基于CMAQ的大气环境容量计算方法及控制策略

利用空气质量模型CMAQ建立了真实条件下基于不同达标率的大气环境容量计算方法,为大气环境质量管理提供了科学依据。采用CMAQ建立研究区域的空气质量模型系统,设置多层嵌套网格(最小网格分辨率3km),获得了2006年1月、4月、7月、10月(四季代表月)的小时污染物浓度值。通过调整研究区域的污染源排放量,并结合空气质量监测数据和环境空气质量标准,建立了不同污染物的达标率与环境容量关系曲线。研究证明,该方法可以确定可吸入颗粒污染物、二氧化硫和二氧化氮在不同达标率下的大气环境容量,并充分反映三种污染物环境容量的季节性变化特征。研究结果不仅有利于环境管理者制定针对研究区域的空气总量控制方案,还有助于构想基于季节性变化的污染控制策略。     

Hybrid economy research in remote Indigenous Australia: seeing and supporting the customary in community food economies

Hybrid economy research in remote Indigenous Australia is what Gibson-Graham [2008. Diverse economies: performative practices for “other worlds”. Progress in Human Geography, 32 (5), 613–632] describe as a performative ontological project. This research seeks to address the marginalisation of customary economic activities that contribute to the well-being of Indigenous Australians. It aims to make the customary sector more real, more credible and more viable as an object of policy and activism, challenging the dual dominance of the state and the market as the focus of development (cf. Gibson-Graham 2008 Gibson-Graham, J. K. 2008. Diverse economies: performative practices for “other worlds”. Progress in Human Geography, 32(5), 613–632. doi: 10.1177/0309132508090821[Crossref], [Web of Science ®] , [Google Scholar]). This paper outlines how hybrid economy research has sought to broaden views of the economic landscape in remote Indigenous Australia amid the withdrawal of key policy and programmatic support by the Australian Government. This research draws on Canadian national surveys of Indigenous peoples, harvest studies and programmatic support for customary harvest – hunting, fishing and gathering of bush foods – to identify ways in which the Australian Government might better see and support Indigenous community food economies.     

基于栖息地模拟的重口裂腹鱼繁殖期适宜生态流量分析

介绍了栖息地模拟方法原理及步骤,以姜射坝水电站减水段为例,应用栖息地模拟模型PHABSIM计算了重口裂腹鱼繁殖期适宜生境需水量。结果表明,该河段内重口裂腹鱼繁殖期适宜生态流量为40.6m3/s,其与水文学法的结果对比表明,该流量可以满足维持水生生物良好的生存条件的要求。指出当工程河段涉及珍稀鱼类关键生境时,采用栖息地模拟法确定受影响河段的生态需水量,可以更好地保护珍稀鱼类关键生境。研究结果可为已建电站减水河段生态修复工作提供依据,为拟建电站水生生态环境影响评价工作提供借鉴。     

杉木人工林碳收获预估技术研究

从收获预估的角度确定森林碳收获大小与林分之间的关系,定义了碳收获和碳收获表的概念.采用二次正交旋转设计设置杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林典型标准地,调查测定获取典型样地杉木人工林样木各器官碳含量及碳贮量基本数据,基于相对生长方程以单株胸径、树高、材积为自变量建立杉木人工林单木碳收获量模型,以林分平均胸径、平均树高、密度指数和蓄积量为自变量建立杉木人工林林分碳收获量模型并编制其可变密度碳收获量表.经检验,所建立杉木人工林单木各器官碳收获量模型和林分碳收获量模型预估精度均达95%以上,且模型充分考虑了单株材积和林分蓄积量对碳收获量的影响,具有较强的兼容性和可操作性,在森林碳汇估测中具有应用价值.将所建立杉木人工林碳收获量模型应用于杉木人工林单木碳收获量及林分碳收获量预估,实例计算表明其预估精度较高,单木碳收获模型的相对误差仅为4.70 %,说明所建立杉木人工林碳收获量模型可应用于福建省杉木人工林单木和林分碳储量估计,从而丰富了森林资源动态预测内容,并可为森林资源监测及其相关研究提供基础数据.     

经验公式分析法预测河流汛期污染

基于淮河流域淮河干流、沙颍河、洪河COD污染通量与河水径流量有较好相关性 ,结合汛前河流污染特点分析 ,提出了这些河流汛期污染预测经验模式。由 2 0 0 1年汛期实际污染情况对COD污染负荷与COD浓度预测结果的检验表明 ,对汛期初期阶段的预测误差在± 1 3%以内 ,根据预计降雨量对河流径流量的估计范围覆盖实际情况。     

Direct and Indirect Effects of Forest Harvesting on Sediment Yield in Forested Watersheds of the United States

Managed forests generally produce high water quality, but degradation is possible via sedimentation if proper management is not implemented during forest harvesting. To mitigate harvesting effects on total watershed sediment yield, it is necessary to understand all processes that contribute to these effects. Forest harvesting best management practices (BMPs) focus almost exclusively on overland sediment sources, whereas in‐and‐near stream sources go unaddressed although they can contribute substantially to sediment yield. Thus, we propose a new framework to classify forest harvesting effects on stream sediment yield according to their direct and indirect processes. Direct effects are those caused by erosion and sediment delivery to surface water from overland sources (e.g., forest roads). Indirect effects are those caused by a shift in hydrologic processes due to tree removal that accounts for increases in subsurface and surface flows to the stream such that alterations in water quality are not predicated upon overland sediment delivery to the stream, but rather in‐stream processes. Although the direct/indirect distinction is often implicit in forest hydrology studies, we have formalized it as a conceptual model to help identify primary drivers of sediment yield after forest harvesting in different landscapes. Based on a literature review, we identify drivers of these effects in five regions of the United States, discuss current forest management BMPs, and identify research needs.     

