Leakage and Comparative Advantage Implications of Agricultural Participation in Greenhouse Gas Emission Mitigation

The world is moving toward efforts to reduce net greenhouse gas emissions. Reduction efforts may involve the agricultural sector through options such as planting of trees, altering crop and livestock management, and increasing production of biofuels. However, such options can be competitive with domestic food production. In a free trade arena, reduced domestic food production could stimulate increased production and exports in other countries, which are not pursuing net emission reductions. As a consequence, emission reduction efforts in implementing countries may be offset by production increases stimulated in other countries. We examine the competitive effects of agriculturally related emission reduction actions on agricultural production and international trade. In doing this, we employ the assumption that U.S. emission reduction caused cost increases will also occur in other reducing countries. We consider emission reduction: 1) unilaterally by the U.S., 2) by all Kyoto Protocol Annex B countries, and 3) globally. The results, which are only suggestive of the types of effects that would be observed due to the simplifying cost assumptions, indicate compliance causes supply cutbacks in regulated countries and increases in non-regulated countries. The study results show that producers in regulating countries are likely to benefit and consumers lose due to commodity price increases. Seniority of Authorship is shared among the first three authors.     

土壤污染对植物根系生长影响的研究进展

人类活动所产生的污染物通过各种途径进入土壤,其数量和速度超过了土壤的容纳和净化能力,致使土壤的自然功能失调、土壤质量恶化,从而严重影响植物的正常生长发育,造成有害物质在植物体内累积。土壤污染物进入植物体内最先进入根系,污染物在根系积累最大,浓度最高,根部受害最严重。本文以重金属砷、镉、铬和有机物农药、除草剂为例,结合相关资料探讨了土壤污染对植物根系生长的影响,植物根系对重金属的吸收与重金属的理化性质及不同植物的特性有关,对有机物的吸收与有机物的结构特性和土壤性质有关,并且讨论了该研究仍需解决的一些问题。     

生物炭在农业增产和污染治理中的应用

生物炭(biochar)作为重要的碳汇、土壤重要的改良剂以及污染物有效地吸附剂受到了国内外研究人员的普遍关注。在阅读近几年国内外关于生物炭在农业增产和污染方面文献的基础上,作者总结了生物炭应用规律并提出一些未来研究的展望。表述如下:生物炭具有多孔性和巨大的表面积,它能够增加土壤的持水量、增加对营养元素的吸附以减少其流失并改善土壤的结构,此外生物炭本身含有丰富的营养元素并能够缓慢释放以供作物吸收,因此生物炭能改善土壤肥力并增加农作物产量。同时,生物炭巨大的吸附功能可以降低重金属和有机污染物在土壤及污水中的活性,起到降低污染物浓度的作用。因此生物炭在农业增产和减少污染方面有巨大的潜力。但是,到目前为止,对于生物炭很多的作用机制还未搞清楚,对不同种类生物炭性状、生物质在高温热解过程中内部化学成分和结构的变化、长期定位实验以及危害方面还应加强研究。对此,研究人员应该结合当地情况,尽多的用当地主要的动植物废料来生产生物炭以达到当地农业增产和治理污染的目的;其次,增加长期定位试验,找到适合当地的生物炭种类及其生产条件;另外还应增加对我国新疆、西藏等土壤贫瘠的偏远地区的研究,使当地的土壤更大程度的被利用以改善当地人民的生活;最后,当地政府及相关部门应该加大对生物炭研究的支持,使生物炭早日被普遍运用,造福百姓。     

'Molecular farming' of antibodies in plants

'Molecular farming' is the production of valuable recombinant proteins in transgenic organisms on an agricultural scale. While plants have long been used as a source of medicinal compounds, molecular farming represents a novel source of molecular medicines, such as plasma proteins, enzymes, growth factors, vaccines and recombinant antibodies, whose medical benefits are understood at a molecular level. Until recently, the broad use of molecular medicines was limited because of the difficulty in producing these proteins outside animals or animal cell culture. The application of molecular biology and plant biotechnology in the 1990s showed that many molecular medicines or vaccines could be synthesised in plants and this technology is termed 'molecular farming'. It results in pharmaceuticals that are safer, easier to produce and less expensive than those produced in animals or microbial culture. An advantage of molecular farming lies in the ability to perform protein production on a massive scale using hectares of cultivated plants. These plants can then be harvested and transported using the agricultural infrastructure. Thus, molecular farming allows rapid progress from genetic engineering to crop production, and new cash crops producing recombinant proteins are already being commercially exploited. We speculate that as functional genomics teaches us more about the nature of disease, molecular farming will produce many of the protein therapeutics that can remedy it.     

