三峡库区典型农业小流域水体中溶解性有机质的光谱特征

溶解性有机质(DOM)作为重要的地球化学因子,在流域水体环境中扮演着重要的作用.本研究以三峡库区消落带典型农业小流域——重庆涪陵区王家沟为研究对象,结合该流域内不同土地利用类型,通过紫外-可见光吸收和荧光光谱,对小流域内水体DOM的光谱特征进行了表征和分析.结果表明,该农业小流域水体DOM空间差异较大,其组成和来源均存在明显不同.CDOM在DOM中所占比例[a*_g(355)]大小顺序为:稻田水沟渠水池塘水井水出口水,其中稻田水和沟渠水的SUVA_(254)较井水和出口水大,芳香性更明显.三维荧光光谱中2类4个荧光峰(A、C和B、T),DOM来源都是内部(微生物、藻类)以及外源(腐殖质)的双重贡献.除自生源微生物活动的影响外,外源生活污水和农业生产用水的影响也是导致DOM组分中类蛋白组分增多的重要原因.对比了不同种植季时相同位置水样DOM光谱特征,类蛋白组分是控制两个种植季水体DOM特征波动的重要因素.土地使用方式变化后水体DOC、CDOM和DOM当中的类蛋白/类腐殖荧光组分[r_(T/C)]比例存在明显差异,而FI、BIX和r_(A/C)差异不显著.     

三峡水库典型消落带土壤DOM组分特征及其对有效态镉释放影响

重金属镉（Cd）是三峡水库蓄水后消落带土壤中主要的重金属污染物之一.为研究三峡水库反季节调蓄条件下溶解性有机质（DOM）对有效态Cd在土壤固-液相间释放行为及其再补给过程的影响,以三峡水库香溪河消落带为研究对象,分别于2019年10月和2020年10月采集土壤样品,利用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱技术和荧光区域积分法分析土壤DOM光谱特性,同时结合梯度扩散薄膜技术（DGT）和土壤扩散通量模型（DIFS）综合探究土壤有效态Cd及其释放动力学过程.此外,测定了消落带土壤基本理化特性以及土壤中Cd含量和赋存形态.结果表明,研究区土壤DOM以富里酸为主,腐殖质特征较弱,具有陆源为主和内源较弱的混合特征,与2019年相比,2020年土壤DOM中富里酸类物质占比更高;2019年和2020年土壤ω（Cd）平均值分别为（0.474±0.301） mg·kg^-1和（0.249±0.058） mg·kg^-1,土壤中Cd的赋存形态均以非残渣态为主;DGT测定结果显示2020年土壤中有效态Cd含量较2019年呈下降趋势,进一步通过DIFS模型拟合结果表明,土壤中Cd的吸附速率大于解吸速率,土壤对有效态Cd的再补给能力较弱,表明三峡消落带土壤中有效态Cd的潜在释放风险较低,低分子量DOM和DOM中富里酸类物质是抑制土壤中有效态Cd释放的重要因素.研究结果揭示了三峡水库水文情势变化下DOM对重金属Cd环境地球化学行为的影响,为三峡库区重金属污染防治提供科学理论依据.     

中国全要素能源效率测算及其驱动因素

为敦促中国全要素能源效率提升,遵循中国全要素能源效率测算、驱动因素分析的研究路径,首先以中国30个省份、直辖市、自治区(不包括西藏、香港、澳门和台湾)的面板数据为研究对象,将能源足迹纳入非期望产出指标,旨在使全要素能源效率测度指标更加科学;其次采用更适宜于面板数据的动态随机非参数数据包络分析法(StoNED)测度全要素能源效率,并按全国、八大经济区、分省3个层面分析测算结果;再次结合因变量为截断数据且可能存在空间效应的特性,构建包含环境规制、对外贸易、科研经费、能源消费结构、人口规模、产业结构6个驱动因素的空间误差面板Tobit回归模型(SEM-Tobit),研究中国全要素能源效率驱动因素效应;最后探求提升全要素能源效率的政策建议.研究发现:就全要素能源效率测度结果而言,从全国来看,中国全要素能源效率大致呈先下降后上升的分布特征;从区域来看,八大综合经济区全要素能源效率呈现由沿海向内陆逐渐收敛的发展态势;从具体省域来看,沿海省份全要素能源效率相对较高,但同一地区不同省份间全要素能源效率水平存在一定差异;从驱动因素分析结果来看,环境规制、能源消费结构对全要素能源效率呈现显著的负向作用,而产业结构、人口规模、对外贸易、科研经费对全要素能源效率呈现积极推动作用.     

