环境科学研究

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严刚, 郑逸璇, 王雪松, 李冰, 何捷, 邵朱强, 李永亮, 吴立新, 丁焰, 徐伟, 李新, 蔡博峰, 陈潇君, 宋晓晖, 王倩, 雷宇, 王金南

2022, 35(2): 309-319. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.13

摘要(3226) HTML (376) PDF(1228)

摘要:
开展碳排放达峰路径研究，明确时间表、路线图、施工图，是支撑我国实现2030年前碳达峰目标的基础性研究工作. 本文采取自上而下和自下而上相结合的方式，以满足社会经济高质量稳定发展需求和国家碳达峰碳中和双重目标为约束开展自上而下的宏观路径研究；以合计贡献了我国碳排放(不含港澳台地区数据) 90%以上的电力、钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共6个重点行业以及建筑、交通2个重点领域为对象，开展自下而上的重点行业/领域碳达峰路径研究；通过上下路径反复迭代、行业间耦合优化，打通宏观路径与微观措施的联动和双向反馈，最终形成基于重点行业/领域的我国碳达峰路径. 结果表明：为实现国家碳达峰、碳中和的目标愿景，需抓紧部署、大力推进包括清洁能源降碳、能效提升降碳、资源循环降碳、管理调控降碳等4类关键举措，方可实现我国碳排放量在2030年前达峰的目标，峰值较2020年增加5.0×10⁸~7.0×10⁸ t左右，达峰后将保持3~4年的峰值平台期. 受需求与技术驱动，不同领域碳排放总量将梯次实现达峰，其中工业领域（含钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共5个重点行业）预计将在“十四五”期间整体达峰，达峰后碳排放稳定下降；电力行业和交通、建筑领域碳排放均在2030年左右实现达峰. 经测算，2021—2030年间，为推动碳达峰采取的4类关键措施预计需投入2.08×10¹³元；其中清洁能源降碳是最为有效的措施，同时也是成本最高的措施. 为保障关键举措顺利落地，建议全面加大政策创新，逐步形成系统完善的碳总量控制与交易市场机制、绿色低碳标准体系、行业准入及产业结构政策体系、价格财税及投融资机制等. 本研究分行业及领域的碳达峰路径研究成果及所识别的关键控碳减碳技术手段、措施和政策将为国家碳达峰路径设计提供技术支撑.

重点行业/领域碳达峰路径研究方法

蔡博峰, 吕晨, 董金池, 汪旭颖, 郑逸璇, 李新, 王雪松, 李冰, 何捷, 李永亮, 吴立新, 邵朱强, 丁焰, 徐伟, 雷宇, 严刚

2022, 35(2): 320-328. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.05

摘要(1335) HTML (155) PDF(703)

摘要:
区域化石能源消费量与碳排放量往往集中于少数高能耗、高排放的重点行业和领域. 重点行业/领域的产业规模、能源结构和碳排放变化直接决定区域碳排放达峰时间、达峰质量和峰值大小. 研究重点行业/领域碳达峰路径，是实现碳排放分区管控、落实行业减排责任和推动区域碳排放总量达峰的重要基础. 本研究构建了一种重点行业/领域碳达峰路径研究方法，涵盖宏观目标约束、边界和范围确定、宏观需求预测、行业关联耦合四大模块. 该方法提供了在区域经济社会发展和碳达峰目标双约束下，不同行业/领域碳排放达峰的路径优化选择. 在充分考虑国民经济社会发展需求、行业发展技术特点、国内外进出口变化的基础上，宏观预测重点行业/领域发展规模与需求变化，同时结合以技术为核心的MESSAGE模型建立动态反馈机制，分析产业链上下游供需关系，建立行业内、行业间能量流、物质流耦合关系，通过不断迭代优化确立各行业/领域未来发展需求，并建立不同发展情景，综合研判各情景提出重点行业/领域碳达峰目标与路径. 该方法满足国家、省份、城市等不同区域尺度的重点行业/领域碳排放路径分析与减排措施、成本效益、政策保障评估.

中国电力行业二氧化碳排放达峰路径研究

王丽娟, 张剑, 王雪松, 陈潇君, 宋晓晖, 周凌安, 严刚

2022, 35(2): 329-338. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.24

摘要(1580) HTML (249) PDF(700)

摘要:
电力行业是我国最大的碳排放部门，碳排放量占全国碳排放总量的40%以上；同时，电力将是未来10年能源增长的主体，而这些新增用电与国计民生直接相关，属于刚性需求，是支撑我国经济转型升级和未来居民生活水平提高的重要保障. 电力行业未来新增需求压力巨大，其碳排放峰值及达峰速度将直接决定2030年前全国碳排放达峰目标能否实现. 统筹考虑社会经济发展、各部门用电需求、电源结构调整、发电标准煤耗变化等因素，采用基于情景分析的方法，开展电力行业碳排放趋势预测，识别碳减排的主要驱动因素，提出推动碳排放达峰的关键举措，为制定碳达峰目标背景下的电力行业碳排放控制路径提供参考. 结果表明：①通过积极措施，电力行业碳排放能够在2030年左右达峰，在不考虑热电联产供热碳排放时，于2028—2031年达峰，峰值为43.2×10⁸~44.9×10⁸ t，较2020年增加3.2×10⁸~4.9×10⁸ t；考虑热电联产供热碳排放，则达峰时间为2031—2033年，峰值为50.7×10⁸~53.0×10⁸ t，较2020年增加4.9×10⁸~7.2×10⁸ t. ②在电源结构不变的情况下，如到2030年降低2%左右的电力需求，达峰时间将提前4年左右. ③提速风光新能源发展是实现2030年前碳达峰的必然选择，到2030年，提高风光发电、核电、水电、生物质、气电发电装机容量及发电量、节能降耗措施等各项措施的减排贡献率分别为55.3%、10.6%、9.2%、7.6%、5.7%、11.5%. 研究显示，未来我国电力行业碳减排工作重点要聚焦于优化电源结构、推动形成绿色生产生活方式、提升用电效率、降低煤电机组能耗水平等方面.

