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2022年  第35卷  第10期

目录
主编约稿
施加牛粪有机肥对灰钙土吸附阿特拉津的影响机制
蒋煜峰, 邓雪儒, 南志江, 刘鹏宇, 王刚
2022, 35(10): 2225-2235. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.09
摘要(308) HTML (74) PDF(81)
摘要:
有机肥在改良土壤的同时也会改变农药的环境行为. 为明确施加牛粪有机肥对灰钙土吸附阿特拉津(ATZ)的影响作用及机制,采用批平衡试验,分析其吸附动力学、热力学以及牛粪施加量、pH、离子强度等因素对ATZ吸附的影响. 结果表明:①ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土上的吸附均可分为快吸附、慢吸附直至平衡的过程,准二级动力学模型可较好地描述其吸附过程,施加有机肥增加了ATZ在灰钙土上的平衡时间,吸附速率受颗粒内扩散和外部液膜扩散共同控制. ②施加牛粪有机肥后,灰钙土对ATZ的吸附热力学更符合Freundlich模型,1/n在0.42~0.64之间,吸附属“L型”模式,低温和高温均会抑制ATZ在灰钙土上的吸附. ③pH和共存离子是影响ATZ在灰钙土上吸附的重要因素,随pH的升高,ATZ在灰钙土与施加牛粪灰钙土上的吸附量降低,这是由于碱性情况下,ATZ以阴离子存在,与带负电的灰钙土产生静电排斥作用;灰钙土施加牛粪有机肥后,共存阳离子对ATZ的吸附抑制作用明显,增加离子强度可能导致竞争吸附的存在,从而抑制有机离子在灰钙土上的吸附,且离子浓度越高,抑制越明显. 研究显示,土壤施加牛粪有机肥后,ATZ的吸附量增加,吸附由疏水性分配转变为多分子层化学吸附为主,表明施加牛粪有机肥会改变ATZ在灰钙土上的吸附行为和机制,降低ATZ在灰钙土中的迁移风险. 研究结果将为贫瘠黄土土壤改良风险和三嗪类农药的管控提供理论依据.
资源型支柱产业对城市化的影响:以赣州稀土产业为例
江磊, 马光正, 刘凡, 王涛, 黄蕾
2022, 35(10): 2236-2243. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.28
摘要(349) HTML (122) PDF(74)
摘要:
支柱产业在城市经济高质量发展中作用重大,资源型支柱产业因既有资源优势又面临生态环境压力而给城市可持续发展带来不确定性. 本研究以赣州资源型支柱产业——稀土产业为例,通过构建产业与城市化耦合协调评价体系和劳动力指数评价方法,全面评估2010—2019年赣州稀土产业对城市化的影响. 结果表明:赣州稀土产业与城市化发展相互联系影响程度强,其耦合度始终保持在0.8以上. 尽管近年来稀土产业发展受产业政策影响较大,但持续的稀土产业结构调整优化使稀土产业与赣州城市化的协调度越来越高,说明现有的稀土政策有利于城市的高质量发展. 此外,稀土产业的采矿业和制造业两环节对劳动力集聚的影响不同,稀土采矿业对人口集聚有消极影响,而稀土制造业更利于人口集聚. 研究显示,为解决赣州稀土产业发展困境并进一步提升城市化水平,应从稀土产业薄弱点发力,通过坚持创新改进稀土的绿色开采工艺以实现矿石产品的合规开采,并发展稀土功能材料等高新加工技术延长稀土产业链,用产业的高质量发展带动城市转型升级.
碳达峰碳中和——聚焦减污降碳协同增效专题
碳交易市场体系中的碳排放基准线:应用实践、研究进展与展望
梁为纲, 赵晓丽, 周凌峰, 王晓蕾, 汪霞
2022, 35(10): 2244-2251. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.08.03
摘要(770) HTML (123) PDF(204)
摘要:
碳交易作为一种碳减排的市场化手段和政策工具,在推动绿色低碳可持续发展中发挥着重要作用. 碳排放基准线是碳交易市场体系的重要组成部分,其对标行业先进碳排放水平,是碳交易机制中使用基准线法计算碳配额的主要依据. 我国已发布了全国发电行业的碳排放基准线,随着碳交易市场的稳步推进和发展,对于其他行业碳排放基准线的研究和制定需求愈发迫切. 本文以水泥行业为例,概述了碳排放基准线的制定方法,梳理了国内外碳排放基准线的应用实践及研究进展. 总体上,当前我国碳排放基准线工作滞后于欧美地区,面临覆盖行业少、行业内部标准不一、数据基础薄弱、区域及企业间差异未充分考虑等问题,难以保证碳配额分配的科学性和公平性. 未来,建议以发电行业为突破口,尽快统一各行业内部基准线制定方案,优先考虑高碳行业;构建适用于我国碳市场的产品分类体系,完善不同主体的碳核算技术标准,明确不同产品的碳核算边界;加强对企业活动数据的监管力度,严格碳配额核算、分配过程,保证碳额分配的透明、公平;围绕地区或企业间的差异量化与配额修正等关键问题开展深入研究,提高基准线适用水平.
