准,并对小于25%分位数值的分布范围进行4等分,提出了底栖动物完整性评价标准:B-IBI>3.66为健康,B-IBI=2.75~3.66为亚健康,B-IBI=1.83~2.75为一般,B-IBI=0.92~1.83为差,B-IBI<0.92为极差.评价结果表明,辽河流域25个样点中9个为健康,8个为亚健康,2个为一般,3个为较差,3个极差.B-IBI与水质状况、栖息地环境质量显著相关,其中与DO、栖息地指数呈显著正相关,与CODCR、CODMN、BOD5、悬浮物、氨氮、总磷、总氮、电导率呈显著负相关.

关键词:辽河流域;大型底栖无脊椎动物;B-IBI指数;生态完整性;评价标准

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(6): 919-927入选年份:2012

河北平原34年来气候变化趋势分析

赵少华,杨永辉,邱国玉,等

摘要:基于河北平原49个气象台站的逐月气象资料,利用HARGREAVES模型模拟分析了1966—1999年共34年时间序列上河北平原的蒸散、降水和气温等气候变化.结果表明,在时间序列上的四季和年蒸散变化中,春季表现为上升趋势,其他季节和年蒸散则均呈下降趋势,其中夏季蒸散呈幂函数下降并达显著水平(P<0.05),年蒸散也表现为幂函数下降趋势,34年间蒸散的平均下降速率为7.4 mm/10年.降水的变化则表现为春冬季节上升,夏秋季节下降,年变化呈线性下降趋势,下降速率为16.67 mm/10年.河北平原四季和年平均气温均呈现线性增加趋势,除夏季之外,其他季节均温和年均温的增高均达极显著水平(P<0.01),年均温的增温速率为0.38℃/10年.降水的平均下降速率大于蒸散的平均下降速率,加上近年来平均气温的逐渐升高,表明34年来河北平原的气候趋向干旱化.

关键词:降雨;蒸散;时间序列;趋势

来源出版物:资源科学, 2007, 29(4): 109-113入选年份:2012

国内外生态补偿现状及其完善措施

秦艳红,康慕谊

摘要:目的:在过去的十几年中,生态补偿逐渐由惩治负外部性(环境破坏)行为转向激励正外部性(生态保护)行为,但实际执行过程中,生态服务仍常常被视为“免费的午餐”,受益者的支付行为过于被动.从受偿者的角度来看,现有的“输血式”补偿无法解决保护生态保护与区域经济发展之间的冲突,使得生态保护行为难以持续.补偿标准的不合理设置也影响了生态补偿执行的效力.诸多问题的出现均源于生态补偿机制本身存在缺陷.通过回顾发达国家和发展中国家在实施生态补偿过程中采取的各种措施,理清生态补偿的运行机制,探索完善生态补偿机制的具体措施.

方法:运用文献综述法、案例分析法、比较分析法等方法,对国内外生态补偿的类别、补偿涉及的生态服务、补偿的空间尺度进行梳理,在此基础上评价了生态补偿存在的问题及现实表现,进而通过归纳演绎的方法,明晰了生态补偿的运行机制.

结果:实施生态补偿首先应界定受偿方和支付方,明确各自的权利与义务.根据“谁保护,谁受益”原则(Provider Gets Principle,PGP)和“谁受益,谁补偿”原则(Beneficiary Pays Principle,BPP),厘定补偿标准,其中涉及对生态保护参与者的补偿标准和生态受益者的支付标准.前者的确定以机会成本为理论依据,将受偿地区生态保护与经济社会发展综合考虑,设定具有差异性的补偿标准,并分阶段进行补偿,包括:基本补偿阶段、产业结构调整补偿阶段以及生态效益外溢补偿阶段;后者的确定需综合受益者的受益程度、支付能力和支付意愿进行计算.生态补偿需建立广泛的融资渠道,有效配置资金,并建立起部门间协调、全过程监管的组织管理体系.

结论:良好的生态补偿运行体系必须将生态保护与区域经济社会发展相结合,生态补偿需与产业结构调整同步进行.因此,在制定生态补偿标准时,机会成本不仅仅包括土地使用者的直接损失和投入,还应包括其在产业结构调整过程所需的各种投入.变“输血”式补偿为“造血”式补偿是生态补偿机制今后努力的方向.生态补偿不能单方面考虑补偿标准和支付标准,二者不能脱节,应在机会成本和交易成本的基础上,统计生态补偿所需的总费用,然后根据各受益地区的受益程度、支付意愿和支付能力确定各自应承担的支付比例,将总费用在各受益地区进行分摊.要保证生态补偿资金的足额支付,需改变当前过度依赖国际组织和政府出资的局面,各受益地区可以通过征收生态税费等手段,促进生态产品的终端用户缴纳生态补偿金,从而加速生态服务的市场化进程.生态学与经济学理论和方法的交叉融合是生态补偿科学研究和相关政策制定的基础.

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(4): 557-567入选年份:2012

焦化废水污染特征及其控制过程与策略分析

韦朝海,贺明和,任源,等

摘要:针对量大面广、成分复杂、具有典型的有毒/难降解工业有机废水特征的焦化废水,介绍了不同生产工艺的水质水量、污染物组成、有机污染物的生物降解特性及基于其特性的废水处理方法的选择;重点分析了以脱氮为目标的A/O、A2/O、A/O2、O/A/O工艺的特点,强调了生物流化床反应器的高效性;从溶解氧、温度、pH值、营养组成、污泥龄及有毒有害物质调控等方面讨论了焦化废水污染控制过程的影响因素,比较了不同工程工艺的技术特点与经济差异,对一些敏感性指标提出了控制策略,强调了技术创新与政策性补偿有助于解决行业环保问题的观点.

关键词:焦化废水;污染特征;污染控制;控制策略;工程技术

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(7): 1083-1093入选年份:2012

突发环境污染事件对湖泊浮游动物的影响

孟伟

摘要:目的:突发环境污染事件越来越多,对于突发环境污染事件对生态系统的影响进行定量和客观地评价,分析突发环境污染事件与生态系统变化之间的关系仍然非常困难.本文利用中国北方某地空难一段时间后的湖泊浮游动物调查结果,采用浮游动物的种类、群落结构、优势种和个体密度、多样性指标等指标,通过空间分析和聚类分析,探索空难对湖泊浮游动物的影响以及湖泊浮游动物对污染的指示作用.

方法:根据距离空难事故点的距离不同,通过GPS定位,进行浮游动物的多点定点采样.对采集的样品进行固定、浓缩和计数.根据GPS定位数据,对浮游动物及其各子类的密度通过空间插值法进行空间分析.根据湖泊不同浮游动物的生物量和出现率进行聚类分析.按照水质生物学评价方法,计算湖泊浮游动物的Shannon-Wiener多样性指标,反映湖泊污染程度.

结果:①该湖泊浮游动物由原生动物、轮虫类、枝角类和桡足类组成,其中原生动物9种,轮虫7种,枝角类4种,桡足类4种.②该湖泊的浮游动物密度为4770个·L-1,水质已达富营养化水平.从四大类浮游动物的密度上看,原生动物密度最大,其次是轮虫,枝角类和桡足类较少.原生动物和轮虫密度及其在浮游动物中所占比例均较一般水体高,与湖泊的严重富营养化结果一致.桡足类是浮游动物中比较敏感的种类,在空难事故发生地及其附近的4个样点没有出现桡足类,说明空难事故对该湖泊的浮游动物造成了重大影响.将采样点分为事故点上游区、事故发生地附近区域、下游区和对岸区域,浮游动物的种类数在事故发生地附近区域最低,其次是污染比较严重的下游区域;上游和事故发生地对岸区域的浮游动物种类数较多,可能与湖底地形、飞机坠落方向和当地主导风向有关;浮游动物种类数在事故发生地附近区域最低,这主要与桡足类种类数较少有关;原生动物种类数在上游区域最低,轮虫在事故发生地对岸区域最低,枝角类在下游区域最低;浮游动物的个体密度在事故发生地附近区域最低,主要与桡足类和原生动物的个体密度较低有关;浮游动物个体密度在上游区域最高,但桡足类和原生动物的个体密度在事故发生地对岸区域最高;轮虫和枝角类在事故发生地对岸区域最低,在上游区域最高.③按生物量聚类时,第1类为累枝虫,是生物量最大的种类;第2类包括长刺溞、直刺北镖水蚤、大型溞、蚤状溞、英勇剑水蚤、大型中镖水蚤、大尾真剑水蚤,是生物量最小的种类.按出现率聚类时,第1类为累枝虫、直额裸腹溞和直刺北镖水蚤,是出现率最高的种类;第2类包括梨形四膜虫、大型中镖水蚤、裸口虫、壶状臂尾轮虫、晶囊轮虫、漫游虫、杯状似铃壳虫、角突臂尾轮虫、长刺溞、鳞壳虫、大尾真剑水蚤,是出现率最低的种类.累枝虫不仅生物量高,在所有采样点中的出现率也高;长刺溞、大型中镖水蚤和大尾真剑水蚤不仅生物量小,而且出现率也低.④该湖泊浮游动物的Shannon-Wiener多样性指数为1.0305,水体水质的生物学评价结果为接近严重污染水平.⑤从空难事故发生地向外,浮游动物个体密度呈逐渐增加趋势,原生动物和桡足类表现出相似的趋势,含无节幼体与不含无节幼体的桡足类的空间分布基本一致,但不含无节幼体的桡足类在第12-15号采样点没有出现.浮游动物个体密度的空间分布与其在湖泊中的分区比较结果基本一致.

结论:①空难后该湖泊浮游动物以原生动物和轮虫为主,枝角类和桡足类较少;优势种类为累枝虫、萼花臂尾轮虫、直额裸腹溞、直刺北镖水蚤,均为α-中污带或β-中污带的指示种类和富营养化指示种类.②浮游动物的个体密度较小,且分布不均,空难事故发生地及其附近区域浮游动物的个体密度最小,部分种类甚至已经绝迹.③浮游动物的Shannon-Wiener多样性指数略高于1,结合浮游动物优势门类和种类,从生物学评价的角度看,该湖泊的水体在空难事故发生近9个月后污染仍十分严重,且存在较严重的富营养化.

来源出版物:环境科学研究, 2007, 20(4): 87-91入选年份:2012

味精废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

陈旭良,郑平,金仁村,等

摘要:采用厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX)处理味精废水,结果显示,总氮容积去除负荷可达457 mg·L-1·D-1,高于传统硝化-反硝化工艺,可成为传统硝化-反硝化工艺的替代技术.厌氧氨氧化菌对NO2-N的耐受范围为96.5~129 mg·L-1.受基质NO2-N抑制后,厌氧氨氧化反应器难以自行恢复,将基质浓度稀释到临界浓度以下则可恢复效能.反应器对进水CNO2-N/CNH4+-N比值有一定的适应能力.在所试的进水CNO2-N/CNH4+-N比值(1.0~1.4)范围内,出水基质浓度基本保持不变.

关键词:厌氧氨氧化;味精废水;生物脱氮

来源出版物:环境科学学报, 2007, 27(5): 747-752入选年份:2012

中国粮食生产的区域格局变化及其可能影响

刘玉杰,杨艳昭,封志明

摘要:研究发现,全国主要的粮食调出区已由1970年代初的松辽河区、长江区、珠江区和东南诸河区转移、集中到2000年代初的松辽河区和淮河区,传统的“南粮北运”的粮食生产格局已为“北粮南运”所取代.90年代松辽河区成为全国粮食增产中心的主要原因是耕地面积的增加导致粮食播种面积扩大,淮河区则是由于灌溉面积扩大、化肥使用量增加导致其粮食单产大幅度提高.全国粮食生产重心的“北移”加剧了北方天然草地资源的大规模开垦和水资源的过度开采,可能引发严重的生态问题.应对策略是充分挖掘南方地区的粮食生产潜力,提高其满足自身粮食需求的自给能力,从而减轻“北粮南运”带来的北方地区的资源环境压力.

关键词:农业地理学;粮食生产区域格局;变化;影响

来源出版物:资源科学, 2007, 29(2): 8-14入选年份:2012

对于轻微的咳嗽,家长可以多给宝宝拍背,有助于排痰,小宝宝通常还不会把痰咳出来,吞咽下去的痰可经消化道通过大便排出。夜间睡觉时因鼻涕流到咽喉后部,可刺激引发咳嗽加重,可尝试将头部方向的床垫抬高30°。

土地利用/覆被变化的水文效应研究进展

李丽娟,姜德娟,李九一,等

摘要:随着社会的不断进步和人口的迅速膨胀,土地利用/覆被变化对水文过程产生了重大影响,其研究已经成为国际热点问题和前沿领域.论文首先分析了LUCC水文效应的研究方法,然后从土地利用/覆被变化的驱动力方面:造林与毁林、城市化过程与农业开发活动以及水土保持等,概述了LUCC水文效应的研究进展.综合分析表明:关于城市化过程的水文影响研究,一般认为,在城市化快速发展的驱动下,不透水面积大量增加,改变了水量平衡状况,造成入渗减少,洪峰流量增大,但不同地区城市化发展程度的不同使得水文效应的表现也不相同;水土保持水文效应的研究一般认为,水土保持通过植树造林、种草、修建梯田、淤地坝等措施,使得区域/流域下垫面覆盖状况发生了很大的改变,造成年径流和洪峰流量减少,而使入渗和枯季径流增加,但因地理位置和气象条件等方面的差异,不同地区水土保持产生的水文影响也有所差别;造林与毁林、农业开发活动对水文过程的影响则因研究尺度、区域位置、气象条件、研究对象等因素的影响出现了较大的差异.因此,需考虑多方面因素的影响,正确评价土地利用/覆被变化的水文效应,为水土资源的合理配置和可持续利用提供科学依据.

关键词:土地利用/覆被变化;造林与毁林;城市化过程;农业开发活动;水土保持;水文效应;进展

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(2): 211-224入选年份:2012

中国草地生态系统服务功能价值遥感估算研究

姜立鹏,覃志豪,谢雯,等

摘要:草地生态系统是我国陆地上面积最大的生态系统,不仅生产大量的产品,而且提供巨大的生态服务功能.利用遥感技术估算草地生态系统服务价值,具有廉价、动态、快速、范围广等优点,并可解决传统方法所不能解决的空间异质性问题.论文考虑有机物质生产、维持CO2和O2平衡、营养物质循环、对环境污染的净化作用、土壤侵蚀控制和涵养水源等主要服务功能,提出了一个基于净初级生产力(NPP)和植被覆盖率的草地生态系统服务价值估算方法,并介绍了从MODIS数据反演NPP和植被覆盖率的方法.对2003年我国草地生态系统服务价值的估算结果表明,我国草地生态系统总服务价值达17050.25×108元,平均48.44×104元/km2,是草地生产收益的19倍;不同类型的草地生态系统单位面积服务价值空间差异悬殊,从5.62×104元/km2变化到99.0×104元/km2以上.

关键词:草地生态系统;服务价值;遥感;NPP;MODIS

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(2): 161-170入选年份:2012

水生植物对农田排水沟渠中氮、磷的截留效应

徐红灯,席北斗,王京刚,等

摘要:为有效阻控农田土壤流失氮、磷通过沟渠进入水体,通过动态模拟实验研究对比不同排水沟渠对农田流失氮、磷的截留作用,同时通过静态模拟实验重点探讨了水生植物对氮、磷在水-沉积物-水生植物这一微观系统中的截留机理.结果表明:沟渠中的水生植物茭白和菖蒲对氮、磷的截留和转化有明显的促进作用;水生植物的存在可以加速氮、磷界面交换和传递,从而使上覆水中氮、磷含量快速减少;沉积物间隙水中氮、磷含量的变化受界面交换、沉积物吸附、微生物转化及植物吸收等各方面因素影响,水生植物调整并加强氮、磷的各种转化,植物的存在使得间隙水中氨氮及磷酸盐含量降低并呈现规律变化.

来源出版物:环境科学研究, 2007, 20(2): 84-88入选年份:2012

微生物燃料电池表观内阻的构成和测量

梁鹏,范明志,曹效鑫,等

摘要:将微生物燃料电池内部各种阻力用表观内阻统一表征,在建立其等效电路的基础上将表观内阻分为欧姆内阻和非欧姆内阻2部分.通过稳态放电法测量微生物燃料电池表观内阻,在改变外电阻后稳定时间需要60 S以上方能保证测定准确性,通过稳态放电法测定一室型微生物燃料电池的表观内阻为289 Ω,当外电阻等于表观内阻时微生物燃料电池对外输出功率达到最大,为241 mw/m2;通过电流中断法测量一室型微生物燃料电池的欧姆内阻为99 Ω,测定结果与断电前电流强度无关;当一室型微生物燃料电池对外供电分别处于活化极化区、欧姆极化区和浓差极化区时,非欧姆电阻占总内阻的比例分别为93%、66%和75%,在电池对外供电达到最大时非欧姆占总内阻比例最低.提高微生物燃料电池产电能力需要同时降低电池的欧姆内阻和非欧姆内阻.

关键词:微生物燃料电池;表观内阻;极化曲线

来源出版物:环境科学, 2007, 28(8): 1894-1898入选年份:2012

南京城市扩展的遥感研究

王茜,张增祥,易玲,等

摘要:以LANDSAT MSS/TM/ETM+卫星遥感影像为数据源,以GIS为制图和数据提取的分析手段,通过引入城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、弹性系数等指标,研究了南京城市扩展的时空规律、形态特征以及与人口发展之间的协调关系;并应用回归分析,筛选了能够解释城市扩张的主要社会经济因子.结果表明:①南京城市扩展的时空分异特征明显,江南主城的东北-西南轴向和东南的江宁一带成为城市扩展最活跃的地区;②城市扩展过程中,紧凑度降低,空间形态向着趋于不稳定状态发展;③21世纪以来,城市扩展的弹性系数向着逐渐合理化的方向转变,但在1988—2001年,该指数与合理数值有一定差距,城市扩展与人口增长速度之间出现了不和谐现象;④国家和地方相关政策的引导及自然因素的影响对于南京城市扩展起了重要作用,职工年平均工资的增长和非农业人口的增加也是影响南京城市扩展的主要社会经济因子.