中国钢铁行业二氧化碳排放达峰路径研究

汪旭颖, 李冰, 吕晨, 管志杰, 蔡博峰, 雷宇, 严刚

2022, 35(2): 339-346. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.11

摘要(1408) HTML (173) PDF(688)

摘要:
钢铁行业是我国重要的CO₂排放源. 作为典型的资源能源密集型产业，钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳，既是行业自身高质量发展的内在需要，也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求. 本文综合考虑经济社会发展、资源能源利用、工艺结构调整、低碳技术应用等因素影响，开展了基于情景分析的钢铁行业CO₂排放达峰路径研究，对不同情景下钢铁行业CO₂的排放趋势进行测算，识别钢铁行业CO₂减排的主要驱动因素，判断推动钢铁行业碳排放达峰的关键举措，为制定“双碳”目标背景下钢铁行业CO₂排放控制策略提供参考. 测算结果表明，我国钢铁行业CO₂总排放量有望在2020—2024年期间达到峰值；行业CO₂总排放量峰值为18.1×10⁸~18.5×10⁸ t，达峰后到2030年降幅将超过3×10⁸ t. 研究显示，粗钢产量是决定我国钢铁行业碳排放能否快速达峰的关键，加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化以及提高系统能效水平是2030年前钢铁行业实现碳排放达峰并有效降碳的重要途径. 到2030年，粗钢产量降低、加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化、提高系统能效水平以及氢能炼钢和二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿技术对钢铁行业CO₂减排的贡献率分别为11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.

中国水泥行业二氧化碳排放达峰路径研究

贺晋瑜, 何捷, 王郁涛, 范永斌, 石红卫, 蔡博峰, 严刚

2022, 35(2): 347-355. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.19

摘要(1095) HTML (312) PDF(578)

摘要:
水泥行业是主要的CO₂排放行业，2020年我国水泥行业CO₂排放占全国排放总量的12%，占全国工业过程排放的60%以上. 为开展水泥行业碳达峰路径研究，提出了基于社会、经济等影响因素的多因素拟合分析模型以及基于主要下游产业的需求预测方法，对2021—2035年我国水泥熟料及水泥产量进行预测；并通过对水泥行业碳排放特征的分析，考虑主要控制措施的可行性，构建我国水泥行业CO₂排放情景，对2021—2035年水泥行业CO₂排放趋势进行测算，在此基础上分析水泥行业碳达峰路径及相关政策建议. 结果表明：①中国水泥熟料消费量在“十四五”期间仍有一定上升空间，随着经济社会的绿色转型，水泥市场需求在“十五五”时期下降. ②在此基础上，通过全面加强产能控制、加大落后产能淘汰力度、推广高效节能技术、积极推进原燃料替代，可推动水泥行业碳排放于“十四五”中期达峰，峰值为13.8×10⁸～14.2×10⁸ t，经过2～3年的峰值平台期后呈持续下降趋势，2030年水泥行业碳排放量将较2020年下降15%~18%. ③2030年，水泥熟料及水泥产量的下降将带动水泥行业碳排放量较2020年减少1.4×10⁸ t. 在各项技术措施中，节能改造是CO₂减排潜力最大的措施，2030年能效提升可带动水泥行业CO₂排放量较2020年减少0.38×10⁸ t；其次是利用固体废物替代燃煤，可带动行业CO₂排放量较2020年减少0.17×10⁸ t. 研究显示，推动我国水泥行业碳达峰及碳减排，需在加强产量控制避免水泥过度消费的基础上，聚焦节能改造和原燃料替代措施.

中国石化化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

庞凌云, 翁慧, 常靖, 李永亮, 蔡博峰, 雷宇, 严刚, 吕晨, 张立, 戚志强, 孙伟善, 曹丽斌, 张哲, 李淼, 韦志浩

2022, 35(2): 356-367. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.26

摘要(1330) HTML (219) PDF(695)

摘要:
石化化工行业是高耗能高排放行业之一，约占工业部门碳排放比例的10%，研究石化化工行业碳排放达峰路径不仅能推动工业部门尽早实现达峰，同时也为石化化工行业加快绿色低碳转型指明方向. 基于中国统计年鉴、行业协会、企业碳核查等多来源数据，在分析历史排放趋势的基础上，识别能源集中度高的重点行业和产品，采用情景分析法针对石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料及化学制品制造业三大子行业中的炼油、乙烯、丙烯、对二甲苯和合成氨等重点产品，预测其基准情景和控排情景下的重点产品产量和碳排放强度，以及石化化工行业2021—2035年二氧化碳排放趋势. 石化化工行业在基准情景下排放量无法实现2030年前达峰，控排情景下将于2030年达峰，峰值为17.3×10⁸ t. 通过能源结构调整、节能和低碳技术改造、低碳循环及高效利用等途径可以实现行业减排，与BAU(仅考虑石化产品产量变化，不考虑产品结构、单位产品能耗变化)情景相比，减排贡献最大的路径是化石能源利用清洁化改造，2030年相对BAU减排1.19×10⁸ t，贡献率约44%；其次是加大节能和低碳技术改造力度和资源循环及高效利用，减排量分别为0.8×10⁸和0.6×10⁸ t，减排贡献率分别达到29%和22%.

中国煤化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

金玲, 郝成亮, 吴立新, 徐鑫, 刘文革, 陈潇君, 严刚, 张泽宸, 张鸿宇

2022, 35(2): 368-376. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.08

摘要(1152) HTML (408) PDF(605)

摘要:
煤化工行业是我国煤炭消费和CO₂排放的主要贡献者之一，在2030年前实现碳达峰目标要求下，煤化工行业高碳排放的发展模式将不可持续且面临巨大挑战，开展煤化工行业CO₂排放达峰路径研究、实现高碳能源的绿色低碳化利用成为亟待解决的问题. 基于煤化工各子行业发展现状分析，综合考虑经济社会发展、节能低碳技术应用、原料和燃料结构调整等因素，采用下游部门需求法和项目法分别预测传统煤化工与现代煤化工各子行业未来发展规模，采用碳排放系数法预测不同情景下2021—2035年行业碳排放量变化趋势，判断行业实现碳达峰的关键措施、达峰时间和峰值. 结果表明：①2019年我国煤化工行业碳排放量为5.4×10⁸ t，占全国碳排放总量的4.8%. 其中，传统煤化工碳排放量为3.6×10⁸ t，现代煤化工碳排放量为1.8×10⁸ t. ②基准情景下，煤化工行业无法在2030年前实现碳达峰；强化控制情景下，通过采取一系列控碳措施，可推动煤化工行业在2025年左右提前达到碳排放峰值. ③控制现代煤化工规模、优化行业用能结构、优化甲醇原料结构等措施是煤化工行业碳减排的三项主要措施，到2030年可分别减少碳排放0.50×10⁸、0.16×10⁸和0.08×10⁸ t. 研究显示，促进煤化工行业碳达峰应尽快实施控制现代煤化工发展规模、从源头减少传统煤化工产品需求、优化甲醇行业原料结构、优化煤化工用能结构、提高行业能效水平和促进产品固碳化等政策措施.