全生命周期下中国煤炭资源能源碳排放效率评价

基于生命周期法(LCA)构建了煤炭资源在开发、转换、利用阶段的碳排放估算模型,采用动态网络SBM模型测算了2007~2019年中国25个省(自治区、直辖市)煤炭资源的综合能源碳排放效率、时期能源碳排放效率与阶段能源碳排放效率.结果表明:我国煤炭资源综合能源碳排放效率水平呈“U”字型分布,东部最高、西部次之、中部最低.煤炭资源能源碳排放效率水平存在较大的提升空间,2007~2019年综合能源碳排放效率均值仅为0.4726;我国煤炭资源时期能源碳排放效率区域间差异显著,效率水平较高的地区主要集中在华东与中南地区;从阶段能源碳排放效率分析可以发现仅北京、江苏、青海三省阶段1与阶段3的能源碳排放效率处于有效水平,其余省(自治区、直辖市)及其他阶段均存在效率损失,尤其阶段2效率损失严重.研究期内阶段3的能源碳排放效率整体呈“类峰峦状”的波动上升趋势;DNSBM和NSBM两种模型测算的能源碳排放效率对比发现,NSBM模型会低估煤炭资源综合能源碳排放效率水平.     

基于舵面振荡激励试飞的飞机动特性识别与修正

目的通过试飞的方法,识别飞机的动态特性,包括模态频率、舵面效率、阻尼等,用以修正飞机的动响应分析模型。方法舵面振荡虽然是电传操纵飞机的一种故障情况,但是可以主动地应用于试飞,作为频域激励施加于飞机上,获得飞行状态下飞机的频响特性。通过对比试飞数据和模型分析结果,识别并修正动响应模型的模态频率、舵面效率、阻尼等参数,来建立更接近实际飞机的动响应分析模型。结果舵面振荡激励试飞数据与动响应模型振荡分析的结果在趋势上较为一致,通过对动响应模型参数的识别和修正,提高了动响应模型的准确度。结论舵面振荡激励作为一种频域激励,是飞机地面共振试验(GVT)的补充和发展,可便捷地应用于飞机的试飞试验,从而识别和修正动响应分析模型。     

潮汐作用对滨海垃圾填埋场地下水污染物迁移影响模拟研究

潮汐过程对滨海地区垃圾填埋场污染物的迁移影响显著.为探究潮汐作用下垃圾填埋场地下水污染物迁移过程,以深圳市某滨海垃圾填埋场为例,构建该场地地下水溶质运移数值模型,分析潮汐作用造成的地下水位周期性波动条件下特征污染物在含水层中不同时期的污染范围及浓度变化规律.结果表明：近海岸地下水位受潮汐作用明显,水位波动主要受含水层水文地质参数和潮水位变幅影响,污染物峰值浓度大幅降低,在含水层中滞留时间明显增加.该垃圾填埋场中特征污染物的污染范围和浓度呈现出丰大枯小的周期性变化特征,其中丰水期末最大污染范围和浓度分别为47547 m2、21.54 mg·L^-1,枯水期末最大污染范围和浓度分别为25605 m2、12.73 mg·L^-1.污染物峰值浓度最大降幅37%,滞留时间最长增加43 d.近海岸地下水污染物穿透曲线呈现日周期性波动,随着远离地表水边界,这种周期性波动越不明显,距地表水边界20 m时,污染物穿透曲线无明显日内周期性波动.研究结果可为滨海垃圾填埋场地下水监测方案的制定和地下水污染治理提供理论依据和参考.     