Natural and effective control of air pollution through plants- studies on a tree species: Holoptelea integrifolia L.

Gaseous and industrial air pollution is a serious problem throughout the world. It affects human health and plants also face negative impact on their biochemical processes, ultimately exhibited in terms of reduction in various growth parameters. The effect of air pollution is being felt even in remote areas, because pollutants can be transported over long distances. It is well known that plants absorbs gaseous/particulate pollutants and help in controlling air pollution. In order to test Holoptelea integrifolia L. as an effective and natural means for controlling air pollution present studies were undertaken. It was observed that the tree species tolerate well various pollutants present in the air, so can be used as an efficient method for minimizing of concentration pollutants to a safer level into the environment.     

减污降碳协同视角下沿海制造业发达地区产业结构调整路径研究

碳达峰碳中和是我国的重大战略决策,对推进产业转型升级和绿色发展具有重要意义. 实现经济增长与资源能源消耗、污染物和碳排放的总量与强度双控制,是推进“双碳”目标的重要支撑. 我国沿海地区制造业发达,污染物和碳排放量较大,寻找减污降碳协同增效路径对区域绿色转型具有重大现实意义. 本文以浙江省宁波市为对象,对全部经济门类的产业结构开展实证研究,运用多准则决策模型和情景分析法,以能源、水资源、4种主要污染物(化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物)和二氧化碳为约束条件建立了产业结构优化调整模型,将各产业增加值占比的变化程度作为决策变量,筛选出产业结构调整平稳、减排幅度大的调整方案. 制造业作为宁波市经济发展的主体,贡献了较高比例的污碳排放和能源资源消耗. 4.5%、5.5%、6.5%三种年均经济增速情景下宁波市通过产业结构调整实现减污降碳协同增效的潜力分析显示,2020—2030年预期可实现累计97%的经济增长,且能满足区域资源环境的约束限制. 面向2030年提出宁波市产业结构优化调整路径,建议严格控制高排放制造业的准入门槛,提升第一产业和采矿业的资源能源利用效率,推进电力、热力的生产与供应业等存量行业的减污降碳,鼓励发展高附加值的第三产业和循环经济产业.      

沼气建设对促进农村经济发展效益分析

针对河南省9个县(市)中9个乡(镇)的农户沼气使用情况,按比例选择不同生态模式,入户调查了沼气建设前后农户各类能源消耗情况,农业生产投入与产出等80多项指标,定量对比分析了沼气户与非沼气户在能源消耗量及消耗成本、种植业和养殖业发展以及主要气体污染物减排等情况。结果表明沼气建设项目的实施大大降低了传统能源消耗量和消耗成本,促进了种植业和养殖业的发展,减少了污染物的排放,改善了农户居住环境,提高了作物产量,增加了农民收入,具有明显的能源效益、经济效益、环境效益和社会效益。     

电子废弃物中环氧树脂的无害化和资源化处置现状和对策研究

随着电子信息等高科技产业迅猛发展,电子废弃物的产生量迅速增大。另一方面,国内电子废物的飞速增长和国外电子废物的大量涌入,成为中国环境安全重大隐患。电子垃圾成分复杂且其污染物众多,不恰当处理势必造成了严重的环境污染,而其中最难以无害化和资源化,且所占比例最高(大于50%)的材料是环氧树脂。就电子废弃物中环氧树脂处置技术、国内外处置现状进行了分析,从可持续性发展的环保战略高度,结合承担国家科技部相关项目的研究进展情况,介绍了利用电子废弃物中环氧树脂的新工艺,并根据国情提出了一些建议和对策。     

