沉湖130年来湖泊沉积物有机碳、氮稳定同位素变化及其环境指示意义

通过对2020年沉湖湖心采集的73cm长沉积柱(CH-01)中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳同位素(δ¹³C_org)和氮同位素(δ¹⁵N)指标的分析,并结合年代测定(²¹⁰Pb、¹³⁷Cs比活度测试)结果,分析了130多年来沉湖沉积物有机质的来源,探讨受人类活动影响下湖泊的生态环境变化过程.结果表明:沉湖沉积物平均沉积速率为0.52cm/a,呈缓慢增大趋势.TOC、TN含量变化范围分别为0.89%～3.65%和0.04%～0.20%,δ¹³C、δ¹⁵N值变化范围分别为-29.34‰～-26.13‰和1.67‰～5.48‰,TOC、TN在38～26cm的快速上升对应于1970～1990年沉湖周边人口增长和湖泊改造工程频繁期.沉积物中有机质为混合来源,主要为土壤有机质、陆生C3植物和水生维管束植物.其中土壤有机质和陆生C3植物的贡献较大,1980年后由于人类活动导致湖泊水动力减弱,湿地内水生维管束植物对沉积物有机质的贡献率增大....     

长江三峡地区露天矿山生态修复治理对策——以湖北省宜昌市为例

文章结合宜昌市露天矿山开采和修复现状，重点分析了湖北长江三峡地区露天矿山存在的生态环境问题。结果表明：矿山企业主体责任缺失，环境治理水平总体较低；废弃资源循环利用率低，生态修复效果欠佳；开采作业粗放，地质安全隐患突出；部门监管缺失，存在违法开采现象；制度、人才、资金等保障不足。在调研国内矿山生态修复政策规范及典型经验的基础上，提出露天矿山生态修复的对策措施，包括压实矿山企业主体责任，统筹推进污染治理、生态修复、资源循环和地灾防治；坚持自然修复和人工修复相结合，精准施策，提升废弃资源循环利用水平；实行党政同责、一矿一策，加强矿山源头管控和日常监管；强化执法监管和绿色准入，加大教育帮扶力度，探索实行矿山行业“双碳”约束；强化要素保障，创新露天矿山生态修复的体制机制。     

镉污染下大气CO2升高和氮添加对森林土壤有机碳的影响

以森林土为生长基质和开顶生长箱(open-top chambers,OTCs)的近自然法，选择亚热带造林树种大叶相思(Acacia auriculiformis)、红锥(Castanopsis hystrix)、樟树(Cinnamomum camphora)、枫香(Liquidambar formosana)、海南蒲桃(Syzygium hainanense)的一年生树苗构建实验林，探讨土壤有机碳对重金属镉(Cd)污染下大气二氧化碳(CO₂)浓度升高和氮(N)添加的响应.实验处理如下：对照(CK)、加Cd(Cd)、加Cd加CO₂(Cd+CO₂)、加Cd加N(Cd+N)、加Cd加CO₂加N(Cd+CO₂+N)；加Cd为10 kg hm^-2 a^-1，加CO₂浓度为700μmol/mol，加N为100 kg hm^-2 a^-1；每个处理3个重复.试验始于2017年4月，2020...     

植物源挥发性有机物采样和分析方法研究进展

植物源挥发性有机物(BVOCs)排放量约占全球总VOCs排放的90%，其排放易受环境因子(温度、光照、土壤水分、饱和水汽压差、风速、风向、O₃和CO₂浓度等)的影响，对采样和分析要求极高，而BVOCs样品的精准采集与分析是获取BVOCs排放因子的基础。该文综述了国内外BVOCs采样和分析方法，根据采样系统是否能控制或模拟环境因子(温度、湿度、光照强度、空气湍流、二氧化碳浓度等)，对采样叶室的适用性进行了分析。其中光合仪-动态封闭系统可精准控制温度、光照强度、二氧化碳浓度，易使空气形成自然交换且便于外场测量，适用于大多数植物BVOCs排放测量。依托高塔、系留球、飞机等开展测量的开放式采样系统适用于外场的长期观测。PTR-MS、PTR-TOF-MS、Vocus-PTR-TOF等在线分析系统逐步得到应用。微型传感器已应用于BVOCs的快速检测，碳同位素分析法已应用于BVOCs合成转化过程中组分的探究。对采样和分析系统发展的研究，将为精准获取BVOCs排放因子并评估其环境效应提供依据。     

