Suwannee河黄腐酸光化学生成溶解无机碳的研究

用模拟太阳光照射Suwannee河黄腐酸以模拟光氧化过程,研究了溶解氧浓度、模拟太阳光波长范围和铁浓度对溶解无机碳产量的影响.结果表明,氧气饱和样品的溶解无机碳生成速率比空气饱和条件下(3.32 μmol/(L·h))增加了40.1%(以照射过程中线性回归的生成速率计算); 实验以Mylar-D、有机玻璃UF-3和有机玻璃UF-4为滤光片研究了波长范围对溶解无机碳产量的影响,近似计算的结果表明UV-B、UV-A 和可见光部分分别占全波段模拟太阳光光化学生成无机碳产量的43%、42% 和 15%; 当样品铁浓度达到10 μmol/L时,其溶解无机碳的生成速率约为初始样品(Suwannee河黄腐酸铁浓度为1.90 μmol/L)的2.8倍,证实了铁在光化学氧化过程中的催化作用.     

碳及碳锰锅炉钢板在变形过程中的再结晶与时效硬化

通过对一起高加筒节母材裂纹的案例分析,并针对碳及碳锰钢板的形变冷、热加工过程与钢材组织和性能的关系,从理论和实际两方面介绍了碳锰锅炉钢板在冷热变形过程中的再结晶与时效硬化。介绍了可以通过对碳锰类钢板的加热,变形和温度的合理控制,使这类钢板的热塑性变形与金属的再结晶相结合,以获得细小的晶粒组织,使钢板具有优异的综合力学性能,从而避免因变形过程中的时效脆性使材料损坏。     

碳捕集、利用与封存技术商业模式分析

在2060年碳中和目标的要求下,碳捕集、利用与封存技术将扮演重要角色。目前碳捕集、利用与封存技术在中国尚处于工业示范阶段,面临技术成熟度不足、经济成本高、融资渠道单一、应用领域有限、盈利能力差等障碍,迫切需要建立合理的商业模式以推进技术部署。本文梳理了国际上现有的碳捕集、利用与封存商业化项目和相关支持政策,基于商业模式画布的研究框架,分析了碳捕集、利用与封存商业化部署的现状、特点与障碍,并在此基础上提出了相应建议,包括加强技术研发、完善政策体系、布局基础设施和促进集群建设。     

四川黄龙沟天然水中的深源CO_2与大规模的钙华沉积

在有大规模钙华沉积的四川黄龙沟中,使用化学成分数据以及碳氧稳定同位素组成对其水文地球化学特征进行了分析研究。研究区钙华沉积的地表溪流水质基本上受到两种水混合的制约,即断层泉水和山区的融雪(冰)水。泉水中含有高浓度的经由断层提供的CO2,结果高浓度的溶解CO2使得其溶解的碳酸盐岩比普通的岩溶泉溶解的碳酸盐岩高得多,同时也导致硅酸盐岩的溶解。黄龙沟中上游的泉水相对于方解石接近于平衡。溶解无机碳(DIC)的浓度和它们的δ13C值是大约由c=0.02mol·L1δ13C=-3‰的CO2(aq)与含有δ13C=+3‰的碳酸盐岩在封闭系统条件下反应的结果。估计这些CO2中约有70%来自上地幔。所有泉水的水化学数据均落在高岭石稳定域内,但对Na长石和Ca长石具有侵蚀性。由于这些长石矿物的溶解速率太慢,所以水中的化学成分远离长石稳定域。地表溪流的DIC种类之间达到同位素平衡,在不同观测点发现的δ13CDIC变化主要是由于从水中释放出的CO2的程度不同引起的。水样的δ18O值与其采集点的海拔高度之间存在线性关系;研究区的地表溪流的氧同位素组成受到蒸发的制约。在流经钙华沉积物的地表溪流中白天和夜晚的水化学及pH的日变化表明生物作用促进了碳酸盐的沉积,尽管作用不显著。据估计研究区碳酸钙的日沉积速率是4778kg·km2,即约1mm·a1。     

