科技支撑美丽中国建设的进展和展望

自党的十八大提出美丽中国建设目标以来,为发挥好科技支撑作用,国家组织开展了一系列关于资源、生态和环境等领域的科技计划,有效支撑了美丽中国建设的理论探索、生态环境保护修复和生态文明体制建设决策支持等方面的科技需求。本文在梳理过去十年国际及发达国家生态环境领域科技研发布局情况,以及我国相关领域科技研发计划和推进情况的基础上,重点介绍了中国科学院“美丽中国生态文明建设科技工程”战略性先导科技专项（A类）的主要研发内容及取得的阶段进展,并基于现状与期望分析,辨识有关领域科技前沿动态与发展趋势,提出关于下一步科技发展方向的建议,以期为党的二十大之后科技推进美丽中国建设的方向提供参考。     

有机物生物吸附研究进展

生物吸附是有效处理难降解有机物的技术之一。本文从生物吸附的概念、生物吸附过程、吸附剂的制备及再生、生物吸附影响因素等方面进行了综述,同时阐述了生物吸附有机物的技术研究进展和应用前景展望。     

学生公寓安全疏散模拟与安全对策研究

高校学生公寓火灾事故会造成严重的财产损失和人员伤亡,选取某高校学生公寓作为研究对象,通过疏散模拟软件Pathfinder建立疏散模型,对人员的紧急疏散过程进行简单的模拟,得出火灾发生时人员安全疏散完毕所需时间,同时结合学生公寓的实际情况提出安全疏散对策,为类似的火灾问题及安全疏散提供借鉴意义.     

FeMnNi-LDHs对水中As(Ⅲ)的吸附性能与机制

稳定和高效地去除地下水中的As(Ⅲ)仍然是一个具有挑战的全球性问题.本研究以Fe、Mn和Ni这3种元素作为层板阳离子,采用共沉淀法制备出三金属层状双氢氧化物FeMnNi-LDHs,利用XRD、TEM、FT-IR和XPS等技术对其结构进行表征,并探讨其对水中As(Ⅲ)的吸附去除能力与机制.结果表明,FeMnNi-LDHs...     

国际经验对我国生态保护红线管理的启示

中国在2011年正式提出生态保护红线战略,其主要目的是识别出最重要的生态系统,并实施严格保护。作为促进生态文明建设重要内容之一的生态保护红线的管理工作就显得尤其重要。美国和日本对生态保护地的管理形成了完善的法律法规体系,适合自身的机构管理体制,可持续的科学分区管理。欧盟则形成了纵横结合的生态网络管理体制。通过学习与借鉴美国、日本和欧盟对生态保护地的管理特点和经验,针对我国现行的生态保护红线管理存在的法规制度不完善以及管理部门不协同等问题,提出出台红线管理办法、对接空间规划强化管理工作、制定可持续性分区管理体制、构建以环境准入清单为抓手的纵横结合的管理监督体系等建议。     

一株多环芳烃降解菌的筛选及其降解特性

微生物修复是治理土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染的主要方法,而高效降解菌筛选是微生物修复技术的重要基础。从北京焦化厂土壤中筛选分离得到一株PAHs降解菌Q3,通过生理生化和16S rDNA等分析手段鉴定其为Rhodococcus rhodochrous。结果表明:该菌株对芘的耐受能力较强,可降解初始浓度为200 mg·L~(-1)的芘;该菌株具有降解广谱性,可利用苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等9种PAHs为唯一碳源进行代谢,特别是对苯并[a]芘等高环PAHs具有较好的降解效果;此外,该菌株可有效降解模拟液中的混合PAHs,并且对野外被PAHs长期污染的土壤具有较好的强化修复效果。投加菌株处理后的处理组与对照组相比,土壤PAHs总去除率提高了24%。以上结果表明该菌株对环境中被PAHs污染的土壤具有较好的强化修复潜力,可为PAHs污染土壤的微生物修复技术提供技术参考。     

