环境科学研究

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2023, 36(11): 1-1.

摘要(41) HTML(23) PDF(17)

摘要:

2023, 36(11): 2031-2039. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.16

摘要(110) HTML(16) PDF(48)

摘要:
农业是人类活动第二大温室气体排放来源，其低碳发展对全球粮食安全具有举足轻重的作用. 本文利用联合国粮食及农业组织数据库，分析了全球245个国家或地区粮食系统土地利用变化、农产品生产活动和农产品生产前后3个阶段的主要温室气体(CO₂、CH₄和N₂O)排放的具体活动来源、经济体来源和日常食物温室气体排放量及温室气体排放强度特征. 结果表明：①1990—2020年，粮食系统温室气体(GHGs)排放量增长了13.82%，人均GHGs排放量下降了22.92%，预计2050年全球粮食系统GHGs排放量为15.39×10⁹~17.35×10⁹ t (以CO₂计). ②粮食系统三部分活动−土地利用变化、农产品生产活动和农产品生产前后的GHGs排放量占比分别为45.82%、19.51%和34.67%，农产品生产前后阶段是30年间GHGs排放量增长的主要动力，其GHGs排放量翻倍，原因是粮食系统运输和消费过程中损失和浪费现象比较严重. ③粮食系统中CO₂、CH₄和N₂O分别占全球GHGs的15.29%、10.43%和4.45%，其最大来源分别是森林净转换、肠道发酵以及留在牧场上的粪便. 森林净转换排放的CO₂占粮食系统CO₂来源的37.03%，肠道发酵排放的CH₄占粮食系统CH₄来源的52.52%，留在牧场上的粪便排放的N₂O占粮食系统N₂O来源的33.35%. ④粮食系统GHGs排放量前10位国家的排放总量超过全球245个国家或地区粮食系统GHGs排放量的1/2. ⑤牛肉、大米和生牛乳是日常食物中GHGs排放量较大的3种食物，占整个粮食系统GHGs排放量的25.70%；反刍动物肉类的GHGs排放强度是其他食物的几十甚至上百倍. 通过粮食系统GHGs来源特征的研究，提出以下几点建议：①提升农产品生产前后阶段管理水平，特别是改善粮食运输、加工环节管理，加强节约粮食宣传教育和废物管理水平，提倡垃圾分类，发展生物质能利用技术；②优化农业生产模式，控制畜牧业规模，增加种植业强度的同时，增强抑制反刍动物、水稻的CH₄排放和提高氮肥利用等技术的研发，减少化肥、农药和饲料的使用，通过有机农业、旋耕、轮作等方式，减少GHGs的排放；③推广低碳生活方式，多食用本地生产的食品、除大米外的谷物，少食用反刍动物肉类，以GHGs排放强度较低的鸡肉和猪肉为主要蛋白质补充源. 要从技术研发、农业生产模式、农业生产效率、能源结构、废弃物管理和日常生活方式等方面全方位地降“碳”.

我国大气污染和气候变化协同治理的健康效益研究进展

郭昌胜, 高雅, 樊境朴, 袁欣, 吴荣山, 徐建

2023, 36(11): 2040-2049. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.09.09

摘要(163) HTML(43) PDF(48)

摘要:
大气污染和气候变化是全球普遍存在的环境健康问题，也是我国面临的重大公共卫生挑战. 近年来，我国关于大气污染与气候变化的流行病学研究逐渐增加，揭示了大气污染的短期或长期暴露均会对人体产生不良的健康效应. 现阶段，随着我国碳达峰、碳中和的重大决策部署与落实，未来将会对改善空气质量和减缓气候变化产生积极作用，并且对人群健康产生深远影响. 在此背景下，本文回顾了我国大气污染和气候变化的治理进程及其对人群健康效益研究. 结果表明：近年来，我国在大气污染防治和气候变化应对方面均取得了显著成效；虽然流行病学研究一致表明，大气污染和气候变化严重威胁着我国人群的健康安全，但是通过改善空气质量和缓解气候变化也将带来健康收益，尤其是二者的协同治理具有显著的健康效益. 研究显示，随着“双碳”目标的提出，对我国空气质量持续改善与气候变化协同应对提出了更高的要求，未来应积极考虑深入推进大气污染和气候变化协同治理来有效地保护人群健康.