中国铝冶炼行业二氧化碳排放达峰路径研究

王丽娟, 邵朱强, 熊慧, 李丹, 杨富强, 严刚

2022, 35(2): 377-384. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.18

摘要(968) HTML (200) PDF(525)

摘要:
铝冶炼行业是高耗能、高排放行业，也是有色金属行业中CO₂排放量最大的领域，在全国2030年碳达峰背景下，铝冶炼行业将面临巨大的减排压力. 统筹考虑社会经济发展、能源结构、工艺结构、技术进步、进出口影响等因素，采用回归分析和情景分析等方法，对2021—2035年我国铝冶炼行业碳排放趋势及影响因素进行分析，识别碳减排的主要驱动因素，提出推动碳达峰的关键举措，为制定碳达峰目标背景下的铝冶炼行业碳排放控制路径提供参考. 结果表明：①实现铝冶炼行业碳达峰任务艰巨，在严格落实电解铝产能总量控制以及多项措施实施的前提下，预计可实现铝冶炼行业“十四五”末期至“十五五”初期达峰，峰值在5.3×10⁸~6.4×10⁸ t之间，达峰后保持2年左右平台期，产能控制是削峰的关键. ②提高再生铝利用水平是决定铝冶炼行业能否快速达峰的关键，到2030年其对行业碳减排的贡献率为77.3%. ③推进清洁能源替代，鼓励电解铝产能向可再生电力富集地区转移是铝冶炼行业碳减排的重要手段，到2030年其对行业碳减排的贡献率为21.5%. ④提高短流程比例也是铝冶炼行业碳减排的重要方向，到2030年其对行业碳减排的贡献率为1.2%. 研究显示，铝冶炼行业碳减排工作重点聚焦于推进严控产能总量、调整优化产业结构、加强清洁能源替代、强化技术降碳等方面.

中国道路交通二氧化碳排放达峰路径研究

黄志辉, 纪亮, 尹洁, 吕晨, 王军方, 尹航, 丁焰, 蔡博峰, 严刚

2022, 35(2): 385-393. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.06

摘要(1564) HTML (204) PDF(687)

摘要:
为研究我国道路交通行业CO₂排放未来控制路径，结合未来经济社会和货物运输发展状况、运输结构、能源结构和能效结构变化，采用行驶里程法分析了我国道路交通CO₂排放现状、未来变化趋势及主要驱动因素. 结果表明：①采用行驶里程法计算道路交通行业CO₂排放量相对合理，2019年全国汽车CO₂排放量为9.52×10⁸ t，比油耗法所得结果高20%左右，二者存在差异的主要原因为交通油耗统计数据偏低. ②从车型看，重型货车和小型客车是汽车CO₂排放的主要来源，分别占39.7%、38.2%；从燃料种类看，汽油、柴油、其他燃料(天然气、醇类燃料等)CO₂排放量分别占42.8%、52.5%、4.7%. ③道路交通CO₂排放预计于“十五五”末达峰，峰值在12.2×10⁸～13.9×10⁸ t之间，达峰后有2～3年的平台期. ④推广新能源车是道路交通CO₂排放控制的主要驱动因素，其次为能效提升，运输结构调整在前期有一定的贡献，2025年上述措施对道路交通CO₂减排量占比分别为56%、34%和10%左右，2030年分别为55%、40%和5%左右. 研究显示，加大新能源汽车推广力度，持续降低新生产燃油车碳排放强度，推进运输结构调整，可有效降低道路交通CO₂排放.

中国建筑领域CO₂排放达峰路径研究

袁闪闪, 陈潇君, 杜艳春, 曲世琳, 胡楚梅, 金玲, 徐伟, 严刚

2022, 35(2): 394-404. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.12

摘要(1050) HTML (81) PDF(513)

摘要:
实施建筑领域CO₂排放控制是推动我国2030年前实现碳排放达峰的关键举措. 2020年我国建筑领域运行阶段CO₂排放量为21.7×10⁸ t，约占全国能源活动碳排放量的20%，其中直接排放6.9×10⁸ t，间接排放14.8×10⁸ t. 随着城镇化发展水平和居民生活消费水平的不断提升，建筑领域CO₂排放仍呈刚性增长态势. 为明确建筑领域CO₂排放达峰路径，综合考虑建筑领域发展现状和用能情况，以建筑运行中供暖、炊事等活动所需一次能源(煤炭、石油和天然气)消耗直接排放以及热电联产供暖、空调、照明、电梯、电器等外购热力和电力间接排放为核算范围，在预测不同阶段建筑发展规模、建筑能源消费、用能结构的基础上，分析未来碳排放变化趋势和达峰时间，提出达峰路径和重要政策举措. 结果表明：①2010—2020年，我国建筑领域CO₂排放量从13.2×10⁸ t增至21.7×10⁸ t，其中直接排放已于2017年达峰，间接排放仍在持续增长. ②从建筑规模和节能降碳措施等角度分情景开展建筑领域碳排放达峰路径研究，预测建筑领域CO₂排放将在2029—2030年左右达峰，峰值排放量为28.1×10⁸~29.2×10⁸ t，达峰后有2~3年的平台期. ③低碳清洁取暖、可再生能源应用、建筑节能改造和合理控制建筑规模4项措施是建筑领域实现碳排放达峰的重要举措，4项措施的减排贡献率分别达到40.7%、27.1%、17.7%和14.5%. 研究显示，2030年前，发展建筑可再生能源、强化建筑节能、合力控制建筑规模是建筑领域降碳的核心举措，而推动低碳清洁取暖是实现我国建筑领域降碳最主要的控制途径.

建设项目温室气体环境影响评价方法研究

宋晓晖, 吕晨, 王丽娟, 郑逸璇, 陈潇君, 蔡博峰, 严刚

2022, 35(2): 405-413. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.20

摘要(665) HTML (70) PDF(428)

摘要:
建立完善的、减污降碳相协同的管理制度是支撑全国碳排放高质量达峰的重要保障，有效控制新增碳排放是推动实现重点行业尽早达峰的关键. 环境影响评价是我国源头防控的基础性制度，将温室气体管控要求纳入其中是现阶段推动减污降碳协同增效的可行途径及重要抓手. 综合考虑国内外管理实践经验以及我国制度特点与管理需求，开展了温室气体环境影响评价技术方法研究. 本文提出了系统性、全过程、协同性的三大温室气体评价基本原则，识别建设项目温室气体环境影响评价的主要影响因素，构建了强调高效、低碳、循环的温室气体环境影响评价指标体系，建立了包含项目分析与判断、影响因素识别、影响预测与技术分析、综合环境影响评价的评价方法体系. 基于该方法，以山东省250万吨电解铝产能转移至云南省项目为例，开展碳排放环境影响评价分析，测算结果表明：若不考虑项目对云南省对外输电的影响，全国CO₂减排量可达2 574.4×10⁴ t；如考虑项目对跨区输电的影响，则全国CO₂净减排量将减至968.3×10⁴ t；进一步考虑技术升级、地方煤炭消费政策等因素影响，还会得到差异明显的评价结果. 研究显示,考虑不同评价目标、评价边界和影响因素可能会对全社会碳排放量环境影响评价结果产生显著影响，由此建议在开展相关评价时应立足实际需求，合理确定评价目标和边界.