中国减污降碳协同效应的时空特征及其影响机制分析
唐湘博, 张野, 曹利珍, 张嘉敏, 陈晓红
2022, 35(10): 2252-2263. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.08.10
摘要(1189) HTML (270) PDF(313)
摘要:
我国环境污染防治面临减污降碳协同推进的新挑战,为实现减污降碳协同增效的总目标,深入打好大气污染防治攻坚战,研究减污降碳协同效应的时空特征及其影响机制,对因地制宜制定经济社会发展全面绿色转型的政策具有重要现实意义. 本文以2011—2019年我国30个省(自治区、直辖市)为研究对象,分析大气污染物和碳排放的时空特征(不包括港澳台及西藏自治区的数据,下同);同时,运用耦合协调模型计算碳减排与大气污染物控制系统的耦合协调度,进一步分析减污降碳协同效应在全国、八大经济区和各省份的时空特征;并利用时空地理加权回归模型(GTWR),揭示了减污降碳协同效应影响因素的空间演化规律和作用机制. 结果表明:①2011—2019年我国碳排放量缓慢增长,污染物排放当量自2014年开始明显下降;大气污染物和碳排放主要集中在东北、北部沿海和黄河中游经济区. ②2011—2019年我国减污降碳的协同效应整体上明显提高,不同经济区和省份的减污降碳协同效应存在明显的时空差异. ③能源消费总量、能源消费强度和能源消费结构是减污降碳协同效应的主要影响因素,能源消费总量、能源消费结构、能源消费强度、产业结构和进出口贸易总额等因素对减污降碳协同效应的影响存在显著的空间异质性. 鉴于此,本文从制定差异化的减污降碳协同策略、推动能源结构优化转型、加强地区和部门间的协同治理等方面提出了减污降碳协同增效的对策建议.
中国省际服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素
甘畅, 王凯
2022, 35(10): 2264-2272. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.02.28
摘要(362) HTML (76) PDF(136)
摘要:
在碳达峰、碳中和的时代背景下,探索服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素对于推进服务业节能减排具有重要的实践价值. 基于2000—2018年中国省际服务业碳排放的面板数据(不含西藏自治区及港澳台地区数据),综合运用修正后的引力模型和社会网络分析法刻画服务业碳排放空间网络结构特征并厘清其驱动因素. 结果表明:①研究期内中国服务业碳排放空间联系强度不断增大,服务业碳排放空间网络结构趋于复杂化且稳定性显著提升. ②上海市、北京市、江苏省和浙江省等省份在中国服务业碳排放空间网络结构中扮演“中心行动者”的角色,这些省份是其他省份进行服务业碳排放空间关联的重要“桥接”和“枢纽”,控制与主导中国服务业碳排放的空间关联和空间溢出. ③省份间的地理位置越邻近,产业结构优化、城镇化水平和科技发展水平的差异越大,中国服务业碳排放空间的联系越多;而服务业碳排放强度的差异越大,服务业碳排放空间的联系越少. 研究显示,中国省际服务业碳排放存在空间关联和空间溢出,但空间网络结构仍较为松散,未来在推进服务业节能减排的工作中,需重视建立省际协同减排机制.