“双碳”目标下典型地区减污、降碳与经济增长关系研究：以黄河流域城市群为例

杨帆, 甄江红

2023, 36(11): 2050-2064. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.08

摘要(112) HTML(29) PDF(49)

摘要:
在经济高质量发展和减污降碳的双重压力下，以减污降碳协同增效为总抓手推动经济绿色转型，是碳达峰碳中和愿景下实现黄河流域生态保护和高质量发展的迫切需要. 为了分析黄河流域减污、降碳与经济增长之间的动态关系，探析其影响机制，并因地制宜提出经济社会全面绿色低碳转型政策建议，本研究基于2006—2020年黄河流域57个城市的主要环境污染物排放、碳排放和人均GDP面板数据，采用面板向量自回归模型(PAVR模型)对减污、降碳与经济增长三者的动态关系及影响机制开展实证研究. 结果表明：①黄河流域经济发展自身惯性效应显著，未来10期经济发展所占贡献比均在95%以上，经济发展与环境污染物排放增加之间存在持续性、滞后性的双向作用机制，但工业废水排放、工业SO₂排放对经济增长的反作用机制较弱，对经济增长的贡献率仅分别为0.4%、1.8%，工业烟尘排放制约着黄河流域各城市的经济增长. ②碳排放与经济增长存在双向因果关系，工业CO₂排放抑制经济增长，经济增长对工业CO₂排放的解释力度达到7.3%，互动方式呈现先促进、后阻碍、再促进的变化趋势. ③从脉冲响应与方差分析结果来看，黄河流域减污、降碳与经济发展的协调程度有待加强，相对于经济增长对减污、降碳的作用效果而言，减污、降碳对经济增长的推动力尚显不足. 因此，建议黄河流域不断促进环境保护与经济发展相协调、推动传统产业转型升级、构建绿色低碳发展新格局、充分发挥科技引领带动作用、完善协同管理体制机制.

京津冀陆地生态系统碳储量估算与空间格局分析

种方方, 杜加强, 朱晓倩, 孙冰清, 李丽娟, 宋泽邦, 伍璐垚, 陈西雅, 翟光卿

2023, 36(11): 2065-2073. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.10.09

摘要(62) HTML(16) PDF(33)

摘要:
准确估算陆地生态系统碳储量，探明其空间分布对于区域生态产品价值核算和增汇减排具有重要意义. 目前针对京津冀全域开展的碳储量估算大多忽略了碳储量的空间异质性，本文基于实测碳密度采样点数据，结合植被指数、纹理因子、地形因子等遥感变量构建了地理加权回归(GWR)模型，在此基础上估算了京津冀陆地生态系统碳储量. 结果表明：①以Exponential为核函数、交叉验证(CV)确定带宽的GWR模型估算效果最佳. ②京津冀陆地生态系统2015年和2021年碳储量分别为2.00×10⁹Mg和2.18×10⁹ Mg，其中2015年地上生物量碳储量、地下生物量碳储量和土壤碳储量分别为5.33×10⁸Mg、1.80×10⁸Mg和1.29×10⁹ Mg，2021年分别为5.58×10⁸Mg、1.77×10⁸Mg和1.44×10⁹ Mg. ③森林、农田、草地生态系统作为京津冀地区三大主要碳库，碳储量分别约占区域总量的45%、31%和16%，碳储量整体分布格局呈现东北部和西南部地区较高、东南部和西北部地区较低的特征. 研究表明，虽然京津冀地区总碳储量较大，但平均碳密度略低于我国平均水平，森林和农田生态系统平均碳密度远低于我国平均水平，未来碳汇增加潜力较大.