关键词:南京;城市扩展;遥感;GIS;时空分异特征;形态演变;紧凑度;弹性系数

来源出版物:长江流域资源与环境, 2007, 16(5): 554-559入选年份:2012

中国北方近50年潜在蒸发的变化

谢贤群,王菱

摘要:利用彭曼-蒙梯斯公式和常规气象资料计算中国北方地区潜在蒸发(也称蒸发力)变化,分析实测蒸发皿蒸发的变化,结果表明:自20世纪50年代以来,潜在蒸发和蒸发皿蒸发呈波动下降趋势.日照百分率、风速下降和湿度增加影响了潜在蒸散和蒸发皿蒸发量的变化.从能量观点来说,太阳总辐射的下降是潜在蒸发和蒸发皿蒸发减小的主要原因之一,大气湿度增加和人类对于能源消耗的增加导致到达地面的太阳总辐射下降.因太阳总辐射的下降引起潜在蒸发的减小量约占总潜在蒸发减小量的78%左右.

关键词:潜在蒸发;中国北方地区;变化趋势;原因

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(5): 683-691入选年份:2012

现阶段我国耕地利用集约度变化及其政策启示

朱会义,李秀彬,辛良杰

摘要:近年来,随着社会经济的快速发展和市场经济的不断完善,我国耕地利用中,农户利益最大化的个体追求逐步由耕地产出最大化向劳动力效益最大化方向发展,粮食生产对于农户的重要性在下降,导致我国粮食生产中耕地、资本和劳动力投入在1998年后出现下降趋势,北京、天津、上海、浙江、福建、江西、湖北、广东等省(市)区甚至出现耕地利用集约度总体下降的情况.耕地利用集约度的这一变化对我国粮食安全将产生深远的影响.文章在分析上述情况后认为,为实现我国粮食安全的国家目标,需要在耕地保护政策的基础上,进一步采取政策措施提高粮食生产的规模效益,以缓解粮食安全的国家目标与个体利益最大化的农户目标之间的冲突.

关键词:耕地利用;集约度变化;粮食安全;耕地粮食生产效率

来源出版物:自然资源学报, 2007, 22(6): 907-915入选年份:2012

南京地区霾天气特征分析

童尧青,银燕,钱凌,等

摘要:利用南京气象站和江浦、六合、溧水、江宁、高淳等5个南京郊区气象观测站1961—2005年地面气象观测资料,对南京地区霾天气的气候特征、气象要素特征及其成因进行了分析.结果表明,南京地区 6站霾天气均呈现出冬季>春季>秋季>夏季的季节特征;南京站45年来年霾日数呈明显上升趋势.能见度与相对湿度呈负相关;霾天气受气象要素的影响,静小风、较高相对湿度有利于霾天气出现.霾天气的增加可能是由总悬浮颗粒物(TSP),尤其是细颗粒物的增加导致的.

关键词:南京;霾;气候特征;大气污染

来源出版物:中国环境科学, 2007, 27(5): 584-588入选年份:2012

中国城市土地集约利用的影响机理:理论与实证研究

吴郁玲,曲福田

摘要:经济的快速发展引致了对建设用地的大量需求,人地矛盾日益尖锐.倡导城市建设用地的集约利用是实现经济社会可持续发展的有效途径,而提高土地利用集约水平需要掌握其影响因素的作用机理,辨识主导因素.本研究基于影响土地集约利用的经济、制度和生态因素等构建了土地集约利用影响机理的一般理论分析框架,并利用我国1989—2004年的社会经济和土地利用数据构建计量经济模型对其进行实证研究.研究的结果表明:经济发展和土地市场化发育程度是影响对土地利用集约化水平的重要因素;政府对农地的保护制度在一定程度上激励用地者集约利用土地;而对生态环境的保护是控制土地利用集约度限制性因素;从整体上看,市场化发育水平是影响我国土地利用集约程度的关键性和根本性原因.

关键词:土地资源管理;土地集约利用;影响因素;作用机理

来源出版物:资源科学, 2007, 29(6): 106-113入选年份:2012

中国工业行业能源消耗强度变动及影响因素的实证分析

刘畅,孔宪丽,高铁梅

摘要:利用中国29个工业行业的面板数据,在中观层面上对中国工业部门及其内部不同能耗特征的各工业行业的能源消耗强度变动及影响因素进行了实证分析,不仅研究了技术进步及能源价格对工业行业能源消耗强度的影响,还考虑了高耗能产品出口贸易结构、产权结构以及能源替代等因素.实证结果表明,科技经费支出的增加有助于高能耗行业能源效率的提高,这些行业通过加强节能技术的开发和利用将有很大的节能潜力;企业产权结构和出口贸易结构对工业行业的能源消耗强度有显著影响;能源相对价格的提高对工业行业的节能降耗具有明显的促进作用;电力、石油等能源产品占总能源消费比例的增加降低了工业行业特别是高能耗行业的能源消耗强度.

关键词:能源消耗强度;中国工业;行业差异;PANEL DATA模型

来源出版物:资源科学, 2008, 30(9): 1290-1299入选年份:2012

淮河沉积物中有机氯农药的残留与风险评价

黄宏,肖乾芬,王连生

摘要:采用GC-ECD对淮河江苏段表层沉积物中16种有机氯农药(OCPS)残留进行测定.结果表明,有机氯农药在所有样品中均有检出,W(OCPS)为8.88~16.22 NG/G;组分分布特征分析表明,六六六类(HEXACHLOROCYCLOHEXANES,HCHS)农药的来源可能与早期土壤的残留或大气远距离输送有关,滴滴涕类(DDTS)污染除了来自早期土壤残留外,近期可能有新的含DDTS农药成分的物质输入;相关性分析揭示总有机碳(TOC)是影响沉积物中有机氯农药分布的重要原因;与国内不同地区沉积物中有机氯农药残留相比,淮河江苏段有机氯农药污染水平中等;与淡水水域沉积物质量标准对照发现,其对水生底栖生物危害风险较低.

关键词:淮河;沉积物;有机氯农药;风险评价

来源出版物:环境科学研究, 2008, 21(1): 41-45入选年份:2012

三峡水库成库后支流库湾营养状态及营养盐输出

张晟,李崇明,付永川,等

摘要:三峡水库成库后,对受成库影响的12条主要支流库湾营养状态及营养盐输出状况进行了初步研究.结果表明,支流库湾总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数、叶绿素A含量和透明度差异较大,透明度范围为0.10~3.5 m,TN含量范围为0.535~7.47 mg·L-1,TP含量范围为0.016~0.835 mg·L-1,高锰酸盐指数范围为1.55~5.88 mg·L-1,叶绿素A范围为1.38~23.7 mg·m-3.支流受到不同程度污染,水体中N含量丰富,部分次级河流富营养化的限制因子为P.利用相关分析方法,分析了叶绿素A与营养盐之间的关系,叶绿素A与高锰酸盐指数呈显著正相关(R=0.6242,P<0.01).利用综合营养状态指数法评价了次级河流富营养化程度,结果表明,5月和6月份分别有5条和8条支流达到富营养化水平,其余河流为中营养.三峡水库蓄水后,支流库湾的富营养化程度较成库前严重.12条次级河流排放TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N分别为668、26.7、890和99.2 g·s-1.三峡水库完工后,因支流库湾区水体流速进一步减缓,富营养化趋势将加重.

关键词:三峡水库;支流;库湾;营养状态;营养盐

来源出版物:环境科学, 2008, 29(1): 7-12入选年份:2012

上海农田土壤重金属的环境质量评价

孟飞,刘敏,史同广

摘要:对上海市农田土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As进行测定分析,利用不同的评价方法和标准来评价土壤重金属的环境质量状况,并在GIS软件支持下,通过空间插值分析了研究区重金属含量的空间分布特征.结果发现,除As外,各重金属平均含量均高于其背景含量;Cu、Zn、Cd、Cr、Hg和As的浓度均有个别地方的含量超过了国家《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)二级标准限值;从土壤重金属空间分布来看,农田质量整体尚好,土壤优良率为71.4%,合格率为94.9%,不合格率为5.1%;土壤质量受到各种重金属不同程度的影响,存在显著的空间分异,而Zn、Cd、Hg的污染是引起上海地区土壤质量下降的主要原因;各级土壤以城镇建设用地为中心,圈层状分布特征明显,随着上海地区城镇化空间扩展的推进与土地利用方式的变化,可能会导致新污染区的出现与土壤质量的下降.

关键词:土壤;重金属;上海;评价

来源出版物:环境科学, 2008, 29(2): 428-433入选年份:2012

贵州龙里实验区酸性降水特征及变化趋势

李巍,李佳,侯锦湘,等

摘要:以2007年4月—2008年12月贵州龙里实验区的降水监测数据为基础,运用统计学方法对该地区大气降水酸度和化学组成的特征及其季节变化趋势进行分析.结果表明,研究期内当地的降水pH均值为4.70,酸雨占降雨次数的70.1%和总降雨量的76.7%.酸雨的发生呈现一定的季节变化特征,其中春季为酸雨高发季节.降水中SO42-、NO3、NH4+、Ca2+等含量较高.与相关研究进行对比,初步认为该地区大气降水所带来的S和N的湿沉降量尚未超过当地生态系统的酸沉降临界负荷.

关键词:降雨;酸度;化学组成;变化趋势;贵州

来源出版物:中国环境科学, 2010, 30(2): 155-160入选年份:2012

湖泊流域清水产流机制修复方法及其修复策略

金相灿,胡小贞

摘要:基于湖泊水污染防治领域长期的研究与实践经验,提出了“以污染源系统治理+流域清水产流机制修复+湖泊水体生境改善+流域管理”为主的湖泊水污染防治的总体思路.并着重阐述了流域清水产流机制修复的方法及其修复策略.由流域径流的产流、汇流输送与入湖过程的分析引出了湖泊流域清水产流机制的概念,对其破坏原因进行了解析,提出了清水产流机制修复的理念、思路、技术路线及修复中的关键问题.以抚仙湖东大河流域为例,将入湖河流小流域分成清水产流区、污染控制与净化区、湖滨入湖区3部分区域.在对3区域清水量与污染物产生量进行分析的基础上,根据3区域现状特征与主要环境问题分别提出其修复策略.

关键词:湖泊富营养化控制;清水产流机制;修复

来源出版物:中国环境科学, 2010, 30(3): 374-379入选年份:2012

长期施用粪肥土壤中喹诺酮类抗生素的含量与分布特征

邰义萍,莫测辉,李彦文,等

摘要:针对珠江三角洲地区长期施用粪肥的“无公害蔬菜”生产基地,利用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析方法,探讨了土壤中喹诺酮类(QNs)抗生素4种化合物的含量与分布特征.结果表明,土壤中4种化合物的总含量(∑QNs)为3.97~32.03 μg/kg,平均17.99 μg/kg.各化合物的检出率除了洛美沙星(92%)以外均为100%,最高含量为17.21 μg/kg,平均含量为0.17~9.31 μg/kg以环丙沙星为主,其次是诺氟沙星和恩诺沙星.化合物的含量与组成特征无论在平面上还是在剖面上均存在明显的空间分布差异,且随着深度增加含量迅速降低,但在80 cm深度仍有检出.珠江三角洲地区长期施用粪肥蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素含量较低,土壤生态毒性风险较小,但各化合物均很高的检出率而导致的协同生态毒性尤其是耐药性问题值得进一步研究.

关键词:土壤;粪肥;喹诺酮类抗生素;污染

来源出版物:中国环境科学, 2010, 30(6): 816-821入选年份:2012

3种四环素类抗生素在褐土上的吸附和解吸

鲍艳宇,周启星,万莹,等

摘要:以OECD Guideline 106为基础,采用批量平衡方法研究3种四环素类抗生素在褐土上的吸附和解吸作用.结果表明,3种四环素类抗生素的吸附和解吸不同程度地偏离线性模型,其中Freundlich模型可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合,平均拟合相关系数为0.991;其中金霉素的吸附等温线呈“S型”,土霉素的吸附等温线呈“L型”,而四环素的吸附等温线呈线性.在2种褐土中,金霉素吸附容量(lgKf)(4.307和4.003)高于四环素,而四环素lgKf(3.252和3.198)高于土霉素lgKf(2.932和2.724).对于同一种抗生素,在2种褐土中的吸附容量和吸附强度并无显著差异性.此类抗生素在褐土中的吸附均以物理性吸附为主.土霉素在褐土中的滞后系数显著高于四环素和金霉素(P<0.01),而四环素和金霉素的解吸滞后系数之间无显著差异.

关键词:四环素;土霉素;金霉素;吸附;解吸;褐土

来源出版物:中国环境科学, 2010, 30(10): 1383-1388入选年份:2014

黄河三角洲新生滨海湿地土壤营养元素空间分布特征

于君宝,陈小兵,孙志高,等

摘要:根据植被分布状况,在黄河三角洲国家级自然保护区核心区新生湿地内由黄河岸边至海滩方向布设两条平行样带,研究土壤营养元素空间分布特征.结果表明,黄河三角洲新生滨海湿地表层土壤中TN、NH4+-N、NO-N、TOC、TS和TP平均含量分别为419.37 mg·kg-1、3.27mg.kg-1、0.87 mg·kg-1、3.43 g·kg-1、381.27 mg·kg-1和500.86 mg·kg-1.从黄河岸边至近海光滩区,土壤中TN、NO3-N、TOC和TS含量逐渐升高.TOC、TN、NH4+-N和NO3-N含量在剖面上均表现为由表向下逐渐降低的规律.相关分析表明,土壤中TS、NO3-N、TN含量与TOC含量之间存在着极显著的正相关,土壤含盐量和pH是影响土壤中TOC、TS、NO3-N、TN含量和碳氮比大小的主要指标.

关键词:营养元素;空间分布;滨海湿地;黄河三角洲

来源出版物:环境科学学报, 2010, 30(4): 855-861入选年份:2014

细河流域土壤中重金属的污染现状及潜在生态风险

王鑫,孙丽娜,孙铁珩,等

摘要:分别以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的二级标准和沈阳市土壤环境背景值作为参比值,调查沈阳市细河流域表层(0~20 cm)土壤中的重金属含量与富集情况,对细河流域重金属富集系数和超标率进行探讨,并结合MüLLER地累积指数法和HAKANSON潜在生态风险指数法对污染情况进行生态风险评价.结果表明,细河流域土壤W(Hg),W(Cd),W(Pb)和W(Zn)差异显著,4种重金属含量显著正相关.流域内土壤中W(Cd)严重超出土壤环境标准值,超标样品数量占67.88%;其次为Zn和Hg,超标样品数量分别占4.87%和3.41%,Pb未超标.4种重金属含量均高于土壤背景值,表现出明显的累积效应,重金属的富集顺序为Cd>Hg>Pb>Zn;细河流域土壤中Hg,Cd,Pb和Zn具有不同程度的潜在生态风险;Pb除在细河上游流域局部污染区土壤中具有高风险外,其余均为一般风险;Zn在全流域污染区均属于一般风险;Hg和Cd在全流域污染区均为极高风险.

关键词:重金属;污染现状;潜在生态风险;细河流域;沈阳市

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(1): 66-70入选年份:2012

北京官厅水库水体中挥发性有机物健康风险评价

万译文,康天放,周忠亮,等

摘要:为研究北京官厅水库水体中挥发性有机物对人体产生的潜在健康危害风险,从9个有代表性的采样点采集水样,用顶空气相色谱法测定了挥发性氯代烃的质量浓度,所检测的5种挥发性氯代烃的质量浓度总量为5.33~97.74 ng/L,同时讨论了其污染水平和分布特点.应用美国环境保护署(US EPA)的健康风险评价方法,对官厅水库水体中挥发性氯代烃通过食入和皮肤接触2种途径进入人体的危害进行了风险计算和初步评价.结果表明:水库中各采样点的非致癌风险和致癌风险均未超标,从位于桑干河八号桥的6号采样点采集的水样中挥发性氯代烃的非致癌风险值达到10-4数量级,其余采样点的非致癌风险值均在10-5数量级;各采样点的致癌风险指数远远低于10-4的数量水平.因此,初步认为目前官厅水库水体中挥发性氯代烃不会对人体产生明显的健康危害.

关键词:有机污染;风险评价;官厅水库

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(2): 150-154入选年份:2012

大白菜对铅积累与转运的品种差异研究

刘维涛,周启星,孙约兵,等

摘要:采用盆栽试验,研究了15种大白菜对铅(Pb)积累与转运的品种差异,以期筛选具有Pb低积累潜力的大白菜品种.结果表明,15种大白菜地上部Pb含量存在显著品种差异(P<0.05),在3个浓(0,300,500 mg/kg)Pb处理下,大白菜地上部的Pb含量范围分别为0.03~0.20,0.13~0.48,0.64~1.73 mg/kg.Pb在15种大白菜品种的转运系数均<0.40,且差异显著(P<0.05),表明大白菜体内的Pb主要积累在根部而非地上部.不同Pb处理下15种大白菜品种地上部生物量的变化总体上差异不显著(P<0.05),表明大白菜对Pb毒害具有一定的耐受性.根据地上部Pb含量、转运系数和Pb耐性等指标评价,第一春宝可视为具有Pb低积累潜力的大白菜品种.

关键词:大白菜;铅;积累与转运;品种差异

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(1): 63-67入选年份:2012

升温过程对藻类复苏和群落演替的影响

谭啸,孔繁翔,于洋,等

摘要:采用模拟升温方法培养太湖的冬季底泥,培养温度从5.5~30℃设计为8个水平,在各温度水平显微观察藻类群落组成,计算比生长速率,同时采用荧光法分析光合色素的浓度变化.结果表明,绿藻和硅藻在9℃时开始复苏,蓝藻在12.5℃开始复苏.虽然蓝藻复苏较晚,但是蓝藻复苏后的比生长速率高于绿藻和硅藻.12.5℃以后,藻类群落主要由蓝藻、绿藻、硅藻组成.在 12.5℃和16℃时绿藻占优势;蓝藻在19.5℃以后占优势.叶绿素A浓度在9℃和16℃均明显升高,而藻蓝素浓度仅在16℃时明显升高.光合色素浓度的升高与绿藻和硅藻的复苏同步进行,但滞后于蓝藻的复苏.

