市县“双评价”中优势农业空间划定研究：理论、方法和案例

我国城镇化迅速蚕食宝贵的耕地资源和乡村聚落,保护基本农田、保护乡村、保护农业空间的需求迫在眉睫。新一轮市县国土空间规划“双评价”中,针对“农业空间”只重视基本农田和粮食生产的不足,旨在构建“优势农业空间”划定的理论框架和技术方法,为保护农林牧副渔大农业空间、全农业领域生产者和特色、重点农村地区奠定基础。（1）在生态保护极重要区以外,开展全域、全要素的种植业、畜牧业、渔业生产适宜性评价,识别农业生产适宜区和不适宜区;（2）基于高产稳产、规模经营和集中连片三原则,进一步细化评价重要经济作物适宜区、地域特色农产品适宜区等;（3）在此基础上,结合特色村落、重大农业基础设施要素识别优势农业空间。该技术框架在沈阳和温州市县“双评价”中取得了科学实用的评价成果,为我国正在展开的国土空间规划提供了科学支撑。     

点源基于地表水质排放限值制度设计

针对我国点源排放标准不能确保具体点源所排入的水体地表水质达标的问题,借鉴美国点源基于地表水质排放限值的规则和方法的经验,论证我国建立点源基于地表水质排放限值的必要性,提出点源基于地表水质排放限值的制度框架,并提出政策建议：在法规中补充点源基于地表水质排放限值的相关要求;明确点源排污许可证的制定必须要计算点源基于地表水质的排放限值,并采取与已有的排放标准中严者作为点源的排放限值;授权省级政府制定混合区划定法规.     

合成树脂行业挥发性有机物排放成分谱及影响

使用SUMMA罐采集华东地区5类典型合成树脂企业有组织排口样品,通过气相色质联用技术（GC-MS）定量分析106种VOCs,计算了合成树脂行业排放量、排放系数和不确定性,分析了VOCs的排放特征和臭氧生成潜势,建立了5类合成树脂VOCs排放成分谱.结果表明：合成树脂企业VOCs排放量为346~3467kg/a,5类合成树脂排放系数为0.06~1.24g/kg,其中涂料树脂（CR）类企业排放量和排放系数均最大.芳香烃、含氧烃（OVOCs）和卤代烃是合成树脂行业VOCs排放基本组分,累计占比范围是73.2%~98.3%.涂料树脂、酚醛树脂（PF）、聚氨酯（PU）、共聚物树脂（ABS）和聚碳酸酯（PC）特征污染物分别为：甲基异丁基酮、苯、甲苯、苯乙烯和二氯甲烷.合成树脂企业臭氧生成潜势（OFP）为22.7~202.5mg/m³,源反应性（SR）为0.3~4.6g/g,CR类企业OFP和SR均最大.合成树脂行业SR处于各行业平均水平.芳香烃、OVOCs和烯炔烃是合成树脂行业的主要光化学活性组分,累计OFP贡献率为64.1%~100.0%,苯、甲苯、甲基异丁基酮、乙烯、苯乙烯是合成树脂行业关键活性物种.研究显示,合成树脂行业VOCs治理应管控芳香烃和OVOCs的排放,重视污染物恶臭问题和卤代烃溶剂的危害,减排VOCs排放量大、臭氧生成能力强的CR类企业.     

Investigation of volatile methyl siloxanes in biogas and the ambient environment in a landfill

Landfill biogas is a potential alternative for fossil fuel,but the containing impurities,volatile methyl siloxanes(simplified as siloxanes),often cause serious problems in gas turbines when applied to generate electricity.In this research,a collecting and analyzing method based on solvent adsorption and purge and trap-gas chromatography-mass spectrometry was established to determine the siloxanes in biogas from a landfill in Jinan,China,and adjacent ambient samples,such as soil,air,and leachate of the landfill.The results showed that,octamethylcyclotetrasiloxane(D4) and decamethylcyclopentasiloxane(D5) accounted for 63% of total siloxanes;and without considering D4 and D5,the order of detected siloxanes in concentration was found relating to Gibbs free energies of molecules,namely that higher abundant siloxane(except for D4 and D5) usually had lower Gibbs free energy.Additionally,the mass ratio between D4 and octamethyltrisiloxane(L3) in the bio gas varied with different garbage age in landfills,possibly revealing the breaking-down of larger siloxane molecules with time.The samples,which were collected from environmental samples adjacent to the landfill,such as soil,water,and air,presented much higher siloxane level than urban or rural area away from landfills.The current H2 S scrubber of the landfill biogas could decrease the total siloxanes from 10.7 to 5.75 mg/m~3 due to Fe2 O3 and a refrigerant drier in a purification system and cyclic siloxanes were more easily removed than linear ones.     

