Bio-char Sequestration in Terrestrial Ecosystems – A Review

The application of bio-char (charcoal or biomass-derived black carbon (C)) to soil is proposed as a novel approach to establish a significant, long-term, sink for atmospheric carbon dioxide in terrestrial ecosystems. Apart from positive effects in both reducing emissions and increasing the sequestration of greenhouse gases, the production of bio-char and its application to soil will deliver immediate benefits through improved soil fertility and increased crop production. Conversion of biomass C to bio-char C leads to sequestration of about 50% of the initial C compared to the low amounts retained after burning (3%) and biological decomposition (< 10–20% after 5–10 years), therefore yielding more stable soil C than burning or direct land application of biomass. This efficiency of C conversion of biomass to bio-char is highly dependent on the type of feedstock, but is not significantly affected by the pyrolysis temperature (within 350–500 ^∘C common for pyrolysis). Existing slash-and-burn systems cause significant degradation of soil and release of greenhouse gases and opportunies may exist to enhance this system by conversion to slash-and-char systems. Our global analysis revealed that up to 12% of the total anthropogenic C emissions by land use change (0.21 Pg C) can be off-set annually in soil, if slash-and-burn is replaced by slash-and-char. Agricultural and forestry wastes such as forest residues, mill residues, field crop residues, or urban wastes add a conservatively estimated 0.16 Pg C yr⁻¹. Biofuel production using modern biomass can produce a bio-char by-product through pyrolysis which results in 30.6 kg C sequestration for each GJ of energy produced. Using published projections of the use of renewable fuels in the year 2100, bio-char sequestration could amount to 5.5–9.5 Pg C yr⁻¹ if this demand for energy was met through pyrolysis, which would exceed current emissions from fossil fuels (5.4 Pg C yr⁻¹). Bio-char soil management systems can deliver tradable C emissions reduction, and C sequestered is easily accountable, and verifiable.     

农药在大棚蔬菜上的残留消解

通过对６种农药在７种大棚作物上的共１４次农药残留消解试验，及与露地作物所作的比较表明，除粉锈宁在大棚草莓上的消解外，农药在大棚蔬菜上的残留消解速度要慢于露地蔬菜，大棚空间农药沉降于蔬菜，是消解慢的重要原因，而环境条件对消解的影响程度还需进一步研究。该文指出，消解慢和大棚空气中浓度高；是大棚生产中两个突出的农药污染问题，前者导致上市大棚蔬菜的农药超标率高，后者为农事操作人员带来了恶劣的工作条件，需采     

湖南省几种主要菜园土铅的化学行为及其作物效应的初步研究

温度、ｐＨ、有机质及不同价态阳离子对铅吸持－解吸量有明显的影响．土壤中的铅在低浓度范围内（红茶园土为１００μｇ／ｇ，石灰性菜园土为５００μｇ／ｇ）对小白菜生长有刺激作用，超过一定浓度（红菜园土为≥５００μｇ／ｇ，石灰性莱园土为≥１００μｇ／ｇ）则有抑制作用．小白莱的含铅量随土壤铅浓度的增加而增加，两者呈极显著正相关．三种改良剂对铅污染土壤有明显的改良效果，其中以猪粪、石灰两种改良剂的效果为好，钙镁磷肥次之．     

珠江三角洲典型城市农业土壤及蔬菜中的多环芳烃分布

2003年5月采集佛山顺德区8个乡镇36个土壤以及29个蔬菜样品,采用气相色谱.质谱仪对其中的16种优先控制多环芳烃(PAH.)进行分析.结果显示,蔬菜中PAHs的平均含量为183.0μg·kg-1,蔬菜中主要的PAHs为低分子量的菲、蒽、(屈)、芘.萘;不同种类蔬菜间PAHs含量差异很大,叶菜类较瓜果、豆荚类蔬菜中的PAHs含量高,这主要取决于蔬菜种类间不同的生长结构特征.蔬菜中PAHs含量与土壤中PAHs含量不相关,蔬菜中的PAHs含量与PAHs的辛醇/水分配系数(10gKow)大小密切相关.土壤中PAHs平均含量为233.0μg·kg-1土壤中主要的PAHs是菲、荧蒽、芘、(屈)、苯并[b]荧蒽,多数土壤中PAHs含量高于蔬菜中PAHs含量.土壤、蔬菜中分别以4环、2-3环PAHs占优势.     

垃圾填埋气制汽车燃料气的主要环境影响分析

文章从垃圾填埋气的危害、垃圾填埋气制汽车燃料气的环境影响、压缩垃圾填埋气代替燃油的环境影响等方面进行了具体分析。提出垃圾填埋气制汽车燃料气既降低了垃圾卫生填埋场的安全隐患,减少包括温室气体在内的大气污染物排放量,又可代替不可再生能源,降低汽车尾气的污染程度,环境效益显著。     

喷氨法吸收燃煤电厂CO2的可行性分析

随着中国近年来经济加速发展,电力能源消耗日益增加,目前就中国电力能源生产结构而言,用电量增加就意味着燃煤消耗量的大幅度增加,同时将产生大量温室气体。其中,CO2的排放对气候的负面影响十分巨大,成为燃煤电厂发展的瓶颈问题之一。本文从喷氨法生产NH4HCO3肥料的传统工艺出发,说明了将这种技术手段改造并用于燃煤电厂减排并回收利用CO2的可行性和有效性,并介绍了相应的化学原理和生产流程。     