产业结构扭曲对减污降碳的影响：基于环保重点城市的实证分析

杨瑄, 王力, 张泽阳, 谭雪, 石磊, 马中

2023, 36(11): 2074-2089. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.09.05

摘要(91) HTML(19) PDF(21)

摘要:
产业结构扭曲导致资源配置效率低下，严重阻碍我国实现深层次“减污降碳”. 基于2003—2017年我国112个环保重点城市(拉萨市除外)三次产业增加值份额和就业份额等年度数据，构建产业结构扭曲指数测度产业结构扭曲情况，进而运用空间杜宾双向固定效应模型探究了产业结构扭曲对“减污降碳”的空间效应. 结果表明：①案例城市整体的产业结构扭曲水平从2003年的0.145降至2017年的0.109，存在正向空间溢出效应；城市大气污染物与温室气体协同排放强度亦具有显著的空间溢出效应，本地协同减排能够显著提升附近城市的减排效果. ②产业结构扭曲会通过空间溢出效应提升周边城市的协同排放强度，分三次产业来看，第二产业的结构扭曲会显著增加城市大气污染物与温室气体协同排放强度. ③就其他影响因素而言，环境规制、外商直接投资和环境基础设施建设能力水平均能够显著促进当地和周边城市的协同减排. ④机制分析结果表明，产业结构扭曲能够通过抑制能源强度的下降，间接降低“减污降碳”效果. 因此，应进一步提高劳动力配置效率，建立区域协同排放的“联防联控”长效机制，着力于降低尤其是第二产业的结构扭曲，加大环境规制强度和城市贸易开放度，提升环境基础设施建设能力水平和能源效率.

开征VOCs环境保护税的环境与经济影响分析：以河北省为例

潘若曦, 王佳邓, 吴健

2023, 36(11): 2090-2098. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.09.10

摘要(70) HTML(16) PDF(22)

摘要:
当前挥发性有机物(VOCs)控制的经济手段处于政策真空期，污染形势严峻，“十四五”时期开征VOCs环境保护税对大气污染防治有重要意义. 本研究聚焦河北省，测算其2018年VOCs排放清单，基于可计算的一般均衡(CGE)模型，构建依据VOCs排放量征税的环境模块，在不同VOCs环境保护税开征情景下对VOCs减排、二氧化碳减排效果及宏观经济与行业影响进行分析. 结果表明：①开征VOCs环境保护税能带来VOCs排放的显著下降，税收规模较大. ②开征VOCs环境保护税对居民收入、GDP、总消费和总出口等会产生一定的负面影响. ③VOCs环境保护税政策具有减污降碳协同作用. ④减排效应及产出冲击具有行业异质性，重点排放行业有一定的税负压力. 因此，建议开征VOCs环境保护税，可先对重点排放行业开征，再依据管控要求逐步扩大范围，可从减排潜力最大且减排成本最低的行业入手；同时，加强研究VOCs减排技术，与经济手段共同作用，减少征税的经济负面影响. 另外应进一步明确VOCs和二氧化碳协同减排机理，发掘环境税收的减污降碳协同增效作用.

城市空气污染对儿童呼吸道疾病就诊率的影响：以郑州市为例

朱仁成, 王亚男, 王丹, 王运静, 谢沛远, 韦良魁

2023, 36(11): 2099-2107. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.09

摘要(90) HTML(18) PDF(27)