关键词:藻类复苏;温度;太湖;群落演替

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(6): 578-582入选年份:2014

两株异养硝化细菌的氨氮去除特性

王弘宇,马放,杨开,等

摘要:从生物陶粒反应器中分离得到2株异养硝化细菌ZW2和ZW5,对2菌株的生理生化实验以及16S RDNA序列分析,确定菌株ZW2和ZW5分别为假单胞菌(PSEUDOMONAS SP.)和粪产碱杆菌(ALCALIGENES FAECALIS),并对其硝化性能和脱氮能力进行了研究.结果表明,2株细菌能在利用有机物的同时进行硝化和脱氮作用.经过60 h的培养ZW2和ZW5对氮素的去除率可以分别达到43.90%和48.52%,对COD的去除率分别为67.48%和78.21%.在此过程中,亚硝酸盐浓度一直保持在微最水平,硝酸盐稍有积累,说明2株异养硝化细菌同时也具有好氧反硝化功能.

关键词:异养硝化细菌;生物脱氮;好氧反硝化

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(1): 47-52入选年份:2012

洪湖表层沉积物中有机氯农药的含量及组成

龚香宜,祁士华,吕春玲,等

摘要:利用GC-ECD测定了洪湖表层(0~2 cm)、次表层(2~10 cm)沉积物中有机氯农药的含量,并对其分布、组成及来源进行了探讨.结果表明,HCHS在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.05~19.0 ng/g 0.6~11.3 ng/g,DDTS在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.39~25.8 ng/g和1.22~27.5 ng/g.次表层沉积物中的有机氯农药含量低于表层沉积物,可能是因为有部分已发生迁移或转化.HCHS和DDTS呈现出在河流入湖口处含量较高,近长江处含量降低的趋势,其污染来源主要是河流输入及洪溯市的工农业排污.组分特征表明沉积物中的HCHS主要来源于林丹的使用,而DDTS则主要来源于环境早期残留.

关键词:有机氯农药;洪湖;沉积物

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(3): 269-273入选年份:2014

典型铬渣污染场地的污染状况与综合整治对策

刘玉强,李丽,王琪,等

摘要:对比了国内外污染场地的管理现状.通过方法学筛选国内2处化工厂的铬渣堆存场地作为典型铬渣污染场地,并对土壤和地下水进行采样分析.结果表明,这2处铬渣污染场地均存在土壤和地下水污染,特别是在铬渣堆积区域的土壤中W(总Cr)超过当地土壤背景值的数倍~数十倍,地下水中W(Cr6+)超过Ⅴ类地下水质量标准达1000倍.Cr6+极易迁移扩散,污染面积大,其中1号铬渣污染场地污染土壤总量约19.5×104m3,2号场地污染土壤深度约达4 m.通过分析2处典型铬渣污染场地污染特性,提出了全国铬渣污染场地综合整治对策的技术路线和规划.

关键词:铬渣;污染场地;综合整治

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(2): 248-253入选年份:2012

近50年鄱阳湖五大流域降水变化特征研究

王怀清,赵冠男,彭静,等

摘要:基于鄱阳湖流域在江西省内部分对应的79县市气象站1960—2006年逐日降水观测资料,采用线性回归的方法分别研究五大流域的年降水量、降水日数、暴雨日数等3要素的变化趋势,并用MANN法进行了变化趋势的显著性检验,用距平与均方差之比达到1.5和2.0作为气候异常检验指标,对各流域的各时间序列进行了异常检验,采用了MANN-KENDALL法对各时间序列进行突变检测.结果表明:(1)各流域的年降水量变化趋势基本一致,年降水量与年暴雨日数密切相关;饶河流域强降水事件较多,降水强度大,赣江中游流域降水时间分布相对较均匀,强降水事件较少;(2)各流域年降水量、暴雨日数总体呈波动上升趋势,20世纪90年代以来暴雨日数异常偏多的概率最大;(3)年降水日数以20世纪80年代中期为界,之前呈波动上升趋势,之后呈波动下降趋势,2002年至今各流域降雨日数明显偏少;(4)各流域的年降水量、降水日数、暴雨日数均未出现趋势性的突变;(5)近50年来鄱阳湖流域降水时间分布不均的情况加剧,旱涝灾害风险增加.

关键词:鄱阳湖五大流域;降水量;降水日数;暴雨日数;变化趋势

来源出版物:长江流域资源与环境, 2009, 18(7): 615-619入选年份:2012

河湖水系连通研究:概念框架

李宗礼,李原园,王中根,等

摘要:河湖水系连通已经成为国家江河治理的重大需求,提高国家水资源统筹调配能力、改善河湖健康保障能力、增强抵御水旱灾害能力迫切需要加强河湖水系连通研究,但相关的理论和技术尚处于探索阶段,远远落后于实践.论文根据新形势下保障国家水安全和提高生态文明水平的新要求,讨论了河湖水系连通的概念及内涵,并讨论了河湖水系连通的系统性、复杂性、动态性和时空性等特征,在综合考虑河湖水系连通目标和任务的基础上,提出河湖水系连通战略研究可从机理分析、系统辨识与评价、连通工程规划、系统控制与调整4个方面展开,明确了研究的总体思路,对尺度、过程、格局、功能与控制等研究的基本问题进行了初步讨论.

关键词:河湖水系连通;国家水安全;水资源

来源出版物:自然资源学报, 2011, 26(3): 513-522入选年份:2014

地下水源地污染源危害性评价方法研究

金爱芳,张旭,李广贺

摘要:基于GIS技术平台、层次分析方法,构建了涵盖污染源特性与污染物属性两大方面的8项指标的污染源危害性评价的参数体系,建立了污染源特性指标评价与污染物属性指标评价的耦合模型,解决了地下水源地污染源的量化评价问题.应用所建方法评价了某地下水源地污染源对地下水的危害性.结果表明,研究区的排污沟、石化公司周边的渗坑群及南部和东部某河滩的渗坑对地下水的潜在危害程度最高,石化公司的潜在危害性中等,其余区域危害性较低.这为污染源的有效监管提供技术支撑.

关键词:地下水源地;污染源;量化评价;危害性评价;耦合模型

来源出版物:中国环境科学, 2012, 32(6): 1075-1079入选年份:2012

经济发展与城市蔓延的Logistic曲线假说及其验证--基于华东地区典型城市的考察

李效顺,曲福田,陈友偲,等

摘要:经济发展与城市蔓延一直是学者研究的热点,其假说大都建立在发展与保护矛盾不断激化的基础之上,论文基于国内外城市发展轨迹的判断,提出新的研究假说:经济发展与城市蔓延存在Logistic曲线关系,并选择华东地区典型城市进行实证检验.结果表明:第一,国外(区域)经济发展由快速城市化、工业化初级阶段过渡到高级或后工业化阶段进程中,对城市蔓延扩张的依赖程度逐渐减弱;第二,中国1978—2003年间经济发展与城市蔓延增长具有周期性波动特征,2003年以后两者波动出现明显脱钩或分歧;第三,实证结果显示,上海、南京、无锡和徐州的第二三产业GDP在分别达到2.91×1011、1.02×1011、4.43×1010、9.42×1010元时,城市蔓延扩张出现拐点,验证了研究假说,其规模上限分别为8.99×104、6.01×104、2.20×104、3.43×104hm2.研究结论能够为我国城市蔓延治理和公共政策调整提供科学依据和直接参考.

关键词:经济发展;城市蔓延;Logistic曲线;假说验证

来源出版物:自然资源学报, 2012, 27(5): 713-722入选年份:2012

放牧,草原生态系统存在的基本方式——兼论放牧的转型

任继周

摘要:放牧是国内外普遍运用的土地管理的基本手段,至今全球陆地大约半数以上处于放牧管理之下.但受传统农耕文化的影响,我国当前对放牧管理系统存在很多误解,尤其是把草原的生态恶化、牧区贫困、文化落后都归罪于草原放牧,导致禁牧盛行.从放牧的基本内涵看,当前我国草原所面临的问题,不在放牧本身,而是对放牧认识的不足和放牧管理的缺陷,割裂了人居-草地-畜群之间的联系.从历史角度看,放牧做出了巨大贡献.而随着社会和科技的进步,放牧历经原始游牧期、放牧转型期与放牧现代化时期三阶段.西方发达国家在20世纪30年代就实现了放牧的现代化转型.畜牧业现代化的核心是以人居-草地-畜群放牧系统单元为内核的划区轮牧.划区轮牧是一种开放的农业技术体系,具有多种方式,适应于不同的农业系统,可兼顾生态与生产的需求,是草地放牧管理的重大进步.为了实现草原生态系统的生态和经济双重效应,我国畜牧业应该尽快实现草原管理和放牧的现代化转型.这是我国草地畜牧业现代化的必经之路,也是现代农业的必要内涵.

关键词:放牧;草原生态系统;转型;划区轮牧

来源出版物:自然资源学报, 2012, 27(8): 1259-1275入选年份:2012

湖泊生态安全及其评估方法框架

金相灿,王圣瑞,席海燕

摘要:针对目前我国湖泊存在的主要生态安全问题,同时考虑流域人类活动对湖泊的影响,阐述了对湖泊生态系统及湖泊生态安全的深层认识和理解,并在此基础上建立了“4+1”湖泊生态安全评估方法框架.该方法框架包括湖泊水生态系统健康评估、流域社会经济活动对湖泊生态影响评估、湖泊生态服务功能评估和湖泊生态灾变评估,以及在这4项评估的基础上建立的湖泊生态安全综合评估,“4+1”湖泊生态安全评估方法框架既可作为对湖泊生态安全进行整体综合评估的方法,又反映了湖泊水生态健康、流域人类活动对湖泊的影响、湖泊生态服务功能以及湖泊生态灾变4个过程对湖泊生态安全的影响关系,识别影响湖泊生态安全的限制性因子.湖泊生态安全评估启示我国湖泊管理应由水质管理向流域生态系统管理转变,其实质是解决好“人湖”关系,实现“人湖”和谐发展.

关键词:湖泊生态系统;生态安全;评估方法;湖泊管理

来源出版物:环境科学研究, 2012, 25(4): 357-362入选年份:2012

粤港细粒子(PM2.5)污染导致能见度下降与灰霾天气形成的研究

吴兑,刘啟汉,梁延刚,等

摘要:为了研究珠三角地区细粒子气溶胶的环境效应,使用粤港地区长期气象资料和珠三角大气成分站网高分辨率资料,结合卫星遥感 AOD结果,分析了珠三角地区由于细粒子(PM2.5)污染导致能见度下降与形成灰霾天气的长期变化趋势.结果表明,近年来珠江三角洲地区的气溶胶污染日趋严重,气溶胶云一年四季都可以出现,且长期稳定存在,重污染区位于珠江口以西的珠江三角洲西侧.灰霾天气主要出现在10月至次年4月.灰霾导致能见度恶化.自20世纪80年代初开始,该地区的能见度急剧恶化,灰霾天气显著增加,其中有 3次大的波动,分别代表珠江三角洲经济发展相伴随的粗颗粒气溶胶污染、硫酸盐+粗颗粒气溶胶污染、光化学过程的细粒子+硫酸盐和粗颗粒气溶胶的复合污染时期.雾和轻雾造成的低能见度的长期变化趋势,没有由于人类活动影响或经济发展影响带来趋势性变化,其波动主要反映了气候波动固有的年际和年代际变化.珠江三角洲能见度的恶化主要与细粒子关系比较大,PM10有一半年份的年均值超过国家二级标准的年均值限值(70 μg·m-3),而PM2.5年均值全部年份都超过国家二级标准的年均值限值(35 μg·m-3),尤其是有些年份的年均值浓度超过标准限值的2倍,细粒子浓度甚高.另外,近年PM2.5占PM10的比重非常高,可达51%~79%,黑碳气溶胶浓度非常高,月均值达到5.0~9.1 μg·m-3.和20余年前的资料相比较,细粒子在气溶胶中的比重有明显增加.因而在目前粤港地区的气溶胶污染中,主要是细粒子的污染,尤其是黑碳气溶胶污染严重.

关键词:粤港地区;灰霾天气;细粒子污染;黑碳;能见度恶化

来源出版物:环境科学学报, 2012, 32(11): 2660-2669入选年份:2012

北京地区臭氧时空分布特征的飞机探测研究

陈鹏飞

摘要:目的:大气污染研究中大城市的光化学污染的研究备受关注.对流层臭氧(O3)主要是大气光化学反应的结果,高浓度的对流层 O3会对人体健康、农业生产、以及生态系统造成诸多不利影响.北京市是特大城市,目前机动车拥有量已经突破了 500万辆,汽车尾气排放带来的大气污染不容忽视,光化学污染的O3控制问题已是北京污染治理的关键问题之一.本文利用2007—2010年北京地区上空(0~3.5 km)飞机探测的臭氧(O3)及氮氧化物(NO、NO2)等数据资料,分析O3的时空分布特征.得到大量具有较好时空代表性的大气探测资料,时间上涉及到春、夏、秋三个季节,空间区域覆盖了北京市城区及周边地区,可使人们对特大城市上空的O3及其前体物状况和演变特征有更深刻的理解.

方法:飞行探测实验使用的飞机是由中国哈尔滨飞机制造公司研制的轻型双发多用途运输机(Y12II型飞机B-3830).根据大气探测实验的需要,在机上布置安装大气测量设备,GPS和计算机等实验相关辅助设备.大气设备由美国热电公司出产:49i型紫外光度法O3分析仪,42iTL 型化学发光法NO-NO2-NOx分析仪.

对飞机探测获得的数据进行处理和分析时,主要借助计算机Fortran 95语言编程,Microsoft Excel 2007、Origin 7.5和IBM SPSS Statistics 19.0数据统计软件.飞机探测时,气体分析仪每秒存取一组数据,由于所得数据量很大,加之仪器系统误差、故障及传输记录过程中的某些原因,会出现一些虚假、有误的数据,分析时对不合理数据进行剔除和订正.根据飞行轨迹变化,取飞行的上升和下降阶段,得到每0.05 km的气体浓度平均值,(文中不特别说明的“浓度”均指的是“平均体积比浓度”,即体积分数×10-9),然后得出气体浓度的垂直廓线.

结果:研究主要结果如下:①O3月平均浓度随高度变化趋势有较好的一致性,随高度增加,均出现先增大后减小,然后稳定不变的趋势,且高空有一个比较明显的分界线(1.5 km).1.5 km以下是O3浓度垂直梯度变化较大的层次,均存在一个O3浓度高值区,说明其受近地面人为活动的影响较大;在1.5 km以上,O3浓度的垂直梯度变化明显减小,此空间处于混合层以上,气团运动受下垫面影响较小,输送作用可能对污染物浓度的影响更加显著.②O3浓度变化具有明显的季节特征,春秋季节 O3浓度较低,夏季O3浓度较高.统计的月份中,只有7—9月之间O3均值变化最不明显,差异未达显著水平(p>0.05),其他月份之间均在0.0l水平上差异显著.③在夏季一天(白天)当中,每小时O3浓度垂直廓线与月平均统计的变化趋势一致.低空1.5 km以下O3浓度的低值出现在上午(09:00—10:00)时段,高值出现在下午(15:00—16:00)时段,同高度内O3浓度不同时段相差最大约为60×10-9;高空1.5~3.5 km内,O3浓度相差不大,一般在70×10-9~80×10-9之间波动.④O3浓度水平区域分布,0~2 km内城区四环O3浓度较高,周边地区也出现较多明显的高值区,源强汇低造成北京市区周边近地层O3浓度较高;高空2~4 km内,除了北京城区O3浓度较高外,城区正北面、东南面(北京-天津方向)、西南面(北京-保定方向)的O3浓度较高.⑤在0~3.5 km内,O3与NO、NO2和NO2/NO值之间都存在着显著的相关关系,O3与NO、NO2皆为负相关,但与NO2/NO值为正相关.

结论:基于飞机探测得到了北京地区上空的O3及NOx的时空分布特征,进一步分析造成其结果的影响因素.本研究结论对于数值模式模拟和研究大气污染物区域输送方面有非常重要的意义,可为北京市制定O3污染的控制对策提供科技支撑和理论依据.

来源出版物:环境科学, 2012, 33(12): 4141-4150入选年份:2012

竺山湾重金属污染底泥环保疏浚深度的推算

姜霞,王雯雯,王书航,等

摘要:调查了太湖竺山湾表层底泥重金属水平空间分布特征,在重金属污染区域采集底泥柱状样,并将样品由上至下依次分为氧化层(A)、污染层(B)、污染过渡上层(C1)、污染过渡下层(C2)和正常湖泥层(D);测定并分析了各分层底泥中重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、As、Cd、Hg、Pb)总量及生物可利用性形态含量随深度的变化趋势;利用潜在生态风险指数法对底泥中的重金属进行生态风险评估;最后,结合拐点法推算出底泥环保疏浚深度.结果表明,竺山湾表层底泥中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb的含量分别为30.56~216.58、24.07~59.95、16.71~140.30、84.31~193.43、3.39~22.30、0.37~1.59、0.00~0.80和9.67~99.35 mg·kg-1,平均含量分别为79.74、37.74、44.83、122.39、10.39、0.77、0.14和40.08 mg·kg-1,主要分布在太湖西岸及太滆运河、殷村港和环山河入湖河口处,其中 Cd污染相对严重;底泥中重金属存在累积效应,其生物可利用性随底泥深度的增大而减小;氧化层和污染层中 Cd生态风险等级为高风险,其余各分层底泥中重金属的综合潜在生态风险等级为中低风险;环保疏浚层为氧化层和污染层,疏浚平均深度为0.39 m.

关键词:竺山湾;重金属;生态风险;环保疏浚;评估;深度

来源出版物:环境科学, 2012, 33(4): 1189-1197入选年份:2012

湖域工业初始排污权合作配置体系构建—以太湖流域为例

刘钢,王慧敏,仇蕾

摘要:针对湖泊流域工业初始排污权配置问题,在分析太湖流域工业初始排污权配置背景基础上,结合我国基本国情,从多利益相关者合作的角度出发,构建了一种政策型政府主体监管、经营型政府主体主导、多利益相关者参与的太湖流域工业初始排污权政府限额定价合作配置体系.并构建了合作配置体系的概念结构,以及合作配置路径结构,给出实现合作配置路径结构的工作流程结构.进而针对实际情况,提出保障太湖流域工业初始排污权合作配置体系应用的政策建议.