全球气候变暖成因分析

论述了太阳辐射、大气环流和地表状况是形成气候的3个基本因素.此外,还有人类活动、太阳活动、火山活动等影响气候变化的第4类因子.影响全球气候变暖的因素既有自然因素,也有人为因素.但导致近百年全球气候持续变暖的主要因素是人为因素(人类活动),即自19世纪末工业革命后,世界各国工业化、城市化快速发展,使大气中CO2等“温室效应“气体持续增加,而森林植被遭到大量砍伐和破坏,全球森林植被覆盖率持续下降,平衡大气中CO2与O2的生态功能不断下降,结果导致全球“温室效应“持续增强,使近百年来全球气候持续变暖.自然因素太阳活动对全球气候变暖的影响是周期性而不是持续性的.太阳活动增强期(高峰期)有增温作用,减弱期(低谷期)有降温作用,对全球气候变暖有影响,但比起人类活动造成的CO2等气体“温室效应“持续增强对气候持续变暖的影响相对较小.     

产脲酶细菌矿化修复Cd和Pb污染土壤效应和机制

为了修复重金属污染土壤,保障蔬菜品质安全,利用产脲酶筛选培养基从重金属污染生菜根际土壤中筛选产脲酶细菌.通过溶液吸附和土壤静置培养试验研究功能菌株对Cd和Pb的固定钝化机制;利用水培试验研究功能菌株对不同品种蔬菜生长及吸收Cd和Pb的影响.结果显示,从生菜根际土壤中共分离到10株产脲酶细菌,其中菌株Microbacterium foliorum CH6和Bacillus thuringiensis N3的产脲酶能力（分别为62.6,59.6mS/（cm·min））和吸附钝化Cd和Pb （84.6%~91.3%）的能力最高.扫描电镜-能谱、傅里叶红外光谱和X衍射分析表明,菌株CH6和N3能够通过细胞壁吸附和诱导重金属成矿反应,降低溶液中的Cd和Pb含量.土壤静置试验表明,与不接种菌株对照相比,菌株CH6和N3均能降低土壤中可交态Cd和Pb （46.3%~66.7%）的含量,增加碳酸盐结合态及残渣态Cd和Pb （40%~95.4%）的含量.砂培试验表明,菌株CH6和N3均能显著降低生菜、上海青和空心菜可食用部分中Cd （39.2%~81.4%）和Pb （27.4%~82.3%）的含量.产脲酶细菌CH6和N3能够矿化土壤中的Cd和Pb,降低土壤中重金属有效态含量,阻控生菜、上海青和空心菜对Cd和Pb的吸收.     

典型锌冶金区蔬菜重金属的生物可给性及健康风险评价

为了探究冶金区蔬菜重金属污染状况及对人体的危害,以葫芦岛锌冶炼厂周围为研究区域,对8种典型蔬菜中重金属含量进行分析,采用体外胃肠模拟实验,测算出蔬菜中重金属的生物可给性,并以此修正健康风险评价计算方法.结果表明,蔬菜中各重金属的生物可给性在模拟胃阶段表现为:Cd(67.67%)Pb(50.70%)Cu(44.69%)Hg(3.09%);在模拟肠阶段表现为:Pb(48.90%)Cd(40.66%)Cu(32.88%)Hg(13.12%).由生物可给性校正后,人群通过饮食蔬菜途径摄入重金属的目标危险系数(THQ)顺序依次为:CdPbCuHg.基于胃肠阶段生物可给性计算的重金属单元素的目标危险系数(THQ)及多种重金属复合的目标危险系数(TTHQ)均小于1,但基于胃阶段生物可给性的Cd目标危险系数(THQ)仍然超过1,表明锌厂周围人群通过饮食蔬菜途径摄入重金属存在健康风险.成人的4种单元素THQ值和TTHQ值均高于儿童,说明成人通过饮食蔬菜途径摄入重金属的健康风险高于儿童.     

太湖藻型湖区CH4、CO2排放特征及其影响因素分析

为明确太湖藻型湖区温室气体CH_4、CO_2排放特征及其影响因素,本研究利用便携式温室气体分析仪改进的静态箱法,对太湖梅梁湾春、夏季的CH_4、CO_2通量进行观测,并分析其影响要素.主要结果为:观测地点春、夏季CH_4、CO_2通量具有明显日变化动态.春季,CH_4通量白天大于夜间,夏季夜间大于白天;春、夏季,CO_2吸收通量均白天大于夜间.梅梁湾藻型湖区春、夏季为CH_4源,且CH_4释放通量在夏季明显高于春季,春、夏季的平均通量分别为4.047 nmol·(m~2·s)~(-1)和40.779 nmol·(m~2·s)~(-1);该区域春、夏季为CO_2汇,且春季CO_2吸收大于夏季,春、夏季的平均通量分别为-0.160μmol·(m~2·s)~(-1)和-0.033μmol·(m~2·s)~(-1).在小时尺度上,CH_4释放通量与气温和水温呈显著正相关(r=0.20,P0.01;r=0.34,P0.01),当风速6 m·s-1时,与风速呈显著正相关(r=0.71,P0.01);CO_2吸收通量与气温和风速呈显著正相关(r=0.14,P0.01;r=0.33,P0.05),与气压和太阳辐射呈显著负相关(r=-0.41,P0.01;r=-0.35,P0.01);CO_2释放通量与风速呈显著正相关(r=0.40,P0.05),与太阳辐射呈显著负相关(r=-0.35,P0.01).在日尺度上,CH_4释放通量与水温和气温呈显著正相关(r=0.83,P0.01;r=0.78,P0.01).