土壤中微塑料对陆生植物的毒性及其降解机制研究进展

微塑料(MPs)作为一种新型环境污染物,自2004年被英国科学家提出以来受到广泛关注.土壤作为微塑料的重要聚集地,随农田灌水和翻耕等农业操作的进行,微塑料污染范围和积累量不断扩大并对陆生植物产生多种毒性,且由于其粒径小、难降解和吸附能力强的特点给土壤微塑料污染治理带来了较大挑战.从微塑料的直接和间接毒性及其与其他污染物结合时产生的联合毒性这3个方面综述了微塑料对陆生植物的毒性,主要表现为微塑料存在对植物造成机械损伤、诱导植物产生氧化应激、细胞毒性和基因毒性,导致植物生长和植物组织代谢受阻等一系列问题.进一步,基于当前研究阐述了微塑料的物理、化学和微生物降解机制：微塑料的物理和化学降解主要通过改变微塑料的粒径大小和表面性质并产生中间产物;而更小粒径微塑料及其中间产物可以在物理、化学和微生物这3种因素同步影响下最终转化为水和二氧化碳,但该过程极其复杂和缓慢.最后,对微塑料的进一步研究方向进行展望,可为未来微塑料的陆地生态系统领域研究重点和污染控制提供资料借鉴.     

土壤农用地膜微生物降解研究进展

地膜可保持土壤湿度,调节土壤温度及限制杂草生长从而促进农作物增产,在现代农业生产中具有不可或缺的作用.然而,地膜主要成分聚乙烯（PE）性质稳定,难以降解,极易在农田土壤中残留并积累.此外,地膜在生产过程中添加邻苯二甲酸酯类（PAEs）作为塑化剂,该类有机物极易在土壤和水体环境中积累和迁移,且生物毒性大,对生态环境、粮食安全和人体健康构成极大威胁.聚乙烯和邻苯二甲酸酯复合污染是土壤有机污染治理的重点和难点.因此,农用地膜污染土壤修复是环境科学研究的重要课题,亦是作物生产安全和人类健康的重要保障.微生物降解的生物修复较物理化学技术具有效率高、无二次污染、成本低、环境扰动小等优点,具有广泛应用前景.由此,本文综述农用地膜使用和土壤残留现状及其生物降解的研究进展,以期为地膜污染农田土壤的生物修复提供基础信息和技术参考.     

沈阳垃圾填埋场周边植物重金属含量及其环境影响研究

本研究将沈阳大辛垃圾填埋场作为研究对象,以玉米为例,对其周边不同范围内植物的重金属含量及其环境影响进行了研究。结果表明,1#田与大辛垃圾场距离在70米以内的作物玉米污染较重,而80米以外的作物玉米则污染较轻或无污染现象。在2#田距离垃圾场100米的测量范围内,作物玉米金属污染严重,不宜种植作物玉米。大辛垃圾填埋场渗滤液对周边作物玉米的主要污染物为镉和铅。     

新型有机污染物污染现状及其深度处理工艺研究进展

新型有机污染物的污染现状及其去除技术近年来受到学界的广泛关注。由于传统污水处理厂不能有效去除新型有机污染物,导致其随污水处理厂出水、污泥等进入生态环境,产生危害。因此,为有效去除该类污染物,近年来新型有机污染物的去除技术逐渐成为研究热点。通过总结新型有机污染物的污染现状及其危害,对目前新型处理技术,包括活化过硫酸盐、光催化耦合微生物同步降解、臭氧微气泡法、金属-有机框架材料、固定化微生物和漆酶降解等技术进行了综述,并分析了各种技术的优势和缺点。结果表明:目前对这些新型工艺降解新型有机污染物的研究大多处于实验室研究阶段,且多为单一工艺研究,部分工艺存在有毒有害产物。建议通过建立数学模型,使其在预测工艺降解能力、评估污染物毒性及其环境风险、污染程度等方面更加简便、经济。同时应进一步筛选高效菌株,研发安全可靠的新型处理材料,通过清洁生产,从根源上消除新型污染物污染。     

污水灌溉研究综述

污水灌溉在国内外的许多地区都得到应用和发展,但盲目污灌带来了一定的后果.结合近年的研究成果综述了污水灌溉的益处和不科学的污水灌溉可能带来的不良影响,如对土壤、地下水、农作物和直接接触污水人员的影响.介绍了污水灌溉的主要技术措施.对我国来说,国情决定了污水灌溉是现实的选择,但存在着一些必须重视的问题,针对这些问题提出了建议以及对今后科研方向的一点想法.     