摘要:
随着城市化进程的加快，空气质量对人体健康的影响日益受到关注. 该研究以空气污染较严重的郑州市为例，针对2019年6月1日—2022年6月30日郑州大学第三附属医院(三甲医院)儿童呼吸道疾病日门诊人数、空气污染物(PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO、SO₂和O₃)浓度和气象要素(气温和相对湿度)进行相关性分析，并进一步利用广义相加模型分析空气污染物对儿童呼吸道疾病就诊人数的当日及滞后效应，及其受性别、年龄和季节的影响. 结果表明：①儿童呼吸道疾病就诊人数与PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO和SO₂的浓度均呈正相关，与气温和相对湿度均呈负相关. ②6种空气污染物对儿童呼吸道疾病就诊人数的影响均存在滞后效应，且在空气污染物对儿童呼吸道疾病就诊人数影响最大的滞后日，PM_2.5、PM₁₀、NO₂和O₃的浓度每增加10 μg/m³，儿童呼吸道疾病就诊人数分别增加0.66%、0.37%、4.63%和0.82%；SO₂浓度每增加1 μg/m³，就诊人数增加1.72%；CO浓度每增加1 mg/m³，就诊人数增加4.25%. ③PM_2.5、PM₁₀和NO₂对女童的影响大于男童，污染物浓度每增加10 μg/m³，女童就诊人数增长率比男童分别高出0.06%、0.04%和2.36%. ④空气污染物对儿童呼吸道疾病影响显著的种类数大致随着儿童年龄的增加而减小. ⑤秋冬季空气污染物对儿童呼吸道疾病就诊率的影响较大. 研究显示，儿童呼吸道疾病就诊人数与空气质量密切相关，但不同性别、不同年龄儿童受空气污染影响程度不同，且具有明显的季节变化特征，因此降低城市大气污染物浓度可有效降低儿童呼吸道疾病就诊率.

中国工程机械二氧化碳和污染物排放现状评估

黄志辉, 何卓识, 纪亮, 王运静, 王宏丽, 王军方, 尹航, 丁焰

2023, 36(11): 2108-2117. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.10.20

摘要(84) HTML(21) PDF(27)

摘要:
国内工程机械保有量长期缺乏官方统计数据，导致计算机械排放量时缺少官方数据来源. 为掌握我国工程机械保有和排放情况，本研究通过构建基于存活曲线的保有量获取方法以及基于工作时间的工程机械CO₂和污染物排放计算方法，开展我国工程机械污碳融合清单研究，利用本地化的工作时间和排放因子，评估分析了2015—2022年我国工程机械CO₂和污染物排放变化趋势和主要驱动因素. 结果表明：①工程机械CO₂排放因子与机械功率段存在一定关系，我国机械CO₂排放因子与欧洲单位功率油耗换算确定的结果接近，是国六阶段重型货车排放因子的120%~133%. ②基于美国NONROAD曲线并结合我国调查的中值寿命和销量数据，利用本地化排放系数，计算得到2022年我国工程机械CO₂、NO_x、PM的排放量分别为1.52×10⁸、141.18×10⁴、7.16×10⁴ t，其中NO_x和PM排放量与生态环境部发布的《中国移动源环境管理年报(2022年)》数据差异较小；扣减叉车后的工程机械保有量分别为汽车的1%、重型货车的32%，其CO₂、NO_x、PM排放量分别为汽车的13%、20%、109%，为重型货车的34%、26%、211%，说明工程机械减污降碳潜力较大. ③从机械类型看，叉车、挖掘机、装载机是工程机械保有量和排放量的主要贡献者；从区域看，山东省、江苏省、河南省、广东省、浙江省等地区工程排放总量相对较高. ④2015—2022年，我国工程机械保有量以及CO₂、NO_x、PM排放量分别增长6.7%、2.6%、−3.6%、−3.5%，工程机械CO₂和污染物排放量得到初步遏制；非道路移动机械排放标准实施对NO_x、PM减排贡献显著，淘汰方案的变化对CO₂排放贡献显著；新能源机械推广对CO₂、NO_x、PM减排有一定的贡献. 研究显示，基于存活曲线的保有量获取方法可以有效解决工程机械保有量缺少官方统计数据的问题；工程机械污碳融合清单的编制为移动源减污降碳协同减排提供了科学支撑；加大对老旧工程机械的淘汰力度、制定实施污染物和二氧化碳协同标准、加快推广新能源机械，可有效推进工程机械减污降碳协同增效.