长江经济带不同等级城市碳排放的时空演变及其影响因素
王兆峰, 李竹, 吴卫
2022, 35(10): 2273-2281. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.02.29
摘要(559) HTML (124) PDF(172)
摘要:
厘清区域不同等级城市碳排放对实施差异化的城市碳减排行动方案具有重要的指导意义. 采用2000—2019年DMSP_OLS和NPP_VIIRS夜间灯光数据模拟长江经济带城市碳排放,运用空间自相关分析和空间面板杜宾模型分别探讨长江经济带整体和各等级城市碳排放的时空演变及其影响因素. 结果表明:①研究期间,长江经济带整体和各等级城市碳排放量均呈波动上升趋势,其中各等级城市碳排放量呈大型城市>中型城市>小型城市的特征,整体和各等级城市碳排放量的年均增长率均有所降低. ②除个别年份外,整体和各等级城市碳排放的全局Moran′s I值均大于0,分别在5%和10%水平下显著,高-高聚集区主要分布在上海市、江苏省和浙江省等东部地区的城市,高-低聚集区主要分布在重庆市,低-低聚集区主要分布在乐山市等城市. ③人口增长、城镇化率和经济增长等因素对整体碳排放有显著的直接正向影响,而城镇生活污水处理率和生活垃圾无害化处理率对整体碳排放有显著的直接负向影响;人口增长、经济增长及环境规制等因素对各等级城市碳排放的影响有明显差异. 研究显示,长江经济带整体和各等级城市碳排放的时空演变及其影响因素有显著差异,城市减碳行动方案的制定和实施需要注重差异性.
长江中游省会城市碳足迹深度时空演变及其影响因素
胡梦姗, 叶长盛, 董倩, 刘彦
2022, 35(10): 2282-2292. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.16
摘要(491) HTML (166) PDF(119)
摘要:
碳足迹深度指数表示区域存量资本的耗费程度,分析其时空演变及影响因素对区域差异化碳排放管控具有促进意义. 借鉴三维碳足迹改进模型计算长江中游省会城市碳足迹深度,引入夜间灯光数据拟合碳足迹深度指数,分析长江中游省会城市碳足迹深度的时空演变及分布特征,运用空间分位数模型对碳足迹深度影响因素开展研究. 结果表明:①2010—2019年,武汉市、南昌市、长沙市碳足迹深度指数均呈上升趋势. 2010年,长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数呈现武汉市>南昌市>长沙市的特征,2015年、2019年均变为武汉市>长沙市>南昌市,各市归一化碳足迹深度高值范围均以城市的中心城区向四周扩张. ②2010—2019年,武汉市、南昌市、长沙市归一化碳足迹深度指数均在1%的显著性水平上高值聚集,由空间趋势面可知,长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数在东西方向表现为“中间高、两边低”,而南北方向则由“北高南低”发展为“中间低、两边高”的分布格局,且北部明显高于南部. ③人口密度、工业总产值、能源总量、人均碳排放等影响因素对碳足迹深度的作用均为正向,各影响因素在碳足迹深度不同分位点的相关系数差异显著. 针对武汉市、南昌市、长沙市分别提出差异化建议:武汉市应积极发展产业转型,合理优化土地利用结构;南昌市应形成多循环工业体系,减少对生态用地的侵蚀;长沙市应加大力度发展绿色产业,打造低碳技术.
减污降碳协同视角下沿海制造业发达地区产业结构调整路径研究
吕一铮, 曹晨玥, 田金平, 陈吕军
2022, 35(10): 2293-2302. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.07.13
摘要(330) HTML (62) PDF(142)
摘要:
碳达峰碳中和是我国的重大战略决策,对推进产业转型升级和绿色发展具有重要意义. 实现经济增长与资源能源消耗、污染物和碳排放的总量与强度双控制,是推进“双碳”目标的重要支撑. 我国沿海地区制造业发达,污染物和碳排放量较大,寻找减污降碳协同增效路径对区域绿色转型具有重大现实意义. 本文以浙江省宁波市为对象,对全部经济门类的产业结构开展实证研究,运用多准则决策模型和情景分析法,以能源、水资源、4种主要污染物(化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物)和二氧化碳为约束条件建立了产业结构优化调整模型,将各产业增加值占比的变化程度作为决策变量,筛选出产业结构调整平稳、减排幅度大的调整方案. 制造业作为宁波市经济发展的主体,贡献了较高比例的污碳排放和能源资源消耗. 4.5%、5.5%、6.5%三种年均经济增速情景下宁波市通过产业结构调整实现减污降碳协同增效的潜力分析显示,2020—2030年预期可实现累计97%的经济增长,且能满足区域资源环境的约束限制. 面向2030年提出宁波市产业结构优化调整路径,建议严格控制高排放制造业的准入门槛,提升第一产业和采矿业的资源能源利用效率,推进电力、热力的生产与供应业等存量行业的减污降碳,鼓励发展高附加值的第三产业和循环经济产业.
