格网尺度石漠化山区国土空间碳源/汇核算及碳失衡分区研究

在中国碳中和战略背景下,制定适应国土空间功能的低碳发展策略,对中国县域实现绿色低碳发展具有重要意义。以滇西北石漠化山区玉龙县为研究区,采用碳排放系数法、生命周期法、净生态系统生产力估算方法,核算国土空间功能的碳源排放量、碳汇吸收量,分析其碳源/汇的时空变化特征;通过分析碳源/碳汇效益,识别碳失衡空间,构建格网尺度下县域国土空间碳失衡综合分区。研究结果：(1) 2010～2020年玉龙县以生态空间为主,生活空间扩张迅速。(2)玉龙县三生空间碳源/汇增加,但碳源排放量增长剧烈,呈现西高东低和东南高值聚集的空间分布特征。(3) 2010～2020年碳源/汇效益有较大的提升,且有明显的空间差异;玉龙县碳失衡空间占总面积的47.30%,以碳源失衡为主。(4)格网尺度下国土空间碳失衡综合分区划分为生态碳汇功能区、低碳优先发展区、生态增汇发展区、生产高碳优化区、生活高碳控制区等五个区,并提出县域内部协同减排的差异性对策建议。研究结论：格网尺度下,玉龙县近十年国土空间一直以生态空间为主,但生活空间扩张加快;三生空间碳源/汇增加,但碳源量远大于碳汇量,工矿生产空间与生活空间碳排放量增长量远超生态空间的碳...     

Ag/AgCl海洋电场探测电极研究进展

针对目前广泛应用于海洋电场传感器中的全固态粉压型Ag/AgCl电极对的极差稳定时间长,无法满足快速部署、实时探测这一要求,系统阐述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的性能要求和制备工艺方法,对比了制备工艺的优缺点。综述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的制备工艺优化以及改性方法,论述了近些年国内外关于Ag/AgCl电极改性的研究进展,并对Ag/AgCl海洋电场探测电极未来的研究与发展趋势进行了展望。     

水中微/纳塑料电化学检测及去除的研究进展

微/纳塑料（M/NPs）因颗粒小、易吸附和迁移性强等特点,广泛地分散在土壤、大气与水环境中,近年来在各大水体中均有检出.M/NPs作为一类新兴污染物,其生理毒性对人类健康产生很大的影响.目前该研究领域遇到的瓶颈在于对M/NPs的精准检测和高效去除.电化学技术因其在M/NPs的检测上表现出简携、灵敏和低成本等优势,对M/NPs的去除具有环保绿色、反应可控和效率高等优点,展现出巨大的应用潜力.以M/NPs的污染现状为出发点,对电化学技术应用于水环境中M/NPs的检测和去除进行了阐述和总结,分析了M/NPs的电化学传感方法以及传感器识别M/NPs的原理和特点,讨论了电絮凝、电吸附、电氧化和电还原技术对水体中M/NPs的去除效果及影响因素.结果表明,基于电化学传感方法检测M/NPs颗粒表现出良好的表征性能,通过电化学技术（电絮凝、电吸附、电氧化和电还原）,M/NPs可被高效去除.电化学技术对M/NPs检测和去除的影响因素主要与传感器装置、电极材料、材料界面调控、参数条件和反应器体系有关.研究者未来应从传感器的设计、电极材料的开发和反应过程的优化这三方面聚焦,有望实现M/NPs从实验室的检测和去除转化到实际水体当中的应用.     

基于下垂特性的微电网逆变电源控制方法研究

针对微电网对分布式电源的控制要求,提出了一种基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制的新型逆变电源控制方法。利用 PSIM 软件对微电网从联网到孤岛的过渡过程、孤岛到联网的过渡过程以及孤岛运行时切增负荷和电源 3 种情况下的分布式电源的频率、有功功率、无功功率、电压、电流变化规律进行分析。仿真结果验证了所提出基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制方法的正确性和有效性。     

环境中金属生物有效性的预测模型——生物配体模型研究进展

生物配体模型(BLM)是一种用于预测环境中金属生物毒性的机理性模型.模型理论起源于自由离子活度模型(FIAM)和鱼鳃络合模型(GSIM),考虑了自由金属离子的活度以及自然环境存在的其他离子(如Ca2+、Na+、Mg2+、H+)、非生物配体(如可溶性有机质、氯化物、碳酸盐、硫酸盐)和生物配体的竞争.目前,在水生生态系统中,基于鱼鳃络合模型的框架基础,通过生物化学实验手段并结合数学方法,建立了预测铜、锌、银、镍对Rainbowtrout(虹鳟鱼)、Fatheadminnow(黑头呆鱼)和Daphniamagna(水蚤)的急、慢性毒性的BLM版本,并积极探索其在陆地生态系统中的应用.虽然生物配体模型在实验室模拟条件下取得了较为满意的结果,但其中包含着一些假设,在实际应用中还具有一定的局限性,尤其是陆地生态系统生物配体模型的发展还需要做许多研究工作.本文主要论述了生物配体模型的理论基础、实现手段和应用情况,讨论了生物配体模型的优势和局限性并对其未来研究方向进行了展望.     