纳米羟基磷灰石修复硫铁矿区镉锌复合污染土壤的效果研究

选取典型硫铁矿区周边受Cd和Zn复合污染黄壤为研究对象,采用淋溶试验和老化试验,探索添加羟基磷灰石对土壤中重金属生物有效性以及形态分布的影响,羟基磷灰石添加比例(w/w)设置为0%(CK)、1%(P1)、3%(P3)和5%(P5)。结果表明:(1)添加羟基磷灰石能够显著提高淋滤液的pH值,明显降低土壤中Cd和Zn淋失量,P1、P3和P5与CK的Cd累积淋失量(120μg)相比可分别降低74.2%、85.0%、92.0%,与CK的Zn累积淋失量(16.7 mg)相比可分别降低79.4%、92.1%、97.9%;(2)添加羟基磷灰石能够显著提高土壤pH值,P1、P3和P5的pH值分别比CK升高了0.64、0.85、1.20个pH单位;(3)添加羟基磷灰石能够显著降低土壤有效态Cd和Zn(0.025 M HCl提取),相较于CK,P1、P3和P5的有效态Cd含量可分别降低74.2%、96.8%、98.4%,有效态Zn含量可分别降低68.1%、96.6%、99.5%;(4)添加羟基磷灰石能够显著降低土壤可交换态和碳酸盐结合态Cd和Zn含量,增加土壤中残渣态Cd和Zn含量,从而促进Cd和Zn向非活性态转化。本研究证明了羟基磷灰石在西南典型硫铁矿区土壤重金属污染修复中有较大的应用潜力。     

湖南省冷空气影响特征

基于1961～2016年湖南省97个地面气象观测站逐日最低气温资料,依据GB/T 20484-2017统计分析湖南省的冷空气活动特征,结果表明:(1)影响湖南的冷空气,其活动周期为3～4 d,并以弱冷空影响为主,占总次数的87.4%;强冷空气和寒潮活动主要发生在春、冬季;冷空气影响次数在空间上呈北多南少分布,较强冷空气以上等级影响次数呈北少南多分布。(2)冷空气影响次数的空间分布存在明显的季节性变化, 1～5、10～12月自北向南递减;6、9月表现为调整期;7～8月呈现为自北向南递增。(3)1961～2016年冷空气影响次数无明显趋势变化,但年代际变化特征明显;强冷空气影响次数则存在显著减少趋势。(4)1961～2016年冷空气过程降温幅度呈显著减少趋势,冷空气过程持续时间呈不显著增加趋势;冷空气过程影响湖南的持续时间基本在5 d之内,降温幅度≥8℃、10℃、12℃的冷空气过程持续时间以3 d占比最大。(5)与1961～1980年相比,1981～2010年湖南大部分县(市)的平均降温幅度减少,平均过程降温持续时间在增加。     

平面局部凸出的双坡房屋表面风压特性分析及体型优化研究∗

以计算流体动力学和大气边界层基本理论为依据,对平面局部凸出的双坡野营房屋表面风压分布特性展开研究,在此基础上对其建筑外形进行合理的优化。研究过程中运用Fluent软件对模型进行分析和计算,并将数值模拟与TTU实测的结果进行对比,进而确定数值风洞的相关参数。将我国野营房屋使用的功能要求以及人体活动所需的空间尺度等作为依据,在此基础上建立模型,并在风向角、辅助建筑相对尺寸和建筑平面布置形式等的变化下,计算分析房屋表面的风压分布规律,最后将结果归纳为房屋的风荷载体型系数,以便抗风设计使用。进一步将房屋表面风压的平均值、极值和标准差作为优化目标,对平面局部凸出的双坡野营房屋的体型进行优化,最终得到该类型房屋风作用最小的合理建筑外形,以提高其抗风性能。结果表明:轻型双坡野营房屋因自身凸出的辅助建筑的存在,建筑周围的气流运动会受到影响,从而使建筑表面风压分布规律发生变化,更会出现主体建筑局部风荷载体型系数发生变号的现象,鉴于以上情况,可知辅助建筑对建筑表面风压的影响在抗风设计中必须予以重视。