广东省经济结构转型对协同减污降碳的影响
黄儒霞, 钟秋萌, 吴晓慧, 廖程浩, 余亚东, 梁赛
2022, 35(10): 2303-2311. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.02.30
摘要(389) HTML (94) PDF(169)
摘要:
在经济快速发展和减污降碳的双重压力下,通过经济结构转型实现协同减污降碳,是广东省可持续发展的迫切需要. 本研究利用减排量弹性系数评估SO2、NOx、烟粉尘与CO2排放量变化的协同性,基于环境投入产出模型和结构分解分析方法探究广东省经济结构转型对协同减污降碳的影响. 结果表明:①从生产端看,电力热力的生产和供应业以及非金属矿物制品业的大气污染物和CO2排放量较大;从消费端看,建筑业同时排放了大量大气污染物和CO2. ②2007—2017年生产结构变化和最终需求产品结构变化对减污降碳的影响存在不协同性,未来可通过优化生产结构和最终需求产品结构促进协同减污降碳. 研究显示,应以生产结构和最终需求产品结构转型为重要抓手,提高广东省减污降碳的协同性,实现高质量可持续发展.
江西省土地利用碳排放空间格局及碳平衡分区
杨静媛, 张明, 多玲花, 肖圣, 赵昱茜
2022, 35(10): 2312-2321. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.05.04
摘要(420) HTML (74) PDF(104)
摘要:
二氧化碳浓度升高,导致全球气候变暖,生态环境问题逐渐凸显. 为此,绿色、低碳和循环发展成为我国当前工作重点. 江西省作为长江经济带生态文明建设的重要节点,大规模的城镇化建设导致碳排放量增加. 鉴于此,基于土地利用和能源消费数据构建碳排放量计算模型,探究江西省2000—2018年的碳排放空间格局特征,通过基尼系数、经济贡献系数和生态承载系数等多种分析方法探讨区域内的碳排放空间差异以及碳收支情况,同时从经济和生态的角度进行碳平衡分区并提出针对性的策略. 结果表明:①江西省2000—2018年土地利用碳排放总量逐年上升,从1 215.687×104 t增至4 907.425×104 t,总体表现为净碳源,碳减排压力较大. ②江西省碳排放空间格局呈现北高南低、西高东低的特征,北部和西部地区的碳排放总量明显大于南部和东部地区,其碳排放总量与各区域内的土地利用结构以及能源消费结构密切相关. ③江西省历年的碳补偿率均低于34%且逐年递减,碳补偿率、经济贡献系数和生态承载系数三者均空间差异明显,其中北部地区的碳补偿率低于南部地区,南部地区、东北地区的经济贡献率和生态承载系数高于西部地区. ④基于碳平衡分析,根据净碳排放量、生态承载系数等指标将江西省各地级市划分为4个碳排放发展功能区域,即碳汇功能区、低碳经济区、碳强度控制区、高碳优化区. 研究期内碳汇功能区数量变化较大,逐渐转为低碳经济区;碳强度控制区和高碳优化区数量基本无变化. 研究显示,江西省土地利用碳排放空间差异显著,协同减排的困难较大,为此根据碳平衡分区调整土地利用结构,有利于促进区域协同减排,推动全省低碳经济的发展,缓解因碳排放引起的全球气候变化问题.
土壤CO2浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响
黄淑卿, 赵瑞一, 张乾柱, 何世季, 何迁, 黄薇巍, 刘畅
2022, 35(10): 2322-2329. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.08.12
摘要(238) HTML (83) PDF(68)
摘要:
为探究土壤CO2浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响,于2018年6—12月对重庆市南川区后沟泉水化学及泉域上覆土壤CO2(监测点土地利用类型为玉米-油菜轮作地)进行为期7个月的连续监测和采样,并结合1—5月的监测数据,定量分析旱雨季土壤CO2浓度与岩溶碳汇量的季节性演变特征及二者的相互关联性. 结果表明:①土壤CO2浓度具有显著的季节性变化特征,主要表现为雨季较高、旱季较低,其最高值和最低值分别出现在9月(13 316 μmol/mol)和1月(2 262.63 μmol/mol). ②温度与土壤CO2浓度之间存在较强的正相关关系(R2=0.82,0.001<P<0.005),降水量与土壤CO2浓度之间不具相关性(R2=0.17,P>0.5),说明土壤CO2浓度主要受温度的影响. ③泉水Ca2++Mg2+、HCO3浓度在雨季明显高于旱季,而水体CO2净消耗量在旱雨季无较大差异,这可能是由于受土壤CO2效应、降水稀释效应和H2SO4/HNO3释放CO2的共同影响. 研究显示,土壤CO2浓度的变化特征表现为季节性差异,但在土壤CO2浓度及外部环境的多重影响下,岩溶碳循环的季节性变化并不明显.
