生物酶对初沉污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的调控研究

旨在通过生物酶调节(碱性蛋白酶、中性蛋白酶和α-淀粉酶)提高初沉污泥的厌氧发酵效率,并通过微生物群落结构解析,SCFAs (short-chain fatty acids,SCFAs)组分分析等揭示其调控机理.结果表明,3种生物酶均可增强初沉污泥水解和产酸作用,碱性蛋白酶调控系统对初沉污泥厌氧发酵的促进效果最为明显,发酵第4d SCFAs的产量和产率分别达到1508mg COD/L和0.174g COD/g VSS.对比控制组,SCFAs的产量和产率分别增加了1129mg COD/L和0.13g COD/g VSS.微生物群落结构分析表明,在碱性蛋白酶调控发酵系统中,Lentimicrobium、Proteiniphilum和Bacteroides等发酵相关菌群的相对丰度得到了改善,Methanosaeta、Methanospirillum等产甲烷古菌的活性受到了抑制.同时,生物酶调控对促进发酵过程乙酸占比也有促进作用.     

基于空间尺度效应的西南地区植被NPP影响因子探测

植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统质量的重要参数,研究植被NPP时空演变特征及其驱动力对区域生态环境保护和可持续发展具有重大意义.基于MODIS NPP数据、气象数据、 DEM数据、人口密度数据、 GDP数据和土地利用类型数据,采用一元线性回归分析、 R/S分析和地理探测器模型,分析西南地区及其六大地貌单元植被NPP时空演变特征及未来变化趋势,探究植被NPP空间分异的影响因子.结果表明,2000～2020年西南地区植被NPP整体呈极显著上升趋势.地貌单元中,除青藏高原南部外,其余地貌单元植被NPP均表现为改善态势,其中四川盆地和云贵高原表现为极显著改善.西南地区的植被NPP变化斜率整体呈现“东高西低”的分布格局.西南地区及各地貌单元植被NPP呈上升趋势的区域面积均大于呈下降趋势的区域面积,但未来植被NPP变化趋势均以下降为主.地理探测器结果表明,除云贵高原植被NPP空间分异主要受气温影响外,海拔是西南地区及各地貌单元植被NPP空间分异的主导因子.交互探测结果表明,影响因子之间的交互作用均表现为双因子增强或非线性增强,其中,海拔∩温度对西南地区植被NPP空间分异的解释力最大.地...     

长江经济带二氧化碳净排放时空演变特征及脱钩效应

研究区域CO₂净排放,对“碳中和”战略的实现具有重要意义.以长江经济带为例,在揭示1999～2018年长江经济带CO₂净排放时空演变特征的基础上,分析长江经济带不同区域社会发展与CO₂净排放的脱钩效应,以期为差异化区域产业发展和碳减排路径提供支持.结果表明：(1)1999～2012年长江经济带CO₂排放量上升了2 244.23×10⁶ t,碳汇量在研究时间段增长了148.07×10⁶ t;(2)长江经济带呈现“变绿”趋势,2013～2018年中高碳汇量区域(NPP>800 g·m^-2,以C计)面积较1999～2012年上升了23.25%;(3)长江经济带下游经济社会发展与CO₂净排放脱钩效应较强,上、中和下游强脱钩城市占长江经济带强脱钩城市的比例分别为12%、34%和54%.     

基于三阶段DEA与Malmquist指数分解的长江经济带水资源利用效率研究

长江经济带水资源的合理有效使用为经济的可持续发展提供了重要保障。以长江经济带11省市为研究对象,运用三阶段DEA模型和Malmquist对2010~2014年11省市水资源的利用效率进行了静态和动态分析。研究结果表明:在剔除了外部环境因素和随机误差因素以后,纯技术效率均值和综合技术效率均值被低估,规模效率均值被高估,投入规模不足是扼制我国水资源利用效率提升的瓶颈。同时,东中西部省份的水资源利用效率差异显著,呈现"东部中部西部"的格局。通过对Malmquist指数分解可知,全要素生产率指数与技术变化值的演变趋势基本一致,反映了全要素生产率指数对技术变化的严重依赖。因此,扩大生产规模,加大科技投入和知识创新,优化和升级产业结构是提高水资源利用效率的重要途径。     

南水北调中线丹江口库区土地生产潜力估算

以土地生产潜力与承载力理论为基础,以南水北调中线工程主要淹没区和水源地——丹江口库区耕地为研究对象,在遥感影像、DEM、气象、土壤等数据支持下建立模型,利用潜力递减法估算丹江口库区的土地生产潜力,同时对土地资源人口承载力进行研究。估算结果表明:研究区不同作物、不同耕作制度下的最大生产潜力与现实生产力有很大差距,在现有粮食生产水平下,库区未淹没耕地的情况下,库区的人口承载力现状已经很差,当水位达到170 m后,库区人口承载力将进一步恶化。但是,研究区作物的现实生产力还有很大的提高余地,若在移民的前提下,深入挖掘土地生产潜力,因地制宜的选择合适的耕作制度,库区的土地承载力还可以有所提高。     