北京市污水处理厂出水中药物和个人护理品的季节变化及其生态风险评价

由于污水处理厂出水中含有微量有机污染物,这些污染物能够通过污水处理厂出水进入到水环境中,对生态系统和人体健康存在潜在的威胁.为探明污水处理厂出水中药物和个人护理品（Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs）在不同季节中的浓度分布及生态风险情况,本研究于2019年的春季、夏季和秋季分别对北京市5座污水处理厂出水中PPCPs的赋存情况和浓度变化进行了调查分析,并对其进行了生态风险评价.结果表明：5座污水处理厂出水中PPCPs检出率为100%的化合物包括磺胺甲恶唑、克拉霉素、卡马西平、避蚊胺、美托洛尔、咖啡因、氧氟沙星和双氯芬酸;PPCPs在不同季节中表现出一定的浓度分布差异,其中磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、克拉霉素、吉非罗齐、苯扎贝特、氯贝酸、美托洛尔、普萘洛尔、卡马西平、甲氧苄啶、避蚊胺在春季出水中的浓度明显高于其在夏季和秋季出水中浓度,而双氯芬酸、甲芬那酸、氧氟沙星、诺氟沙星和咖啡因则在夏季出水中浓度要略高于其在春季和秋季出水中的浓度;通过对PPCPs的生态风险评价发现,避蚊胺在一个春季样品中为中风险污染物,在其他样品中均为低风险污染物,磺胺甲恶唑和美托洛尔的最大RQ值分别为0.09和0.08,接近中风险,其他PPCPs均为低风险污染物.     

水深和扰动对北运河沉积物释放的模拟研究

结合汛期河道水位上涨现状,以河流沉积物为研究对象,通过实验室水槽模拟河道的方式,分别在静置和扰动两种工况下,探索汛期降雨导致河道水位上涨对河道沉积物中污染物释放的影响.研究结果表明,在静置条件下,水深正向影响沉积物中COD_Cr的释放通量（R²=0.945）,负向影响NH₃-N释放通量（R²=0.967）.在扰动条件下,水深负向影响沉积物中硝酸盐氮的释放通量（R²=0.892）,正向影响其他污染物的释放通量.与水位0.3 m相比,水位在0.9 m时,扰动条件下沉积物中COD_Cr、TN、TP以及活性磷的平均释放通量分别提高约150.09%、63.59%、400.84%和352.28%.水位上涨会明显提升沉积物中污染物释放通量,水深对扰动条件下污染物释放更敏感.     

1999—2013年中国东北植被物候信息遥感监测

随着3S技术的迅猛发展,用于地表遥感监测的卫星影像数据浩如烟海,而影像上地表植被长势等隐含信息的提取通常工作量大、耗费时间。论文提出了一种计算机自动提取地表植被物候信息的方法,主要用于对地表植被生长季及其年内长势进行快速提取。方法的基本原理是基于NDVI序列数据集,构建时间点对的时长跨度与该点对半方差的函数关系。选择东北松嫩平原地区作为重点试验区,计算了该区域1999—2013年地表植被生长季长度和长势特点,并选择东北地区物候观测数据进行验证分析。结果表明：1）东北地区农耕作物的生长季持续期在107~126 d左右。计算得到的结果与实测数据的最大误差在5 d值域范围内,沼泽植被在160 d以上（误差10 d左右）,草地为120~139 d;2）研究区地表植被的生长盛期峰值出现在第150天前后。结果较为真实、合理地反映了研究区域地表植被的物候信息。     

稻季土壤溶液中微量元素浓度对大气CO2浓度升高的响应

利用中国稻/麦轮作FACE（Free Air Carbon-dioxide Enrichment）试验平台,研究大气CO2浓度升高（比周围大气高200μmol·mol-1）对2007年稻季各生育期不同深度土壤溶液微量元素质量浓度影响。结果表明,大气CO2浓度升高对不同深度土壤溶液微量元素质量浓度的影响在不同生育期有所差异;尽管大多未达显著水平,大气CO2浓度升高表现出增加不同层次土壤溶液微量元素质量浓度的趋势,对土壤溶液Fe质量浓度增加程度尤为明显;从整个生育期看,FACE对土壤溶液Fe质量浓度增加幅度在5、15、30、60和90cm处分别为47.6%,36.3%,7.6%,37.0%和201.8%。大气CO2浓度升高对稻田土壤溶液微量元素质量浓度的长期影响需要进一步深入研究。