Emerging Tools for Continuous Nutrient Monitoring Networks: Sensors Advancing Science and Water Resources Protection

Sensors and enabling technologies are becoming increasingly important tools for water quality monitoring and associated water resource management decisions. In particular, nutrient sensors are of interest because of the well‐known adverse effects of nutrient enrichment on coastal hypoxia, harmful algal blooms, and impacts to human health. Accurate and timely information on nutrient concentrations and loads is integral to strategies designed to minimize risk to humans and manage the underlying drivers of water quality impairment. Using nitrate sensors as the primary example, we highlight the types of applications in freshwater and coastal environments that are likely to benefit from continuous, real‐time nutrient data. The concurrent emergence of new tools to integrate, manage, and share large datasets is critical to the successful use of nutrient sensors and has made it possible for the field of continuous monitoring to rapidly move forward. We highlight several near‐term opportunities for federal agencies, as well as the broader scientific and management community, that will help accelerate sensor development, build and leverage sites within a national network, and develop open data standards and data management protocols that are key to realizing the benefits of a large‐scale, integrated monitoring network. Investing in these opportunities will provide new information to guide management and policies designed to protect and restore our nation's water resources.     

Quality Control for Environmental Policy Appraisal Tools: An Empirical Investigation of Relations Between Quality,Quality Control and Effectiveness

The spectre of regulatory reform carried out in a range of Western countries has generated concern amongst parts of the environmental policy community. Quality and effectiveness are said to be at stake, but empirically there is a dearth of data on the relationship between provisions for quality control and the effects on quality and effectiveness. This research addresses this lacuna by analysing the effects of different quality control provisions in the Netherlands and Denmark for a globally institutionalized environmental appraisal tool—Environmental Assessment (EA). Extensive technical provisions for quality control in the Netherlands have led to it being described as the ‘Rolls Royce’ of EA systems, while in Denmark the polity is expected to take charge of quality control. The effects of quality control are investigated through surveys and in-depth interviews with actors centrally engaged with EA implementation. The results show that quality control provisions are poorly related to the perceived quality and effectiveness of EA. Only the appropriateness of the scope of EA reports is perceived to be strongly related to quality control provisions. The findings are relevant for environmental policy communities concerned with quality control systems and effectiveness of policy appraisal tools and policy-makers contemplating regulatory reforms.     

环境管理战略转型研究综述

由于经济社会的发展伴随的环境问题越来越复杂,资源相对不足、环境容量有限越来越突出,环境管理转型问题引起越来越多的国内外学者关注。所谓环境管理转型,是指环境管理思维、策略和方式的转变,是以环境质量为目标导向,从被动应对向主动防控的转变。本文通过文献梳理的方法,综述了国内外学术界对于环境管理战略进行的多角度探讨。通过综述发现,国外学者主要注重环境管理理论研究,如环境管理的模型研究和不同环境管理战略的研究,且国外学者在研究不同环境管理战略时,研究对象多为微观层面的企业组织;而我国学者的研究则主要集中在宏观层面,即从国家的角度来探讨环境管理战略如何完成转型,从而促进我国经济社会的良性发展。现有的国内外研究是环境管理战略相关理论发展和实践推行的重要基础,在环境管理战略研究领域,本文认为还有一些问题需要进一步研究:一是环境管理的转型不仅需要宏观层面的统筹、微观方面的变革,也需要从中观层面来推进,所以中观层面的环境管理研究同样具有重要的现实意义。二是环境管理的转型不仅需要法律手段的支撑、经济手段的配置,也需要公民环保意识的觉醒,所以关于公民环保意识层面的研究也需要加强。     

中国环境质量拐点:基于EKC的实证判断

促进环境质量改善是"十三五"时期实现绿色发展和最终全面建成小康社会的重要目标和任务。随着经济进入新常态和环境治理政策的强势推进,中国环境质量是否已经跨越峰值和进入持续改善的通道?本文基于环境库兹涅茨曲线这一理论工具,依据环境统计数据和国际经验事实判断中国是否到达环境库兹涅茨曲线的拐点和具备促使环境质量持续改善的经济特征。首先,应用中国各省份1998—2013年的面板数据,对人均收入水平与主要大气污染物排放的关系进行回归拟合发现,人均烟粉尘排放自1998年以来持续下降,人均二氧化硫、氮氧化物排放均在"十二五"中前期到达峰值。大部分东部省份已经越过环境库兹涅茨曲线的拐点,但环境质量改善仍然缓慢。多数中部省份处于峰值阶段,而西部省份大都处于经济增长与环境质量恶化的矛盾阶段。其次,基于污染物排放的驱动因素框架,将中国当前的经济特征与美、日、韩三国跨越环境库兹涅茨曲线拐点的经验进行比较,结论表明中国目前已基本具备了跨越环境库兹涅茨曲线拐点的经济驱动条件,但是相对滞后的城镇化进程将会导致污染物排放峰值的扁平化和波动性。以主要污染物排放在2014年的基础上削减30%—40%作为环境质量全面改善的转折点判断,中国环境质量将在2025年左右趋于全面改善。最后,为了促进环境质量全面改善,认为应该根据各地区经济发展与环境污染形势的不同,实施差别化环境治理政策。同时积极防范新一轮城镇化过程中的环境风险,进一步强化区域环境污染的协同治理。     