关键词:湖域;初始排污权;多利益相关者;合作配置体系

来源出版物:长江流域资源与环境, 2012, 21(10): 1223-1229入选年份:2012

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

杨桂山

摘要:不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加,导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出.从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题,小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势,揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响,提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略.

关键词:长江;水问题;形成原因;防控策略

来源出版物:长江流域资源与环境, 2012, 21(7): 821-830入选年份:2012

中国能源消耗碳排放的影响因素分析及政策启示

许士春,习蓉,何正霞

摘要:运用LMDI加和分解法,从我国整体、不同行业、工业内不同部门的角度探讨我国碳排放的影响因素.研究发现:整体上,我国碳排放的主要驱动因素是经济产出效应,对碳排放的整体贡献为 148.49%;其次是人口规模效应,整体贡献为 9.65%;最后是能源结构效应,整体贡献为1.36%;我国碳排放的主要抑制因素是能源强度效应,对碳排放的整体贡献为-53.43%;产业结构效应有抑制作用,整体贡献为-6.07%,潜力没有显现出来;从不同产业的角度研究发现,农林牧渔业、建筑业整体上“低碳”发展状态较好,工业、交通运输仓储和邮政业、批发零售业和住宿餐饮业、其他行业“低碳”发展状态不佳;我国碳排放的主要来源是工业,通过工业内不同行业的比较发现,电力蒸汽及水生产供应业、石油加工及炼焦业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业等行业是我国碳排放的来源.对此,从能源利用效率、能源结构、产业结构、经济增长方式等方面提出相应的政策启示.

关键词:能源消耗;碳减排;影响因素;LMDI

来源出版物:资源科学, 2012, 34(1): 2-12入选年份:2012

中国太阳能光伏产业空间格局及影响因素分析

陈枫楠,王礼茂

摘要:基于2009年的太阳能光伏数据,利用ArcGIS分析工具对我国太阳能光伏产业的空间格局进行了探讨.研究发现我国太阳能光伏发电主要集中在华北地区的北京和河北,新增量分别占全国比重的85.7%、8.8%,累积量占全国总量的73.1%、8.2%.光伏企业初步形成了以华东为主,中南、华北为辅的空间格局,光伏企业数分别占全国的52.67%,20.67%和17.85%.光伏企业分布较集中的省(直辖市)为广东、浙江、上海、北京、江苏,分别占全国的16.6%,15.6%,13.9%,12.6%和12.2%.基尼系数表明,华北地区集聚程度最大,在0.7左右;东北地区集聚程度最小,略高于0.5.影响因素的回归统计结果表明,政府政策、技术水平、消费市场和能源效率是影响我国太阳能光伏产业空间格局的主要因素,并且呈较强正相关.

关键词:太阳能光伏产业;空间格局;影响因素

来源出版物:资源科学, 2012, 34(2): 287-294入选年份:2012

156 m蓄水后三峡水库小江回水区春季浮游植物调查及多样性评价

郭劲松,陈杰,李哲,等

摘要:三峡水库于2006年10月底蓄水至156 m水位,标志着三峡工程顺利进人初期运行阶段.为了解新的水位高程下小江回水区水环境的现状以及浮游植物种群结构的变化,于2007年初开始对该区域的富营养化水平进行了跟踪观测.以2007年春季(4月)的2次常规监测数据为基础,应用多样性指数H、丰富度指数D、均匀性指数J,对小江回水区的5个监测断面进行了多样性评价并分析了小江回水区浮游植物种群结构的变化趋势.结果表明,各监测断面的H、D和J值分别为1.0975~1.8655、1.3242~1.8604、0.2632~0.4359;各监测断面的营养水平均为中度富营养型,其中渠马断面水质最差.黄石断面水质最好.浮游植物细胞密度和牛物量最大值出现在2007-04-08的渠马断面,分别达到了8.442×105CELH/L和1.887 MG/L.小江回水区的藻类种群组成在这一时期也出现了明显的变化,从冬季的硅藻-绿藻为主的结构逐渐向初夏的绿藻-蓝藻为主的结构过渡.

关键词:三峡水库;小江回水区;春季;多样性指数;丰富度指数;均匀度指数

来源出版物:环境科学, 2008, 29(10): 2710-2715入选年份:2013

东莞市农业土壤重金属的空间分布特征及来源解析

蔡立梅,马瑾,周永章,等

摘要:对东莞市农业土壤进行了系统采样分析,测定了表层土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg的含量.利用GIS技术和多元地统计结合的方法,研究了上述8种重金属元素的空间分布特征和来源.结果表明,Cu、Zn、Ni、Pb、Cd和Hg的含量均超过广东省土壤背景值,尤其是Hg、Cd和Pb含最分别达到0.24、0.12和65.38 mg/kg,远高于背景值,说明随着东莞市快速工业化,土壤中重金属呈明显积聚的趋势.上述8种元素可以由3个主因子反映.因子1为“自然源因子”,主要包括元素Cu、Zn、Ni、Cr和 As,其高值区主要分布在研究区西部,主要受河流冲积物海相沉积物控制,低值区的空间分布受酸性火山喷出岩风化物和花岗岩风化物影响,因子1的空间分布主要受成土母质控制.因子2为“工业及交通源因子”,主要包括元素Pb和Hg,高值区主要分布在中部过渡区和西部平原区,高值区中心集中在中部过渡区的虎门镇和西部平原区的茶山镇,主要由该区工业污染所致.因子3为“工农业活动因子”,主要包括Cd元素,其空间变异完全受人为随机因素控制.

关键词:农业土壤;重金属;多元地统计;空间分布;来源

来源出版物:环境科学, 2008, 29(12): 3496-3502入选年份:2013

大辽河流域上游非点源污染输出风险分析

刘瑞民,何孟常,王秀娟

摘要:为了解土地利用的组合方式对氮磷输出的影响,在广泛收集土地利用输出系数的基础上,基于遥感和GIS手段,分析了大伙房水库控制流域内营养物质氮磷的输出风险.结果表明,大伙房水库控制流域非点源污染输出的风险概率比较小,氮素和磷素的风险概率平均为19.31%和8.95%.但在空间分布上差异很大,风险概率高的地方一般在主要的河流附近,沿河流流向延伸.而其它区域的风险概率相对较低.此外,营养物质输出风险随着坡度不同差别比较大,而在行政区内差别不明显.

关键词:大伙房水库控制流域;非点源污染;输出系数;风险分析

来源出版物:环境科学, 2009, 30(3): 663-667入选年份:2013

土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险评估

崔岩山,陈晓晨

摘要:为了研究土壤中镉生物可给性与土壤属性之间的相互关系以及人体无意摄人土壤镉的风险,采集我国一些地区的16个土壤样品,利用in vitro方法研究了这些土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险.结果表明,有11个土壤样品中镉的含量高过我国土壤环境质量标准的三级标准;土壤中镉的溶解态浓度及其生物可给性变化很大,模拟胃和小肠液中镉的溶解态含量分别为0.05~20.71 mg·kg-1和0.03~11.99 mg·kg-1,平均值分别为1.81 mg·kg-1和1.06 mg·kg-1;模拟胃和小肠液中镉的生物可给性分别为6.37%~69.43%和3.19%~36.91%,平均值分别为25.34%和14.84%.模拟胃液中镉的溶解态含量与土壤pH有显著的相关性.如以胃阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿奄的PTWI贡献率除广西南宁的土壤为26.90%外,其它有11个土壤样品低于1.00%.如以小肠阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿童的PTWI贡献率最高为广西南宁的土壤达15.57%,另有4个土壤样品高于1.00%,其它都低于 1.00%.可见,对于本研究中大多数土壤,通过口部无意摄入土壤中镉的对人体并没有很高的风险.但当土壤中镉含量较高,同时其具有很高的生物可给性,就会对人体健康产生很大的风险.

关键词:土壤;镉;生物可给性;口部摄入;健康风险

来源出版物:环境科学, 2010, 31(2): 403-408入选年份:2013

湘江流域土壤重金属污染及其生态环境风险评价

刘春早

摘要:目的:湘江是长江7大支流之一,也是湖南省最大的河流,湘江流域交通发达,人口密集,是湖南省工业化水平最高、城市化发展最快的区域.湖南是重要的有色金属之乡,有着悠久的有色金属开采冶炼历史,大多数有色金属和稀有金属矿藏的开采和冶炼均集中分布于湘江流域内.长期的有色金属的开采与冶炼产生的大量废水、废气和废渣,对湘江流域土壤和水体环境质量将产生影响.本研究在整个湘江流域进行系统的采集土壤样品,分析土壤重金属含量状况,采用TCLP提取重金属和内梅罗指数法评价湘江流域土壤重金属(As、Cd、Cu、Zn、Ni、Pb)的生态环境风险,为该流域的土壤重金属污染防治及治理提供科学依据.

方法:从洞庭湖口开始沿湘江流域约每5 km远的距离采集一个土壤样品,确保采集的样品距离湘江两岸1 km以内,每个土壤样品由5~8个蛇形取样的0~20 cm表层土壤样品混合而来,共采集72个样品.土壤经风干,磨细,过100目筛.土壤重金属含量采用王水+HClO4法消解,用国家物质标准中心提供的污染土壤样品(GSS-1和GSS-5)对消解过程进行质量控制,土壤溶液中的重金属含量用ICP-OES和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定.用TCLP法提取土壤中的重金属有效态含量,并用内梅罗指数法评价湘江流域土壤重金属的生态环境风险.

结果:湘江流域72个样品中土壤pH值的范围从4.26到7.92,平均6.19,土壤属中性偏酸.As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb含量分别在4.25~549.67、0.13~76.84、11.49~281.69、7.75~7234.81、5.50~56.65和8.60~2084.81 mg·kg-1范围之间,算术平均值分别为43.67、4.71、56.37、479.64、26.69和170.47 mg·kg-1.根据国家土壤环境质量二级标准(土壤全As 40 mg·kg-1、全Cd 0.3 mg·kg-1、全Cu 50 mg·kg-1、全Zn 200 mg·kg-1、全Ni 40 mg·kg-1、全Pb 80 mg·kg-1)对湘江流域土壤进行质量评价,其中As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb的超标率分别为22.2%、83.3%、22.2%、22.2%、9.7%和25.0%.其中Cd超标最为严重,重度污染的超标率达26.4%,其次是Pb重度污染达12.5%,Zn重度污染占总超标率的8.3%,As和Cu重度超标均占2.8%,而Ni超标率9.7%均属于轻微污染.TCLP提取的重金属As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb含量分别在0.02~10.97、0.06~28.41、0.04~72.29、0.59~1152.32、0.07~10.65和0.17~1165.58 mg·kg-1范围之间,其平均值分别为0.51、1.57、2.26、80.54、1.13和53.77 mg·kg-1.土壤As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb有效态量与全量之间的相关系数分别为0.06、0.53、0.44、0.69、0.39和0.82.除了As有效态量与土壤As总量相关性不显著外,其他元素如Cd、Cu、Zn、Ni和Pb与这些元素的土壤重金属总量之间均表现出显著的相关关系.计算土壤重金属的内梅罗综合污染指数,发现湘江流域的土壤重金属内梅罗综合污染指数范围在0.11~168.23之间,平均值为9.89,综合评价等级为1级,共有43个样品.处于2、3、4和5级水平的分别有8、5、3和13个样品.总体而言,湘江流域采集72个土壤样品中,重金属有效态含量达安全水平、警戒水平、轻污染水平、中污染水平和重污染水平所占的比率分别为60.5%、11.3%、5.6%、4.2%和18.3%.

结论:沿湘江流域采集了72个土壤样品,发现该流域土壤As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb含量分别在4.25~549.67、0.13~76.84、11.49~281.69、7.75~7234.81、5.50~56.65和8.60~2084.81 mg·kg-1范围之间,重金属的算术平均值分别为43.67、4.71、56.37、479.64、26.69和170.47 mg·kg-1.TCLP提取的重金属有效态含量与重金属全量之间存在着显著的相关关系(除As外).采用内梅罗综合污染指数进行评价,结果表明湘江流域重金属有效态含量达安全水平、警戒水平、轻污染水平、中污染水平和重污染水平所占的比率分别为60.5%、11.3%、5.6%、4.2%和18.3%.

来源出版物:环境科学, 2012, 33(1): 260-265入选年份:2013

中国湖泊水环境基准的研究进展

吴丰昌,孟伟,宋永会,等

摘要:中国湖泊污染形势严峻、生态健康效应复杂,亟需适合中国区域特点的水环境基准作为加强污染控制、治理和管理的理论依据,但目前我国湖泊水环境基准的系统研究尚未开展,该文从水环境基准的意义、概念、研究历史、现状和发展趋势等几个方面对中国湖泊水环境基准研究进行了剖析回顾和展望:首先阐述了开展区域性水环境基准研究的迫切性和科学意义,揭示了“科学确定基准”的内涵;然后详细回顾了国内外湖泊水环境基准的研究历史、现状及存在的关键问题,提出了湖泊水环境基准的“三性”原则(科学性、基础性和区域性),指出环境暴露、效应识别和风险评估是基准研究的三个关键环节;最后提出中国湖泊水环境基准的研究方向和发展趋势,该文强调:阐明中国水环境的演变规律和特征,需要开展水环境污染过程和生态毒理效应研究;建立具有我国区域特点的湖泊水环境基准理论、技术和方法体系是面向国际科学前沿和解决中国环境管理重大科技需求的重要任务,它既可推动中国毒理学、生物学、生态学及环境与生物地球化学等学科的发展,又可为湖泊流域的环境管理和污染防治提供技术支撑,整体提升我国环境保护科学研究的水平和国际地位.

关键词:湖泊;水环境基准;生态环境效应;环境管理;区域差异

来源出版物:环境科学学报, 2008, 28(12): 2385-2393入选年份:2013

不同污泥处理与处置工艺的碳排放

郭瑞,陈同斌,张悦,等

摘要:针对目前主流的污泥处理处置工艺,总结了各工艺碳排放情景及其影响因素.好氧堆肥、干化、土地利用、焚烧的碳主要以CO2的形式排放;而厌氧消化和填埋的碳排放以CH4为主.好氧堆肥的CO2排放当量较低,填埋的CO2排放当量较高.好氧堆肥、厌氧消化、填埋工艺分别可以通过改善通风状况、前处理和不同类型污泥联合处理、覆盖有机材料等方法实现碳减排.而降低能耗是干化和焚烧工艺碳减排的有效措施.土地利用可增加生物量,因此增加了碳汇能力.采用好氧堆肥-土地利用工艺路线处理处置污泥是减少碳排放的重要途径.

关键词:污泥;处理;处置;碳排放;温室气体

来源出版物:环境科学学报, 2011, 31(4): 673-679入选年份:2013

穗港晴沙两重天—2010年3月17—23日珠三角典型灰霾过程分析

吴兑,吴晟,李海燕,等

摘要:随着经济规模迅速扩大和城市化进程加快,大气气溶胶污染日趋严重,由细粒子气溶胶造成的能见度恶化事件越来越多,这些人类活动排放的污染物,可形成灰霾天气致使能见度下降.2010年3月17—23日,在珠三角地区发生了一次典型灰霾天气过程,同期20日左右,中亚、蒙古国与我国北方发生了当年沙尘天气影响范围最广的一次强沙尘暴过程,冷空气前锋22日凌晨到达穗港地区,但穗港两地空气质量发生了相反的变化,香港空气质量急剧恶化,气溶胶浓度超过700 μg·m-3,而珠三角腹地的广州、佛山、东莞的能见度和空气质量明显好转,出现了穗港晴沙两重天的奇观,亦引发了关于这次过程定性的争议.本文从天气分析、流场分析、遥感分析和气溶胶物理化学特征分析,探讨了这次过程的成因,结论是香港地区从东到西受到了源于浮尘的重度灰霾天气影响,能见度和空气质量急剧恶化,而珠三角腹地受冷空气影响,清除了持续6 d的灰霾天气,能见度和空气质量明显好转.

关键词:珠三角;灰霾;浮尘;冷空气;空气质量;粗细粒子质量比PM2.5/PM10

来源出版物:环境科学学报, 2011, 31(4): 695-703入选年份:2013

基于指标体系和层次分析法的洱海流域水环境承载力动态研究

李新,石建屏,曹洪

摘要:为了定量分析人口增长、经济发展、资源短缺和环境污染等因素对流域水环境的综合影响,根据水环境承载力概念模型并结合洱海流域水环境现状,建立了水环境承载力多目标优化模型.同时,选取人口、灌溉面积、国民生产总值(GDP)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)作为水资源和水质量承载力指标,并运用层次分析法(AHP)确定各指标对湖区水环境承载力的权重,最后,运用指标体系评价法分别计算出2003—2009年洱海流域水环境承载力.结果表明,流域内人口承载超标,经济承载压力增长显著,富营养化指标-总氮(TN)多数年份超标且波动较大;洱海流域水环境承载力过载与实际情况吻合,相对而言,水资源承载力影响程度更大.水环境承载力的研究可为该流域的经济发展规划、生态环境保护和水资源可持续利用提供科学的依据和建议.

关键词:水环境承载力;指标体系;洱海流域;层次分析法(AHP);国民生产总值(GDP);化学需氧量(COD)

来源出版物:环境科学学报, 2011, 31(6): 1338-1344入选年份:2013

流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制

孟伟,刘征,张楠,等

摘要:水环境质量基准与标准是有效实施环境水质目标的主要基础和管理依据.明确了水环境质量基准与标准的基本概念,系统地介绍了国外水环境质量基准与标准的研究、使用现状以及我国流域水环境污染和环境标准建立的特征,阐述了水环境质量基准与标准在环境毒理学评估、污染物风险识别、水生态污染效应、沉积物质量控制研究等方面的应用与发展趋势.结合我国水环境质量基准与标准研究的实际,提出了建立我国在新型污染物和复合污染水质基准两方面的研究内容,并对我国水质基准支持条件下的水生态安全以及污染物总量控制研究做进一步探讨.

