A system dynamics model for evaluating collaborative forest management: a case study in Indonesia

This article presents a system dynamics (SD) method to examine the problem of forest degradation. The model developed takes a system-oriented view of forest management, embracing both social and biophysical factors affecting deforestation. Social factors examined are socio-economic variables or elements that influence behaviour and decision-making choices at the household level. Biophysical factors are four sub-components that are considered major land uses namely, the paddy field component, rattan plantations, coffee plantations and forest stands. The model was applied in a case study located in Pasir District of East Kalimantan, Indonesia. The site covers an area that includes a protected forest and a privately allocated timber license concession. Three village communities are examined in the case study. The SD model developed was applied to the case study focusing on three management policies or scenarios, which are based on access rights to the forest resources within the study area. Specifically, the property arrangements examined in each scenario are: Policy 1 – status quo (i.e. continue present property rights arrangements); Policy 2 – local communities manage the forest exclusively; and Policy 3 – collaborative management involving both local communities and a private company. Results from the model show that the third policy is the most viable option, and also lead to a win–win solution.     

微囊藻毒素对青菜生长的影响及其在生物体内的累积

蓝藻藻泥好氧堆肥腐熟后还田是其打捞后资源化利用的主要途径。堆肥后仍有一定数量的微囊藻毒素(microcystin,MC)残留,大量还田是否会对作物生长和人类健康产生安全风险尚不明确。将青菜(Brassica chinensis)暴露于不同MC含量的石英砂和菜地土壤,观测植株生长状况及体内MC含量,并观测不同含量的MC在菜地土壤中的降解速率。结果发现:砂培实验结束时,青菜成株的株高和生物量随着MC暴露浓度的增加而显著降低,而植株地上部MC的含量则显著增加。在MC浓度为0.386mg·kg-1的处理中,青菜地上部MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)的浓度分别达到27.45μg·kg-1(鲜质量)和1.35μg·kg-1(鲜质量)。MC-LR和MC-RR在青菜地上部的富集系数都随着砂培基质中MC浓度的增加而显著降低,且前者显著高于后者。土培青菜生长过程中吸收和累积的MC数量显著小于砂培实验。MC在菜地土壤中降解56d后,MC-LR和MC-RR的降解率均达90%以上。按普通有机肥的一般用量(2.5kg·m-2)施用充分腐熟的蓝藻堆肥成品种植青菜,食用后每人每天摄入的MC含量远低于WHO制定的饮用水中MC的指导值。研究为评估现行蓝藻堆肥工艺中残留的MC对作物生长和生物安全风险提供了科学依据。     

十一镍锆钼杂多酸盐的合成、表征及超声强化降解染料废水

采用水溶液合成法制备了具有Keggin型结构的十一镍锆钼杂多酸盐Na6[Ni（Mo11ZrO39）].20H2O（NiZrMo）,并对其进行表征及分析.元素分析表明,镍锆钼之间的物质的量之比满足1∶1∶11的关系;热重/差热分析说明合成的杂多酸盐具有比较好的热稳定性并带有20个结晶水;红外光谱、X射线衍射及紫外光谱表征充分表明合成的杂多酸盐其阴离子仍保持Keggin型结构;扫描电镜分析表明,具有比较好的大分子化合物的基本特征和比较规则的晶体结构.以NiZrMo杂多酸盐为催化剂降解酸性绿B（AGB）染料废水,降解率最高可达95.72%.     

丁虫腈在环境中的降解特性

采用室内模拟试验研究丁虫腈在水体中的光解、水解及其在3种不同类型土壤中的降解特性。结果表明,丁虫腈在酸性和中性条件下比较稳定,不易水解,而在碱性条件下水解较快,在50℃、pH值为9．0的缓冲溶液中降解半衰期为26．7d。通过对水解产物的鉴定,推断丁虫腈的水解机理为碱催化水解。在[光]照度为2500lx、紫外强度为25I．LW·cm-2的人工光源氙灯条件下,丁虫腈的降解半衰期为1．5h,主要降解产物为氟虫腈。丁虫腈在太湖水稻土、江西红壤和陕西潮土中培养180d后均未发生明显降解,表明该农药在土壤中较难降解。     

联苯菊酯在棉花和土壤中的残留和降解行为研究

为了评价为联苯菊酯在棉花上使用的安全性,于2010—2011年在济南、杭州两地采用田间试验和气相分析方法研究了联苯菊酯在棉叶、棉籽及土壤中的消解动态和最终残留。联苯菊酯在棉叶和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程,其降解半衰期分别为4.2-6.7、10.6-16.0 d。联苯菊酯在棉籽和土壤中的最终残留质量分数均小于最低检出限0.01 mg.kg-1,低于联苯菊酯在棉花上的最高残留限量（MRL）0.5 mg.kg-1。建议10%联苯菊酯可溶液剂防治棉花蚜虫,用药次数1-2次,使用剂量是9-18 aig.hm-2,在棉花上的安全间隔期14 d。     

负载型纳米Fe-Pd降解水溶性偶氮染料

采用阳离子交换树脂表面为载体,合成了负载型纳米Fe-Pd二元复合金属材料,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析对该材料进行表征,研究了其对一些水溶性偶氮染料的降解效果.实验表明,该材料对0.05 g.L-1甲基橙、日落黄、酸性橙8、金橙G和活性红2等偶氮染料有较好的降解效果,纳米双金属中Pd含量的增加有利于染料的降解;反应体系初始pH值对染料的降解率影响较大,本研究中,pH 4酸性条件下降解效果最佳;制备的材料在第10次活化后,仍有较好的降解效果;为环境中偶氮染料的降解提供了一种有效的方法.     