温州市粮食生产潜力及土地人口承载力研究

在光能生产潜力计算的基础上，经过温度、降水、土壤肥力和土壤质量等自然因素的订正，分析了温州市的土地生产潜力、粮食生产潜力。通过对温州市历年来主要粮食作物产量分析，采用产潜比增长速度法预测了２０００年和２０１０年的粮食产量，并据此计算了２０００年、２０１０年和潜在最大的人口承载量，指出温州市建立稳定协调可持续发展的人地关系的关键。     

飞播马尾松林生物产量及生产力研究

湘乡市16年生不同密度的马尾松(Pinus massoniana)飞播林林分单株生物量随密度的增加而明显减小,低密度林分是高密度林分的2 42倍,高出18.33kg;当林分密度一定后,林分生物量同样随密度的增加而减小,低密度林分比高密度林分高出21.81t/hm2。林分各组生物量随密度增大而减小,并出现W>W根>W枝>W皮>W叶的规律。年均净生长量低密度林分是高密度林分的1.40倍。     

中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益

太阳能已成为世界各国公认的最为理想的替代能源,其应用规模不断扩大.但光伏发电系统高昂的成本,成为限制其发展的关键因素.本文应用净现值和单因素敏感性分析工具,建立了光伏发电成本的计算模型,以我国34个省会城市作为研究案例,对井网光伏发电系统进行了经济性和环境效益分析.结果显示:在目前政府初始投资补贴一半的情况下,并网光伏发电成本介于0.83-2.29元/kWh之间.即便在光照资源最丰富的地区,并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争.在影响并网光伏系统发电成本的诸多影响因素中,政府初始投资补贴额度、水平面太阳能辐射量和投资密度的敏感性最强;CDM资金的注入对光伏发电成本的降低具有积极的作用.激励政策方面,出台合适的、稳定的上网电价对启动国内光伏市场最为有效.光伏发电系统的环境效益是指光伏发电的减排环境效益扣除系统发电环境成本的余额.经计算并网光伏发电具有显著的环境效益,其环境效益为0.0165元/kWh.本研究对于国家制定光伏发电的激励政策和成本分摊机制具有重要的参考价值.     

环境规制对技术效率和生产力损失的影响分析

以中国工业为研究对象,以经济发展程度不同所分的东部、中部和西部地区兰个地区作为研究区域,采用非参数数据包络法(DEA)中的径自效率测量方法(radial efficiency measure)为主要研究方法,分析了在1998-2005年期间环境规制对中国工业的技术效率和生产力损失的影响.研究结果表明,在指定的研究期间,环境规制使得中国工业技术效率提高,但是对于生产力的发展却产生了负面的影响.三个地区之间受环境规制影响的差异较大,其中东部为环境规制所付出的成本最大,即东部为环境污染所付出的环境成本最高,这也是为何从九十年代开始,污染物从东部往中西部转移的原因;从受污染物影响的角度来看,因控制废水而引起的生产力损失大于因控制SO2而引起的生产力损失,即对于中国工业,废水的环境成本大于SO2的环境成本.另外,从研究结果中也可知,在中国现有的生产方式下,实施严格的环境规制有一定难度,所以改变旧的生产方式,实施可持续发展的生产方式是当务之急.     

我国经济发展的生态效率及其改进策略

本文考察了我国历年生态效率状况，应用两种预测方法探讨了至2020年我国经济发展的生态效率预期目标，并从宏观角度提出了系统性的改进策略。研究表明，1997～2005年，我国水资源生产率、工业用水资源生产率、能源生产率、COD排放生产率、SO2排放生产率的年平均增长率分别为8．77％、7．19％、2．56％、11．94％、7．35％。根据“十一五”规划，至2010年，我国拟采用的水资源生产率倍数、工业用水资源生产率倍数、能源生产率倍数、COD排放生产率倍数、SO2排放生产率倍数分别为1．924、2．081、1．223、2．570、1．969，与根据我国历年变化趋势所预测的相应值基本持平，有的甚至还相对低一些；按“十一五”规划期生态效率增长趋势所推测的2020年上述值分别为3．006、4．247、1．912、6．540、5．009，根据我国历年变化趋势所预测的相应值分别为5．37、4．01、1．66、9．54、4．13。我国生态效率改进的基本策略是：技术进步、结构调整、制度创新和强化管理等。