关键词:流域水质目标管理;水环境;基准;标准;总量控制

来源出版物:环境科学研究, 2008, 21(1): 1-8入选年份:2013

基于GIS的桐庐县农村居民点空间格局研究

陈振杰,李满春,刘永学

摘要:以浙江省桐庐县为研究区,以DEM和1996—2004年桐庐县土地利用现状图为数据源,利用GIS空间分析方法,研究了1996—2004年桐庐县农村居民点空间格局及其变化特征.研究表明:①桐庐县农村居民点主要分布在河谷平原地区,且高山区的农村居民点呈现向河谷平原集中的趋势.②桐庐县农村居民点呈现出两条比较明显的分布带:一条是江南镇-桐庐镇-富春江镇,另一条是横村镇-莪山畲族乡-钟山乡.③桐庐县农村居民点空间分布模式主要有 3种:团状分布、带状分布、分散分布.在比较开阔的河谷平原地区农村居民点主要以团聚状分布;在比较狭窄的河谷地区,农村居民点主要以带状分布;而分散分布的农村居民点主要出现在海拔较高的山区.④地形等自然环境条件决定了桐庐县农村居民点的总体空间格局,但城镇发展、交通条件、政策引导对桐庐县农村居民点空间格局变化有着重要的影响.

关键词:GIS;农村居民点;空间格局;低山丘陵区;桐庐县

来源出版物:长江流域资源与环境, 2008, 17(2): 180-184入选年份:2013

闽江河口芦苇潮汐湿地甲烷通量及主要影响因子

仝川,曾从盛,王维奇,等

摘要:2007年利用静态箱-气相色谱仪法对闽江河口区最大的鳝鱼滩芦苇湿地和入侵种互花米草斑块涨潮前、涨落潮过程及落潮后甲烷通量季节动态进行了原位测定,并利用室内培养-气相色谱仪法测定了芦苇湿地不同土层土壤甲烷产生潜力.结果表明,鳝鱼滩芦苇湿地全年均属于大气甲烷的排放源,排放通量具有明显的季节变化;涨潮前、涨落潮过程和落潮后甲烷通量大小并无一致的规律,平均排放通量分别为5.13、5.06和4.74 mg·m-2·h-1,差异不显著,其中涨落潮过程排放到潮水和大气环境的甲烷通量分别为2.98和2.08 mg·m-2·h-1.互花米草入侵斑块年均甲烷排放通量(11.02 mg·m-2·h-1)明显高于芦苇湿地年均甲烷排放通量(4.98 mg·m-2·h-1),互花米草入侵明显增加了闽江河口区湿地的甲烷排放通量.芦苇湿地0~40 cm土壤中甲烷产生潜力范围为0.029~0.123 μg·g-1·d-1,0~5 cm土层的甲烷产生潜力最大,且与其它土层差异显著(P<0.05).气温、土壤温度和地上生物量对芦苇湿地甲烷排放影响显著(P<0.05),落潮后芦苇湿地甲烷排放通量与盐度有负相关关系.

关键词:甲烷通量;芦苇;涨落潮;季节动态和日动态;互花米草入侵;闽江口

来源出版物:环境科学学报, 2009, 29(1): 207-216入选年份:2013

江苏省1996年至2007年碳排放效应及时空格局分析

张秀梅,李升峰,黄贤金,等

摘要:本文通过对江苏省1996—2007年碳排放效应分析得出:①江苏省近12年碳排放总量年均增长14%,2007年达到14370万t,碳排放增长过快问题突出;②提出了地均碳排放强度和地均建设用地碳排放强度两个新指标,并计算得出2007年全省地均碳排放强度和地均建设用地碳排放强度分别达到2.06 t/hm2和84.32 t/hm2:③2007年江苏全省碳排放量、地均碳排放强度和地均建设用地碳排放都呈现苏南>苏中>苏北的分布格局,13市地均碳排放强度差异显著,其排放强度总体与经济发展水平呈正相关;建设用地碳排放对总碳排放贡献最大是各地市共同之处;(④江苏省碳排放强度与人均GDP呈倒U型曲线关系,曲线的拐点在(2.0~2.1)万元/人附近;⑤能源消耗是碳排放的主体,建设用地是最主要的碳源,1996—2007年全省虽然其碳排放总量呈上升趋势,但全省万元CDP碳排放强度从2004年开始逐年下降的,说明江苏全省碳减排已取得一定成效,但减排压力仍然巨大,减排工作任重道远.

关键词:碳排放;碳排放强度;空间格局;江苏省

来源出版物:资源科学, 2010, 32(4): 768-775入选年份:2013

关于中国生态补偿机制建设的几点思考

李文华,刘某承

摘要:随着我国经济的迅速发展,生态和环境问题已经成为阻碍社会发展的瓶颈.而在环境保护和生态建设的实践中,结构性的经济政策缺位,使得生态效益及相关的经济效益在保护者与受益者、破坏者与受害者之间的不公平分配.因此,必须尽快建立科学的生态补偿机制,以调整相关利益各方生态及其经济利益的分配关系,促进协调发展.基于长期的理论研究与实践调查和分析,本文明晰了中国生态补偿的概念与原则,分析了补偿的标准与途径,构建了中国生态补偿机制的政策框架,同时就我国加快建立生态补偿机制提出若干政策建议.

关键词:生态补偿;机制;政策框架;中国

来源出版物:资源科学, 2010, 32(5): 790-796入选年份:2013

河湖水系连通研究的若干问题与挑战

李原园,郦建强,李宗礼,等

摘要:经济社会发展和生态环境保护对水资源支撑和保障能力提出了新的、更高的要求,河湖水系连通已经成为国家江河治理的重大课题,迫切需要深入研究其理论基础与关键技术体系.目前国内外的研究比较零散,尚未形成一个科学的理论体系.本文分析了河湖水系连通的三大功能:提高水资源配置能力、改善河湖生态环境和增强抵御水旱灾害能力.河湖水系是一种泛地域尺度概念,不同的空间尺度表现出显著的差异性,根据我国的实际情况,可从国家、区域、流域3个尺度开展研究.随着经济、社会的发展和环境的变化,未来的研究将面临一系列挑战,如河湖水系格局与社会经济发展格局不匹配、气候变化不确定性带来的问题、研究的学科交叉性与综合性等等.

关键词:河湖水系连通;水资源配置;河湖健康;水旱灾害;研究尺度

来源出版物:资源科学, 2011, 33(3): 386-391入选年份:2013

好氧颗粒污泥的研究进展

王建龙

摘要:目的:好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge)是20世纪90年代发展起来的一项废水生物处理新技术.污泥颗粒化是指废水生物处理系统中的微生物在适当的环境条件下,相互聚集形成一种密度较大、体积较大、体质条件较好的微生物聚集体.按照微生物代谢过程中电子受体的不同,颗粒污泥可分为好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥两类.厌氧颗粒污泥已经得到了较深入研究,然而好氧颗粒污泥的研究相对较少.好氧颗粒污泥以其一系列优势,在废水生物处理中的研究和应用引起了人们极大的关注,正成为废水生物处理领域研究中的热点,近年来取得较大进展.本文对好氧颗粒污泥的研究和应用现状进行了综合评述,对好氧颗粒污泥的未来研究方向进行了分析及展望.

方法:以“好氧颗粒污泥”、“颗粒化”和“废水处理”为主题词,在中国期刊网(CNKI)和Web of Knowledge等数据库中查阅了国内外近十多年来公开发表的关于好氧颗粒污泥的形成及其在废水处理应用方面的重要文献,结合自己的科研成果,利用文献计量学和统计学方法,对其中260余篇文献进行了系统的归纳、整理和分析.

结果:好氧颗粒污泥主要具有以下优势:好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,可以有效提高反应器的污泥浓度和容积负荷;颗粒污泥结构密实,可削弱有毒物质对微生物的影响,增强对一些较为敏感的细菌(如硝化菌)的保护,因而有利于提高系统的处理能力和稳定性;相比于厌氧颗粒污泥,好氧颗粒污泥启动期短,可在常温下培养运行;好氧颗粒污泥不仅能处理低浓度废水,如城市污水等,而且在处理高浓度有机废水时,也可达到很高的去除率,且不需后续处理;好氧颗粒污泥具有较强的脱氮除磷能力.因此,好氧颗粒污泥作为新兴的废水处理技术,受到广泛关注.文献分析结果表明,好氧污泥颗粒的研究目前主要集中在以下方面:(1)好氧颗粒污泥性质方面的研究.主要研究内容包括颗粒污泥的形态及粒径、沉降性能、密度与强度、生物活性、细胞表面疏水性、胞外多聚物等.(2)好氧颗粒污泥结构方面的研究.包括颗粒污泥的微生物多样性研究、微生物发布、空隙与通道、EPS分布等.应用现代分子生物学和显微技术,如荧光原位杂交技术(Fluorescent in situ Hybridization,FISH)、共聚焦显微镜(Confocal Laser-Scanning Micorscopy,CLSM)、变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)、DNA测序、扩增核糖体限制性酶切片段分析(Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis,ARDRA)等技术,人们研究了好氧颗粒污泥的微生物学,结果发现好氧颗粒污泥的微生物组成十分丰富.(3)颗粒污泥的培养条件、形成机理及影响因素方面的研究.人们研究了各种不同的因素对颗粒污泥的培养及形成的影响,主要包括有机负荷、基质成分、剪切力、沉淀时间、运行周期、进水模式、微生物饥饿期、反应器结构、溶解氧、温度等,探讨了颗粒污泥的形成机理,从反应器的运行条件方面、物理化学方面及微生物学等方面,对好氧颗粒的形成提出了可能的解释.(4)好氧颗粒污泥的应用研究.好氧颗粒污泥的应用研究利用主要包括高浓度有机废水处理、城市污水处理、有毒污染物降解、废水脱氮除磷、重金属及放射性核素的去除以及实际工业废水的处理等.(5)全自养硝化颗粒污泥的研究.利用无机基质培养全自养硝化颗粒污泥,可以充分提高硝化菌在颗粒污泥中的比例.全自养硝化颗粒污泥在脱氮能力、沉降性能和反应器内污泥浓度等方面都优于异养颗粒污泥.因此,自养硝化颗粒污泥能很好地提高好氧颗粒污泥的脱氮能力和稳定性,在废水生物脱氮方面将发挥重要作用.

结论:好氧污泥颗粒化的研究主要集中在两个方面,一方面是从宏观层面探讨颗粒化的形成模式,优化运行参数以达到更好的颗粒化效果;另一方面是从微观层面研究颗粒污泥的形成机理,探讨微生物菌群及其他化学成分在污泥颗粒化过程中所起的作用.随着对好氧颗粒污泥研究的不断深入,将好氧颗粒污泥应用于实际废水处理得到越来越多的关注.好氧颗粒污泥的形成机理、颗粒污泥的微生物特性、颗粒污泥的长期运行稳定性及其工业化应用,将是今后需要重点关注的研究方向.

来源出版物:环境科学学报, 2009, 29(3): 449-473入选年份:2013

中国碳排放量测算及影响因素分析

蒋金荷

摘要:研究碳排放问题首先需要对碳排放量进行估算.本文首先根据国家、地区、行业不同的能源消费特征和可利用的统计数据,提出了不同层次的碳排放量测算方法,并估算了全国、各个行业、各省市区的碳排放量.基于指数分解方法的特点,利用碳排放的完全指数分解方法—对数平均Divisia指数(LMDI法)定量分析了中国1995—2007年碳排放变化的影响因素和贡献率,影响因素包括4种,即经济规模效应、结构效应、能源强度效应和碳强度效应.分解模型结果表明,不同时期这4种效应对碳排放变化的贡献率是不同的,1995—2007年对碳排放增加影响最大的因素是经济发展.结果也提醒国家需要对这一时期内的产业政策、能源发展措施等方面进行反思.

关键词:碳排放量;分解分析;Divisia指数法;能源效率;经济增长;碳排放强度;中国

来源出版物:资源科学, 2011, 33(4): 597-604入选年份:2013

膜-生物反应器在我国的研究与应用新进展

黄霞,曹斌,文湘华,等

摘要:膜-生物反应器(MBR)作为一种污水处理新技术,其研究和应用在我国受到了广泛关注.主要以 1995—2006年发表在国内中文期刊上的关于MBR研究与应用的700多篇文献为基础,分析了与MBR构型、应用领域和研究机构等相关的文献数量分布,综述了在MBR新工艺、膜污染及其控制技术和污水处理类别等方面的研究进展,总结了MBR在污水再生利用中的应用概况,指出了未来MBR技术研究的挑战和工业应用的发展方向.

关键词:膜-生物反应器;污水处理;学术研究;工业应用;文献综述

来源出版物:环境科学学报, 2008, 28(3): 416-432入选年份:2013

2000年—2006年东北地区植被NPP的时空特征及影响因素分析

国志兴,王宗明,张柏,等

摘要:东北地区作为全球变化的敏感区域,分析其植被生产力变化特征及其对气候变化的响应具有重要意义.该文基于EOS/MODIS卫星遥感资料,对东北地区植被净初级生产力(NPP)变化的时空特征及主要影响因素进行分析.结果显示,2000—2006年,我国东北地区植被年NPP主要集中在(200~400)gC/(m2·年)区间,平均值为400.85 gC/(m2·年),高于同期全国植被年平均NPP(360.97 gC/(m2·年))11.02%.长白山地、大兴安岭和小兴安岭等森林分布区年平均NPP较高,辽河平原、松嫩平原和三江平原农业区及呼伦贝尔草原东部草原区次之,而呼伦贝尔草原西部草原区,松嫩平原西部的农牧交错区及内蒙古赤峰市农牧交错区年平均NPP最小.对东北地区主要植被类型的年均NPP分析,针阔叶混交林年均NPP最大,草地年均NPP最小.一元线性回归分析表明,东北地区2000—2006年年均NPP变化特征以基本不变的趋势为主,年均NPP增加的面积略高于减少的面积,占东北地区总面积的30.51%,减少地区的面积占总面积的27.43%.土地覆被变化是影响植被NPP变化的重要影响因素之一.植被NPP与气候因子的相关性分析表明,降水是影响东北地区陆地植被净初级生产力的主要因素.

关键词:净初级生产力;NPP;MODIS;东北地区

来源出版物:资源科学, 2008, 30(8): 1226-1235入选年份:2013

北京及周边地区一次典型大气污染过程的模拟分析

马锋敏,高庆先,周锁铨,等

摘要:利用区域中尺度大气数值预报模式(MM5)和美国国家海洋和大气局(NOAA)后向轨迹模式(HYSPLIT-4),对2002年10月7—13日发生在北京及周边地区的典型大气污染过程进行了模拟与分析,揭示了该污染过程的形成机理和生消过程.结果表明:该污染过程具有区域性特征,是由本地污染源和外来污染源在特殊的气象条件下共同造成的混合型污染.HYSPLIT气流来向轨迹分析表明,北京周边地区的污染对北京有显著影响,南部周边城市污染物外源的输入是造成北京地区重污染的主要原因.

关键词:数值模式;空气污染;气象条件;区域

来源出版物:环境科学研究, 2008, 21(1): 30-36入选年份:2013

紫色土坡耕地硝酸盐淋失特征

朱波,汪涛,况福虹,等

摘要:利用具有壤中流测定功能的径流小区的定位观测结合土壤剖面硝酸盐累积的动态分析,研究了紫色土坡地硝酸盐淋失特征.结果表明,紫色土坡地硝酸盐呈旱季累积,雨季淋失的特点,而壤中流是紫色土硝酸盐淋失的主要通道.紫色土为土层浅、土壤下伏透水性极弱的紫色泥页岩,同时夏季降雨丰富,壤中流极为发育,2003—2005年壤中流平均流量为169.7 mm,占雨季径流量的52.42%,其中,NO3-N含量持续偏高,2003—2005年平均含量高达14.92 mg·L-1.3年平均随壤中流淋失的硝态氮达27.98 kg·hm-2,占年施肥量的10.0%,硝酸盐淋失具有季节与年际间差异,淋失负荷主要受壤中流流量影响.紫色土坡地硝酸盐随壤中流大量淋失不仅造成当地浅层地下水硝酸盐污染,而且将加剧长江三峡库区水环境压力.

关键词:硝酸盐淋失;壤中流;迁移通量;坡地;紫色土

来源出版物:环境科学学报, 2008, 28(3): 525-533入选年份:2013

环境健康风险评价中我国居民暴露参数探讨

王宗爽,段小丽,刘平,等

摘要:暴露参数是人体暴露和健康风险评价中的关键性参数,根据我国居民人群的基本体征参数和相关调查统计数据,在借鉴和参考了美国环境保护署(US EPA)建立暴露参数的方法学基础上,探讨了我国居民呼吸、饮食、皮肤等的暴露参数.结果表明:我国居民呼吸速率为5.71~19.02 m3/d,18岁以下人群各种活动强度下男性和女性的呼吸速率几乎一样,而18~60岁的男性呼吸速率明显大于女性;我国成年人饮食量为1176.3 g/d,主要食用米、面及其制品,分别占总饮食量的23%和13%;我国成年男性的皮肤表面积为1.697 m2,成年女性为1.531 m2;我国成年男性平均体质量为62.70 kg,成年女性平均体质量为54.40 kg;我国居民的各种暴露参数与美国相差2.5%~33.3%,若在同等条件下参考国外暴露参数开展暴露和健康风险评价可能带来较大的偏差,开展全国范围内系统的暴露参数调查研究工作迫在眉睫.