碳化对焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力研究
折开浪, 姚光远, 赵玉鑫, 徐亚, 刘玉强
2022, 35(10): 2330-2337. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.08
摘要(320) HTML (59) PDF(95)
摘要:
为探究我国不同地区生活垃圾焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力,选取我国8个典型地区的飞灰为研究对象,采用加速碳化试验模拟飞灰长期填埋场景,通过重金属浸出试验探究碳化前后其重金属浸出浓度的变化情况,通过热重分析研究其对CO2的实际吸收能力,同时基于Steinour方程研究2009—2021年我国飞灰对CO2的理论吸收能力. 结果表明:通过浸出试验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降了10%~18%和9%~30%,其中上海市和河南省飞灰样品中Zn的浸出浓度已低于生活垃圾填埋场入场要求. 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升,使得飞灰对CO2的吸收潜能增至标准发布之前的约1.38倍. 以贵州省、上海市、山东省、北京市、广东省、辽宁省、河南省、天津市8个不同地区的飞灰样品为例,通过Steinour方程推算得到2020年我国飞灰对CO2的理论吸收量达339.93×104 t,约占2020年我国碳排放总量的0.034%. 对上海市、北京市及河南省3个飞灰样品进行加速碳化试验,通过热重曲线得到飞灰在碳化前后CaCO3分解段的失重率,进一步推算出2020年我国飞灰对CO2的实际吸收量达16.34×104 t,占其理论吸收量的4.8%,飞灰对CO2的实际吸收量小于其理论吸收量的主要原因是,在加速碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰,使外部CO2难以进入飞灰内部. 研究显示,加速碳化对飞灰“减污”效果明显,但“降碳”效果仍需对碳化场景以及预处理过程的工艺参数进行优化,以期最大限度地提高飞灰对CO2的实际吸收能力.
水处理
EBPR工艺污泥中聚磷菌多样性与除磷潜力评价方法
郑少奎, 罗焇湝
2022, 35(10): 2338-2347. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.04
摘要(280) HTML (89) PDF(58)
摘要:
自1970年代研究者发现聚磷菌(polyphosphate accumulating organism, PAO)并提出经典的强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal, EBPR)工艺“厌氧释磷-好氧摄磷”机理以来,随着EBPR工艺中PAO新菌株的不断发现和生理生化特征研究的不断深入,研究者们对EBPR机理的认识一直在不断更新. 及时总结近40年来EBPR机理的研究进展,基于活性污泥中PAO菌株信息全面归纳PAO多样性特征,以此为依据客观评价目前活性污泥中PAO除磷潜力评价方法的不足并展望未来重点研究方向,对于推动EBPR工艺优化升级将具有非常重要的理论与实际意义. 本文全面调研了1980—2021年国际期刊相关文献,发现传统EBPR机理中厌氧内碳源合成、厌氧释磷意义等受到了较多质疑,反硝化聚磷新机理已获得广泛认同;活性污泥中PAO具有异常丰富的多样性,包含Acinetobacter(29%)、Pseudomonas(15%)、Tetrasphaera(4%)、Alcaligenes(4%)等42个菌属,部分PAO具有反硝化聚磷和异养硝化能力. 在目前主流的活性污泥PAO除磷潜力评价方法中,荧光原位杂交和定量PCR技术只以AccumulibacterAcinetobacter属PAO为检测对象,高通量测序和变性梯度凝胶电泳技术基于片面的PAO多样性信息作为分析依据,在此基础上PAO丰度所反映的PAO除磷潜力的准确性尚存在疑问,未来需要加强面向活性污泥PAO多样性的探针或特异性引物的研发. 与传统方法相比,EDTA法胞内多聚磷酸盐颗粒含量检测技术较为先进,但需要以PAO和非PAO菌株为参照深入阐明检测结果的边界.