外源碳和氮输入对降水变化下土壤呼吸的短期影响

利用野外原位小区控制试验,模拟研究了降水变化下草地生态系统土壤呼吸对外源碳和氮输入的响应.在2014年,以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象,测定了增加降水处理（CK）、增加降水配施氮肥处理[CN,2.5 g·（m²·a）^-1]、增加降水配施碳源处理[CG,24 g·（m²·a）^-1]和增加降水配施氮肥和碳源处理[CNG,2.5 g·（m²·a）^-1+24 g·（m²·a）^-1]下土壤呼吸的变化,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、土壤可溶性有机碳（DOC）、土壤微生物量碳（MBC）之间的关系.结果表明,在自然降水较多的第一次增加降水（FWE）阶段,CG处理和CNG处理168 h土壤CO₂累积通量显著增加,而CN处理168 h土壤CO₂累积通量无显著变化,并且CG处理和CNG处理土壤MBC含量显著高于CK处理和CN处理,同时,该阶段平均CO₂释放速率与土壤MBC含量正相关（P<0.05）.与FWE阶段相比,无自然降水的第二次增加降水（SWE）阶段各处理168 h土壤CO₂累积释放量显著降低,并且各处理MBC含量也显著降低（P<0.05）,仅有土壤DOC含量显著增加（P<0.05）,CG处理和CN处理168 h土壤CO₂累积通量显著降低（P<0.05）.两个降水阶段土壤呼吸速率与土壤温度或土壤体积含水量均有显著的正相关性（P<0.05）.因此,自然降水的分布对土壤水分的影响调控着外源氮和碳对半干旱草地生态系统土壤呼吸的作用效应.     

碳固存技术的现状与发展

本文在世界碳固存技术最新进展的基础上,就固存的原理和分类,成本以及成本变化预测进行了讨论,并总结了中国在这方面的初步实践。最后提出了中国参与碳固存技术研究和项目合作的对策及政策建议。     

“十三五”国家碳强度指标考核体系分析

《十三五控制温室气体排放工作方案》提出到2020年,全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%的目标。相比于十二五时期,十三五时期,不仅在强度目标控制上更加严格,还对省级碳排放强度控制实施了分类指导。在此背景下,《十三五省级人民政府控制温室气体排放目标责任考核办法》(下称《办法》)出台,为各地区达成控排目标提供了具体指标体系和考核标准。本文分析了十三五国家碳强度指标考核体系,提出了区域落实控排目标的对策建议。     

水中有机质矿化作用的生物地球化学室内模拟研究

有机质矿化直接影响到生物过程,对水生生态系统物理化学性质的调节起重要作用。而有机质矿化高时间分辨率下生物地球化学作用过程尚不十分明确。针对上述问题,我们利用水族箱培养的方式监测了有机质在24 h内的分解和矿化行为,研究了硝化细菌在此过程中的作用。研究所用水样采自贵阳花溪河,分别用大豆、玉米和混合饵料作为有机质在三个水族箱中进行对比实验。对硝化细菌起作用前后铵氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和溶解有机质δ13C进行每隔2 h的监测研究。结果显示,投放大豆饵料的水箱中三氮之和平均为16.41 mg/L,玉米水箱中为0.37 mg/L,混合饵料水箱中为6.05 mg/L。与以往认识不同,我们发现硝化细菌释放2 h后,三个水箱内铵氮含量平均升高37.16%,亚硝态氮含量平均升高5.98%,而硝态氮则出现降低现象,最大可降低64.85%。同时,微生物分解和矿化作用造成三个水族箱δ13C值平均升高13%~16%,明确地指示了细菌的活动作用。δ13C值的变化揭示,在硝化细菌释放后有机质分解加速,生物成因碳比例明显增加。     

近30年玛纳斯河流域土地利用/覆被变化对植被碳储量的影响

天然植被退化,部分转变为人工植被和人类聚居区是干旱区绿洲过程的重要表现之一,而目前对土地利用变化影响植被碳储量的机制还不十分清楚。论文尝试采用CASA模型及1976—2007年4期9月份Landsat卫星影像估算玛纳斯河流域9种植被类型的净初级生产力,并通过植物枯损模型估算了流域内植被碳密度,进而估算出流域内各类型植被碳储量,最后分析土地利用/覆被类型间的转移对植被碳储量的影响。结果表明,在1976—2007年间,受农作物种植结构及品种变化影响,绿洲农田植被碳密度变化较大;同期流域植被碳储量共增加了50.50×104t C,其中林地被乱砍乱伐,灌木林地、天然牧草地退化为荒草地使得流域植被碳储量减少了1.21×104t;林地、农田、荒草地以及未利用地之间的转移使得流域植被碳储量总共增加了18.52×104t C。研究结果显示,流域内植被碳储量总体呈增加趋势,且农田是影响流域植被碳储量的主要因素。     

生物活性炭内吸附与生物降解协同去除有机污染物

本研究建立了一个确定BAC内2种机理去除有机物分配比例的试验方法.该方法以BAC进出水中溶解性有机碳（DOC）与可生物降解有机碳（BDOC）浓度变化作为评价参数,并利用此方法确定了臭氧投加量对2种去除机理的影响.臭氧化可以使BDOC浓度增加,臭氧投量为2～8mg/L时,BDOC增加0.12～0.54mg/L;BAC过滤使出水BDOC浓度降低为0.23～0.31mg/L.随着臭氧投量增加（2～8mg/L）,在BAC内生物降解作用去除有机物比例从46%增加到89%.