关键词:暴露参数;健康风险;中国居民;摄入;呼吸;皮肤

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(10): 1164-1170入选年份:2013

应用物种敏感度分布法研究中国无机汞的水生生物水质基准

张瑞卿,吴丰昌,李会仙,等

摘要:基于中国的水生生物区系特征,筛选了包括植物、无脊椎动物和脊椎动物等90个水生生物的急性毒性数据,使用物种敏感度分布法探讨了各类物种的敏感度分布特征,推导了中国无机汞的水生生物水质基准.结果表明,甲壳类生物对无机汞最为敏感,Log-Slogistic3对各组数据拟合效果最佳.基于对全部数据的拟合结果,得出无机汞的急性水质基准和慢性水质基准分别是 1.743和0.467 μg·L-1.该基准值与其他国家使用类似统计外推法得到的基准值在同一数量级,但也存在着差异,反映了各国水生态系统物种组成的差异.中国无机汞水生生物水质基准的建立,旨在保护中国地表水生态系统中的水生生物免受无机汞的高浓度急性暴露以及低浓度慢性暴露产生的毒害效应.比较不同水体无机汞的浓度水平发现,除嘉陵江水体溶解态汞可能会对水生生物具有潜在风险外,西南地区地表水活性汞均不会对水生生物产生危害.

关键词:物种敏感度分布法;无机汞;水生生物;水质基准

来源出版物:环境科学学报, 2012, 32(2): 440-449入选年份:2012

交通活动对公路两侧土壤和灰尘中重金属含量的影响

郭广慧,雷梅,陈同斌,等

摘要:为了解公路交通带来的重金属污染及其在公路两侧土壤中的分布规律,对相关研究结果的分析表明,含铅汽油、润滑油的燃烧,汽车轮胎、刹车里村的机械磨损等是公路两侧土壤和灰尘中重金属污染的重要来源.机动车辆排放的含重金属颗粒物或直接沉积在路面灰尘中,或通过干湿沉降沉积在公路两侧的土壤中,使得公路两侧土壤和灰尘中重金属出现不同程度的积累.一般地,公路两侧土壤中重金属含量随着距公路距离的增加呈指数形式下降.公路两侧土壤中重金属的含量及其分布格局因受交通流量、车辆类型、地形与路况、绿化带配置和风、降雨等气象条件的影响而异.

关键词:机动车;重金属;公路灰尘;公路两侧土壤

来源出版物:环境科学学报, 2008, 28(10): 1937-1945入选年份:2013

生物吸附法去除重金属离子的研究进展

王建龙,陈灿

摘要:本文对生物吸附去除重金属污染的研究和应用现状进行了综合评述.首先,介绍了细菌、真菌、藻类这3类研究较多的生物吸附剂,比较了它们对重金属离子的吸附容量,并简要介绍了一些新型的吸附剂.然后,讨论了生物吸附的影响因素、吸附机理、吸附剂的预处理和固定化、吸附等温式和吸附动力学模型等.最后,介绍了生物吸附法的应用情况.本文还展望了生物吸附法研究和应用的两个可能发展方向,一是利用包括生物吸附在内的多种工艺的综合技术,特别是利用活细胞来处理实际废水.二是开发出类似于离子交换树脂的商业化生物吸附剂,并努力开拓商业市场.

关键词:生物吸附;重金属;吸附等温式;吸附动力学;废水处理;生物吸附剂

来源出版物:环境科学学报, 2010, 30(4): 673-701入选年份:2013

南京北郊大气细颗粒物的粒径分布特征

钱凌,银燕,童尧青,等

摘要:根据2006年7—12月南京北郊大气细颗粒物的观测资料,研究了粒径0.01~2.5 μm颗粒物的浓度变化和粒径分布特征.结果表明,该地区大气细颗粒物数浓度比较高,达 104个/cm3,其中超细粒子(粒径 0.01~0.1 μm)对总粒子数浓度贡献较大,约占87%.夏、秋、冬季的数浓度谱分布均呈单峰型结构,峰值集中在0.02~0.05 μm;大气细颗粒物数浓度在正午太阳辐射最强时达到峰值;降雨对细颗粒物的去除作用明显.夏季的超细粒子浓度最高,可能与高温、高湿的气象条件有关,同时,较强的太阳辐射也使得该季节大气细颗粒物的生成率较高.

关键词:大气细颗粒物;数浓度;粒径分布;气象因子

来源出版物:中国环境科学, 2008, 28(1): 18-22入选年份:2013

太湖表层沉积物中PAHs和PCBs的分布及风险评价

陈燕燕,尹颖,王晓蓉,等

摘要:采用GC-EI-MS联用技术分析了太湖18个表层沉积物样品中多环芳烃(PAHS)和多氯联苯(PCBS)的含量.共检出28种PAHS,其总浓度范围为90.6~1.04×103ng/g.其中16种优控PAHS的浓度范围为63.1~885 ng/g,最高浓度出现在竺山湖;56种PCBS的浓度范围为1.35~13.8 ng/g,最高浓度出现在新塘港.利用分子比和因子分析,多元线性回归模型分析PAHS的来源,结果显示,太湖PAHS主要来源于燃烧,其中木柴、煤炭燃烧和油料燃烧的贡献率分别为45%和50%.PCBS同族体组成分析结果表明,PCBS的同系物组成呈现AROCLOR 1242和AROCLOR 1254的混合来源特征.太湖表层沉积物中PAHS和PCBS的二嘑(口英)毒性当量(以TCDD计)范围为0.64~33.35 pg/g,风险评价结果表明.太湖沉积物中的PAHS和PCBS尚未对周围环境造成不利影响.

关键词:多环芳烃;多氯联苯;太湖;源解析;风险评价

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(2): 118-124入选年份:2013

我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价

陈仁杰,陈秉衡,阚海东

摘要:搜集2006年我国113个主要城市的PM10年均浓度和当年我国城市居民的健康资料,评价大气PM10污染对我国113个主要城市的居民健康影响,并粗略估算了相关的健康经济损失.结果表明,2006年大气PM10污染对我国113个城市的居民造成了较大的健康损失,可引起 29.97万例过早死亡,9.26万例慢性支气管炎,762.51万例内科门诊,16.59万例心血管疾病住院和 8.90万例呼吸系统疾病住院.折算成货币,总归因健康经济损失为3414.03亿元,其中由过早死亡造成的损失占87.79%.

关键词:PM10;大气污染;城市居民;健康影响;经济学评价

来源出版物:中国环境科学, 2010, 30(3): 410-415入选年份:2013

土壤有机质对土霉素在土壤中吸附-解吸的影响

鲍艳宇,周启星,万莹,等

摘要:采用批量平衡方法,研究了土霉素在原土及去除有机质土壤中的吸附和解吸.结果表明,土霉素在原土和去除有机质土壤中的吸附和解吸等温线均不同程度地偏离线性模型,其中FREUNDLICH模型可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合,在不同土壤以及不同土壤处理中的拟合相关系数(R)均达到极显著水平.去除有机质能够降低土霉素在土壤中的吸附容量(IGKF),但增加了吸附强度(1/N).土霉素在土壤上的解吸过程存在明显的滞后现象,在所设土霉素浓度范围内,土霉素在褐土和红壤中的平均滞后系数(HIA)分别为0.039和0.015;去除有机质后的褐土和红壤对土霉素的解吸滞后现象显著增强(P<0.01),其HIA分别增加到0.068和0.028.

关键词:土霉素;吸附;解吸;土壤有机质;土壤

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(6): 651-655入选年份:2013

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献

李林锋,年跃刚,蒋高明

摘要:通过研究人工湿地植物对氮、磷的吸收能力,评价植物吸收在人工湿地脱氮除磷方面的贡献.结果表明,不同湿地植物其组织中W(TN)和W(TP)差异极显著,湿地植物对TN和TP的吸收量分别为6.1~94.0和0.5~9.0 g/(m2·a).按全年衡算,湿地植物对TN和TP的吸收量分别占人工湿地TN和TP去除量的0.6%~17.3%和1.4%~41.2%.但由于湿地植物吸收的TN和TP中有相当一部分是储存在湿地植物的地下部,通过收获植物地上部的TN和TP吸收量仅占人工湿地TN和TP去除量的0.3%~14.1%和0.8%~19.6%.由此可见,湿地植物的直接吸收在人工湿地系统氮、磷去除中不占重要地位,人工湿地植物的选择和利用应该更注重其间接生态效应的发挥.

关键词:湿地植物;人工湿地;氮磷去除

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(3): 337-342入选年份:2013

中国酸雨研究现状

张新民,柴发合,王淑兰,等

摘要:中国酸雨区是继欧洲和北美之后的世界三大酸雨区之一,迫切需要科学有效的酸雨污染控制对策和措施,而及时总结酸雨研究现状是科学控制酸雨的重要基础.综述了近年来中国酸雨的研究发展历程、空间分布特征、成因和控制对策的研究结果.结果表明:中国降水化学组成仍属硫酸型,但正在向硫酸-硝酸混合型转变;南方酸雨区范围无明显变化,北方酸雨区继续扩展;强酸雨区范围为1994年以来最大,但酸度有所减弱;总体来看,与过去几年相比,2008年全国酸雨形势有所恶化.最后对酸雨成因和控制对策进行了概述.

关键词:研究现状;酸雨;中国

来源出版物:环境科学研究, 2010, 23(5): 527-532入选年份:2013

上海地表灰尘重金属污染的健康风险评价

常静,刘敏,李先华,等

摘要:对上海中心城区文教区、居民区和城市广场等儿童日常活动区域代表样点进行定期采样,共采集48个地表灰尘样品,应用美国EPA人体暴露风险评价方法对地表灰尘重金属进行健康风险评价.结果表明,研究区域地表灰尘重金属污染较为严重,Zn、Pb、Cu和Cd平均值分别为上海市土壤背景值的6~8倍,Ct和Ni超出2~3倍.暴露模型计算表明,重金属慢性每日平均暴露量为手-口接触摄入量皮肤吸收量吸入空气量,经手-口接触行为直接摄入是儿童地表灰尘暴露风险的主要途径.重金属非致癌风险PBCRNICUZNCD,均小于非致癌风险闽值L,对人体不会造成健康危害;致癌重金属致癌风险CRNICD,均低于癌症风险阈值,表明不具有致癌风险.

关键词:地表灰尘;重金属;暴露量;健康风险评价;上海市

来源出版物:中国环境科学, 2009, 29(5): 548-554入选年份:2013

红枫湖沉积物中重金属污染特征与生态危害风险评价

黄先飞,秦樊鑫,胡继伟,等

摘要:调查了红枫湖沉积物中重金属的含量、分布特征与富集情况.分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和红枫湖周边环境土壤的背景值为参比值,对红枫湖沉积物中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了探讨,并结合瑞典学者LARS H(A)KANSON潜在生态危害指数法对红枫湖沉积物中重金属的生态危害进行了评价.结果表明:该湖泊沉积物中重金属含量分布呈现一定的区域特征,北湖湖区重金属平均含量高于南湖湖区;以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值为参比值,重金属的富集顺序为 Cd>Hg>As>Cu>Zn>Pb,污染水平顺序为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn;以红枫湖周边环境土壤平均值为参比值,重金属的富集顺序为 Cu>Cd>Zn>As>Pb>Hg,污染水平顺序为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn.

关键词:红枫湖;沉积物;重金属污染;风险评价

来源出版物:环境科学研究, 2008, 21(2): 18-23入选年份:2013

上海市主要饮用水源地水重金属健康风险初步评价

孙超,陈振楼,张翠,等

摘要:对上海市主要饮用水源地(黄浦江上游地区和陈行水库)水中重金属含量进行了调查研究,并应用水环境健康风险评价模型对其进行健康风险的初步评价.结果表明,黄浦江上游和陈行水库由致癌物质Cr,As,Cd通过饮水途径引起的个人年健康风险平均值分别表现为Cr>As>Cd和As>Cr>Cd,风险值为10-1~10-1A-1,Cr和A目的风险值高于部分机构推荐的最大可接受风险水平(1×10-6A-1),而低于国际放射防护委员会(ICRP)和美国环境保护署(US EPA)的推荐值(5×10-5和1×10-4A-1),成为上海市饮用水源地主要的致癌因子;黄浦江上游和陈行水库由非致癌物质 Pb,Cu,Zn,Hg导致的个人年健康风险平均值分别表现为Pb>Cu>Zn>Hg和Hg>Cu>Pb>Zn,风险值为10-12~10-10A-1.各采样点重金属类致癌物质的风险值明显高于非致癌物质.

关键词:上海市;重金属;饮用水源地;健康风险

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(1): 60-65入选年份:2013

沸石的载铁改性及饮用水除氟试验研究

赵良元,胡波,朱迟,等

摘要:为避免使用含铝材料,采用新方法制得载铁改性斜发沸石,并通过一系列静态及动态试验对其除氟性能及影响因素进行了研究.结果表明:经过改性活化的斜发沸石滤料的除氟容量(DC)得到显著提高,静态达0.665 mg/g,动态达0.2 mg/g,分别约为原沸石除氟容量(0.03 mg/g)的20和7倍.载铁改性斜发沸石对F的吸附符合LANGMUIR吸附等温模式,其最适pH为6~7,氟吸附速率快,再生稳定;同时其也能高效去除饮用水中的锰离子,除锰容量(MRC)达2.442 mg/g.对高氟地下水的处理效果证明,该滤料不仅降氟达到国家饮用水标准,而且具有再生简易、使用寿命长等特点.

关键词:载铁;斜发沸石;高氟饮用水;除氟

来源出版物:环境科学研究, 2008, 21(1): 168-173入选年份:2013

镉的淡水水生生物水质基准研究

吴丰昌,孟伟,曹宇静,等

摘要:镉是一种有毒重金属,具有高毒性、难降解和易残留等特点,会对水生生物及水生态系统产生有害影响.为有效控制镉给水生生物带来的不利影响,亟需开展镉的水生生物基准研究,为水质标准的制订提供依据.以我国淡水生态系统及其生物区系为保护对象,结合大量国内外文献报道的镉对我国淡水生物区系中代表物种的毒理学数据,运用评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法等当前国际上广泛使用的基准推导方法,研究我国淡水中镉的基准值及其推导过程.结果表明:评价因子法得出的基准值为单值,其值为0.15 μg/L;毒性百分数排序法得出的基准值包括基准最大浓度和基准连续浓度,二者分别为7.30和0.12 μg/L;物种敏感度分布法得出的基准值分为短期危险浓度和长期危险浓度,二者分别为32.50和0.46 μg/L.比较了3种方法的优缺点,以及与国内外已有研究基准值之间的差异及形成原因,分析了影响镉的水生生物基准的关键因素.

关键词:镉;水生生物基准;评价因子法;毒性百分数排序法;物种敏感度分布法

来源出版物:环境科学研究, 2011, 24(2): 172-184入选年份:2013

近20年盘锦湿地变化特征及影响因素分析

徐玲玲,张玉书,陈鹏狮,等

摘要:辽河三角洲是我国和亚洲最大的暖温带滨海湿地,盘锦湿地即位于辽河三角洲的核心地带.通过对不同时期卫星遥感资料的对比解译和分类提取,定量分析了近20年盘锦湿地的变化特征;同时从气候变化、土地利用等角度分析了盘锦湿地变化的主要影响因子.结果表明:过去20年来盘锦地区的土地利用格局发生了显著变化,自然湿地正逐渐被农田等人工用地取代,呈现自然湿地面积锐减、人工湿地面积逐渐增多的趋势,变化幅度较大的依次为水体(65.2%)>滩涂(21.1%)>水田(20.1%).湿地水域面积与年降雨量之间存在极显著的正相关关系.气候暖干化、土地资源的不合理开发利用等自然和人为因素的耦合作用是盘锦湿地退化的主要原因.

关键词:滨海湿地;盘锦;遥感;动态变化

来源出版物:自然资源学报, 2009, 24(3): 483-490入选年份:2013

上海市能源消费碳排放分析

赵敏,张卫国,俞立中

摘要:根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2006年版碳排放计算指南中的计算公式和碳排放系数缺省值,计算了上海市1994—2006年能源消费碳排放量.结果表明:1994年以来碳排放量逐年增加,碳排放强度不断下降,由1994年的2.51 T/(104元)降到2006年的1.07 T/(104元).通过比较2005年上海与全国以及主要经济大国间的碳排放量、碳排放强度和人均碳排放量发现,上海市能源消费碳排放量占全国的3.5%;碳排放强度低于全国和全球水平,但比英国、德国、日本高;人均碳排放量为2.7 T/A,是全国和全球平均水平的2倍多,低于美国、澳大利亚和加拿大.从能源利用效率、经济增长方式、能源结构以及经济结构等角度分析了碳排放强度下降的原因,其中能源结构调整引起的平均碳排放系数下降和第三产业比重上升是主要原因.

关键词:能源;碳排放;上海市

来源出版物:环境科学研究, 2009, 22(8): 984-989入选年份:2013

白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析

张婷,刘静玲,王雪梅

摘要:作为海河流域重要湖泊湿地,白洋淀的水环境直接影响着流域生态健康和环境安全.综合运用灰色聚类法、综合污染指数和单因子污染指数法探讨白洋淀水质时空变化规律及关键影响因子.在时间序列上,白洋淀水质1973—2007年年际变化总体呈现出恶化趋势,劣于Ⅲ类水水质,由20世纪70年代的14.3%上升到2000年以后的83%,水质恶化严重;2006年内水质变化综合污染指数春(52.9)>夏(11.4)>冬(9.81)>秋(8.88),且TP的综合污染指数最高达到14.86,BOD5综合污染指数最低为7.67.空间分布上,以南刘庄为核心的西北部区域污染最为严重,其次为白洋淀东北部区域的烧车淀、王家寨、光淀张庄、枣林庄和圈头;采蒲台和端村的东南和西南区域污染最轻.通过对自然和社会影响因素的比较分析,结果表明,影响白洋淀水质的关键自然因子是入淀水量,从1973—2007年,历年入淀水量远达不到淀区最小需水量.社会因子包括产业和产业结构两方面因子,产业因子有保定市第一产业、安新县第二产业和保定市第三产业,相关系数分别为0.771、0.708和0.624;产业结构因子有安新县工业和安新县渔业和保定市农业的发展,相关系数分别为 0.746、0.734和 0.661.此外,安新县和保定市人口增长与水质的相关系数也分别达到0.731和0.690.建议:①控制入淀水质、淀区面源和内源污染;②空间上分区管理,可分为污染控制区、综合改善区和生态恢复区;③加强生态的监测和预警,完善白洋淀流域环境公共政策和产业环境管理.