不同政策对农户农药施用行为的影响

农户不规范的施药行为是引发农产品质量安全风险最直接的原因,为规范农户的施药行为,政府颁布并实施了多种政策,但大多收效甚微。农户不规范的施药行为主要表现在过量使用高毒农药、施用过程中不按规定操作以及农药残留物的处理问题上,如何针对农户不同的施药行为制定相应的政策,以达到有效规范农户施药行为的效果,这是本文研究的主要目的。文章基于全国986个农户的调查数据,运用有序logistic模型,分别回归了不同政策对农户过量施用农药的行为、不遵守施药间隔期的行为以及在施药过程中不阅读标签说明的行为的影响程度,结果表明:强令禁止高毒农药、对违反农产品安全生产进行处罚以及对收购的农产品进行检测等命令控制政策对农户是否过量施用农药的行为具有较强的规范效应,但对农户在施药过程中是否阅读标签说明的规范效果不佳;农药施用技术培训、农产品安全生产宣传教育等宣传培训的政策能有效规范农户在施药前阅读标签说明,但对农户是否过量施用农药的影响不大;以市场为基础的激励政策对农户过量施用农药、阅读标签说明以及遵守间隔期均有显著的规范效果。由此提出,政府在实施命令控制政策的同时,应加强农产品安全知识的宣传力度,定期为农户提供农药施用技术培训;由于以市场为基础的激励政策能有效弥补命令控制政策的监管漏洞,从而更有效的规范农户的施药行为,因此要建立激励惩罚机制,对使用生物农药、施用有机肥等具有正外部性的投入行为进行补贴,对使用高污染、高毒农药的行为进行征税,充分发挥市场为基础的监管政策的有效性。     

成都地区污染天气分型及其污染气象特征研究

污染天气分型研究对空气质量预报、污染源总量控制等具有重要的意义。基于2013年1月~2014年12月高空及地面天气形势划分了成都市的天气类型并探讨各天气类型下的空气质量状况及其污染天气特征,以期为空气质量预报和预警提供依据。结果表明,空气污染过程中,500 hpa环流形势主要有两槽一脊型、一槽一脊型、纬向型、槽脊同位相型等,其中两槽一脊型和槽脊同位相型控制下的空气质量最差。发生空气污染时,地面环流形势可分为高压型、高压后部型、高压底部型、低压型、低压顶部型、低压前部型、低压底部型、鞍型场型、冷锋前部型和均压场型,其中高压型、高压底部型、高压后部型控制下的空气质量最差。     

火电灰渣场自然恢复下灰渣养分及重金属含量研究

对自然恢复下4类不同年代样地的灰渣养分含量及重金属含量进行研究,通过对比分析发现,有机质、全氮、全钾、全磷含量随着自然恢复时间的增加呈现递增的趋势,全磷含量在各恢复阶段与对照样地之间并不存在显著差异(P0.05)。pH随着恢复时间的增加呈现递减的趋势。对灰渣综合质量指数进行研究发现,自然恢复长期、中期、短期与自然恢复初期对比均有显著提高(P0.05),且随着自然恢复时间的增加灰渣综合质量指数逐渐提高。对灰渣场锌、铅、铜3种重金属研究后发现,在自然恢复下随着时间的增加,灰渣中重金属含量均呈现递减的趋势。     

松花江下游底栖动物群落结构与水质生物学评价

1999—2005年对松花江下游江南屯断面及支流梧桐河断面进行了11次底栖动物生态调查.调查期间共发现底栖动物39种,其中水生昆虫21种,软体动物12种,环节动物4种,甲壳动物2种.江南屯与梧桐河底栖动物的种类组成呈现显著差异,在发现的39种底栖动物中,仅有14种于两断面都有分布.分布于江南屯断面的主要底栖动物及其出现率为:纹石蚕100%,箭蜓80%,黑龙江短沟蜷80%,钩虾80%,二尾蜉60%,细蜉60%,灯蛾蜉60%,东北田螺60%.分布于梧桐河断面的主要底栖动物及其出现率为:黑龙江短沟蜷100%,东北田螺100%,扁蛭100%,珍珠蚌60%.从栖息密度来看,梧桐河断面中软体动物密度最大, 优势种为东北田螺,江南屯断面则以水生昆虫占优势.此外,两断面的底栖动物数量在不同年份也存在显著变化.水质生物学评价结果表明,梧桐河断面多年处于中污染状态,江南屯断面的污染状况在总体上较梧桐河断面轻,这主要是由于梧桐河断面高负荷的耗氧有机物引起水体中溶解氧含量匮乏,从而导致底栖动物的生存条件严重恶化.      

武汉市2001～2005年大气环境质量模糊综合评价

文章对武汉市2001～2005年东湖梨园等6个监测站所监测的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)结果的年变化趋势进行了分析,根据国家标准利用模糊综合评价模型对各区各年大气环境质量状况做出了合理的综合评价,并由模型中各污染因子的权重判断出可吸入颗粒物(PM10)武汉市大气质量的制约因子,二氧化氮(NO2)的权重逐步上升。根据分析数据初步分析了三种污染物的主要来源。     

改进的灰色关联投影法在大气环境质量评价中的应用

大气环境质量评价具有多指标的特点,且各指标的属性、重要程度和可比性都不相同,使得方案比选具有明显的不确定性。通过采用适应不同环境的分辨系数和基于信息熵的权重计算,来改进灰色关联投影方法,使得大气环境质量评价更加客观、公正和准确。最后用实例论证该方法是有效可行的。