重点行业/领域碳达峰成本测算及社会经济影响评估

张静, 薛英岚, 赵静, 何捷, 李冰, 张鸿宇, 袁闪闪, 李勃, 黄志辉, 翁慧, 邵朱强, 曹东, 张伟, 蒋洪强

2022, 35(2): 414-423. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.07

摘要(982) HTML (106) PDF(557)

摘要:
实现重点行业碳减排需要国家、地方乃至企业投入巨大成本，如何核算重点排放行业和领域资金规模以及选取最为经济有效的碳减排措施，是我国碳达峰路径需要考虑的关键因素. 采用自下而上的降碳技术综合成本评估模型，以我国六大行业(电力、钢铁、水泥、铝冶炼、炼油和石化、煤化工)和两大领域的59项降碳措施为对象，测算了2021—2035年投资成本并模拟了上述投资可能带来的潜在宏观经济影响. 结果表明：①2021—2035年全国重点行业/领域实现碳达峰累计投入成本为34.0×10¹²元，其中，2030年前碳达峰累计投入成本为20.8×10¹²元，年均投入2.1×10¹²元，约占全国年均GDP的1.5%. ②实现2030年前碳达峰预计需对电力行业、重点工业行业、交通领域和建筑领域分别投资10.7×10¹²、1.3×10¹²、5.2×10¹²、3.6×10¹²元. 铝冶炼行业单位减碳成本最低〔624元/t(以CO₂计)〕，交通领域单位减碳成本最高〔47 869元/t(以CO₂计)〕. ③碳达峰将通过促进新能源产业发展、重点工业行业节能、交通领域绿色升级和绿色基础设施建设等刺激经济高质量增长，2030年前碳达峰投资累计带动GDP增长约26.2×10¹²元，每年新增就业岗位约677×10⁴个. 研究显示，工业是碳减排经济性最高的领域，交通领域实现碳减排需要付出较大的投资成本，碳达峰投资将有效促进产业绿色低碳转型.

基于文献计量学的环境内分泌干扰物研究热点分析

乔宇, 闫振飞, 冯承莲, 王锦东, 白英臣, 吴丰昌

2022, 35(2): 424-434. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.16

摘要(380) HTML (49) PDF(166)

摘要:
进入21世纪以来，环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)逐渐引起全世界的关注. 为系统梳理EDCs领域文章的知识结构与研究脉络，探究EDCs的研究热点与未来趋势，以中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)与Web of Science (WoS)数据库中关于EDCs的文章为原始数据，分别检索到1 952与11 646篇相关文章，检索截止日期为2021年6月25日. 采用文献计量学方法，使用CiteSpace软件对文献进行可视化分析，分析文章的关键词、来源期刊、学科领域、国家机构和引用文献等，结果表明：①国际上对EDCs的研究已有近30年的历史，大致可分为早期探索(1991—2000年)、深入研究(2001—2011年)和扩展研究(2012—2021年)3个阶段，其研究热度与每年发文量均呈稳定增长趋势. ②EDCs的环境行为与毒理效应机制是国内外研究的焦点，尤其是双酚A类似物和苯甲酸酯类物质. ③美国和中国发表的EDCs相关文章较多，发文量分别为2 483和1 822篇. 关注EDCs研究的国家以欧美地区的发达国家为主；中国科学院大学与美国环境保护局为发表相关文章较多的机构，发文量分别为319和222篇. ④Environmental Health Perspectives是发文量最多的期刊，“环境科学”与“毒理学”是发文量最多的学科领域. 研究显示，国内外在EDCs领域的研究脉络大致相同，主要集中在双酚A、壬基酚等EDCs的毒性效应、机制以及环境检测领域，未来还应加强EDCs复合暴露及毒性修复的研究.

纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化及生物效应研究进展

疏茂, 汤岑鹏, 赵峰娃, 赵青

2022, 35(2): 435-442. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.15

摘要(418) HTML (48) PDF(89)

摘要:
纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题，认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容. 本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物中的生物转化及其对植物的生物学效应，并在此基础上提出未来研究展望. 结果表明：①复杂的土壤环境(pH、离子强度、离子价态、温度、溶解性有机质)能够影响纳米金属颗粒在土壤中的迁移及其形态转化(吸附/解吸、分散/沉降、解离和氧化/还原)；②纳米金属颗粒首先吸附在植物的根部，再通过质外体或共质体途经向植物内部转移，由木质部和韧皮部组成的维管系统进行转运；③根际分泌物以及植物体内的蛋白质与有机酸等对纳米金属颗粒在植物中的生物转化起到重要作用；④纳米金属颗粒可以通过引起氧化应激或抑制营养元素吸收对植物产生毒性效应. 为此，提出未来研究展望：建议重点关注纳米金属颗粒在土壤中形态转变过程的耦合效应，以及各赋存形态在植物体内的运输途径、生物转化过程机制及其对植物生物效应的贡献等.

国内外新污染物环境管理政策分析与建议

韦正峥, 向月皎, 郭云, 黄炳昭, 蒋玉丹

2022, 35(2): 443-451. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.17

摘要(769) HTML (109) PDF(256)

摘要:
新污染物对我国生态环境和人体健康带来极大威胁，引起国家高度重视. 通过查阅文献资料，梳理我国关于环境内分泌干扰物、全氟化合物、微塑料、抗生素等四类新污染物环境管理的政策法规及相关规定，对比美国、欧盟和日本等发达国家和地区相关环境管理经验，结合我国环境管理存在的问题，提出5个方面的建议：一是强化顶层设计，完善相关法律法规和标准建设；二是明确职责分工，建立跨部门跨区域协作机制；三是加强监测评估，摸清新污染物污染底数；四是重视基础研究，为精准科学治污提供技术支持；五是加强宣传教育，激发公众参与环境治理热情.

反渗透技术对消毒副产物的去除效果、机理及影响因素研究进展

何欢, 杨洁, 陈白杨

2022, 35(2): 452-461. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.10.07

摘要(319) HTML (24) PDF(72)

摘要:
反渗透(RO)技术因操作简便、无药剂添加等特点，被广泛应用于管网末端痕量污染物的去除. 为深入理解RO技术在去除饮用水中消毒副产物(DBP)的应用，总结了近20年来RO截留DBPs的效果、机理、影响因素及工艺. 结果表明：①空间位阻效应是RO膜去除DBPs的主要作用机制，静电排斥效应对带电小分子DBPs的去除更加明显. ② RO膜对疏水性DBPs也具有一定的吸附截留作用，适当提高pH、操作压力或膜改性(如使膜孔变小或增强膜的亲水性)能增强DBPs的去除，但升高温度不利于DBPs去除. ③在一定范围内DBPs浓度变化(0~200 μg/L)对RO膜截留影响不明显，目前尚存争议的是水中离子浓度和膜老化对RO膜截留的影响及各种RO工艺的优选. 建议未来深入探究DBPs在RO工艺中的吸附和穿透行为及规律，并致力于开发净水能力更强且更节能省水的RO工艺.