关键词:白洋淀;水质时空分布;综合指数;灰色聚类;影响因子

来源出版物:环境科学学报, 2010, 30(2): 261-267入选年份:2013

基于多时相NDVI数据的复种指数提取方法研究

朱孝林,李强,沈妙根,等

摘要:多熟种植是中国重要的种植制度,在农业生产中具有重要的地位.复种指数反映了耕地实际利用强度,及时获取其空间分布信息是国家农业决策的基础.论文在重新理解和定义复种指数的基础上,提出了一种基于NDVI曲线迭代修正的复种指数遥感提取方法,并以SPOT/VGT多时相NDVI数据为基础,提取了1999—2004年中国北方17省市区农用地的复种指数.结果表明:提取的复种指数空间分布符合我国耕作制度区划,基于目视解译的样点检验总体精度为95.24%,KAPPA系数为0.9057,与根据统计数据得出的复种指数结果的线性回归斜率为0.9288(R2=0.9159,P<0.001),表明该方法能够准确快捷地提取复种指数,及时地为农业和土地管理部门提供耕作制度的空间信息.

关键词:复种指数;空间分布;迭代修正;NDVI序列

来源出版物:自然资源学报, 2008, 23(3): 534-544入选年份:2013

气候变暖对中国热量资源分布的影响分析

缪启龙,丁园圆,王勇,等

摘要:目的:热量资源是自然区域和自然带划分的重要依据,是农业生产的重要自然资源.衡量某地区热量资源的主要指标是大于等于某一界限温度的积温及其相应的持续天数.在气候变暖背景下,全面系统地阐述中国热量资源变化现状的研究尚未见.本文依据中国520个气象站1951—2005年的日平均温度资料,得出各年代的≥10℃、≥0℃积温和持续天数分布的变化,进而分析了气候变暖对中国热量资源分布的影响.

方法:本文所用资料来源于中国气象局提供的全国740个气象台站1951—2005年的逐日日平均温度数据集.经过短序列站点剔除和缺失资料插补等预处理得到520个站点逐日日平均温度资料.为了消除日平均温度逐日变化的不稳定波动,显示出温度变化的平稳性,一般采用5d滑动平均法来确定某一年份稳定通过某界限温度的起止日期.按照上述方法,本文选取10℃和0℃两个界限温度,对日平均温度资料进行计算,得到≥10℃、≥0℃的起始日期和终止日期,进而累加此时间段内的日平均温度,即得到≥10℃、≥0℃积温;同样累加起止日期之间的天数,即得到≥10℃、≥0℃持续天数.利用统计方法分析了气候变暖对中国热量资源分布的影响.

结果:本文主要研究气候变暖对中国≥10℃、≥0℃积温和持续天数分布的影响,得出如下结果:(1)在气候变暖的背景下,对中国520个站的变化趋势进行统计,≥10℃积温增加的站数占统计站点数的94.23%,≥0℃积温增加的站数占统计站点数的95.58%;≥10℃持续天数增加的站数占统计站点数的90.38%,≥0℃持续天数增加的站数占统计站点数的77.31%.尤其,从20世纪80年代开始伴随着全球变暖加剧,积温和持续天数增加比较明显.(2)中国≥10℃、≥0℃积温的以100°E经度为界,东部增幅大,西部增幅小;积温的等值线在东部平原地区不断北移,从南方到北方推进速度不断加大,以北方最快达到约2.5个纬距,在西部地区由于地形复杂,积温等值线变化较小,在高山和高原发现有向高海拔地区抬升的趋势.(3)中国≥10℃、≥0℃持续天数以100°E经度为界,在东部增幅大,西部增幅小;持续天数的等值线在东部地区不断向北移动,以平原地区移动较大,等值线在西部地区由于地形复杂变化较小,而在山区和高原是向高海拔地区升高.(4)20世纪50年代至今,亚热带北界西段(陕西甘肃段)变化不大;亚热带北界中、东段(在河南、安徽和江苏境内)向北推移幅度较大,尤其到本世纪初亚热带北界东段已由江苏北部的 33°N附近向北推移至山东南部35°N附近,比1951—1970年向北推移2~3个纬度.亚热带北界位置的向北推移是对全球气候变暖的一种响应,这将对我国农业布局和生态环境产生重要的影响.

结论:中国≥10℃、≥0℃积温和持续天数的总体趋势是普遍增加的.尤其,从20世纪80年代开始伴随着全球变暖加剧,积温和持续天数增加比较明显.中国≥10℃、≥0℃积温和持续天数在东部增幅大,西部增幅小;它们的等值线在东部平原地区不断北移,从南方到北方推进速度不断加大,在西部地区由于地形复杂,等值线变化较小,在高山和高原发现有向高海拔地区抬升的趋势.在气候变暖的背景下,中国热量资源分布的变化已对有些地区气候带的划分产生了一定程度的影响.

来源出版物:自然资源学报, 2009, 24(5): 934-944入选年份:2013

水资源约束地区种植结构优化研究——以华北地区为例

高明杰,罗其友

摘要:在水资源短缺地区,除了节水灌溉技术、节水栽培技术之外,调整种植结构也是农业节水的一项重要技术措施.论文综合考虑区域社会、经济、环境协调发展,构建了区域节水高效种植结构调整的多目标模糊优化模型,克服了以往模型研究中存在的只注重经济效益而忽视社会和生态效益的局限性.并应用该模型对水资源严重短缺的华北地区进行实证研究,通过对该区种植结构调整的定量分析运算,提出了该区2010年和2030年的节水高效种植结构优化调整方案,该方案重点压缩了高耗水作物种植比例,扩大了低耗水作物种植比例,种植业用水效率逐步提高.

关键词:资源利用;节水高效种植结构;多目标模糊优化;水资源约束

来源出版物:自然资源学报, 2008, 23(2): 204-210入选年份:2013

一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法

谢高地,甄霖,鲁春霞,等

摘要:COSTANZA等提出的生态服务价值化评估方法在中国直接运用存在一些缺陷:低估或者忽略了某些生态系统服务价值.因此,笔者在其生态系统服务价值评估体系的基础上分别在2002年和2006年对中国700位具有生态学背景的专业人员进行问卷调查,得出了新的生态系统服务评估单价体系.通过对比发现,调查获得的基于专家知识的生态系统服务单价体系与基于物质量估算的生态系统服务价值之间具有较好的可比性.该基于专家知识的生态系统服务评估体系可以用于已知土地利用面积的生态系统服务价值估算,能在较短时间内获得较为精确的结果.

关键词:生态系统服务;生态服务价值;价值当量

来源出版物:自然资源学报, 2008, 23(5): 911-919入选年份:2013

深圳市土地利用变化对生态服务功能的影响

李文楷,李天宏,钱征寒

摘要:选择深圳市为研究区域,基于1996、2000和2004年的土地利用类型图估算了深圳市生态服务价值,探讨了土地利用对生态服务功能的影响.结果表明:1996年深圳市生态系统服务总价值为277597×104元,2000年为291141×104元,2004年为254466×104元.从1996到2004年生态系统服务价值共减少了23131×104元,其中湿地和林地面积的减少是其主要原因.在各种土地利用类型中,林地、水体、湿地、园地产生的价值之和超过了总价值的90%.在各项服务功能中,水源涵养产生的价值最大,其次是废物处理,两者之和约占总价值的40%.从空间上来看,服务价值较高的地区主要分布在深圳市的东南和西南部,而服务价值较低的区域主要以中部为中心向周围扩散.

关键词:生态系统;土地利用;生态服务价值;深圳市

来源出版物:自然资源学报, 2008, 23(3): 440-446入选年份:2013

基于WOFOST模型的京津冀地区冬小麦生产潜力评价

王涛,吕昌河,于伯华

摘要:目的:作物生产潜力是科学评价区域粮食生产能力和人口承载能力的重要参照指标.开展作物生产潜力研究可揭示作物生产力的开发前景,对合理开发利用农业资源、指导农业生产提供决策参考.本文利用近40年的逐日气候数据,借助WOFOST作物模型模拟分析京津冀地区冬小麦的生产潜力,通过与实际产量的比较,探讨提高冬小麦产量的潜力与措施.

方法:首先,基于文献资料,对WOFOST模型参数进行修正;其次,选取京津冀地区(36°05ˊ~42°37ˊN,113°11ˊ~119°45ˊE)及周边41个站点1968—2007年的逐日气候数据以及典型土壤数据,利用WOFOST对按年对所有站点冬小麦的潜在和雨养产量进行模拟计算;第三,将站点模拟产量数据导入ArcGIS,通过普通克里金插值法生成潜在与雨养产量的空间分布图,并根据土壤类型修正雨养产量的空间分布;第四,选择代表性站点,利用Excel软件对逐年模拟产量的年际变化特征与趋势进行分析;第五,利用各县的实际产量数据,对比分析现实产量与潜在产量的差距及其原因,揭示县域冬小麦产量的挖潜空间.

结果:在适宜冬小麦种植的京津冀平原地区,冬小麦的潜在产量(光温潜力)介于6934~9143 kg/hm2之间,大致呈由北向南降低,区域平均8037 kg/hm2,主要是温度升高,冬小麦生育期缩短所致.雨养产量(气候潜力或雨养潜力)介于4515~6639 kg/hm2之间,由东部和南部随降水量降低依次向西北递减,冀西北区降至最低,区域平均5771 kg/hm2.雨养潜力相当于潜在产量的59.47%~84.52%,区域加权平均为71.95%,说明降水不足对该地区冬小麦产量的影响显著.从多年变化看,潜在产量年际变率在4.47%~5.39%之间,雨养产量稍大,在8.25%~10.61%之间.根据2005—2007年县域统计数据,冬小麦的平均单产在2721~7300 kg/hm2之间,区域平均为5247 kg/hm2,相当于潜在产量的28.53~90.96%.石家庄、衡水等地,实际产量较高,已达潜在产量的75%以上,增产潜力较低,其他地区多在45%~65%之间,还有较高的增产空间.总体上,除了个别地区之外,京津冀大部分地区冬小麦的产量还存在20%~50%的潜力挖掘空间,加权平均值为潜在产量的38%.

结论:京津冀地区冬小麦潜在产量的区域均值为8037 kg/hm2,较雨养产量高18%.除部分县市外,京津冀大部分地区的冬小麦尚有20%~50%的增产空间.应改进作物栽培和管理水平,改善灌溉条件,促进冬小麦高产稳产.

来源出版物:自然资源学报, 2010, 25(3): 475-487入选年份:2013

中国基于人粮关系的土地资源承载力研究:从分县到全国

封志明,杨艳昭,张晶

摘要:论文以人粮关系为基础,构建了土地资源承载指数(LCCI)模型,从全国、分省、分县3个空间尺度定量评价了1949—2005年中国土地资源承载力演变的时空格局,并以2005年为代表年份,分类讨论了中国204个牧区(半牧区)县、663个城市地区和592个贫困县(区)的土地资源承载力.研究结果表明:①1949—2005年,中国土地资源承载力逐步增强,人粮关系趋于均衡;②1980—2005年,中国粮食盈余省份增多,人口超载省份减少,人粮关系趋于改善;⑧1980—2005年,中国粮食盈余县域在增加,人口超载县域在减少,人粮关系总体趋于平衡;中国分县土地资源承载力格局基本稳定,粮食主产区的空间集聚效应越来越明显,对区域乃至全国的人粮平衡作用口益突出;④草地畜牧业大大提高了中国牧区、半牧区的土地资源承载力,受人口集聚效应影响的城市地区以人口超载、粮食调入为主要特征,中国贫困地区2/3以上的县域仍处于人口超载或临界超载状态,人粮矛盾突出.

关键词:人口;粮食;土地资源承载力;土地资源承载指数;中国

来源出版物:自然资源学报, 2008, 23(5): 865-875入选年份:2013

生态足迹理论在能源消费评价中的缺陷与改进探讨

方恺,董德明,沈万斌

摘要:生态足迹从生物生产力的角度定量测度人类消费活动对生态环境的综合性影响,是目前应用范围最广、关注程度最高的可持续发展评价方法,具有简明易懂、便于操作、易与其他指标结合等优点.论文在总结国内外主要研究成果与进展的基础上,针对现有评价结果较为悲观、难以真实反映人类消费对生态环境影响等问题,系统归纳和分析了生态足迹理论在能源消费评价中的5项缺陷:①参数选取面临两难;②度量标准存在矛盾;③互斥假设有违事实,④研究内容涵盖不全;⑤评价结果部分失真.据此提出了有针对性的改进建议,并认为前三项缺陷必须尽快修正,后两项缺陷需要逐步克服.还应通过学科交叉引入更多经济社会指标进行综合判断,以促进区域可持续发展评价这一系统性工程的不断完善.

关键词:可持续发展;生态足迹;能源足迹

来源出版物:自然资源学报, 2010, 25(6): 1013-1021入选年份:2013

铅锌矿区及周边土壤铅、锌、镉、铜的污染健康风险评价

李静,俞天明,周洁,等

摘要:从点、线、面3个角度利用指数和健康风险2个评价模型对东关镇铅锌矿区土壤中Pb、Zn、Cd、Cu的含量进行健康风险评价.结果表明,点、线和面土壤中Pb、Zn、Zd、Cu的平均含量都表现为Pb>>Zn>>Cu>>Cd;点和线土壤中Pb、Zn、Cd、Cu4种元素的平均含量远远大于对应面中的含量,其中以Pb、Zn含量最为明显;土壤点、线、面中Pb、Zn、Cd、Cu4种元素空间分布很不均匀;土壤中重金属Pb、Zn、Cd、Cu含量所引起的成人与儿章平均个人风险均是Pb>>Cd>Cu>Zn;儿童比成人更易受到土壤重金属含量的影响,总的健康危害风险是成人的3倍左右;东关镇全镇土壤中重金属Pb、Zn、Cd、Cu环境质量现状尚属安全,但越靠近矿区重金属污染的土壤对周围居民人体健康的危害风险越大.

关键词:土壤;重金属;人体健康;风险评价

来源出版物:环境科学, 2008, 29(8): 2327-2330入选年份:2013

地下水污染防治在我国水体污染控制与治理中的双重意义

薛禹群

摘要:随着我国人口的不断增长和社会经济的快速发展,各种环境问题日趋严重,其中尤以水污染的形势最为严峻.十多年来,在国家和各级政府的高度重视和全国人民的共同努力下,我国的水污染治理取得了巨大成效,各大流域的水环境有了很大改善.随着点源污染治理的进一步深入,面源污染问题日益突出.过量使用的化肥和农药以及不断扩展的规模化养殖所产生的畜禽粪便等农业面源污染物不仅随降雨、融雪或灌溉所形成的地表径流直接进入河流、湖泊或近海,污染地表水体,而且渗入土壤或岩石,污染地下水.而被污染的地下水通过地下径流,最终亦渗入河流、湖泊或近海,污染地表水体,成为地表水体污染的另一主要来源.因此,地下水污染防治在我国水体污染控制与治理中具有双重意义:一方面,为了保障作为主要饮用水源的地下水安全,需要开展地下水污染防治工作;另一方面,为了有效地控制和治理地表水体的污染,也需要开展地下水污染防治工作.近年来,虽然我国在地下水污染防治方面做了大量的工作,但这些工作大都以保护作为饮用水源的地下水为目的,而缺少或未重视就被污染的地下水对地表水体污染的机理和贡献的研究.

本文以农业面源造成的水体硝酸盐污染为例说明地下水污染防治的双重意义,旨在得到人们对地下水污染研究和治理的重视,推动我国面源污染物在地下水中的运移机理以及被污染的地下水对地表水污染的贡献和防治研究.据估算,淮河流域地下水排入淮河的硝酸盐总量约为75000吨/年.地下水携带的硝酸盐等面源污染物可能是我国水体污染的主要来源之一.因此,不仅为保护作为主要饮用水源之一的地下水安全要进行地下水硝酸盐污染防治,而且为削减地表水体中的硝酸盐含量也要进行地下水硝酸盐污染防治.未认识或未考虑地下水所携带的硝酸盐对地表水体污染的贡献也可能是我国湖泊富营养化治理效果不够理想的原因之一.包括硝酸盐在内的地下水污染防治将是我国水体污染防治工作中的一项长期而艰巨的任务.只有在我国的水体污染防治中考虑地下水污染防治,才能更合理地制定流域管理规划和污染物总量控制与消减方案,更全面、更彻底、更有效地治理地表水体污染.如果说,农业面源污染控制的成败直接关系到我国流域污染治理的成败,那么,地下水污染防治的成败则关系到我国农业面源污染控制的成败.最后强调,与地表水相比,地下水流速慢,循环周期长,一旦被污染,则很难净化.这大大增加了地下水污染防治的难度.故从策略上来讲,更应防患于未然,加强地下水污染防治工作.

来源出版物:环境科学学报, 2009, 29(3): 474-481入选年份:2013

保护淡水水生生物硝基苯水质基准研究

吴丰昌,孟伟,张瑞卿,等

摘要:以硝基苯为研究对象,在分析美国和中国2种类型水生态系统和生物区系特征的基础上,分别筛选两国水生生物物种的毒性数据,运用物种敏感度分布曲线法、毒性百分数排序法和评价因子法分别推导了2个国家保护淡水水生生物水质基准;同时,结合国内外主要水体ρ(硝基苯)分布特征,对地表水体中硝基苯生态风险进行了初步评价.结果表明:由于生物区系不同,同样方法得到的美国水质基准值明显高于中国水质基准值,其中物种敏感度分布曲线法得出的基准值最为合理.用物种敏感度分布曲线法得到中国硝基苯急性基准值为0.572 mg/L,慢性基准值为0.114 mg/L;美国硝基苯急性基准值为7.271 mg/L,慢性基准值为2.031 mg/L.风险表征结果显示,中国主要地表水体中硝基苯不存在潜在的生态风险.

