生物炭施用及老化对紫色土中抗生素吸附特征的影响

以长江上游低山丘陵区典型坡耕地石灰性紫色土为研究对象,采用更接近实际田间土壤含水量条件的土水比(1 g∶1 mL,并对比1 g∶10 mL),通过批量平衡吸附实验,系统研究了施用新鲜生物炭(0%、1%和5%,质量分数)及田间老化作用(1 a)对3种抗生素(磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考)在低浓度条件下(0～5 mg·L~(-1))吸附特征的影响规律.结果表明,5种供试土壤中3种抗生素的吸附等温线均能被线性方程和Freundlich模型较好地拟合,且吸附过程中吸附自由能ΔG~θ在-0. 39～11. 53 kJ·mol~(-1)之间,表明对照土及施炭土对3种抗生素的吸附都以物理吸附为主;生物炭的施用能显著增加紫色土对3种抗生素的吸附,其中对K_(ow)值较小的磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考的增加幅度更大,生物炭施用比例越高则提高幅度越大;生物炭新鲜施用时效果更好,而老化后这种增强作用明显减弱.老化施炭土吸附平衡溶液的荧光峰响应强度均低于新鲜施炭土,故新鲜施炭土和老化施炭土的吸附性能差异可能是由于后者的生物炭所含不稳定、可溶解的有机质组分经老化后减少所致.     

南北差异视角下个体食物浪费行为——基于大学生高校食堂就餐情境的分析

饮食习惯一直被认为是造成食物浪费的重要因素。基于对29省29所高校9192份大学生食堂就餐的实地调查问卷,从南北差异视角探讨了个体食物浪费行为的差异特征。研究表明：相对北方籍大学生,南方籍大学生浪费食物的概率更高,南方籍大学生在高校食堂就餐时食物浪费量和浪费率也高于北方籍大学生。通过中介效应模型,证实南北方主流饮食模式是引发浪费差异的关键所在。进一步匹配大学生南北方籍贯和所就读高校的南北区位,并以“南方大学生在南方高校求学”模式为基准,发现“南方大学生到北方高校求学”模式下,个体有更低的食物浪费概率、浪费量和浪费率。但“北方大学生到南方高校求学”模式下,个体没有显示出较低的食物浪费概率、食物浪费量和食物浪费率,从而稳健地证实南北方主流饮食模式是引发浪费差异的关键所在这一结论。     

基于土地利用的中国城镇化SD模型与模拟

中国正处在快速推进的城镇化进程中,耕地与林地、牧草地和水域等生态用地将如何变化,以及建设用地是否仍将快速增长?这不仅是国家宏观政策制定者关心的问题,也是广大学者和普通民众面临的具体问题。通过构建基于土地利用的中国城镇化系统动力学（System dynamics,SD）模型,尝试对上述问题作出分析。研究结果表明：（1）本文构建的模型是有效的,具备可靠性和稳定性。（2）若要保持国家耕地保有量不少于18.25亿亩,到2050年需补充83.17万~412.67万hm²耕地资源。（3）到2050年,如果中国城镇化水平达到78%左右,建设用地总量将达到4007.29万~4214.25万hm²,较2020年净增加了155.87万~342.88万hm²。（4）2020—2050年生态用地数量表现为先增加后减少,其中,林地显著增加,牧草地减少,水域略有增加。研究成果可为全国国土空间规划多方案模拟、评估和决策提供科学服务。     

食物转化视角下我国家庭食物浪费程度与影响因素——基于CHNS数据的实证分析

长期以来,我国食物供应充足稳定,但是人口、环境等因素不断对此提出挑战,并且我国每年的食物损失和浪费数量十分惊人。从食物转化视角将食物浪费率定义为家庭食物消费中未能正常转化为家庭成员身体质量指数的比例,采用随机前沿模型并基于CHNS数据估算我国家庭食物浪费率,并探讨家庭异质性特征的影响。结果显示：家庭平均浪费率为11.28%;家庭规模越小、孩子或老年人的数量越多、收入水平越高、南方地区、户主的受教育程度越低、主要女性成员的受教育程度越高或者有工作、对膳食知识掌握程度越低的家庭浪费率越高。因此,要鼓励生产小包装食物和小型厨具,指导家庭根据实际需求购买食物,加强推广食育运动,开展节粮活动并教授减损措施。     

浏阳河长沙段CODMn、NH3-N和TP综合降解系数研究

采用现场水团追踪法,研究了浏阳河长沙段COD_Mn、NH₃-N和TP的综合降解系数与河段水流流速之间的相关关系,并通过河段历史水文和水质监测数据对所建立的相关方程进行了验证.结果表明,浏阳河长沙段COD_Mn、NH₃-N和TP的综合降解系数与流速之间呈明显的线性相关关系,相关方程形式分别为K（COD_Mn）=0.037+0.635v、K（NH₃-N）=0.059+0.315v和K（TP）=0.004+0.140v.所建立的线性相关方程对研究河段COD_Mn、NH₃-N和TP浓度预测结果的决定系数均大于0.90、相对均方根误差均小于0.10.受风浪作用、紊动水流和弯道环流的影响,当流速小于0.35m/s时,顺直河段的污染物综合降解系数均大于弯曲河段的污染物综合降解系数;当流速大于0.46m/s时,弯曲河段污染物综合降解系数均大于顺直河段的污染物综合降解系数.研究成果对浏阳河长沙段水质管理与水环境保护具有重要的参考价值.     