生态环境
基于“两山”关系状态识别的长江经济带生态文明实现路径研究
虞慧怡, 王昊, 张林波, 李依, 吴丰昌
2022, 35(10): 2348-2356. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.15
摘要(246) HTML (63) PDF(63)
摘要:
建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,2014年,国家提出将长江经济带建设成为我国生态文明建设的先行示范带. 近年来,长江经济带沿线各省市持续加大生态文明建设力度并取得了显著成效. 为深入探讨长江经济带城市“两山”关系和生态文明实现路径,本文以2015年和2019年我国生态文明数据为基础,从生态环境和经济社会的关系出发,通过四象限模型提出了“和谐共生”“绿色贫困”“拮抗发展”“金色污染”4种“两山”关系状态. 研究表明,“和谐共生”和“绿色贫困”是目前长江经济带城市“两山”主导的关系状态,2015—2019年“和谐共生”状态不断增加,“拮抗发展”状态明显减少;从产业发展路径角度看,全面均衡发展型是长江经济带生态文明实现中最有效的路径,绿色创新驱动型、绿色转型升级型和生态价值实现型均发挥着相同程度的作用.
四川省维管植物和脊椎动物空间分布格局研究
杨渺, 江腊海, 谢强, 吴瑕, 艾蕾
2022, 35(10): 2357-2366. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.07.03
摘要(200) HTML (43) PDF(51)
摘要:
四川省地理位置独特,位于青藏高原的最东端和长江、黄河上游,横跨五大地貌单元,包括6个气候梯度,是全球生物多样性保护热点地区之一和中国重要的物种基因库. 因此,研究四川省生物类群分布特征,识别狭域分布及环境脆弱带生物类群,可服务于生物多样性保护网络优化及保护策略制定,支撑生物多样性遥感监测开展. 基于四川省183个县(区)13 845个物种分布数据,对维管植物及脊椎动物,以及被子植物门、裸子植物门、蕨类植物门和哺乳纲、鸟纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲的目特征区和科特征区进行分析,并统计目特征区的物种组成. 结果表明:四川省有维管植物12 378种,涵盖3门12纲72目268科,脊椎动物1 467种,涵盖5纲43目158科. 四川省维管植物和脊椎动物的目、科特征区总体可分为两大特征类群团,基本与四川省东部中亚热带和四川省西部高原气候区分布相吻合. 基于物种大数据划分的目、科特征区分布规律与植被区划成果具有较高的一致性,表明可以从大数据中推断出类群分布的详细特征. 因此,以大数据为基础精准识别生物多样性保护空缺区、物种交流廊道等关键区域具有可行性. 该研究还揭示了另一个重要的模式——小分类阶元的分布模式比大分类阶元受到更广泛、更复杂的因子组合的影响. 在此基础上,提出了生物类群保护孤小易危原则,建议优先考虑孤小分类群的生物多样性保护,并以此为基础制定区域性生物多样性保护计划.
土壤与固废
基于修复效果的污染土壤修复工程环境足迹分析
刘文晓, 夏天翔, 张丽娜, 贾晓洋, 朱笑盈, 梁竞, 蔡敏琦
2022, 35(10): 2367-2377. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.07.05
摘要(260) HTML (81) PDF(65)
摘要:
为定量评估污染土壤修复工程的环境影响,基于北方某焦化厂有机污染场地原位热脱附和阻隔通风技术的实际修复效果,计算了该工程各阶段的环境足迹及相对贡献,阐明了其主要来源,并对这两种技术修复单位方量土壤的环境足迹和基于污染物含量变化与风险削减的环境足迹强度进行了分析. 结果表明:在达到修复目标的情况下,工程施工准备阶段环境足迹占比仅在1%左右,高风险区原位热脱附施工运行阶段温室气体排放量、能源消耗量、耗水量、空气污染物排放量占比分别为63.39%、93.02%、72.82%和71.08%,低风险区阻隔通风施工运行阶段温室气体排放量、能源消耗量、耗水量、空气污染物排放量占比分别为35.40%、6.77%、26.26%和27.74%;原位热脱附技术修复单位方量土壤的环境足迹高于阻隔通风技术,原位热脱附技术的能源消耗量约为阻隔通风技术的49.70倍,温室气体排放量、耗水量、空气污染物排放量为阻隔通风技术的6.32~10.30倍. 研究显示:天然气使用、电能消耗和现场机械设备使用是该工程环境足迹的主要来源,在高风险区原位热脱附修复工程中苯的环境足迹强度高于苯并[a]芘,原位热脱附技术的能源强度高于阻隔通风技术,基于污染物含量降低情况的环境足迹强度对量化原位热脱附技术的环境足迹适用性较好,而基于风险削减的环境足迹强度适用于阻隔通风技术.
