Global protected-area coverage and human pressure on tidal flats

Tidal flats are a globally distributed coastal ecosystem important for supporting biodiversity and ecosystem services. Local to continental-scale studies have documented rapid loss of tidal habitat driven by human impacts, but assessments of progress in their conservation are lacking. With an internally consistent estimate of distribution and change, based on Landsat satellite imagery, now available for the world's tidal flats, we examined tidal flat representation in protected areas (PAs) and human pressure on tidal flats. We determined tidal flat representation and its net change in PAs by spatially overlaying tidal flat maps with the World Database of Protected Areas. Similarly, we overlaid the most recent distribution map of tidal flats (2014–2016) with the human modification map (HM_c) (range from 0, no human pressure, to 1, very high human pressure) to estimate the human pressure exerted on this ecosystem. Sixty-eight percent of the current extent of tidal flats is subject to moderate to very high human pressure (HM_c > 0.1), but 31% of tidal flat extent occurred in PAs, far exceeding PA coverage of the marine (6%) and terrestrial (13%) realms. Net change of tidal flat extent inside PAs was similar to tidal flat net change outside PAs from 1999 to 2016. Substantial shortfalls in protection of tidal flats occurred across Asia, where large intertidal extents coincided with high to very high human pressure (HM_c > 0.4–1.0) and net tidal flat losses up to 86.4 km² (95% CI 83.9–89.0) occurred inside individual PAs in the study period. Taken together, our results show substantial progress in PA designation for tidal flats globally, but that PA status alone does not prevent all habitat loss. Safeguarding the world's tidal flats will thus require deeper understanding of the factors that govern their dynamics and effective policy that promotes holistic coastal and catchment management strategies.     

HHMHC对Cu2+、Ni2+的萃取性能

以对羟基苯甲酸为原料,通过化学修饰合成得到上沿羧基化的杯[6]芳烃羟肟衍生物,即5,11,17,23,29,35-六羧基-37,38,39,40,41,42-六羟肟酸甲氧基杯[6]芳烃(HHMHC),采用IR对其结构性能进行表征,并探讨了溶液初始pH值、初始重金属离子(Cu2+、Ni2+)浓度、萃取时间、温度等因素对HHMHC萃取重金属离子的影响.结果表明,在温度为30℃时HHMHC萃取Ni2+和Cu2+的最佳pH值分别为5.0、6.0,萃取平衡时间均为30min.用准二级动力学模型(R2>0.99)和Freundlich等温模型(R2>0.999)均可较好的拟合其萃取过程,通过计算萃取过程的热力学参数,得到Gibbs自由能(ΔG0)和焓变(ΔH0)均小于0,表明萃取反应是一个自发的放热反应.通过红外光谱图分析和考察溶液pH值对萃取分配比的影响,探讨HHMHC萃取Cu2+、Ni2+的机理,结果表明此萃取过程除了存在阳离子交换机理外,还存在与冠醚萃取相同的离子配位萃取,参与配位作用的主要是羟肟基团(–CONHOH).     

环境应急网络视频监控系统设计

文章分析了当前我国环境应急监测的现状,阐述了在环境应急监测中加强信息技术应用的重要性和必要性,介绍了视频监控技术的发展演变过程以及网络视频监控技术在环境应急监测中的优势,提出了基于3G网络视频监控技术的环境应急监测系统,主要由前端视频采集、3G传输网络、指挥中心、监控客户端等四部分组成,可以将事故现场的视频监控信号快速发送至各级指挥中心,提高应急处置效率。     

以北运河（北京段）为例模拟评估北京市“水十条”水质改善效果

基于MIKE11构建北运河(北京段)一维水质模型,以氨氮、COD为目标污染物,建立污染源与水质响应关系。以2013年为基准年,考虑不同人口疏解情景预测2020年北运河(北京段)流域人口,并结合北京市"水十条"设置减排情景方案,对2020年水质改善效果进行量化评估。模拟结果表明:北京市"水十条"可实现显著的水质改善效果,到2020年,在中人口疏解方案下,北运河氨氮、COD平均质量浓度相比2013年分别下降40.8%~77.7%、39.3%~59.7%。COD质量浓度可稳定达标,氨氮质量浓度离达标还有一定差距,但日浓度可稳定在8mg/L以下,基本消除了黑臭水体。     

基于MIKE11与EFDC模型的突发性水污染事故预测模拟研究

通过对沈阳市浑河流域水环境的调查,基于Mike11与EFDC建立浑河流域沈阳段水动力-水质耦合模型,并对突发污染事故进行模拟研究。结果表明,Mike11与EFDC模型应用于浑河流域的预警模型在率定期和验证期的模拟结果均良好,所确定的参数能准确反映河道特征。因此,此预警模型可应用于浑河流域突发性水环境风险应急预测,并且能够对浑河污染物迁移转化过程进行准确模拟预测,模拟结果能够为区域水资源管理和保护提供技术支持,达到流域应急预警功能需求。     