基于流域尺度的农业非点源污染物空间排放特征与总量控制研究

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一.依据农业污染源主要污染物空间排放特征和排放强度分析,划分农业非点源污染空间管理分区,并研究设计分区污染物总量控制方案,是提高农业非点源污染控制成效的重要途径之一.以湖北省四湖流域为研究案例区,系统开展了流域尺度的农业非点源污染空间排放特征识别与总量控制研究.结果表明,四湖流域水环境COD、总氮、总磷、氨氮负荷主要来自于农业非点源污染,4类非点源污染物分别占到流域污染物排放总量的67.6％、 82.2％、 84.7％和50.9％.对四湖流域非点源污染物空间排放特征分析结果表明,水产和畜禽养殖业发达的洪湖、监利、潜江、沙洋地区是流域非点源污染物的主要贡献源区.根据污染物在流域空间上的排放特征和源强评价结果,将四湖流域划分为3个农业非点源污染管理分区,即长湖上游水产和畜禽养殖污染重点控制区、四湖干渠农村非点源污染综合控制区和洪湖水产养殖污染重点控制区,针对不同管理分区分别提出了污染控制措施.基于水质改善和水体纳污能力综合考虑,设计了针对3个非点源污染管理分区的总量控制方案,分阶段实现监测断面全指标达标和满足水体纳污能力要求.主要污染物中,COD主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域COD削减量的43％和42％;氨氮主要削减区域为四湖干渠区,占到氨氮总削减量的66％;总氮主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域总氮削减量的42％和31％;总磷主要削减区域为四湖干渠区,占到流域总磷削减量的53％.     

Response of the bird cherry-oat aphid (Rhopalosiphum padi) to climate change in relation to its pest status, vectoring potential and function in a crop-vector-virus pathosystem

Global climate change threatens world food production via direct effects on plant growth and alterations to pest and pathogen prevalence and distribution. Complex relationships between host plant, pest, pathogen and environment create uncertainty particularly involving vector-borne diseases. We attempt to improve the understanding of the effects of climate change via a detailed review of one crop-vector-pathogen system.The bird cherry-oat aphid, Rhopalosiphum padi, is a global pest of cereals and vector of yellow dwarf viruses that cause significant crop losses in cereals. R. padi exhibits both sexual and parthenogenetic reproduction, alternating between crops and other host plants. In Australia, only parthenogenesis occurs due to the absence of the primary host, thus the aphid continuously cycles from grasses to cereals, allowing for continuous virus acquisition and transmission.We have reviewed the potential impact of future climate projections on R. padi population dynamics, persistence, abundance, dispersal and migration events as well as the interactions between vector, virus, crop and environment, all of which are critical to the behaviour and development of the vector and its ability to transmit the virus. We identify a number of knowledge gaps that currently limit efforts to determine how this pathosystem will function in a future climate.     

顺德安普连接器有限公司电镀废水处理工程技术评估

针对顺德安普连接器有限公司的生产工艺 ,对环境工程方案提出的污染物治理流程、主要污染物因子削减措施进行了分析、评估 ,以判断污染物达标排放的可能性     

对松花江的治理应加强联合毒性效应研究

松花江水体的有毒有机污染较为严重,且有明显致癌、致突变和致畸作用的有机毒物种类繁多.水污染事故后,其污染状况变得更加复杂.针对主要污染物硝基苯是否与其它污染物之间发生联合毒性作用,文章提出应加强联合毒性效应研究;及建议制定标准时,尤其是排放标准,应适当考虑某些优先控制污染物之间的联合毒性作用.     

