Water balance and nitrate leaching losses under intensive crop production with Ochric Aquic Cambosols in North China Plain

A 2-year field experiment was conducted in an Ochric Aquic Cambosols on a 1-ha field with rotation of winter wheat-summer corn located in Fengqiu County in North China Plain from 1 October 1998 to 30 September 2000 to quantify water balance and evaluate soil water loss by deep drainage and nitrate loss by leaching out of the root zone under the current agricultural practices. Considerable deep drainage was found especially in 1999-2000, during which period up to 273.9 mm of water, accounting for 60.6% of total amount of irrigation and 24.7% of total surface input (rainfall+irrigation), was lost by deep drainage. Even in both wheat cropping seasons when total amount of surface input was less than total actual evapotranspiration, 84.0 and 121.3 mm water was lost by drainage in 1999 and 2000, respectively. Soil NO3(-)-N was transported to deeper soil layers during the growing seasons and considerable amount of NO3(-)-N accumulated at 170 cm soil layer (the bottom of root zone) during the September-October period (the harvest time of summer corn) every year. About 28.6 kg N ha-1 was lost by leaching out of the root zone in 1998-1999 and 81.8 kg N ha-1 in 1999-2000, accounting for 5.9% and 15.7% of total nitrogen (N) inputs, respectively. The significant deep drainage and nitrate leaching loss were attributed to excessive and inappropriate irrigation and nitrogen (N) fertilization, which may result in severe groundwater pollution if current agricultural managements are not changed.     

油储系统火灾事故应急过程本质安全的分类风险源识别方法研究

以事故应急过程安全为研究切入点,从本质安全设计角度,将油储系统火灾事故应急过程中潜在的风险源分为事故风险源和设计对策风险源,并通过案例分析以及实际的调研和专家咨询,给出了油库区火灾事故应急过程的主要风险源因素;针对事故风险源,提出了基于故障树和根原因分析法的事故风险源识别方法;针对设计对策风险源,提出了基于德尔菲分析法的设计对策风险源识别方法,通过建立人、机、环境和过程方面的应急过程安全性评价指标来辨识可能的设计对策风险源;并以2010年"7.16"大连新港输油管道爆炸事故为案例,验证了所提方法的可行性。     

草酸-FeCl3复合淋洗剂对Pb、Zn污染土壤淋洗效果研究

采用草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中严重超标的Pb和Zn进行振荡淋洗试验,并研究了淋洗剂浓度、液土比、淋洗时间、淋洗次数等因素对重金属去除效率的影响,采用BCR形态分级法分析淋洗前后重金属形态的变化。结果表明,淋洗剂对土壤中Pb、Zn的去除效果从大到小依次为草酸-FeCl_3复合、FeCl_3、草酸。草酸-FeCl_3复合淋洗剂的最适淋洗条件为草酸浓度0.1 mol/L,FeCl_3浓度0.4 mol/L;淋洗时间8 h;液土比20 m L∶1 g;淋洗1次,Pb去除率达到85.71%,Zn去除率达到78.49%。草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中酸溶态、可还原态和可氧化态的Pb和Zn均具有较好的去除效果,有效去除了土壤中生物活性高的Pb和Zn,降低了其环境风险。     

杭州市典型雾霾期污染特征及污染源的HYSPLIT模型分析

为探究杭州市冬春季节大气污染特征与雾霾成因,本文分析了2015年12月—2016年3月市区10个空气质量监测站的PM_(2.5)、SO_2等6种污染物的浓度变化规律,对比了雾霾期和非雾霾期各污染物间的相关性,利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型探讨了期间5次典型雾霾期污染物的潜在来源.结果表明,研究期内各污染物浓度呈现冬高春低的变化趋势(除O3浓度3月最高),颗粒物和NO_2是主要的超标污染物,其中PM_(2.5)和PM_(10)日均值分别是一级标准的2.2和2.4倍.雾霾期PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO浓度是非雾霾期的2.4、2.3、1.3、1.5和1.6倍,PM_(2.5)与CO的正相关性最强(0.863),远高于NO_2(0.410)和SO_2(0.399),而非雾霾期三者差异不大,表明雾霾期机动车尾气的贡献更为重要.HYSPLIT后向轨迹和浓度权重轨迹CWT(Concentration-Weighted Trajectory)分析结果表明雾霾时期西南(38.3%)、西北(19.1%)方向和近距离输送(27.3%)的气团携带了较多的污染物,远距离输送是污染物的主要来源.研究结果可为长三角的雾霾污染控制提供数据支撑.     