声电氧化处理亚甲基蓝废水的研究

采用电沉积法制备了稀土和氟树脂等共掺杂的新型二氧化铅电极,并用于声电氧化体系中作为阳极处理典型模拟染料废水.考察了声电耦合氧化条件下的协同因子变化,发现PbO2/Ti电极和La-PbO2/Ti电极作阳极时,协同因子分别为1.29、1.36.考察并优化了该氧化镧掺杂电极用于声电氧化体系的作用因素,结果表明,在功率为49.58W/cm2、频率为50Hz、阳极电极为La-PbO2/Ti电极、电流密度为71.43mA/cm2、硫酸钠为14.2g/L的条件下,200mg/L的亚甲基蓝模拟废水经过2h后去除率达到89.51%.通过GC-MS、IC等分析手段检测了中间产物,提出了亚甲基蓝可能的降解途径.     

基于活性污泥微生物冻后再生对废水基质降解效能的研究

采用高径比为12.5的序批式反应器(SBR)对冷冻的成熟好氧颗粒污泥（AGS）解冻驯化,研究母体颗粒冻后富集培养及其在番茄废水基质降解中的循环利用。结果表明：冻后恢复活性的污泥第60天全部颗粒化,平均粒径不小于0.45 mm;高通量测序结果显示,相较母体颗粒,该污泥中与颗粒化相关的变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)优势菌群富集,微生物丰度呈显著差异（P<0.05）;复合菌株对COD、NH3-N和PO3-4-P去除率分别为98.9%、82.1%和82.2%,可实现番茄废水的有效降解。     

Efficient photoelectrochemical oxidation of rhodamine B on metal electrodes without photocatalyst or supporting electrolyte

We designed photoelectrochemical cells to achieve efficient oxidation of rhodamine B (RhB) without the need for photocatalyst or supporting electrolyte. RhB, the metal anode/cathode, and O₂ formed an energy-relay structure, enabling the efficient formation of O ₂ ^– species under ultraviolet illumination. In a single-compartment cell (S cell) containing a titanium (Ti) anode, Ti cathode, and 10 mg·mL^–1 RhB in water, the zero-order rate constant of the photoelectrochemical oxidation (k_PEC) of RhB was 0.049 mg·L^–1·min^–1, while those of the photochemical and electrochemical oxidations of RhB were nearly zero. k_PEC remained almost the same when 0.5 mol·L^–1 Na₂SO₄ was included in the reactive solution, regardless of the increase in the photocurrent of the S cell. The k_PEC of the illuminated anode compartment in the two-compartment cell, including a Ti anode, Ti cathode, and 10 mg·mL^–1 RhB in water, was higher than that of the S cell. These results support a simple, eco-friendly, and energysaving method to realize the efficient degradation of RhB.

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机械化学法修复柴油污染土壤的效率、产物及影响

针对常规污染土壤修复处理方法存在有毒降解产物、容易产生二次污染等问题,本研究采用行星球磨仪研究了机械化学法（MC）对柴油污染土壤的修复效能,利用GC/MS对柴油烃组分的降解产物进行分析,并采用SEM、XRD、BET、FTIR和TGA等方法对不同处理条件下的土壤样品进行表征.结果表明,MC处理在0.5~4.0 h内对土壤中总石油烃（TPH）的去除率可达95%以上.随着初始TPH浓度和球土质量比的升高,TPH去除率随之提高.采用MC处理后柴油组分降解难度顺序如下：烷烃<烯烃<环烷烃<芳香族化合物.在球磨处理4 h后,未检出有毒有害残留物质.球磨后土壤粒径变小,表面变粗糙,粘土矿物中的硅氧四面体暴露在土壤表面,矿物结构的结晶度逐渐降低,晶体结构逐渐破裂或变形,可在土壤表面形成富电子区域或促使土壤具有更高的反应活性,这是机械化学法高效降解柴油的主要机制.其次,土壤有机质的主要官能团受到破坏,纳米级孔隙容量降低,从而降低了土壤组分的吸附能力,增加了柴油的有效性,也有助于柴油的解吸和机械化学降解.此外,随着球磨时间的增加,土壤有机碳（SOC）含量先增加后下降,但均高于处理前.可见,MC处理可以快速彻底降解土壤中的柴油,且有利于增加土壤有机碳含量,对于石油烃污染土壤修复具有较好的应用潜力.