杭州G20峰会空气污染控制状况评估

为了实现杭州G20峰会（二十国集团财长和央行行长会议）期间的环境空气质量目标,2016年初开始长江三角洲地区尤其是浙江省加快推进大气污染防治行动,分区分时间节点实施多种污染控制措施.为了评估这些措施实施成效,利用WRF-Chem（Weather Research and Forecasting Model Coupled to Chemistry）模式对2015—2016年浙江省AQI（air quality index）、PM_2.5、SO₂等污染物浓度观测资料进行了模拟计算及分析.结果表明:①模拟计算显示,G20峰会期间各污控措施减排效果明显,核心区减排比例最大,严控区次之,管控区最小,4种污染物浓度减排比例从大到小顺序依次是SO₂、PM_2.5、NO_x和VOCs.②观测资料分析显示,G20峰会期间浙江省环境空气质量明显改善,但不同控制区改善状况不尽相同.与2015年9月、2016年8月相比,2016年9月核心区月均AQI的降幅约为35和25;严控区次之,AQI降幅约为20和15;管控区最弱,AQI降幅约为8和5.ρ（PM_2.5）情况与AQI相似,观测结果与模拟计算一致.③G20峰会期间日均AQI及各种污染物浓度振荡下降,9月5日降至最低值.9月4—5日杭州市和浙江省日均AQI分别为90、62和77、51,均在GB 3095—2012《环境空气质量标准》的二级标准限值以下;日均ρ（PM_2.5）分别为37、35 μg/m3和20、21 μg/m3,优于GB 3095—2012二级标准.④污控措施改变了大气中的首要污染物.以杭州市为例,2016年6—8月没有出现以PM_2.5为首要污染物的污染天气情况;7—9月没有出现以NO₂为首要污染物的污染天气情况,2015仅8月出现这种情况,10月出现跃升,日数占比高达60%左右;从4月开始以O₃为首要污染物的日数占比较往年呈更快的增长状态,7月出现最大值,并呈现与往年双峰型不同的单峰型结构.研究显示,除有利气象条件外,对污染源所采取的严格控制措施是杭州G20峰会取得良好效果的主要原因.      

氮掺杂型纳米TiO2在可见光及太阳光下的光催化性能研究

采用钛酸四丁酯为原料,以氨水水解-沉淀法制备出了氮掺杂型纳米TiO2催化剂(N/TiO2),以XRD、XPS、UV-Vis等手段对其进行表征;并通过对偶氮染料橙黄G的降解反应,研究了N/TiO2在可见光及太阳光下的光催化性能,探讨了pH值、外加H2O2氧化剂对光催化降解率的影响,并与P25型纳米TiO2进行了对比.结果表明,在可见光下,N/TiO2对橙黄G具有较高的催化活性,反应150min后降解率可达96.29%,显著高于P25型TiO2(42.55%);在太阳光下,N/TiO2对橙黄G的光催化降解速率较快,反应60min降解率与P25型TiO2基本相同,分别为99.37%、99.94%;较低的pH值环境并适量添加H2O2可显著提高N/TiO2催化效率,在可见光及太阳光下的最佳pH值均为2～3,最佳H2O2加入量分别为0.5mL·L-1、1.5 mL·L-1.     

氟利昂11在浸渍活性炭床层的吸脱附行为

对低浓度氟利昂11气体在浸渍活性炭 (浸渍炭) 上的吸脱附行为进行了研究。考察了不同的气流比速和气流湿度条件对氟利昂11在浸渍炭床层吸附穿透的影响,利用Wheeler方程和Yoon-Nelson方程描述了吸附动力学过程。探讨了脱附温度、气流比速及床层含水率等影响因素对氟利昂11脱除效果的影响机制,运用LDF和Freundlich脱附动力学模型对脱附过程进行了描述。结果表明：氟利昂11在浸渍炭上的吸附动力学主要受外扩散控制,确定了其1%穿透时间与气流比速的定量关系;气流湿度对氟利昂11吸附行为的影响体现在与水分子发生竞争吸附,从而导致穿透曲线出现卷起现象;氟利昂11的脱附速率大小与脱附温度、气流比速和床层含水率呈正相关;当脱附温度为25~30 ℃,气流比速为0.8 L·min⁻¹·cm⁻²时为最佳机械泄露测试脱附条件。本研究可为有毒有害气体净化用固定床吸附装置的设计,以及机械泄露非破坏性检验应用方法的建立参考。     

污泥活性炭的制备及其对酸性红G的吸附行为

以城市污水处理厂的脱水污泥为原料,用ZnCl2活化法制备污泥活性炭,并研究其对水中酸性红G的吸附、脱附行为。选取活化剂浓度、固液比、活化温度及活化时间等因素,通过正交实验确定了最佳工艺,即ZnCl2浓度30%,固液比1:2,碳化温度500℃,碳化时间1.5 h。吸附实验结果表明,该污泥活性炭对水中酸性红G的吸附量随着温度升高而增加,在15、25和35℃条件下的最大吸附量分别为153.6、165.6和180.4 mg/g,且吸附等温线能较好用Langmuir方程进行模拟。酸性红G在污泥活性炭上的吸附动力学符合准二级反应动力学模型。污泥活性炭对酸性红G的吸附量随着溶液pH的增大而减小,污泥活性炭的最佳投加量为0.26 g/L。吸附饱和的污泥活性炭可通过碱处理和热处理方法进行脱附,脱附后的吸附剂对酸性红G仍具有很强吸附性能。     

Removal of inorganic arsenic from water using metal organic frameworks

<正>It has been estimated that between 94 million and 220 million people around the world are at risk of consuming drinking water that contain arsenic concentrations higher than 10 μg/L( Podgorski and Berg, 2020),