Drought can offset potential water use efficiency of forest ecosystems from rising atmospheric CO2

Increasing atmospheric CO₂ is both leading to climate change and providing a potential fertilisation effect on plant growth. However, southern Australia has also experienced a significant decline in rainfall over the last 30 years, resulting in increased vegetative water stress. To better understand the dynamics and responses of Australian forest ecosystems to drought and elevated CO₂, the magnitude and trend in water use efficiency (WUE) of forests, and their response to drought and elevated CO₂ from 1982 to 2014 were analysed, using the best available model estimates constrained by observed fluxes from simulations with fixed and time-varying CO₂. The ratio of gross primary productivity (GPP) to evapotranspiration (ET) (WUEe) was used to identify the ecosystem scale WUE, while the ratio of GPP to transpiration (Tr) (WUEc) was used as a measure of canopy scale WUE. WUE increased significantly in northern Australia (p < 0.001) for woody savannas (WSA), whereas there was a slight decline in the WUE of evergreen broadleaf forests (EBF) in the southeast and southwest of Australia. The lag of WUEc to drought was consistent and relatively short and stable between biomes (≤3 months), but notably varied for WUEe, with a long time-lag (mean of 10 months). The dissimilar responses of WUEe and WUEc to climate change for different geographical areas result from the different proportion of Tr in ET. CO₂ fertilization and a wetter climate enhanced WUE in northern Australia, whereas drought offset the CO₂ fertilization effect in southern Australia.     

Surface characterization of metal oxides-supported activated carbon fiber catalysts for simultaneous catalytic hydrolysis of carbonyl sulfide and carbon disulfide

The sol–gel method was used to synthesize a series of metal oxides-supported activated carbon fiber (ACF) and the simultaneous catalytic hydrolysis activity of carbonyl sulfide (COS) and carbon disulfide (CS₂) at relatively low temperatures of 60°C was tested. The effects of preparation conditions on the catalyst properties were investigated, including the kinds and amount of metal oxides and calcination temperatures. The activity tests indicated that catalysts with 5 wt.% Ni after calcining at 400°C (Ni(5)/ACF(400)) had the best performance for the simultaneous catalytic hydrolysis of COS and CS₂. The surface and structure properties of prepared ACF were characterized by scanning electron microscope-energy disperse spectroscopy (SEM-EDS), Brunauer–Emmett–Teller (BET), X-ray diffraction (XRD), carbon dioxide-temperature programmed desorption (CO₂-TPD) and diffuse reflectance Fourier transform infrared reflection (DRFTIR). And the metal cation defects were researched by electron paramagnetic resonance (EPR) method. The characterization results showed that the supporting of Ni on the ACF made the ACF catalyst show alkaline and increased the specific surface area and the number of micropores, then improved catalytic hydrolysis activity. The DRFTIR results revealed that -OH species could facilitate the hydrolysis of COS and CS₂; -COO and -C–O species could facilitate the oxidation of catalytic hydrolysate H₂S. And the EPR results showed that high calcination temperature conditions provide more active reaction center for the COS and CS₂ adsorption.     

补齐医疗废物和危险废物收集处理短板的思考和建议

为推动落实中共中央政治局会议提出的“加快补齐医疗废物、危险废物收集处理设施方面短板”有关指示精神,推进危险废物环境管理领域治理体系和治理能力现代化,结合全国医疗废物、危险废物环境管理情况以及新型冠状病毒肺炎疫情防控期间医疗废物应急处置情况,通过数据分析和政策文件系统梳理,识别出医疗废物、危险废物收集处置短板,并提出相应的对策建议.结果表明,目前仍存在医疗废物收集处置和管理有待加强、医疗废物应急处置能力薄弱、危险废物利用处置能力不匹配不均衡、集中处置区域合作和跨省（区、市）协同有待探索、处置产业有待升级发展等问题.建议编制实施全国医疗废物和危险废物收集处理设施建设规划,提升医疗废物环境管理和应急响应能力,提升医疗废物、危险废物调查评估和监管信息化能力,统筹建立健全多层次的危险废物处置设施体系,推动利用处置技术优化升级,通过加强顶层设计,聚焦重点领域,推进医疗废物危险废物补短板工作.      