关键词:硝基苯;水质基准;水生态系统;生物区系;物种敏感度分布法

来源出版物:环境科学研究, 2011, 24(1): 1-10入选年份:2013

保定城区地表灰尘污染物分布特征及健康风险评价

郑小康,李春晖,黄国和,等

摘要:以河北省保定市城区为研究区域,采集了保定城区内办公区、商业区、居住区、工业区、交通区和屋顶6个类别共14个采样点的地表灰尘,分析了地表灰尘重金属和营养元素N、P在不同区域的分布特征,并分析了其可能来源.最后,应用重金属健康风险评价模型(CHINNIC DAILYINTAKE,CDI)对地表灰尘中Cd、Cr、Cu、Pb和Zn5种重金属进行了健康风险评价.结果表明,城市屋顶灰尘污染物质含量普遍高于其它区域,之后依次是商业区>交通区>工业区>办公区>居住区,Cd(5.10 mg·kg-1)、Cr(470 mg·kg-1)、Pb(997 mg·kg-1)、Zn(1377 mg·kg-1)和P(999mg·kg-1)的最大值均来自屋顶灰尘,而Cu(867 mg·kg-1)和N(19.40 mg·kg-1)的最大值则来自商业区的地表灰尘.重金属Cd和Cr具有复合污染特征,来源复杂且多样化;重金属Pb、Zn和Cu的含量在各区域中的变化趋势较一致且显著相关,主要来源于交通排放.Cd的平均致癌风险指数均达到了1.25×10-5,超过了美国EPA 10-6的标准,由此将导致每百万人增加 12.5个癌症患者,已对当地居民的身体健康造成了严重的威胁;各种重金属的平均叠加风险度达0.124,重金属摄人为慢性参考剂量的10%左右,不会对居民的身体健康产生较大的非致癌风险.

关键词:地表灰尘;重金属;营养元素;健康风险评价

来源出版物:环境科学学报, 2009, 29(10): 2195-2202入选年份:2013

上海市产业结构和能源结构的变动对碳排放的影响及应对策略

帅通,袁雯

摘要:节能减排是政府工作的一项重要任务,为了给上海碳排放政策的制订提供有效的参考依据并提出合理的应对策略,采用IPCC 2006年提出的各类能源排放二氧化碳量的计算方法,根据近年来上海工业能源消耗和GDP增长及产业结构变化相关数据,分析了上海城市的碳排放变化趋势,探讨了产业结构和能源结构变动对碳排放量的影响.研究表明,能源结构的变动尤其是高排碳的煤类能源比重下降,热、电等能源比重上升,是上海万元GDP碳排放量下降的主要原因.针对能源结构的发展趋势,提出继续优化能源结构,降低煤类能源比重,鼓励使用电、热类能源,促进产业结构升级,尤其是促进第三产业的发展,利用上海周边资源开发潮汐能等新能源促进能源类型的多元化等多种应对策略.

关键词:产业结构;能源结构;碳排放;上海

来源出版物:长江流域资源与环境, 2009, 18(10): 885-889入选年份:2013

上海秋季典型大气高污染过程中有机碳和元素碳的变化特征

周敏,陈长虹,王红丽,等

摘要:目的:含碳气溶胶是大气气溶胶中的重要部分,一般占 PM2.5的 20%~50%,因其直接、间接辐射强迫和对人体健康的影响而受到人们的广泛关注.然而,人们对灰霾天期间一次污染物的污染累积率和二次污染的转化率并不完全清楚.本研究利用在线观测手段,对上海市秋季典型灰霾过程中细粒子的质量浓度和含碳气溶胶进行连续观测,重点分析了灰霾期间PM2.5和含碳气溶胶的时间变化特征以及含碳气溶胶的污染累积和二次生成,以期更好地掌握上海秋季大气灰霾特征,为大气污染防控提供科技支撑.方法:观测时间为2011年10月1日-10日,观测地点上海市徐汇区上海市环境科学研究院培训楼5楼楼顶(31o10’ N,121o25’ E),测点离地高度约15 m.PM2.5中的有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度采用Sunset Laboratory Inc的碳分析仪测量.碳分析仪的采样分析周期为60 min,采样流量为8 L·min-1.PM10、PM2.5、PM1.0的质量浓度采用Thermo Fisher公司生产的β射线颗粒物监测仪测量,时间分辨率为1 hour.观测参数还包括臭氧、能见度、湿度、温度、辐射强度等因子.

讨论:大气灰霾期间(10月 6日-8日)PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度分别为(20.38±7.11)μg·m-3和(4.07±1.97)μg·m-3.对观测期间OC和EC浓度增长率的时间变化分析可以发现,灰霾期间OC和EC的增长率较灰霾天起始点(10月1日9点)分别增长了为(641±258)%和(409±246)%,OC的增长率高于EC.用GEC表示污染累积率,GOC表示污染累积与二次转化之和,(GOC-GEC)则可代表二次转化率.灰霾期间(GOC-GEC)为(232±125)%,本次污染过程中OC和EC的污染累积与二次生成作用分别占63.8%和36.2%,污染过程以累积为主.对大气灰霾和非霾期间OC/EC比值与O3的对应关系可以发现,灰霾期间OC/EC与O3具有良好的线性关系,呈正相关,说明灰霾天气期间OC浓度升高与含碳组分的光化学氧化有关;而非霾天气期间OC/EC比值与O3的相关性较弱,则说明OC更多的来自一次排放.研究还发现,灰霾天气期间白天O3最大浓度显著高于非霾天气,而夜间O3浓度却低于非霾天气,这与白天NO2光解生成O3并在静稳天气条件下累积以及夜间NO的滴定作用消耗O3等因素有关.灰霾期间,夜间大气氧化能力较弱,O3浓度趋近于0 ppbv时,OC/EC的平均比值为4.01:0.40,该比值基本上指示了在大气氧化能力较弱时一次污染源排放的OC/EC混合比.采用OC/EC最小比值法计算得到灰霾天气和非霾期间PM2.5中的SOC浓度为1.64~17.96 μg·m-3和0.25~2.83 μg·m-3,分别占有机碳(OC)的10.7%~66.7%和9.2%~52.5%,灰霾天气SOC/OC的比例高于非霾期.

结论:灰霾期间,PM2.5中的OC和EC的质量浓度显著高于非霾天,且OC浓度的增长率高于EC,该污染过程OC和EC的污染累积与二次生成分别占63.8%和36.2%,污染过程以累积为主.灰霾期间,PM2.5中OC/EC与O3具有良好的线性关系,呈正相关,OC浓度升高与含碳组分的光化学反应有关,而非霾期OC更多的可能来自一次排放.灰霾期夜间O3浓度趋近于0 ppbv时,OC/EC的平均比值为4.01:0.40,该值基本上指示一次污染源排放在大气中OC/EC的混合比.灰霾天和非霾天PM2.5中SOC/OC的比值分别为10.7%~66.7%和9.2%~52.5%,灰霾天SOC/OC的比例高于非霾期.

来源出版物:环境科学学报, 2013, 33(1): 181-188入选年份:2013

资源型城市环境库兹涅茨曲线研究——基于面板数据的实证分析

李惠娟,龙如银

摘要:论文以47个地级资源型城市为研究对象,利用2003—2009年的面板数据,运用环境库兹涅茨曲线(EKC)模型,以工业烟尘、工业废水和工业SO2为例对其环境污染与经济增长的关系进行了实证研究.结果表明:资源类型影响资源型城市EKC的形状与转折点,同种污染物在不同资源型城市的曲线不完全相同,转折点在污染较重的资源型城市及人均GDP较低的资源型城市出现更早;资源型城市的EKC与全国的EKC不完全相同,相同的曲线下资源型城市的转折点出现更早.基于此,论文提出资源型城市应积极进行环境治理、实施绿色转型、大力发展循环经济、扩大实施总量控制的污染物范围,以促进这些城市的可持续发展.

关键词:资源型城市;EKC;面板数据;环境污染;经济增长

来源出版物:自然资源学报, 2013, 28(1): 19-27入选年份:2013

中国环渤海地区县域土地适度非农化研究

方方,刘彦随,龙花楼,等

摘要:基于土地非农化与经济发展阶段耦合规律的理论分析,应用承载力模型,开展了2008年环渤海地区县域土地非农化适度性的评价和土地适度非农化阈值的界定.结果表明:①受区域土地资源禀赋与经济社会需求的影响,经济社会发展对非农建设用地的需求与建设用地供给之间呈现为正反双向的“S”型曲线,两者之间的耦合变化规律以工业化完成阶段最为显著;②工业化初期至后期阶段土地非农化趋势表现为缓慢增长,土地适度非农化阈值为10.0%~17.5%;③工业化与城镇化驱动作用强度决定着土地非农化规模的区域差异.因地制宜、科学调控土地非农化进程是区域可持续发展的重要保障.

关键词:土地非农化;土地适度经营;承载力模型;环渤海地区

来源出版物:自然资源学报, 2013, 28(6): 889-897入选年份:2013

水稻秸秆生物碳的结构特征及其对有机污染物的吸附性能

陈再明,陈宝梁,周丹丹

摘要:目的:生物碳是生物质裂解形成的富碳产物,具有特殊的结构和性质,在土壤固碳减排和污染土壤修复中具有巨大的应用潜力,引起了国际土壤和环境领域的极大关注.水稻秸秆是农业废弃物的重要组成部分,在我国产量巨大,但利用效率不高,寻找秸秆的资源化利用新方法是值得研究的热点问题.本研究主要探讨生物碳的结构特征、吸附性能、作用机制及构-效关系,试图为高效利用废弃农业秸秆资源、制备性能优异的生物碳吸附材料、用于有机污染物的控制提供理论依据和技术支撑.

方法:以水稻秸秆为原料,采用低温限氧裂解法在 100-700℃温度下制备了秸秆生物碳(标记 RC100~RC700);用热重分析(TG-DTG)、元素分析(CHNO)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、BET-N2比表面及孔径分析等手段,表征生物碳的组成、结构和表面性质;采用批量平衡法,研究生物碳吸附水中硝基苯、对硝基甲苯、萘、菲等有机污染物的性能及影响因素;采用等温吸附曲线分解法,定量描述分配作用和表面吸附的相对贡献,探讨有机污染物-生物碳的相互作用机制及构-效关系.

结果:(1)生物碳结构特征的演变规律:水稻秸秆生物碳含有丰富的有机碳组分和无机矿物组分.随着裂解温度升高,生物碳产率逐渐下降,即83.8%(RC100)下降为26.1%(RC700);生物碳中灰分则不断积累,即从4.55%(RC100)上升为60%(RC600~RC700);生物碳中有机组分的碳含量逐渐升高,有机组分的原子比H/C、O/C和(N+O)/C则逐渐减小,表明水稻秸秆的热裂解是一个碳富集、芳香性增强、而亲水性和极性减弱的过程.当裂解温度从300℃升至400℃时,比表面积突然增大(0.16→110.0 m2/g)、微孔结构被打开,主要由于水稻秸秆中纤维素组分大量分解所致.(2)生物碳的吸附性能及作用机理:水稻秸秆生物碳吸附有机污染物的等温吸附曲线符合Freundlich方程,回归参数N、logKf与生物碳的芳香性指数(H/C原子比)呈良好的线性关系.生物碳中的有机组分是吸附有机污染物的主要介质.水中硝基苯在水稻秸秆生物质(RC100)上的等温吸附曲线呈良好的线性关系(Freundlich N指数=1),主要吸附机制为有机污染物在水-生物质之间的分配作用;而随着碳化温度升高,秸秆生物碳等温吸附曲线的非线性增强,N指数逐渐下降,意味着表面吸附和分配作用可能在硝基苯的吸附中都有重要贡献.为此,采用等温吸附曲线分解法定量描述分配作用和表面吸附的作用的相对贡献,硝基苯在生物碳上的吸附随着碳化温度升高逐渐由分配作用为主导(RC200~RC300)过渡到以表面吸附为主导(RC400~RC700).生物碳的吸附性能与其制备的生物质来源关系密切.(3)生物碳吸附作用的构-效关系:分配作用部分与有机污染物的 logKow呈正相关,而表面吸附则与污染物的疏水性、分子尺寸及其与生物碳的极性匹配性有关.有机污染物在生物碳 RC300上的吸附作用随其疏水性(Kow)的增大而增大,即菲>萘>对硝基甲苯>硝基苯.菲、萘、对硝基甲苯和硝基苯的分配系数(logKp)分别为 4.94、3.49、2.50、1.80,与化合物的辛醇-水分配系数(logKow)呈良好的线性正相关,表明水稻生物碳RC300上可能存在理想的分配吸附介质.有机碳标化的分配系数(Koc=Kp/foc)是相应化合物Kow值的2.1~7.2倍,表明RC300上存在的分配介质的吸附能力强于辛醇相的作用.随着化合物分子面积或分子体积增大,其最大表面吸附量急剧下降.硝基苯在RC400、RC500、RC600和RC700上比表面积标化的最大表面吸附量QA,SAmax值(2.24~4.81 μmol·m-2)与单层平铺理论计算值QA,nmmax (2.68 μmol·m-2)基本相当,表明表面覆盖(surface coverage)是高温碳化秸秆生物碳主要的表面吸附机制;而低温秸秆生物碳的QA,SAmax值(RC200、RC300分别为243、2742 μmol·m-2)远远大于QA,nmmax值,表明除了表面覆盖外还存在其它类型的表面吸附机制,如多层平铺、毛细管现象或内孔填充作用等.

结论:水稻秸秆生物碳具有复杂的组成和结构,可通过炭化温度进行调控;生物碳对水中有机污染物具有优异的吸附性能,其作用机理及构-效关系可调;研究结果为废弃秸秆生物质定向转化为生物碳环境友好吸附材料提供理论依据.

关键词:生物碳;水稻秸秆;有机污染物;吸附作用;构-效关系

来源出版物:环境科学学报, 2013, 33(1): 9-19入选年份:2013

上海地铁站台大气颗粒物中过渡金属研究

包良满,雷前涛,谈明光,等

摘要:采集了上海市地铁站台大气颗粒物PM10和PM2.5样品,研究了颗粒物的形貌、化学元素组成和过渡金属特征.实验发现,地铁站台大气颗粒物PM10和PM2.5质量浓度明显高于室外,超过了国家标准限值.元素组成与室外街道大气颗粒物存在明显差异,过渡金属Fe、Cr、Mn等质量浓度高于室外,Fe是室外含量的8倍,Mn和Cr质量浓度为室外的2倍.扫描电子显微镜(SEM)结果显示地铁内大气颗粒物粒径较大,形状不规则,具有片状刮擦特性.X射线能谱分析(EDX)表明,其主要成分为Fe和O.X射线吸收近边谱(XANES)结果表明,地铁内大气颗粒物PM10中Fe部分以纯Fe(>26%)形态存在,室外街道大气颗粒物PM10中一大部分Fe以Fe(Ⅲ)形态存在.结果显示,对于每天乘坐上海地铁的乘客和在地铁站台内工作的人员,地铁站台是一个重要的存在过渡金属颗粒物暴露的微环境,金属颗粒物对人体健康的影响需要引起重视.

关键词:大气颗粒物;地铁;过渡金属;X射线吸收近边谱;Fe;Cr;Mn

来源出版物:环境科学, 2014, 35(6): 2052-2059入选年份:2013

重庆市铁山坪2001—2010年酸沉降变化

余德祥

摘要:目的:酸沉降(包括干沉降和湿沉降,其中湿沉降俗称酸雨)是我国亟待解决的区域环境问题之一,以重庆为代表的西南地区是我国主要的重酸雨区.我国“十二五”期间实现了全国二氧化硫(SO2)排放总量削减10%以上的目标,但氮氧化物(NOx)排放量仍持续增长.大气污染物总量控制的效果需通过对大气沉降的监测结果来评价.

方法:2001—2010年在重庆铁山坪连续开展了10 a的穿透水观测.在同一片马尾松(Pinus massoniana)林内设立了4块30×30 m2的样区,每个样区四角各安装一个穿透水采样器.从2001年初起,各样区每周采样1次,同一样区4个样品合并成一个样品,每4周的样品合并作为月平均样品.样品分别测定pH值和各主要阴阳离子浓度.每月4个样区样品的各主要离子浓度以各自样区的月穿透水量为权重进行加权平均,得到月平均浓度,进而以每月的穿透水量为权重进行加权平均,得到年平均浓度.平均pH值则根据平均H+浓度计算得到.各主要离子的月平均浓度与月穿透水量相乘,得到月沉降量;将全年各月沉降量加和,得到年沉降量.基于逐月pH值和主要离子浓度,利用流量调节的季节性肯达尔检验法(Seasonal-Kendall Test,SKT)来分析穿透水化学组成的年际变化趋势,用Sen斜率估计法(Sen’s estimator of slope)计算年变化率.用Pearson系数反映沉降量同大气污染物排放量之间的相关关系.

结果:在观测的10 a间,穿透水pH值均低于5.0,一些年份甚至低于4.5,与该地区属于重酸雨区是一致的.穿透水pH值呈先下降后上升趋势,2006年后年增加率为0.171 a-1,2009和2010年稳定在4.8左右,稍高于2001年的水平.总体来看,硫沉降量在2004年前呈上升趋势,2004年达到最高值18.2 keq·(hm2·a)-1,之后有逐渐降低的趋势,2010年硫沉降量为9.9 keq·(hm2·a)-1,低于2001年水平.氮沉降总体上呈增加趋势,2010年达到4.5 keq·(hm2·a)-1,比2001年增加约50%,其中NO3—N在氮沉降中仅占1/3,但增加较NH4+明显.上述硫沉降降低的趋势同重庆市这十年间SO2排放量下降的总体趋势相一致(但是Pearson相关性不显著).与SO2相反,由于未采取严格的控制措施,重庆市NOx排放量保持快速增长的趋势,这也导致沉降中NO3-浓度(NO3-沉降)呈显著的上升趋势(Pearson相关性显著).氮沉降中NH4+浓度(NH4+沉降量)没有明显变化,说明重庆市在2001—2010年间NH3(主要来源于氮肥的使用)的排放量没有发生明显的变化.

结论:重庆地区硫沉降有明显的下降趋势,而氮沉降有明显的上升趋势,总体上酸沉降有所下降.以上趋势和重庆市同期SO2排放量有所下降而NOx排放量持续增长的趋势是一致的,这表明我国酸沉降控制取得一定的效果.但是,硫沉降和氮沉降水平均达到甚至超过欧美在历史上酸沉降最严重时期的水平,表明重庆地区的酸沉降问题依然严重.

来源出版物:环境科学, 2014, 35(1): 60-65入选年份:2013

责任编辑:王帅帅

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