国六重型车实际道路上污染物和温室气体排放特性研究

葛蕴珊, 吕立群, 岳崇会, 高翠, 王军方, 尹航

2023, 36(11): 2118-2125. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.08

摘要(93) HTML(16) PDF(26)

摘要:
重型车实际道路温室气体(GHG)排放控制势在必行，为获取国六重型车温室气体(CO₂、N₂O、CH₄)和常规污染物(NO_x、CO、NH₃)实际道路排放特征，本研究选取了5辆典型国六重型柴油车和重型天然气(LNG)车，在实际道路上按车载排放测试要求开展了多次实际道路排放试验. 结果表明：国六重型车CO₂排放量随发动机负荷的提高呈降低趋势，柴油车和LNG车高速工况下CO₂比排放相较市区工况最高分别可降低23.55%和25.80%. LNG车CO₂比排放显著低于柴油车，市区、市郊和高速行驶工况下CO₂比排放降幅分别为15.68%、21.58%和12.17%，表明LNG车相较柴油车具有显著的CO₂减排优势. LNG车CH₄排放量显著高于柴油车，CH₄比排放为750.75~1 915.08 mg/(kW·h)；相反，柴油车N₂O排放量高于LNG车，这与柴油车采取选择性催化还原(SCR)后处理技术控制NO_x排放有关. 考虑到CH₄和N₂O较CO₂具有更强的温室气体效应，因此应当重视国六重型车N₂O和CH₄的实际道路排放. 柴油车和LNG车采取的不同技术路线均能有效控制NO_x排放，柴油车CO比排放远低于国六限值要求，而LNG车CO排放控制已近失效. 此外，柴油车可有效控制实际道路NH₃排放，但LNG车NH₃比排放为431.92~1 286.45 mg/(kW·h)，采取有效措施保证空燃比闭环精度是减少LNG车CO和NH₃排放的前提. 虽然LNG车相较柴油车具有CO₂减排优势，但二者的温室效应强度相当. 考虑到LNG车NO_x和NH₃的实际道路排放显著高于柴油车，而NO_x和NH₃是大气中臭氧和二次气溶胶的重要前体物，因此将国六重型柴油车替换为国六重型LNG车并非合理选择，也不利于大气环境的臭氧和颗粒物治理.

合成氨行业CO₂与大气污染物排放清单及减污降碳潜力研究：以河南省为例

张朝龙, 杨丽亚, 董欣宜, 张瑞芹, 王克

2023, 36(11): 2126-2137. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.02

摘要(117) HTML(6) PDF(33)

摘要:
合成氨行业产生了大量的CO₂和大气污染物，是我国实现减污降碳的关键行业之一. 河南省合成氨生产量较大，也是全国大气污染最严重的地区之一. 本研究以河南省为例，基于企业调研数据构建了合成氨行业CO₂与大气污染物排放清单，并采用LEAP (The Low Emissions Analysis Platform)模型结合节能供给曲线，评估了不同情景下CO₂和大气污染物减排潜力. 结果表明：①2017年河南省合成氨行业CO₂排放总量为39 095.08×10³ t，PM_2.5、PM₁₀、SO₂和NO_x排放量分别为2.66×10³、3.74×10³、20.48×10³和31.05×10³ t. 2020年河南省合成氨行业CO₂和大气污染物排放量比2017年下降了21%左右. ②从空间分布来看，CO₂和大气污染物排放主要集中在开封市和新乡市. ③在同时考虑能源结构优化、采用先进节能降碳技术、提高大气污染污染物末端去除效率的综合减排情景下，2030年河南省合成氨行业CO₂、PM_2.5、PM₁₀、SO₂和NO_x的减排潜力分别为26 453.75×10³、1.74×10³、2.37×10³、11.79×10³和18.34×10³ t，显著高于其他情景. 综合减排情景下，CO₂与大气污染物减排协同性优于其他情景. 研究显示，通过加大对GC型低压氨合成工艺等技术的应用，河南省合成氨行业到2030年CO₂减排量达到17 023.32×10³ t，通过提升末端治理水平，到2030年大气污染物减排比例最高达60.53%.