环鄱阳湖区农田土壤有机碳影响因素空间分布格局分析及制图研究

利用地理加权回归(Geographically Weighted Regression,GWR)模型,对环鄱阳湖区农田土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)影响因子的空间分布格局进行系统分析,结合克里格插值方法进行土壤有机碳制图研究,同时综合比较了地理加权回归方法(GWRK)与回归克里格(Return Kriging,RK)方法在预测土壤有机碳储量结果之间存在的差异。结果表明:(1)根据Pearson相关性分析结果,所选取的各环境影响因素均与土壤有机碳具有相关性(P0.01)。(2)通过GWR模型对各影响因素空间分布格局的分析,发现SOC与坡向、年均温度和年均降水呈正相关,与坡度、植被覆盖度呈负相关。(3)GWRK法得到的土壤有机碳含量变化范围为6.35～31.93g·kg~(-1),接近采样点的实测值;RK方法得到的土壤有机碳含量变化范围在7.41～25.76 g·kg~(-1),总体空间分布特征与GWRK的结果相似,但RK方法预测的结果较为平滑,与SOC储量实际状况还存在一定差异。(4)GWR的拟合优度R~2(0.50)明显高于RK中的R~2(0.20); GWRK方法的均方根误差(RMSE)为4.58,小于RK方法的均方根误差5.35,且通过GWRK方法得出的预测结果在制图上结合采样点位置信息,使成图效果更加精细。     

生物质燃烧排放PM2.5颗粒萃取的水溶性有机碳液相光化学氧化

为探究生物质燃烧排放的PM_2.5中水溶性有机碳(WSOC)的液相氧化特征,探索了两种生物质(小麦秸秆和水稻秸秆)燃烧排放的WSOC在紫外光(UV)和紫外光+H₂O₂体系(UV+OH)液相氧化产物的吸光特性、荧光特性及氧化特性.总有机碳分析仪的分析结果表明两个体系中WSOC去除率相当,增加H₂O₂并未明显改善去除率,推测直接光解是WSOC降解的主要途径;两种生物质燃烧PM_2.5中WSOC降解速率均较快,光照17h后WSOC去除率均在70%左右.两种生物质WSOC液相光化学氧化产物变化规律没有显著差别.随着光解进行,WSOC的降解导致吸光度不断下降,三维荧光(EEM)光谱图中的荧光峰Ex/Em=255～260nm/330～340nm强度也不断下降,但Ex/Em=230/400～500nm出现了新的荧光峰,说明可能生成了类腐殖质(HULIS).高分辨气溶胶质谱仪(HR-AMS)分析的aqSOA生成潜势及其氧化特性,结果表明,随反应进行,尽管两种体系中aqSOA不...     

转鼓铁碳微电解法预处理液晶废水

采用转鼓铁碳微电解法预处理液晶生产废水，优化了工艺参数，并进行了装置连续运行试验。结果表明：保持转鼓转速2 r/min，在废水pH=2.0、铁碳比（m（铸铁屑）∶m（活性炭））1∶1.5、填料装填率（填料体积与反应器有效容积之比）1∶10、HRT=3 h的优化工艺条件下，废水BOD₅/COD由处理前的0.181提高到0.265；电解装置连续运行30 d，COD去除率稳定在40.1%~43.2%之间，且填料未出现板结现象。     

