湖南典型农田土壤有机碳含量及其演变趋势

以湖南省沅江市(28°42′～29°11′N、112°16′～112°56′E)为代表,通过典型样区密集取样分析和同一区域的历史资料比较,研究了洞庭湖区农业用地土壤有机碳的演变趋势,发现稻田土壤有机碳在最近25a中稳步增加,而改为旱地的土壤有机碳含量减少.2004年典型样区土壤有机碳均值为(26.66±4.93)g·kg^-1,主要分布区间为20～35g·kg^-1,比1979提高22.64%;其中耕作制度为双季稻的土壤有机碳含量,由1979年的20.29g·kg^-1提高到了2004年的28.12g·kg^-1,年均增加量约313.5mg·kg^-1(年递增率为1.15%);耕作制度为一季稻的土壤有机碳含量,由1979年的20.29g·kg^-1提高到了2004年的27.25g·kg^-1,年均增加量约278.3mg·kg^-1(年递增率为1.16%),耕作制度为水旱轮作的土壤有机碳含量,由1979年的20.29g·kg^-1提高到了2004年的23.90g·kg^-1,年均增加量约144.5mg·kg^-1(年递增率为0.78%),而改为旱地的土壤有机碳含量,由1979年的20.29 g·kg^-1降低到了2004年的18.40g·kg^-1,年均减少量约75.48mg·kg^-1(年递减率为0.37%).方差分析表明,稻田土壤有机碳的增加达到了极显著水平,改为旱地的土壤有机碳含量的减少未达到了显著水平.表明洞庭湖区不同利用类型的土地均是重要的固碳场所,农业用地的土壤有机碳库是大气CO₂循环的“汇”,而不是“源”.     

江西省农田投入品输入时空演变特征及与种植业结构调整的关系

厘清近30年间江西省农田投入品输入的时空演变特征,并探究其与种植业结构调整的关系,可为江西省农业生产提质增效和农业面源污染防治提供理论依据。采用重心模型和结构均衡度方法,基于ArcGIS探究了江西省1992—2019年农田化肥、农药和农用薄膜输入的时空演变特征,并通过线性回归分析探讨了种植业结构调整与农田投入品输入量的关系。结果表明：(1)1992—2019年江西省化肥、农药和农用薄膜输入量整体呈先增后减的变化趋势,自2015年实施了一系列农药化肥减量增效政策之后,江西省农田化肥和农药输入量明显降低,2020年化肥、农药输入量比2015年分别下降24.5%和43.9%,但是近年来农用薄膜输入量的减缓趋势并不明显;(2)江西省化肥输入强度存在明显的空间聚集现象,总体呈现沿鄱阳湖流域、抚河流域和赣江流域聚集分布的趋势;农药输入程度在赣东北地区普遍较高;农用薄膜输入量在全省普遍增加,其中,赣东和赣南农用薄膜输入量增加尤其明显;(3)江西省种植业结构调整表现为果园种植面积占比不断增大,从1992年的10.67万hm²增长到2020年的42.78万hm²     

珠江三角洲地区大气中的粒子污染

从珠江三角洲地区航测发现,直径小于1μm的气溶胶粒子每毫升可达几万到几十万个,这类小粒子能沉积在肺泡中,对人的健康危害较大,而它们对能见度影响较小。这类细粒子的来源,除排放源以外,气态污染物的转化也是细粒子二次污染的重要来源。野外烟雾箱模拟实验表明,珠江三角洲二氧化硫转化率最高达12.7%/小时,影响SO₂转化的因素是SO₂起始浓度、相对湿度和光照强度。经估算,珠江三角洲地区现有火电站与拟建火电站所排放的SO₂经转化,单是形成的硫酸盐细粒子(≤1μm)污染浓度,约为每毫升几万个,这是一个不容忽视的问题。对广州城市大气污染物有机无机成分的分析表明,就对人体健康而言,广州市气溶胶中有机成分的污染占主导地位。      

土壤分析中高压消解法最佳实验条件的研究

在土壤分析工作中,为提取土壤与沉积物中的金属元素,常用的样品消解法是HNO_3-HClO_4高温消解法。此法存在着费时、爆沸、样品炭化与挥发等问题,高压消解法较好地克服了这些缺点,同时其提取效果相当于甚至高于HNO_3-HClO_4高温消解法,有些国家已经把高压消解法定为常规方法。     

甲胺磷农药废水絮凝处理的生物可降解性

甲胺磷生产排放废水ＣＯＤ在１～１．５×１０４ｍｇ／Ｌ左右,经用聚合硫酸铁絮凝处理后废水ＣＯＤ下降１２％,经紫外分光扫描,絮凝后废水与原废水相比有机物呈均匀下降趋势。在活性污泥法的生化条件下的对比试验表明,在絮凝后甲胺磷废水ＣＯＤ高达４０００ｍｇ／Ｌ以上,仍可进生化池处理,生化过程甲胺磷降解速度快,生化周期缩短一半。     