气田采出水回注协同二氧化碳地质封存分析

杨术刚, 刘双星, 蔡明玉, 曹冬冬, 赵兴雷, 张坤峰

2023, 36(11): 2138-2147. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.09.04

摘要(78) HTML(9) PDF(8)

摘要:
天然气上产与CO₂减排是我国实现“双碳”目标的重要战略举措，与之密切相关的气田采出水回注与CO₂地质封存已成为能源环境领域的热点话题. 目前，地下水环境保护政策趋紧，气田采出水地下回注一定程度受限，CO₂地质封存规模化发展缓慢，二者均需探寻新的实施路径和效益路径. 本文系统分析了气田采出水回注与CO₂地质封存在场地选址、建井与注入、运行监控与环境监测以及流-固相互作用与运移影响等方面的异同. 结果表明：①储层可注性与盖层封闭性均为二者选址的核心，井筒完整性与材质同是保护地下水的关键，过程控制与风险监测均为保障工程长期安全的重要手段，流-固相互作用与地层响应及流体时空分布均是两类工程的关键科学问题. ②CO₂强化卤水/咸水资源开采协同气田采出水回注、CO₂强化天然气开采协同气田采出水回注是实现二者协同的潜在效益路径. 研究显示，气田采出水回注协同CO₂地质封存，在充分利用地层空间、注入井及监测等基础设施的同时，能提升采出水回注能力，促进CO₂矿化封存，是推进减污降碳协同、实现环境效益与气候效益及经济效益多赢的潜在重要途径.

基于多目标优化的污水处理厂减污降碳协同路径研究：以北京市某厂为例

陈惠鑫, 旷森楠, 陈昕悦, 李新宇, 郑祥, 程荣, 石磊

2023, 36(11): 2148-2158. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.10.10

摘要(81) HTML(7) PDF(27)

摘要:
为推进污水处理厂减污降碳协同治理，本研究聚焦污染物协同温室气体去除的实施路径，采用机器学习的方法对北京某AAO-MBR工艺污水处理厂进行水质模拟并核算其全流程温室气体排放，构建了基于NSGA-Ⅱ算法的减污降碳多目标优化模型. 结果表明：①2019—2021年该污水处理厂温室气体平均排放量为854.96 t/月(以CO₂污染当量计)，污泥处理处置和电力消耗既是主要排放源，又是后续减排的重点控制环节. ②通过合理降低污泥产量和耗电量，可以在满足现有出水水质达标的状况下，进一步降低温室气体排放和运行成本. ③基于污泥和曝气调整后的优化系统，在减少3.63%的温室气体排放的同时减少了4.07%的运行成本. 研究显示，基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化模型能够优化环境目标和经济目标间的权衡，为污水处理厂的协同发展提供解决方案.

中国省际碳排放脱钩效应及驱动因素分析

花瑞祥, 蓝艳, 李嘉文, 景宜然, 贾惜春, 柴伊琳, 李盼文

2023, 36(11): 2159-2168. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.05.09

摘要(120) HTML(18) PDF(46)

摘要:
探究省际碳排放和经济发展的脱钩情况及驱动因素，可为实现中国式现代化和“双碳”目标提供借鉴参考. 本文结合Tapio脱钩模型和冗余分析，分析了我国各省份碳排放与经济发展的脱钩关系及年度脱钩状态转移情况，研究了第一、二、三产业活动碳排放的主要驱动因素(不包括西藏自治区和港澳台地区数据). 结果表明：①2015—2019年，我国碳排放与经济发展总体呈脱钩状态的省份有22个，呈扩张连接状态的省份有2个，呈负脱钩状态的省份有6个. 各省份年度脱钩状态呈现波动变化趋势，且以强脱钩和弱脱钩相互转换为主. ②第一产业活动碳排放与总人口、第二产业增加值相关性均较强，第二产业活动碳排放与总人口、第二产业增加值、能源结构相关性均较强，第三产业活动碳排放与总人口、GDP、科学研究与试验发展(R & D)经费、有效发明专利数、第二产业增加值相关性均较强. 人口、经济规模是碳排放增加的主要驱动因素，而技术进步、能源结构则是碳排放减少的重要因素. ③相较未脱钩状态，脱钩状态下总人口、经济规模、技术水平、能源结构均与碳排放的相关性较大. 研究显示，中国省级碳排放的主要驱动因素为人口和经济规模，碳排放与经济社会发展脱钩的主要驱动因素是技术水平和能源结构.