处理采矿废水湿地沉积物中厌氧氨氧化过程

氮元素在人工湿地生物地球化学循环中起到了重要作用,因此本文以处理采矿废水人工湿地为研究对象,分析了富硫、富铁沉积物中氨氮的厌氧转化过程及其主要途径.本实验以湿地沉积物为样品,通过添加氨氮和利用乙炔抑制剂的技术手段,探究了水铁矿对减少湿地氮流失的效果.结果发现了湿地中存在厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)以及厌氧氨氧化作用与铁还原耦合的作用过程(anaerobic ammonium oxidation coupled to iron reduction,Feammox).Feammox可以利用Fe(Ⅲ)氧化氨氮产生氮气,中间产物包括硝酸盐、亚硝酸盐、及温室气体N2O等.水铁矿的加入对Feammox过程有促进作用,使得Feammox过程主导的氨氮流失速率从1.69 mg·(kg·d)~(-1)增强到2.72 mg·(kg·d)~(-1),进而使得Feammox过程对氨氮流失的贡献率从28%增加到42%.但同时,水铁矿的加入使得ANAMMOX作用显著地降低,从而使得湿地系统总体氮流失可以减少约25%.研究结果表明水铁矿矿化形成针铁矿而抑制ANAMMOX过程、以及促进Feammox争夺硫酸盐型厌氧氨氧化过程(sulfate-reducing anaerobic ammonium oxidation,S-ANAMMOX)电子供体而抑制SANAMMOX过程,达到了减少湿地系统总氮流失的目的.另外,对于进一步认识湿地中铁的氧化还原循环过程同氮循环之间的交互作用具有一定的意义.     

600MW燃煤电厂痕量元素排放特性实验研究

使用USEPA Method 29方法对600MW燃煤电厂SCR、ESP和WFGD前后4个测点进行烟气痕量元素同时取样,研究了12种痕量元素（Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb）的排放特性.结果表明：整个电厂系统、锅炉、SCR、ESP和WFGD中痕量元素的质量平衡率都在可接受范围内,实验结果准确可靠.这12种痕量元素主要分布于ESP飞灰中,相对分布率为69.97%~98.79%.底渣中痕量元素的相对富集指数在0.04~0.51之间,ESP飞灰中痕量元素的相对富集系数在0.3~1.23之间.ESP飞灰中的As、Cd和Pb以及WFGD废水中的Mn、Co和Ni可能会对土壤和地下水产生污染,需要引起关注.12种痕量元素向大气中的排放浓度位于0.02~12.57μg/m³之间,排放因子位于的0.01~2.13g/10¹²J之间,Ni、As、Cd和Pb这4种元素的排放浓度分别达到2.04、0.13、0.02和3.35μg/m³,都远超欧盟空气质量标准中的排放限值,需要加以重视进行限制.     

基于复式记账的自然资源资产负债表平衡关系研究

自然资源资产负债表的平衡关系研究是编制自然资源资产负债表和开展自然资源核算的理论基础。由于对自然资源产权关系和价值活动认识的不一致,对于自然资源资产负债表平衡关系的认识存在不同,也导致了自然资源资产负债表编制工作长期陷入争议状态。对于《环境经济核算体系2012：中心框架》（System of Environmental-Economic Accounting 2012,SEEA 2012）的“期初+增加-减少=期末（期初-减少=期末-增加）”四柱平衡基本认识一致,但对于“资产=权益”、自然资源负债的确认等是否列入编制自然资源负债表的框架存在较多争议。自然资源相关研究的学者较多认为应基于SEEA 2012的“期初+增加-减少=期末（期初-减少=期末-增加）”四柱平衡编制自然资源资产负债表,并分别编制自然资源资产表、负债表,报表基于统计调查结果列示,因此严格意义上也无法称之为自然资源资产负债表,准确说应该称之为自然资源统计报表;会计学界相关研究的学者较多认为应基于“资产=负债+权益”编制自然资源资产负债表,采用会计学复式记账进行核算,但由于对自然资源属性认识存在差异,部分学者提出的“资产-负债=净资产”的概念理解也不统一,没有学者据此设计自然资源复式记账的过程核算体系。论文基于资源科学和会计学理论的交叉研究成果,以资源产权属性和价值属性为基础,构建了自然资源资产负债表的框架体系,明确自然资源资产负债表采用复式记账,对自然资源资产负债表的静态平衡关系和动态平衡关系进行了研究。基于复式记账的自然资源资产负债表静态平衡关系总体表示为“资产=权益”,这是借贷记账的理论基础;动态平衡关系表示为：“期初+增加-减少=期末（期初-减少=期末-增加）”、“入-出=余”,这是进行自然资源资产核算的理论基础。论文进一步分析了基于复式记账的自然资源核算体系恒等式及自然资源资产负债表的框架。