用SOS/umu测试评价光电催化降解五氯酚过程的遗传毒性特征

采用SOS/umu测试研究了五氯酚水溶液在光电催化反应过程中的遗传毒性变化及降解产物对鼠伤寒沙门氏菌TA1535/pSK1002的细胞毒性,并与五氯酚在直接光解、光催化反应过程中的降解产物进行了比较.五氯酚光电催化降解过程中降解产物对测试菌种的细胞毒性逐渐降低,产物经代谢活化的细胞毒性低于直接光解、光催化降解五氯酚的产物.五氯酚经光电催化降解15￣45分钟的产物经代谢活化测试结果呈阳性,在60￣120分钟的降解产物呈阴性,说明五氯酚的光电催化降解过程中生成了间接遗传毒性物质,但该类物质能够在光电催化过程中被去除.而五氯酚经直接光解、光催化处理120分钟的产物均具有遗传毒性风险.本研究结果表明光电催化技术的环境安全性优于直接光解、光催化技术.此外,SOS/umu测试作为一种简单、灵敏的遗传毒性物质检测方法,适合于评价光电催化技术的遗传毒性特征,可以作为评价该技术环境安全性的生态毒理学方法之一.     

中国水资源承载力评价及变化研究

为探讨中国水资源承载力的现状与未来变化趋势,综合考虑社会、经济、自然等因素,从承压、压力、协调、管理4个方面构建指标体系,通过基于熵权法的综合评价方法探讨2000～2015年中国水资源承载力,使用M-K趋势法分析其时空变化特征,并通过R/S分析法预测其未来趋势。结果表明:空间分布上,中国水资源承载力整体较差,其中北纬35°～40°之间水资源承载力普遍较差,南北两侧地区较好。时空变化上,中国水资源承载力整体呈恶化状态,其中东北及西南大部分地区呈恶化状态,东南大部分地区呈改善状态,西北地区变化不显著。未来趋势上,水资源承载力在全国大部分地区将呈现持续恶化趋势,持续恶化区域主要集中于内蒙古高原、青藏高原、云贵高原、华北平原、长江中下游平原及东南沿海地区;青海和湖南可能有恶化趋势;其他地区将呈现改善或可能改善趋势。研究结果对未来水资源承载力调控具有一定指导意义:东南沿海地区承载潜力较大,山西、山东、北京等地几乎枯竭,东北及青藏高原地区水资源优势在逐渐丧失,应针对不同地区水资源承载潜力特点采取相应的措施;协调系统、管理系统以及承压系统中的生态环境、压力系统中的污染物排放可控性较大,对水资源承载力的调控可从这些方面入手。     

施氏矿物/H2O2 体系对废水中甲基橙的降解性能及机理

为了考察施氏矿物/H2O2体系对废水中甲基橙的氧化降解性能,通过化学法合成施氏矿物,分析了溶液初始pH、施氏矿物和H2O2投加量、共存阴离子等因素对甲基橙降解的影响,并对降解机理进行了初步探讨。结果表明:当溶液初始pH为3.0～5.0、甲基橙浓度为10 mg·L-1、施氏矿物和H2O2投加量分别为1.0 g·L-1和800 mg·L-1时,经过12 h反应后,废水中甲基橙降解率可达97.0%;而当初始溶液pH=6.0时,甲基橙的降解被抑制,降解率仅为52.4%。无机阴离子对甲基橙降解率的影响微弱,在Cl-、NO3-、SO24-共存条件下,12 h反应后,甲基橙降解率仍可达90.0%以上。施氏矿物重复利用性能良好,在经6个反应周期后,甲基橙的降解率仍可达93.4%。施氏矿物/H2O2体系可有效拓宽传统Fenton反应的pH范围,该体系对甲基橙具有良好的降解性能,降解过程遵循羟基自由基机理。     

原电池耦合A/O-MBR工艺去除畜禽养殖废水中的盐酸四环素

以畜禽养殖废水中的盐酸四环素(TC-HCl)为目标污染物,研究其在水环境中的降解特性,利用原电池与传统A/O-MBR工艺相耦合,去除水中的TC-HCl,并考察其效果。结果表明:废水中的物质组成、环境温度、 TC-HCl初始质量浓度以及光照强度均会影响水体中TC-HCl的降解情况;TC-HCl的初始质量浓度为30 mg·L~(-1),在28℃、 40%光照下恒温培养60 h后的降解率为98.70%,降解过程符合一级反应动力学(R~2=0.991),半衰期为10.7 h。原电池耦合A/O-MBR工艺的进水COD、NH_3-N和TP分别为500、25、5 mg·L~(-1)时,系统出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准;对10.00 mg·L~(-1)的TC-HCl,系统15 min去除率可达92.02%。A/O-MBR工艺可明显强化传统A/O工艺的脱氮除磷效能;耦合原电池可将膜污染周期提升至24 d左右,有效延缓膜污染。     

小体积液液萃取-GC/MS法测定地表水中有机磷农药

采用小体积液液萃取-气相色谱/质谱联用法测定地表水中有机磷农药,以1.2 mL正己烷为萃取剂,磷酸三苯酯为内标,对8种目标化合物的富集倍数达156～436.方法在1.00 μg/L～20.0 μg/L范围内线性良好,8种有机磷农药的检出限均为0.2 μg/L,实际水样平行测定的RSD为2.1%～9.7%,平均加标回收率...