灌木林下土壤有机质积累及影响因素研究进展

周启星, 侯泽林, 莫凡

2023, 36(11): 2169-2178. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.12

摘要(75) HTML(7) PDF(23)

摘要:
灌木是土壤生态系统中重要的组成部分，因为它们涉及土壤排放和消纳大气CO₂的多个生物化学过程. 本文综述了灌木与土壤中的微生物、矿物相互作用及其对土壤有机质(SOM)固存的贡献，以及环境因子对SOM转化的影响，并从研究方法、污染物干扰、生态效应、体系构建四个方面进行展望. 结果表明：灌木根系分泌物(总糖、总氨基酸、酚类化合物)和林下动植物残体是SOM的主要来源. 灌木对SOM转化的调节主要是通过与土壤微生物和土壤矿物互作实现的，包括与真菌形成互利共生的菌根体系，以及与土壤矿物形成抗分解的稳定络合物. 此外，SOM的固存受到环境条件的影响，如适合灌木生长的温度、湿度、海拔均会促进SOM的积累，而微生物群落和土壤基质中失衡的化学计量关系则可能会促进矿化. 然而，当前对灌木-微生物复合体系的分子转化机制的认知匮乏限制了灌木驱动土壤固碳的定量评估. 因此，借助最新的技术手段评估现有的灌木-微生物体系固碳机制及局限性，明确高温、干旱、野火及新型环境污染物对灌木林下微生物行为的影响，是制定增强土壤固碳的战略计划、改善碳周转生命周期评估方法、缓解源-汇时间节点转变的迫切需要.

基于生命周期评价的纯电动汽车环境影响和碳足迹分析

宋晓聪, 邓陈宁, 沈鹏, 钱怡, 谢明辉

2023, 36(11): 2179-2188. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.15

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摘要:
为探究新能源汽车中纯电动汽车环境影响和碳足迹，实现交通运输领域绿色低碳发展，本文以纯电动汽车为例，采用生命周期评价方法，量化评估纯电动汽车环境影响和碳足迹，构建清洁电网、能效提升和电池回收3种低碳减排情景，评估不同减排路径对新能源汽车行业的碳减排效果. 结果表明：①1辆纯电动汽车生命周期内环境影响潜值和碳足迹分别为1 288.81 Pt和25.02 t，行驶150 000 km的碳排放强度为0.17 kg/km(以CO₂计)，此外，环境影响类别由大到小依次为呼吸系统影响>化石燃料>气候变化>矿产资源>生态毒性>致癌>酸化和富营养化. ②纯电动汽车碳足迹分布特征与环境影响相似，原材料获取、运行使用阶段的环境影响潜值以及碳排放量合计均占环境影响总潜值和碳足迹的96%，这两阶段是纯电动汽车减污降碳的重点环节. ③低碳减排情景中，清洁电网情景和使用能效情景下纯电动汽车分别可实现17.64%和12.51%的减碳潜力，回收废旧电池中的有价金属，仅实现约2%的碳减排潜力，因此，通过优化电力结构和提高动力系统使用能效相比于电池回收具有更优的碳减排效益.

数智融合发展对中国减污降碳协同治理的影响研究

刘亦文, 陈熙钧

2023, 36(11): 2189-2199. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.27

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摘要:
新发展阶段中国生态文明建设进入减污降碳协同治理的关键时期. 数字化和智能化的新技术、新基础设施、新工艺装备、新场景应用为减污降碳协同增效提供了重大契机与技术支撑. 为研究数智融合发展对减污降碳的协同治理作用，构建2011—2020年我国30个省(自治区、直辖市)数智融合发展指数与减污降碳协同指数评价指标体系(不包括西藏自治区和港澳台地区数据，下同)，并对二者时空演变特征进行分析，运用多元线性回归模型分析数智融合发展对减污降碳协同治理的影响. 结果表明：2011—2020年中国数智融合发展呈现明显的上升态势与区域聚集性，其中2020年广东省数智融合发展水平以0.730领先全国；减污降碳协同水平呈明显上升趋势. 数智融合发展可以显著促进地区减污降碳的协同治理，但存在较强的区域异质性特征. 同时，数智融合发展可以通过提高科技创新水平、优化能源生产结构对减污降碳的协同治理产生显著的间接影响. 因此，应大力推动中国数智融合发展，夯实数智融合驱动减污降碳协同治理的理论体系，有效发挥数智融合这一数字经济新形态对减污降碳的协同治理作用.