可再生能源发展情景设计及评价研究

通过对当前主要的情景设计及评价方法的研究,认为目前我国可再生能源发展迅速,但初期的部分基本工作尚未完成.尤其是可再生能源的供给潜力及其经济可开发性评价.基于此,提出一种基于动态成本曲线的可再生能源发展战略情景仿真模型.动态成本曲线生成的基本原理是在静态成本曲线基础上,考虑技术进步、可再生能源外部价值对静态成本曲线的影响,从而生成不同时期的可再生能源成本曲线,进而构成可再生能源动态成本曲线.考虑不同种类可再生能源技术进步水平、外部环境价值的变化,设计不同的可再生能源发展情景.基于可再生能源动态成本曲线,并对不同的可再生能源发展情景下的投资成本、能源效益、经济效益和社会效益进行了综合评价.最后通过一个案例,分四种情景,即不考虑技术进步,低环境方案情景;不考虑技术进步,高环境方案情景;考虑技术进步,低环境方案情景;考虑技术进步,高环境方案情景;分别给出了四种情景下的装机总量、投资总额、创造就业、污染物和温室气体减排量.     

煤巷迎头深部瓦斯赋存规律的实验数据分析

根据近两年来对不同矿区、不同煤层的不同煤巷掘进工作面迎头深部瓦斯赋存量以及突出预测数据的现场及实验室测定结果,得出一个在动态应力场作用下的工作面(掘进、回采)迎头深部瓦斯赋存量随深度变化的一个驼峰曲线,即工作面迎头深部的瓦斯赋存量受采动的影响而在不太深的位置处(如5~10m)会产生一个赋存峰,随着深度的增加瓦斯赋存量并非随之一直增大,其分布特征也与现有认识不尽相同。该测定结果为解释和研究工作面迎头深部的瓦斯运移、应力场分布、突出预测等提供了一个现场数据结论,为煤岩体流变模型的建立提供了相应的参考,也提出针对测定结果的疑问。     

徐淮平原农田防护林系统土壤水分动态

对小麦不同物候期农田防护林系统土壤含水量动态变化的测定结果表明:小麦不同物候期田间平均含水量的变化规律为幼苗期>返青期>拔节期>灌浆期,幼苗期和返青期杨树防护林对小麦的胁地影响不大,灌浆期是农田防护林与小麦争夺水分最为激烈的时期;幼龄防护林带能有效增加农田土壤含水量,对小麦生长有利,成熟林与农作物争夺水分的能力比幼龄林强,且对农作物的水分竞争主要集中在0.2倍树高范围内,造成此范围内土壤含水量明显不足。     

Validation of the CANDY model with Russian long-term experiments

The CANDY model has been qualitatively assessed for simulating long-term dynamics of soil organic carbon and tested against different long-term experiments representing various land uses and geographical sites, but never before against conditions of the Former Soviet Union (FSU). Our goal was to simulate long-term trends in soil organic carbon for the long-term experiments of Barybino (Moscow region, Russia), Grakov (Kharkow region, Ukraine) and Yachenka (Minsk region, Belarus) representing the predominant arable soil types, climate conditions and typical management strategies for the investigated arable areas. The fit of modelled results to the observed data was evaluated to assess the suitability of the model for further applications in the FSU. The crop parameters of the CANDY model had to be adapted to the low yields observed under the Russian site conditions resulting in a higher sensitivity to crop-derived carbon input as a function of yield. The results show that the approach of treating the organic carbon situated in micro pores as inert, is an applicable solution for simulating soil carbon dynamics under Russian conditions. This evaluation of CANDY, against long-term experiments from Russia, gives confidence for its wider application in this region.