短链氯化石蜡分析方法、环境行为与健康效应的研究进展

吴静, 于海斌, 张静星, 郑晓燕, 袁懋

2022, 35(2): 462-469. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.12.06

摘要(315) HTML (118) PDF(83)

摘要:
氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)是我国目前广泛应用在工业生产中的阻燃剂和增塑剂，其中短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins, SCCPs)作为新污染物，因具有持久性、高毒性、长距离迁移特性和生物蓄积性等持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)特性引起了国内外的关注，尤其是SCCPs的环境赋存对环境健康的危害亟需进一步研究. 国内对SCCPs的研究集中在分析方法与环境行为等方面，对SCCPs的环境健康效应研究较少. 本文总结了近年来SCCPs分析方法的研究进展，并对其环境健康效应进行了梳理. 结果表明，SCCPs已被证实具有潜在的毒性效应，并且随着时间的推移，SCCPs在环境介质中的暴露浓度越来越高，因此SCCPs的环境外暴露对人体健康的潜在威胁越来越大. 研究显示，我国尚未停止SCCPs的生产与使用，因此在我国“十四五”规划之际，应加快SCCPs分析方法的研究进程，利用高分辨质谱将SCCPs的分析方法规范与标准化，并且在研究SCCPs的环境行为、迁移转化机制与毒性效应的基础上，深入开展SCCPs人体暴露风险与健康效应评估的研究，建立有效的环境健康风险评价模型与机制.

抗生素磺胺嘧啶和磺胺甲恶唑在土壤中的淋溶行为研究

胡双庆, 张玉, 沈根祥

2022, 35(2): 470-477. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.08.18

摘要(277) HTML (81) PDF(57)

摘要:
农业生产中畜禽粪污还田会将残留的抗生素带入农田土壤，并能通过淋溶作用迁移至深层土壤最终进入地下水. 该研究采用模拟土壤柱淋溶试验方法，研究了2种磺胺类抗生素——磺胺嘧啶(sulfadiazine，SDZ)和磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole，SMX)在农田土壤中的淋溶行为，以及表层土抗生素含量、淋溶液pH和有机质对各土柱剖面SDZ和SMX残留水平的影响. 结果表明：①不同表层土抗生素含量下，SDZ和SMX在供试土壤中均呈向下迁移的趋势，但淋溶结束后上层土壤中二者含量明显高于下层，土柱各层抗生素的含量随表层土抗生素含量的增加而增加. ②淋溶液pH为3.00和5.00时，各层土壤中SDZ和SMX的含量均高于淋溶液pH为7.00时. 淋溶液pH较高时两种磺胺类抗生素多以阴离子形态存在，会与带负电荷的土壤颗粒产生静电斥力而易于向下迁移；随着淋溶液pH的降低，两种磺胺类抗生素阴离子形态占比减少，上层土壤中保留的抗生素含量变高，向下迁移的能力减弱. ③粪便添加组上层土壤中SDZ和SMX的含量明显高于未添加组，抗生素向下迁移的能力减弱，这与有机质的添加使得上层土柱吸附能力增强有关. 通过模型模拟，SDZ和SMX的地下水污染指数分别为3.50和4.45，均大于2.8，表明在供试土壤中这2种磺胺类抗生素的淋溶迁移性较强. 研究显示，淋溶试验结果与模型模拟结果一致，表明SDZ和SMX对地下水存在潜在污染风险.

氯咪巴唑在臭氧降解过程中的影响因素及其降解产物

宋江燕, 李方鸿, 吴根义, 胡嘉梧, 佘磊, 刘有胜, 柳王荣

2022, 35(2): 478-487. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.10

摘要(207) HTML (55) PDF(47)

摘要:
唑类抗真菌剂广泛应用于药物和个人护理品(pharmaceutical and personal care products，PPCPs)中，常规污水处理工艺难以将其有效去除. 大量唑类抗真菌剂排入受纳环境后会对生态系统造成一系列负面影响. 为了解唑类抗真菌剂的臭氧氧化降解过程和机理，以氯咪巴唑(climbazole，CZ)为例，通过设置不同条件的对比试验，系统研究CZ在臭氧氧化过程中的影响因素及其去除规律，同时采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用仪UPLC-Q/TOF对其降解产物进行鉴定. 影响因素试验结果表明：①CZ起始浓度由1.0 mg/L增至4.0 mg/L时，臭氧氧化20 min下CZ的降解率从99.1%降至69.3%；②反应体系起始pH由5.0升至9.0时，CZ臭氧降解半衰期由1.38 min延长至7.18 min；③臭氧流速由0.1 L/min增至0.4 L/min时，臭氧氧化20 min时CZ的降解率从66.5%提至99.4%，但臭氧流速超过0.3 L/min以后，CZ降解率的增幅较小；④自然水体及其高浓度共存组分(碳酸氢根和腐殖酸)均会明显抑制CZ的臭氧氧化反应速率，CZ降解半衰期大多数超过6 min (空白对照组为1.99 min). 因此，在臭氧氧化降解新兴有机污染物或对臭氧氧化工艺进行优化时，应充分考虑起始污染负荷、pH、臭氧流速、水体水质状况等对处理效果的影响. 产物鉴定结果表明：臭氧氧化反应可将CZ碎裂重组形成两个主要降解产物——TP269和TP297，二者的产率分别为11.45%和8.90%. 研究显示，起始污染负荷、pH、臭氧流速、水体水质状况均会明显影响CZ的臭氧降解效果；两个CZ臭氧降解产物的产率虽不高，但其毒性有待进一步研究.