基于叶绿素荧光遥感的长江流域植被生产力时空变化及其气候驱动因素

聂冲, 陈星安, 杨鹊平, 朱延忠, 徐睿, 邓陈宁, 周娟

2023, 36(11): 2200-2209. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.20

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摘要:
植被生产力反映了陆地生态系统通过光合作用固定的有机碳量. 长江流域在我国经济社会发展和生态环境保护中占有重要的战略地位. 然而，由于区域尺度植被生产力估算不够精准，导致了目前长江流域植被生产力现状及演变规律不清、关键驱动因子研究不充分的问题. 本研究选取最新的日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence, SIF)数据来表征长江流域植被生产力，基于全球陆地数据同化系统(GLDAS v.5)数据集，采用偏最小二乘回归方法，系统辨识了长江流域SIF的时空演变规律，解析了SIF对降水、温度、净辐射变化的响应规律. 结果表明：①2001—2020年，长江流域SIF年均值为(0.25±0.08) mW/(m²·nm·sr)，SIF随着纬度的增加呈现显著减少的趋势，随着经度的增加呈现先增加后减少的趋势，汉江流域、鄱阳湖流域、洞庭湖流域SIF均相对较高，金沙江石鼓以上流域和金沙江石鼓以下流域SIF均相对较低. ②2001—2020年长江流域SIF有显著增加的趋势，增加速率为0.002 mW/(m²·nm·sr·a)，乌江流域、宜宾至宜昌段长江干流区间和鄱阳湖流域的SIF增长率均较高，30.34%的金沙江石鼓以上流域和47.21%的太湖流域SIF存在减少趋势. ③降水、温度和净辐射对长江流域SIF变化的贡献度分别为16.41%±9.59%、49.29%±10.79%和34.30%±14.99%. 研究显示，2001—2020年长江流域植被生产力有显著增加的趋势，温度对长江流域植被生产力变化起着主导作用. 本研究可提高对长江流域植被气候变化适应性的认识，研究成果可为长江流域增汇减排政策的制定及碳中和目标的实现提供科技支撑.

基于系统动力学的京津冀区域减污降碳政策仿真研究

曾元, 张文港, 孙靖文, 孙李傲, 吴军, 高庆先

2023, 36(11): 2210-2220. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.09.11

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摘要:
京津冀地区作为我国最早开展污染协同治理的区域，一直在探索区域污染协同治理的政策性改善措施. 为探究不同减污降碳政策对京津冀区域污染治理效果的影响，构建了一个由经济、能源、人口、环境、科技及政策6个要素组成的区域减污降碳系统动力学模型，综合考虑废水、废气、固体废物等污染物以及CO₂对环境的影响，研究4种情景下不同政策组合对区域减污降碳的效果. 结果表明：①从区域整体治理成效看，除经济增长政策外的所有政策情景均表现出明显的治理效果. 产业结构调整政策、能源结构调整政策和环保投入政策下的环境相对污染度在2030年将分别下降13.789%、0.282%、8.852%. ②从各污染物评价指标看，经济增长政策更有利于降低废水污染物排放量和单位GDP能耗，产业结构调整政策更有利于降低固体废物、废气和CO₂等污染物排放量. ③相较于单一政策，组合政策能够进一步降低环境相对污染度，但随着组合数量的增加，减污降碳效果并未表现出明显的政策协同效应. 研究显示，虽然减排政策对不同污染物治理表现出不同的政策效应，但产业结构调整仍然是实现京津冀区域减污降碳的关键途径.

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2023年第36卷第11期

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