个人碳排放交易研究进展与展望

个人碳排放交易是一种将碳排放权分配给个人的总量交易政策工具。不同于上游的总量交易以及碳税等政策工具,个人碳排放交易因其能够推动个人直接参与碳减排而受到关注。鉴于碳排放总量覆盖范围、碳排放权分配以及清缴方式的差异,研究者提出了不同的个人碳排放交易方案。个人碳排放交易在政策公平、效率和效果方面有不同表现,而不同的个人碳排放交易方案在上述三方面也有很大差异。一般认为,基于人均排放进行配额分配的个人碳排放交易,更能体现个人在碳排放权方面的平等性。另一方面,研究发现,即使考虑不确定性,个人碳排放交易系统的建立和运行成本远高于上游的总量交易系统。如果仅仅考虑减排本身的收益,可能不足以覆盖其成本。因此,个人碳排放交易激励公众参与减排行动所能带来的其他政策效果的探索和评估就显得非常重要。但是,通过对个人碳排放交易执行方式的细致研究发现,个人碳排放交易并不必然激励公众直接参与减排,公众的参与是与方案的具体设计直接相关的。因此,更为具体的方案设计,包括考虑各种市场主体潜在反应基础上的政策设计是未来个人碳排放交易系统评估的研究基础。而政策设计需要在激励公众参与和成本控制、效率与公平间不断权衡。此外,对于个人碳排放交易系统的成本边界的设定、对不同个人碳排放交易方案累退性的比较、对个人碳排放交易方案与其他能源或环境政策交叉性的评价等问题还有待进一步研究。     

“水-能-粮”视角下杭嘉湖区域生态系统服务供需测度及政策研究

生态系统保护与城镇化间的冲突已威胁人类福祉。基于"水-能-粮"纽带视角,研究从供需双侧对太湖流域杭嘉湖区域2000、2005及2010年的产水、固碳以及粮食生产服务进行了测度,并利用空间基尼系数模型、供需指数模型及相关系数模型对其空间异质性进行了评价。结果表明:(1)产水总量先减后增,固碳及粮食生产总量小幅递减,水资源及粮食的需求总量小幅递增,固碳需求则急剧增加;(2)西南部山林地带产水及固碳服务供给显著,粮食生产聚集在东部平原,3种服务的需求均集中于高人口密度区域;(3)3种服务的空间分布基本均衡,但供需匹配度偏低,绝大部分区域的产水服务处于赤字状态,城镇区域固碳压力显著;(4)产水服务与固碳服务呈权衡关系,与粮食生产服务呈协同关系,固碳服务与粮食生产服务之间具有权衡关系,3种服务的需求间呈两两协同关系。可见,"水-能-粮"纽带关系在杭嘉湖区域表现为相互支撑、相互影响的共同体。最后,本研究提出适应性管理政策以改善区域生态系统。     

农田土壤碳循环过程及其量化方法

已有研究表明除了作物碳（根际沉积碳和秸秆碳）对农田土壤有机碳（SOC）的输入外，土壤碳还来源于土壤自养微生物固定SOC的贡献以及土壤无机碳（SIC）的固定（无机化学途径和微生物的生物矿化途径）.农田SOC的高低主要受到外源作物碳输入和原有SOC分解的平衡作用.作物碳输入在短期内通常促进SOC的分解，呈现正（根际）激发效应.通过整合分析主要作物的根际激发效应和秸秆还田的激发效应的研究，发现作物根系生长和秸秆还田引起的（根际）激发效应大小平均值分别为75%和67%.尽管秸秆还田通过激发效应引起SOC分解的额外释放，但是土壤残留秸秆碳通常大于激发效应导致SOC的额外损失，因此秸秆还田可能增加SOC的储量.在农田系统中，秸秆碳和根际沉积碳往往共存，这导致土壤碳输入和输出至少有3个碳源（根际沉积碳、秸秆碳和土壤碳），由于多碳源体系的区分方法存在挑战，目前这两种作物碳（根际沉积碳和秸秆碳）对SOC分解的激发效应影响是不清晰的.最后，提出了新量化方法，可以多源区分根际CO₂排放以及SOC中作物碳输入的碳源，以及区分碱性土壤中无机化学和微生物途径对SIC的贡献.研究有助于提高对农田土壤SOC和SIC输入和输出途径的理解，以及农田土壤碳平衡评估的精确度.