常州市水环境中精神活性物质污染特征与生态风险

邓洋慧, 郭昌胜, 殷行行, 罗莹, 徐建

2022, 35(2): 488-498. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.10.19

摘要(294) HTML (94) PDF(72)

摘要:
为评估精神活性物质(psychoactive substances，PSs)在常州市水环境中的污染特征、潜在来源及生态风险，利用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)方法，检测了地表水(湖泊、河流及饮用水源水)中13种典型PSs的污染水平和分布特征. 结果表明：常州市湖泊、河流及饮用水源水三类地表水中甲基苯丙胺(methamphetamine，METH)、苯丙胺(amphetamine，AMP)、3,4-亚甲基二氧基苯丙胺(3,4-methylenedioxy amphetamine，MDA)、海洛因(heroin，HR)、氯胺酮(ketamine，KET)、美沙酮(methadone，MET)及麻黄碱(ephedrine，EPH)均有不同程度检出. ∑PSs (13种典型PSs)的检出浓度范围为0.67~39.03 ng/L，其中在河流中的检出频率和浓度较高，EPH (0.23~21.98 ng/L)和METH (nd~8.47 ng/L)是检出浓度和频率较高的单体目标物. 采用主成分分析对PSs的来源进行解析，发现医院、生活污水的直接排放以及污水处理厂出水可能是常州水体中PSs的主要来源. 对常州市水环境中PSs进行生态风险评估，发现新浮山水库及长荡湖中MET对水生生物具有低风险〔0.01<RQ(risk quotient)<0.1〕，其余采样点的RQ<0.01. 研究显示，常州市水环境中的主要滥用药物为EPH和METH，虽然PSs对水生生物产生的生态风险可忽略不计，但是PSs对水生生态系统的长期风险仍需引起关注.

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定斑马鱼暴露体系4种双酚类环境激素的研究

韩莹, 费雨萌, 杜尔登, 王明新, 薛银刚, 刘宇轩

2022, 35(2): 499-507. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.23

摘要(192) HTML (60) PDF(47)

摘要:
为评估双酚类环境激素对水环境可能造成的环境影响，建立固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)法测定斑马鱼暴露体系中的双酚C(BPC)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ). 对前处理条件进行优化，斑马鱼样品依次采用6 mL乙腈溶液提取，30 min超声萃取及振荡混合，8 000 r/min下离心10 min，重复2次，于−80 ℃冷冻除脂48 h，过滤并用超纯水稀释至500 mL. 采用Generik H2P柱萃取上述鱼样及养殖水体样品，依次用10 mL 10%甲醇水溶液(V/V)淋洗，10 mL甲醇溶液洗脱. 优化参数确定最佳质谱条件，以甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱，采用电喷雾电离、负离子选择反应监控(SRM)模式、同位素内标法进行测定. 结果表明：①固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法的检出限为0.019~0.60 μg/L，定量限为0.06~1.89 μg/L，BPS在0.5~100 μg/L范围内线性关系良好，相关系数为0.999 0，BPZ、BPF和BPC在1~100 μg/L范围内线性关系良好，相关系数在0.998 9~0.999 8范围内. ②在1.5、4.5、15 μg/L双酚类环境激素的添加浓度下，养殖水体中目标物的回收率为91.45%~102.91%，相对标准偏差为1.47%~11.04%，斑马鱼体内目标物的回收率为85.95%~97.45%，相对标准偏差为4.63%~16.36%. ③高浓度暴露组中，鱼体内BPF、BPS、BPC含量约是低浓度暴露组的10倍，而BPZ含量在两组间无明显差异. 研究显示，BPC、BPF、BPS、BPZ短时间内在斑马鱼体内产生了富集，通过分析斑马鱼全鱼样品、养殖水样及实际景观水体样品，证明固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法样品回收率高、检出限低、灵敏度高、重现性好，具有较好的实用性.

多溴联苯醚和新型阻燃剂暴露与儿童肾损伤研究

郭凌川, 刘涛, 肖建鹏, 李敏, 吕占禄, 张晗, 张金良, 马文军

2022, 35(2): 508-518. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.09.11

摘要(231) HTML (36) PDF(52)

摘要:
为加强对多溴联苯醚(PBDEs)和新型阻燃剂(NFRs)环境健康风险的认识，开展PBDEs和NFRs暴露与儿童肾损伤研究. 选择电子垃圾拆解区儿童(暴露组，57例)和对照区儿童(对照组，57例)，开展问卷调查和血、尿样采集，检测血中PBDEs、NFRs、铅、脂肪、尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、尿酸(UA)浓度，尿中镉、镍、β₂微球蛋白(β₂-MG)、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶浓度. 采用T检验比较两组儿童污染物暴露水平差异，协方差分析比较两组儿童肾功能指标差异，线性回归分析污染物暴露水平和肾功能指标的关联，广义相加模型分析不同污染物对肾功能指标影响的两两交互作用. 结果表明：①暴露组儿童PBDEs和NFRs内暴露浓度(中值分别为230和340 ng/g lipid)显著高于对照组儿童(中值分别为110和160 ng/g lipid)，PBDEss浓度与NFRs浓度呈显著相关. ② PBDEs、NFRs浓度与肾功能指标β₂-MG浓度呈显著正相关、与BUN、SCr浓度呈显著负相关. PBDEs与金属的交互作用对β₂-MG和UA浓度存在显著影响. ③ PBDEs和NFRs暴露导致暴露组β₂-MG浓度显著高于对照组、BUN和SCr浓度显著低于对照组，增加暴露组儿童肾损伤的风险. 研究显示，较高的PBDEs和NFRs暴露浓度增加了电子垃圾拆解区儿童肾损伤风险.

基于目标对照样本的自然保护地保护成效评估：以梵净山冷杉群落为例

王志学, 刘方正, 李海波, 杜金鸿, 李维东, 王伟

2022, 35(2): 519-529. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.01

摘要(204) HTML (38) PDF(41)

摘要:
建立自然保护地是保护生物多样性最直接、有效的方法，评估自然保护地的保护成效是“2020年全球生物多样性目标”的关键要求之一. 本文提出了基于目标对照样本的自然保护地保护成效评估方法，并以梵净山国家级自然保护区核心区内的梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis)群落样地为示范，以梵净山冷杉近熟群落样地为评估试验样本，以相似生境因子背景下的梵净山冷杉成熟群落样地为目标对照样本，通过比较两个样本下梵净山冷杉的平均胸径与重要值、生态位宽度及群落的物种多样性指数等指标的年际变化及其差异，以评估梵净山保护区对梵净山冷杉近熟群落样地的保护成效. 结果表明：①2006—2011年，评估试验样本中梵净山冷杉的平均胸径与重要值随年际变化均表现为极显著增加(P < 0.01)，而目标对照样本内梵净山冷杉的平均胸径与重要值表现为显著增加(P < 0.05)；其中评估试验样本中重要值增加了29.18%，高于目标对照样本中的增加程度(10.27%). ②评估试验样本中梵净山冷杉的生态位宽度值显著高于目标对照样本(P < 0.05). ③评估试验样本中梵净山冷杉所在群落的Shannon多样性指数值、Margalef丰富度指数值及Patrick丰富度指数值均显著高于目标对照样本(P < 0.05). 研究显示：保护区对梵净山冷杉近熟群落样地的保护效果较好，多数指标值及其变化值均显著高于目标对照样本；通过设定目标对照样本以反映评估对象现状与目标之间的差异，能够更加准确地评判自然保护地对保护对象的保护成效，进而提出更有针对性的管护措施.