基于线虫生物多样性的稻田镉污染土壤修复成效研究
邓普荣, 姚志, 刘勇波
2022, 35(10): 2378-2387. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.10
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摘要:
土壤线虫群落特征是土壤质量评价的重要指标,特别是用于重金属污染土壤的修复成效评估. 为评价重金属镉(Cd)污染稻田土壤修复的生态效应,以湖南省长沙市长沙县Cd污染水稻农田为研究样地,分析了施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施对土壤线虫的生物多样性和群落功能多样性的影响. 结果表明:①共鉴定线虫13 599条,隶属于32属,其中杂食/捕食线虫(8属)的数量最多,占比为61.55%;食细菌线虫(13属)、食真菌线虫(3属)和植食性线虫(8属)分别占所有线虫数量的14.62%、1.72%和22.11%. ②施用钝化剂、钝化剂+净水和叶面肥三种修复措施的水稻农田土壤中线虫物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Simposon优势度指数和Pielou均匀度指数均与对照组(蒸馏水喷施)没有显著差异,表明这3种土壤修复措施对土壤线虫的生物多样性没有显著影响. ③水稻土壤线虫生活史策略指数如成熟指数(MI、MI25)、植物寄生线虫成熟指数(PPI)等在3种修复措施之间差异显著,说明不同修复措施间的土壤线虫群落结构存在显著差异,但这种差异与取样时间有关. ④3种修复措施之间的生态功能指数,如富集指数(EI)、结构指数(SI)、通路指数(NCR)和瓦斯乐斯卡指数(WI)均没有显著差异. 研究显示,土壤线虫生活史策略指数可作为重金属污染土壤修复的成效评价指标,指示土壤生态系统质量.
螯合剂固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的机理研究进展
杨延梅, 慕宗宇, 王菲, 杨玉飞, 杨金忠, 罗中力, 黄启飞
2022, 35(10): 2388-2395. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.21
摘要(298) HTML (56) PDF(69)
摘要:
填埋是目前处理生活垃圾焚烧飞灰的主要方式之一,然而飞灰中重金属随渗滤液浸出会对环境产生污染隐患,药剂固化飞灰中重金属是主要预处理方式. 其中,化学药剂中的螯合剂类对飞灰中重金属的固化效果较好,国内外使用广泛. 本文通过对比多种有机螯合剂的重金属固化率发现,具有不同官能团(醛基、羟基、羧基、磷酸官能团和含硫基官能团)的螯合剂的固化效果有明显差异,其中含有磷酸官能团和硫基官能团的螯合剂对飞灰中重金属的固化效果普遍优于含醛基、羟基、羧基官能团的螯合剂. 因此,可根据填埋场渗滤液的酸碱性,通过添加羧基、羟基或磷酸官能团改性有机螯合剂,使填埋场渗滤液达到中性. 同时,螯合固化体形成正四面体结构最为稳定,可以降低飞灰中重金属浸出率,减少填埋场污染隐患.
环境污染与健康
美国针对高氯酸盐环境风险的管控策略及对我国的启示
王宏洋, 孙宇巍, 王旭, 赵晓丽, 吴丰昌, 井鹏
2022, 35(10): 2396-2403. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.05
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摘要:
高氯酸盐是具有高水溶性、高度扩散性和持久性的有毒污染物质,通过食物、饮用水为主的暴露途径进入人体,干扰甲状腺对碘的吸收,对人体健康构成威胁,饮用水和废水污染防治是高氯酸盐风险管控的重点. 我国水环境中高氯酸盐检出频次和浓度较高,亟需开展管控. 美国是最早报道高氯酸盐水体污染并对此展开调查研究的国家之一,并形成了系统的管控思路,积累了成熟的管理经验,值得我国学习和借鉴. 本文从饮用水安全保障和废水污染物排放管控两个方面介绍了美国有毒污染物风险管控思路,重点阐述了高氯酸盐的针对性管控措施,并整理分析了我国高氯酸盐相关污染管控现状,发现目前尚未开展有针对性的管控,究其原因在于缺乏完整的有毒污染物环境风险管控体系,未能及时关注高氯酸盐等有毒污染物的健康风险,造成环境风险管控力度不足. 最后在借鉴美国管理经验的基础上,立足于我国环境管理需求,提出了相关工作的启示及建议:要健全有毒物质管控体制机制,强化有毒污染物全过程风险管控的技术支撑能力,以提高有毒污染物风险管理的系统性、精准性、科学性;要系统开展本土高氯酸盐溯源分析、管控政策措施研究,填补高氯酸盐典型污染物的管控空白.