低通时序滤波轨线法在太湖营养过程识别中的应用

环境背景条件变化会导致湖泊ρ（Chla）与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ（Chla）与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ（Chla）的因果关系提供了一种新的思路.以太湖为研究对象,采用低通时序滤波轨线方法,评估了2001—2018年太湖的ρ（Chla）与营养盐〔ρ（TN）、ρ（TP）〕以及氮磷比〔ρ（TN）/ρ（TP）〕的变化过程,研究了年均气温、滞留时间对产藻效率〔ρ（Chla）/ρ（TP）〕的影响过程.结果表明:①2006年、2011年为太湖营养过程轨线的两个时间转折点,将太湖的营养过程轨线分为3段.第1段为污染阶段（2001—2006年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步升高,于2006年达到第一个峰值;第2段为修复阶段（2006—2011年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步降低,于2011年达到谷值;第3段为富营养化加剧阶段（2011—2018年）,太湖的ρ（TN）呈下降趋势,ρ（TP）与ρ（Chla）同步升高,至今未出现转折点.②太湖藻类生长的限值因子为ρ（TP）,2011年之后氮磷比进入浮游藻类适宜生长区,为蓝藻暴发提供了条件.③2011—2018年产藻效率增长了51%,且目前仍在升高未出现转折点,气温升高可能是主要原因.④依据2011—2018年的滤波值建立ρ（Chla）-ρ（TP）的函数预测,为控制蓝藻暴发〔ρ（Chla） < 10 mg/m3〕,太湖的ρ（TP）需要控制在52 μg/L以下.⑤2006年后,太湖的滞留时间呈现缩短趋势,对藻类的繁殖形成抑制,但滞留时间不是影响产藻效率的关键因子.研究显示:自2006年太湖流域实施一系列生态修复工程后,湖泊氮浓度明显降低,但由于流域氮磷排放量较大而且湖体沉积物中累积磷含量较高,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平;目前气温升高趋势仍在持续,太湖的控藻形势严峻,为摆脱气候变暖对蓝藻水华趋势的决定作用,应当在控氮基础上加大控磷的力度,同时更多考虑水文调节、生物修复、加强打捞等措施.      

河道硬化对傍河地下水源补给结构及范围的影响

为研究傍河地下水的水均衡状况,以及傍河水源井群补给范围受河道硬化的影响,选取张家口盆地的Y傍河地下水源地为研究对象.采用数值模拟法建立研究区地下水数值模型,通过水均衡分析探究河道硬化对傍河地下水水均衡状况造成的影响;利用MODPATH对水源井群进行质点反向示踪模拟,获得井口质点向前追踪1 000 d的补给范围,对比水源井群补给范围并结合历史与近期水质数据分析河道硬化造成的影响.结果表明:①傍河地下水水均衡情况显示,主要的补给项为边界流入和降雨入渗,二者补给量分别为208.04×103与35.91×103 m3/d,占比分别为82.88%与14.31%;主要的排泄项为边界流出与地下水开采,二者排泄量分别为152.12×103与95.40×103 m3/d,占比分别为60.60%与38.01%.②河道硬化对傍河地下水水均衡的影响表现为河水对地下水的入渗量减少了46.79×103 m3/d,入渗量减幅为86.91%,且地下水停止了对河水的排泄,补给范围地下水水位下降了2~6 m.③河道硬化对傍河水源井群补给范围的影响表现为井群1 000 d的补给范围沿河流方向上减少了271 m,垂直河流的最宽距离增加了210 m,面积增加了0.77 km2,补给区域向远离河岸的方向发生偏移.④河道硬化对傍河地下水水质影响表现为河道硬化后傍河地下水pH、总硬度、氨氮浓度等均下降,有效减少了地表水污染物的入渗,但地下水的化学环境发生改变,潜在风险增加.研究显示,河道硬化极大地阻碍了河流与地下水之间的相互作用,严重影响了傍河地下水源的补给量和补给范围,使水源井群的补给区域发生偏移,给傍河地下水水源安全带来新的潜在风险.      

沈阳空气质量对到达地面太阳辐射的影响分析

利用沈阳国家基本气象站1961~2017年气象观测数据和沈阳市2013~2017年逐日空气质量监测数据,研究了沈阳市太阳辐射与空气质量变化特征,及空气质量对到达地面太阳辐射的影响.结果表明：20世纪90年代之后沈阳市太阳总辐射“变亮”与日照增多、大气清洁度增加有关,与总云量、水汽压基本不存在线性相关关系.太阳辐射与空气质量的季节特征相反,太阳总辐射总体为春夏季和初秋强、深秋和冬季弱,而SO₂、NO₂、CO、PM₁₀、PM_2.5质量浓度以及AQI指数为春夏季和初秋低、深秋及冬季高.在气象因子差异不大的情况下,空气质量情况是影响太阳辐射偏强或偏弱的关键因素,SO₂、NO₂、CO、PM₁₀、PM_2.5质量浓度偏低是沈阳2017年太阳总辐射、直接辐射异常强的主要原因之一.晴天情况下,沈阳空气质量三级较二级情况下太阳总辐射平均衰减了10%,直接辐射平均衰减了18%.12月下旬的晴天严重污染日,空气污染可导致直接辐射减少67%,总辐射减少34%.PM_2.5的削光作用更为明显,PM_2.5为首要污染物的晴天平均太阳直接辐射衰减明显大于以SO₂和PM₁₀为首要污染物的情况,虽然PM_2.5为首要污染物时的日平均散射辐射大于PM₁₀为首要污染物的情况,但不足以补充其对直接辐射的衰减,进而导致总辐射衰减.