富春江库区高温热浪变化特征及对藻类水华潜在影响研究

黄群芳, 国超旋, 李娜, 李渊

2022, 35(2): 530-539. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.31

摘要(294) HTML (122) PDF(50)

摘要:
随着全球气候变暖，夏季高温热浪出现频次、强度和持续时间明显增加. 为探明气候变暖引起的夏季高温热浪对藻类水华及淡水生态系统的影响，基于长期气象观测、高频浮标水温监测、藻华过程浮游植物生物量连续监测以及卫星遥感反演，分析了富春江库区夏季高温热浪长期变化特征以及2016年高温热浪对富春江水库藻类水华的影响过程. 结果表明：①1972—2020年近50年富春江水库呈现明显的区域增温，平均气温增速为0.35 ℃/(10 a)，2016年达最高值(18.13 ℃)；与此同时，高温热浪频次和天数也显著增加，且起始时间显著提前，结束时间显著推迟，2016年经历了近50年来较严重的高温热浪事件. ②野外实测和卫星遥感反演表明，2016年7—8月富春江水库暴发严重的藻类水华，库区叶绿素a浓度在8月19日达最高值〔(65.3±21.3) µg/L〕. ③因果分析显示，高温热浪引起的气温和水温增加、降水和风速减少以及热力分层强化等直接或者间接诱发和促进了浮游植物生物量累积及蓝藻水华形成. 研究显示，夏季高温热浪加剧了富春江水库藻类水华暴发，未来全球变暖背景下高温热浪频次和强度将继续增加，需开展高频同步监测和受控试验，深入揭示高温热浪对藻类水华形成的驱动机制.

燃煤锅炉协同处置油基岩屑碳排放核算及降碳贡献度分析

崔长颢, 刘美佳, 葛金林, 王铭玮, 闫大海

2022, 35(2): 540-546. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.12.09

摘要(205) HTML (78) PDF(51)

摘要:
我国电力行业CO₂排放量巨大，约占全国CO₂排放总量的50%. 有效降低电力行业的碳排放，对我国按时实现“3060”碳达峰与碳中和的目标将起到有力支撑. 石油和天然气开采过程中产生的油基岩屑因含有较高的热值可作为锅炉煤炭燃料的替代燃料使用. 为探明利用燃煤锅炉协同处置油基岩屑的碳减排效果，选取某电站600 MW循环流化床锅炉，以30%的比例掺烧油基岩屑，并参照《温室气体排放核算与报告要求第1部分：发电企业》和《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施(征求意见稿)》两种核算方法计算协同处置前后锅炉CO₂的排放量. 结果表明：①在30%的掺加比下，油基岩屑协同处置具有碳减排效果. 两种核算方法计算的降碳量分别为159.2和157.7 t，降碳比分别为0.543和0.538. ②油基岩屑焚烧产生的CO₂排放量小于被替代的煤炭燃烧产生的碳排放量，是协同处置具有碳减排效益的主要原因. ③核算法与检测法CO₂排放量的差异表明，企业源评估模型碳核算法最主要的不确定性来源于检测数据的精准度. 研究显示，燃煤锅炉协同处置油基岩屑具有一定的CO₂减排效果，单位热值含碳量和消耗量是影响碳减排效果的两个关键因素，建议开展油基岩屑掺加比与碳减排量间的相关性研究，为规模化开展燃煤锅炉协同处置降碳工作提供参考.

沉积物活化氧气和过氧化氢产生羟自由基降解三氯乙烯的比较研究

滕晓宇, 郑云松, 蔡其正, 卢钰茜, 张鹏, 袁松虎

2022, 35(2): 547-555. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.14

摘要(358) HTML (56) PDF(41)

摘要:
沉积物中Fe(Ⅱ)可以活化氧气(O₂)产生羟自由基(∙OH)，从而降解有机污染物. 为评估O₂应用于原位化学氧化(ISCO)等修复工程的潜力，通过室内静态试验体系，定量对比了不同条件下，沉积物活化O₂与过氧化氢(H₂O₂)产生∙OH的产量、氧化剂转化效率的差异，并采用三氯乙烯(TCE)作为代表性污染物来评估两种氧化剂体系降解污染物的能力. 结果表明：在pH为7的条件下，河岸带地下1 m和8 m以及化工场地下1 m和5 m沉积物悬浊液(均为50 g/L)在180 min内活化4.6 mmol/L O₂(假定体系中O₂完全溶解于水相的浓度，下同)时分别产生0.5、7.1、1.0、13.8 μmol/L ∙OH，活化5 mmol/L H₂O₂时分别产生1.7、39.1、72.1、102.8 μmol/L ∙OH. O₂转化为∙OH的效率为0.1%~3.0%，与H₂O₂ (0.03%~2.40%)处于相近水平. 在50 g/L河岸带地下8 m沉积物悬浊液中，随着O₂投加量由2.3 mmol/L增至7.0 mmol/L，180 min内∙OH的产量由6.7 μmol/L增至7.5 μmol/L，但是∙OH的产率由1.5%降至0.8%；随着H₂O₂的投加量由0.5 mmol/L增至10.0 mmol/L，180 min内∙OH的产量由12.2 μmol/L增至70.4 μmol/L，但∙OH的产率由2.4%降至0.7%. 当向上述体系中加入三聚磷酸盐(TPP)和乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)后，∙OH的产量和产率显著增加. 在河岸带地下8 m沉积物-O₂ (4.6 mmol/L)体系中，反应180 min内TCE(初始浓度为12 μmol/L)的去除率为15.5%，高于沉积物-H₂O₂ (5.0 mmol/L)体系对TCE的去除率(7.7%)，然而加入1.0 mmol/L TPP后，两种体系均可以实现TCE的完全去除. 研究显示，O₂不仅稳定性好、廉价易得，而且与沉积物反应速率适中，氧化剂有效利用率与H₂O₂处于相当水平，因此有望作为一种温和的氧化剂应用于特定需求的ISCO修复.