生物化学法净化低浓度甲苯废气的传质研究

通过试验和理论分析,研究生物化学法净化低浓度甲苯废气这一传质一生化反应过程的控制因素,结果表明生物化学法净化低学本废气为传播控制过程,并以气膜控制为主,研究为工业化装置的设计和操作提供了理论依据。     

环境监测领域拓展方向和途径

分析了环境监测市场背景与走向,提出环境监测站应向环境质量和污染源监督监测,快速应急监测和事故仲裁监测,规划及建设项目环评现状、竣工验收、施工期与回顾性监测,排污收费总量监测和污染源自动监控仪监测检定,机动车排气污染物监测,环保产品性能及环保产品认定监测,室内环境与装饰装修材料监测,食品安全检测,以及环保体系认证监测领域拓展,进一步提升监测能力。     

顶空箭型固相微萃取—气相色谱—串联质谱法测定水中9种藻致异味物质

通过单因素设计实验考查萃取时间、萃取温度和氯化钠加入量对9种藻致异味物质(2-甲基异莰醇、土臭素、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪、2,4,6-三氯苯甲醚、2,3,6-三氯苯甲醚、2,3,4-三氯苯甲醚、β-紫罗兰酮、β-环柠檬醛)萃取效果的影响,并通过响应面设计进一步优化得到顶空箭型固相微萃取的条件,建立了顶空箭型固相微萃取—气相色谱—串联质谱法高效测定水中9种典型藻致异味物质的方法,并进行方法学验证。结果表明,最佳萃取条件为每5.0 mL水样萃取时间10.0 min、萃取温度40℃、氯化钠加入量1.78 g。利用优化方法分析苏州河实际水样,检出4种藻致异味物质,加标回收率为63.8%～140.0%,精密度为0.67%～15.50%,该方法可有效应用于地表水中藻致异味物质的检测。     

多尺度视角下武汉城市圈碳排放时空格局演化特征及脱钩效应研究

基于武汉城市圈2008～2017年48个区县的碳排放数据,采用空间自相关、标准差椭圆等方法,从城市圈、市级、县级三个尺度来研究碳排放的时空演化特征,并运用Tapio脱钩模型来分析不同尺度下经济发展与碳排放量变化之间的关系。结果表明：(1)在城市圈尺度,武汉城市圈的碳排放总量在2012年前不断增加、之后逐渐趋于稳定,武汉城市圈经济增长与碳排放量的脱钩趋势也在总体向好。(2)在市级尺度,各市碳排放水平均已趋于平稳,其中,武汉、黄冈、孝感的碳排放量高于武汉城市圈9市的平均值,且武汉碳排放量远高于其他8个市,天门、仙桃、孝感、黄冈4市经济增长与碳排放之间已经由弱脱钩状态转变为强脱钩状态。(3)在县级尺度,武汉城市圈碳排放呈现出显著的圈层分布空间特征,紧密圈层区县的碳排放量普遍较高,核心圈层、外围圈层区县的碳排放量普遍相对较低;脱钩状态的圈层特征也已显现,强脱钩的区县主要位于武汉城市圈的核心圈层与外围圈层,弱脱钩区县主要位于紧密圈层。最后,针对武汉城市圈碳排放脱钩效应存在的问题,从圈层、极核等方面提出相应措施,以期为武汉城市圈的高质量发展及相关规划的编制提供决策参考。     

基于大型无脊椎动物完整性的赤水河健康评价体系构建

作为长江上游珍稀鱼类国家自然保护区的核心区,赤水河流域水系的健康状况虽颇受关注,但相关评价工作却较少。笔者结合现场调查(2016年)和历史数据(2007年),初步构建基于大型无脊椎动物群落的健康评价体系,对赤水河干流和部分支流的不同季节(春季和秋季)和不同河段(上中下游)的健康状况进行评估。指标筛选结果显示:赤水河上游河段在春季和秋季分别包括6、2个核心参数,中游河段分别包括5、4个,下游包括3、2个核心参数。通过四分法将健康状态划分为4个等级:健康、亚健康、一般和不健康。从整体上看,赤水河处于亚健康状态,且春季和秋季河流不同采样点健康状况有所差异,春季健康状况好于秋季。回归分析显示,BOD_5、COD_(Mn)以及NH~+_4-N是影响赤水河健康的主要环境因子。研究所构建的B-IBI评价指标较好地评估了赤水河的健康状况,可作为赤水河流域水体环境监测的有效手段之一。