沱江流域饮用水源地抗生素污染的时空变化、生态风险及人体暴露评估
王若男, 何吉明, 向秋实, 熊杰, 刘强, 胥倩, 任朝辉
2022, 35(10): 2404-2412. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.07.11
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摘要:
为探讨抗生素在饮用水源地的分布现状,采用固相萃取-高效液相色谱质谱联用法对四川省沱江流域典型城市饮用水源地中35种抗生素进行了测定,并计算了风险商(RQ)及人体通过饮用水暴露于抗生素的量. 结果表明:① 沱江流域饮用水源地35种抗生素被广泛检出,在春季、夏季、秋季、冬季的浓度分别为n.d.(低于检出限)~114.696、n.d.~536.322、n.d.~69.488和n.d.~90.461 ng/L,检出率分别为0~85.7%、0~92.9%、0~100.0%和14.3%~100.0%. ② 抗生素在冬季检出率最高,达74.3%,喹诺酮类在各季节的平均浓度呈冬季≈夏季>春季>秋季的特征,四环素类在秋季浓度最低,其余5类抗生素未发现显著的时间变化. ③ 磺胺类和大环内酯类存在一定的空间分布特征,而其余抗生素未呈现显著空间分布差异. ④ 磺胺嘧啶在春季、秋季和冬季以及盐酸金霉素在夏季对生态系统有较高的生态风险. 氧氟沙星和盐酸四环素在春季、夏季和冬季的风险商介于0.10~1.00之间,在相应季节对沱江流域可能造成中等生态风险. ⑤ 短期内居民通过饮用沱江流域饮用水源地水暴露于抗生素的风险可以忽略不计,但长期低剂量暴露带来的健康风险问题有待进一步研究. 研究显示:抗生素污染广泛存在于沱江流域饮用水源水中,其中以兽用抗生素为主,表明农业活动可能对该流域抗生素污染贡献较大;沱江流域饮用水源地水中抗生素总体处于中低生态风险,基于该研究数据沱江流域内人群饮用水源水暴露于抗生素的量较低,相对安全.
环境经济与管理
环境信息披露制度改革对绿色全要素生产率的影响测度研究
李少林, 杨文彤
2022, 35(10): 2413-2424. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2022.01.01
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摘要:
为评估环境信息披露制度改革的绿色全要素生产率(green total factor productivity, GTFP)增长效应,将夜间灯光数据与省级能源消费量匹配获得地级及以上城市能源投入指标,基于考虑非期望产出的SBM模型与Malmquist-Luenberger指数模型,对1998—2018年我国253个地级及以上城市绿色全要素生产率进行了测度,并运用渐进双重差分模型(渐进DID模型)研究环境信息披露制度改革对绿色全要素生产率的影响效应与作用路径. 结果表明:①环境信息披露制度改革促进全样本的绿色全要素生产率显著提升0.347 1,且国家环境保护重点城市样本显著提升0.460 3. ②机制分析表明,环境信息披露制度改革下,地方政府通过压减“双高”企业促进第三产业发展,进而提高绿色全要素生产率,环境信息披露制度改革提升了城市综合创新强度,但对绿色创新强度影响较弱,环境信息披露制度改革通过促进绿色创新强度提高实现绿色全要素生产率增长的贡献度占综合创新强度的85.2%. ③环境信息披露制度改革促进中部地区和西部地区绿色全要素生产率分别提升0.879 9、1.015 1,东北地区与东部地区能够倒逼财政压力较大城市实现绿色全要素生产率增长效应. ④环境信息披露制度改革推动非沿海地区绿色全要素生产率提高0.901 0,而造成沿海城市降低0.351 1和其他沿海地区降低0.401 0,考虑对外开放水平情形下,试验组中其他沿海地区相对于沿海城市而言,比对照组绿色全要素生产率要低0.123 5. 研究显示,需提升环境信息透明度与监管效能,深度调整产业结构和激励绿色创新,强化东北地区、东部地区中财政压力较小城市的制度改革力度,提高沿海城市外资准入环境门槛,以全面形成环境信息披露制度改革促进绿色全要素生产率增长的倒逼机制.