新烟碱类农药呋虫胺对映体选择性研究进展

农业生产中,呋虫胺以外消旋体的形式销售和使用,在进入生态环境后出现对映体选择性降解、吸收、代谢、排泄等.不区分对映体间差异的传统风险评估给呋虫胺的合理使用与生态安全带来了诸多隐患.研究指出S-呋虫胺既是高毒体也是高活体,其生态毒性为R-呋虫胺的13.9~145.9倍,但R-呋虫胺也表现出较高的杀虫活性,且作物中优先降解,开发高比例的R体农药有利于维持杀虫活性的同时降低对非靶生物和生态环境的负效应.本文旨在综述呋虫胺对映体选择性生物活性、生态毒性及环境行为研究进展,为其科学难题的解决提供新思路,也为其科学有效管理提供理论依据.     

生态系统服务约束关系界定及影响机制分析

以长江经济带为研究对象,选择InVEST模型对长江经济带代表性的5种生态系统服务进行评估,根据两两配对关系原理进行约束线提取,并构建生态系统服务约束关系与影响因素相互作用模型,对其作用机制进行探究.结果表明,2000~2015年长江经济带5种生态系统服务两两间共表现出矩形型,对数型,抛物线型和驼峰型4种约束类型;7种影响因素与配对的10对约束关系间均呈弱相关性;影响因子与约束关系作用关系曲线的空间变化呈现较大差异,总体为上下波动的趋势;影响因子对约束关系的贡献程度情况各异.辐射对约束关系的平均贡献率最高,达21.43%,其中对粮食供给-生境质量的贡献率最高,为33.10%;NDVI的平均贡献率最低,为7.55%,其中对粮食供给-生境质量的贡献率最低,为5.70%;各因素间相互作用、彼此制约的关系是生态系统服务约束关系变化的内在机制.     

Impact of meteorological condition changes on air quality and particulate chemical composition during the COVID-19 lockdown

Stringent quarantine measures during the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) lockdown period (January 23, 2020 to March 15, 2020) have resulted in a distinct decrease in anthropogenic source emissions in North China Plain compared to the paralleled period of 2019. Particularly, 22.7% decrease in NO₂ and 3.0% increase of O₃ was observed in Tianjin, nonlinear relationship between O₃ generation and NO₂ implied that synergetic control of NO_x and VOCs is needed. Deteriorating meteorological condition during the COVID-19 lockdown obscured the actual PM_2.5 reduction. Fireworks transport in 2020 Spring Festival (SF) triggered regional haze pollution. PM_2.5 during the COVID-19 lockdown only reduced by 5.6% in Tianjin. Here we used the dispersion coefficient to normalize the measured PM_2.5 (DN-PM_2.5), aiming to eliminate the adverse meteorological impact and roughly estimate the actual PM_2.5 reduction, which reduced by 17.7% during the COVID-19 lockdown. In terms of PM_2.5 chemical composition, significant NO₃^? increase was observed during the COVID-19 lockdown. However, as a tracer of atmospheric oxidation capacity, odd oxygen (O_x = NO₂ + O₃) was observed to reduce during the COVID-19 lockdown, whereas relative humidity (RH), specific humidity and aerosol liquid water content (ALWC) were observed with noticeable enhancement. Nitrogen oxidation rate (NOR) was observed to increase at higher specific humidity and ALWC, especially in the haze episode occurred during 2020SF, high air humidity and obvious nitrate generation was observed. Anomalously enhanced air humidity may response for the nitrate increase during the COVID-19 lockdown period.     

Enhanced the photoelectrochemical performance of Bi2XO6 (X = W, Mo) for detecting hexavalent chromium by modification of CuS

In this work, Bi₂XO₆ (X = W, Mo) are synthesized at different temperatures. The results of tests find the optimal temperatures of Bi₂WO₆ and Bi₂MoO₆ are 180 and 160°C (BW-180, BM-160). Then, BW-180 and BM-160 are further compounded with different contents of CuS. The results of photoelectrochemical (PEC) tests show that CuS can improve the PEC performance of semiconductor materials, and it has better performance when CuS mass fraction is 5%. These maybe the photoelectron potentials generated by CuS/Bi₂XO₆ (X = Mo, W) heterojunction reduce the combination of photogenerated electrons and holes. When the PEC sensor based on 5%-CuS/BW-180 detects Cr(VI), it has a linear range of 1–80 μmol/L with detection limit of 0.95 μmol/L, while the PEC sensor based on 5%-CuS/BM-160 detects Cr(VI) has a linear range of 0.5–230 μmol/L and a detection limit of 0.12 μmol/L. Thus, 5%-CuS/Bi₂XO₆ has potential application in hexavalent chromium detection.