The impacts of information and communication technology,energy consumption,financial development,and economic growth on carbon dioxide emissions in 12 Asian countries

This study aims to investigate the effects of information and communication technology (ICT), energy consumption, economic growth, and financial development on carbon dioxide emissions using 1993–2013 panel data from 12 Asian countries. The study employs a panel unit root test accounting for the presence of cross-sectional dependence and found that Internet usage is stationary and carbon dioxide emissions, energy consumption, gross domestic production (GDP), and financial development are first-difference stationary. The results form Pedroni panel cointegration test confirms that the variables are cointegrated. The results of the cointegration test indicate that the ICT-energy-GDP-carbon dioxide emissions nexus has long-run equilibrium. Both energy consumption and GDP have significant, positive impacts on carbon dioxide emissions; energy consumption and GDP have an effect on carbon dioxide emissions growth. ICT has a significantly negative effect on carbon dioxide emissions; the promotion of ICT becomes one of the important strategies introduced to mitigate carbon dioxide emissions for various countries. Causality results show that energy consumption, GDP, and financial development cause more carbon dioxide emissions. Energy consumption, GDP, and carbon dioxide emissions cause ICT. GDP causes financial development, whereas energy consumption and GDP are interdetermined. The feedback hypothesis exists in the region; those countries need to develop alternative energy to replace fossil fuels. ICT does not threaten the environment and ICT policy can be seen as a part of carbon dioxide emissions reduction policy.     

种植业面源污染防控技术发展历程分析及趋势预测

种植业对农业面源污染贡献不容小觑.已有治理技术并不在少数,但受技术参数模糊和技术应用效果不明朗等因素的影响,现阶段技术应用和污染治理效果不理想.对此,本研究基于近20年国内外种植业面源污染防控的发表论文,明确种植业面源污染防治技术的体系框架,梳理技术的发展历程,比较不同方向技术对生产投入、产量及污染物排放的作用效果,对新时期下我国植业面源污染防控的发展前沿趋势作出预判.本研究构建了源头削减、过程拦截和养分回用这3个领域以及栽培、生态沟渠和尾/废水等14个方向的技术体系.结果发现,源头削减领域获得了最高关注度,研究方向多且热度仍在不断提升;我国对其中肥料方向技术的研究集中度较高.相比之下,过程拦截和养分回用领域的技术较为单一和欠缺.养分利用效率提升、转运过程调控和土壤添加剂使用将是种植业面源污染防控未来的主要着力点和抓手.农田基础设施的配套及后端净化体系的构建,将有助于集成、耦合多领域技术,进一步确保种植业面源污染防控的作用效果.     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法与案例研究

针对城镇污水处理厂的污染物与温室气体如何实现协同减排核算问题,该研究提出了城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算边界、协同机制和核算方法,并通过实例进行验证分析,给出了如何核算污染物去除的协同控制效应和协同程度.结果表明:①污水处理厂污染物去除与温室气体排放之间存在关联机制,厌氧环境去除COD_Cr会产生CH₄,污泥厌氧消化过程也可产生大量CH₄,硝化和反硝化过程中去除TN会产生N₂O.②城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算可分为确定核算边界、选择核算方法、收集活动水平数据与确定排放因子、质量控制、形成核算报告等步骤.一方面构建了污染物去除量计算公式,去除量涵盖CH₄回收量、COD_Cr和TN去除量、污泥处理量;另一方面构建了温室气体排放量计算公式,排放量涵盖回收CH₄产生的温室气体减排量、去除COD_Cr产生的温室气体排放量、处理污泥产生的温室气体排放量、去除TN产生的温室气体排放量.③案例分析结果表明,该污水处理厂污染物去除并没有协同减排温室气体排放量,从温室气体排放强度来看,单位COD_Cr去除量、单位TN去除量和单位污泥处理量产生的温室气体排放量分别为0.051 3、2.435 6和0.546 0 t,单位TN去除量产生的温室气体量（2.435 6 t）最大,其次为污泥处理（0.546 0 t）;从温室气体排放总量来看,该污水处理厂使用电力间接排放的温室气体量（1 362.68 t）最大.研究提出的城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法可行,能够根据污水处理厂相关数据判定污水处理不同环节污染物去除和温室气体减排二者间的关系.针对核算过程中存在的数据不确定性问题、质量控制问题以及如何实现减污降碳协同增效等方面提出了相应的完善方法,如在质量控制中可通过制定核算方案、监测方案与计划,开展核算人员业务培训,进行数据核验,测量仪器校准和调整等提高核算质量.研究显示,在碳达峰碳中和的“双碳”目标约束下,城镇污水处理厂在进行污水处理时需要全面考虑各种因素,建立协同控制的治理体系,实现减污降碳协同增效的最大化.