北京市不同季节室外细菌气溶胶分布特征及其环境影响因素分析

雒月云, 毛怡心, 庄思琪, 邓富昌, 侯敏, 唐宋, 姚孝元

2022, 35(2): 556-565. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.12.02

摘要(249) HTML (60) PDF(48)

摘要:
为了解北京市室外细菌气溶胶的分布特征，基于培养法分析了2020年9月—2021年5月不同季节细菌气溶胶浓度及粒径的分布特征，探讨气象因素(温度和相对湿度)和空气颗粒物(PM₁₀和PM_2.5)对细菌气溶胶分布特征的影响. 结果表明：①北京市室外细菌气溶胶平均浓度为447.10 CFU/m³ (每立方米空气中的菌落形成单位)，呈春季〔(648.55±537.24)CFU/m³〕>冬季〔(324.50±181.99)CFU/m³〕>秋季〔(319.59±305.07)CFU/m³〕的特征，不同季节细菌气溶胶浓度差异不显著. ②北京市室外约80%的细菌气溶胶直径大于2.1 μm，细菌气溶胶浓度在第2级(粒径为4.7~7.0 μm)显著降低，峰值粒径出现在第1级(粒径>7.0 μm). 粒径大于7.0 μm的细菌气溶胶在春季与秋季以及春季与冬季之间均存在统计学差异 (p均小于0.05). 可进入人体下呼吸道的细菌气溶胶(≤4.7 μm)比例近50%(冬季、秋季、春季占比分别为61.0%、58.9%、41.6%)，冬季空气中可进入人体下呼吸道的细菌气溶胶比例最高. ③Spearman相关性分析表明，室外环境细菌气溶胶浓度与相对湿度呈显著负相关(p<0.05)，与PM₁₀浓度呈显著正相关(p<0.05)，表明细菌气溶胶浓度受气象因素和空气污染物的影响. 研究显示，北京市室外环境中可进入人体下呼吸道的细菌气溶胶比例近50%，冬季细菌气溶胶暴露风险最高.

天津某住宅区降雨径流颗粒粒径分布及污染物赋存形态

谢尚宇, 邱春生, 张昱, 王晨晨, 王少坡, 孙力平, 赵乐军, 宋现财

2022, 35(2): 566-573. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.25

摘要(180) HTML (48) PDF(35)

摘要:
为考察城市不同下垫面降雨径流中颗粒粒径分布及与污染物的关系，2020年7—8月在相同降雨条件下对天津市某居民区油毡屋面、塑钢屋面、水泥瓦屋面和沥青路面的6场降雨事件进行采样，分析降雨径流污染特征及颗粒物分布. 结果表明：①沥青路面降雨径流中悬浮颗粒物（suspended solids, SS）浓度最高，与油毡屋面、塑钢屋面和水泥瓦屋面径流SS浓度在统计上有显著差异(P<0.05)；②不同下垫面降雨径流中颗粒物粒径主要分布在10~200 μm之间，4种下垫面中值粒径（D₅₀）浓度在计量上均有显著差异(P<0.05)；③粒径在10~50 μm的颗粒物占比最大，在油毡屋面、塑钢屋面、水泥瓦屋面和沥青路面径流中占比分别为30.95%、25.53%、30.41%和50.47%，粒径大于300 μm的颗粒物体积分数占比最小；④降雨径流中颗粒物是污染物的主要载体，径流中化学需氧量（COD）和总磷（TP）主要以颗粒态形式存在，而总氮（TN）主要以溶解态形式存在. 通过对降雨径流中颗粒物粒径分布和污染物赋存形态的研究，以期为城市径流污染控制及雨水净化方法的选取提供数据支撑.

基于根伸长测试终点的小白菜Cd及Se-Cd物种敏感性分布

胡翔, 李湘凌, 张忠恩, 赵燕, 卢新哲, 魏迎春

2022, 35(2): 574-582. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.02

摘要(230) HTML (44) PDF(31)

摘要:
暴露剂量-效应是污染物生态风险评价的核心，为了探究Se(硒)对Cd(镉)毒性的影响并筛选出小白菜Cd耐性品种，在实验室条件下，以小白菜种子萌发期的根伸长作为测试终点，采用Log-logistic模型及低剂量Hormesis兴奋效应模型确定了Cd及Se-Cd联合作用下小白菜Cd剂量-效应关系，基于Burr-Ⅲ分布模型分析了11种小白菜Cd敏感性差异. 结果表明：①小白菜品种YDE(油冬儿)、HYG(黑油冠)、SZQ(苏州青)为Cd耐性品种，NY(奶油)、SG259(苏冠259)、KR(抗热)为Cd敏感性品种. ②1 mg/L及以下的Cd浓度对耐性品种小白菜具有轻微的相对根伸长(RRE，relative root elongation)兴奋效应，大于1 mg/L的Cd浓度抑制其RRE；适宜浓度Se (0.6 mg/L)可有效降低5~10 mg/L浓度Cd对小白菜尤其Cd敏感性品种的毒性，但可增强高浓度Cd对多数小白菜品种的毒性. ③Se-Cd作用下的${{\text{HC}}_{\text{5}}}^{\text{20}}$和${{\text{HC}}_{\text{5}}}^{\text{50}} $值(分别基于20%、50% Cd比例效应浓度计算得到的保护95%小白菜品种的Cd毒性阈值)分别为12.00、16.28 mg/L，分别为Cd作用下的4.0和1.4倍. 研究显示，不同小白菜品种的Cd敏感性差异明显，Se对小白菜Cd毒性影响具有双重效应，适宜浓度Se能显著提高保护95%小白菜品种的Cd毒性阈值.

不同补贴机制下的农村清洁取暖价格政策分析

昌敦虎, 刘昕雅, 缪琪, 孙雅琪, 武娟妮, 董战峰

2022, 35(2): 583-591. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.04

摘要(222) HTML (40) PDF(52)

摘要:
补贴是北方农村清洁取暖价格政策的重要方面，确保兼顾清洁能源替代和农村居民取暖福利，从而实现政策的可持续性. 基于天津、衡水、德州3个城市的实地调研数据，通过配对样本t检验、多元回归和费用效益分析方法，探究了不同补贴机制下的清洁取暖价格政策对居民用能行为和取暖福利的影响. 结果表明：①清洁取暖价格政策会导致取暖成本增加，补贴会显著提高用气量和体感温度，但使各城市面临较大财政压力. ②各地农村清洁取暖价格政策在对用能行为、污染减排效果的影响方面存在较大差异. ③一次性补贴通过减少清洁能源消费量同时增加体感温度，提供了扭曲的价格信号. ④家庭收入显著影响清洁取暖价格政策效果. 因此，一次性补贴需要向从量补贴转变，补贴可以考虑向低收入家庭倾斜或者实施阶梯化的补贴. 为建立清洁取暖长效机制，一方面可以考虑针对农村清洁取暖建立区域大气污染补偿机制，从而推动各地建立因地制宜的清洁取暖价格补贴机制；另一方面可通过改进清洁取暖技术来降低成本，同时开发多种形式的清洁能源. 从长远看，仍需要增加农民保持可接受的收入水平的机会，逐步降低农村居民对清洁取暖补贴的依赖性.

山地城镇化与资源环境承载力耦合协调发展的时空演变

丁宇, 张雷, 马昕琳

2022, 35(2): 592-600. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.11.27

摘要(251) HTML (62) PDF(49)

摘要:
中国是山地大国，在生态文明建设理念下，如何实现山地城镇化与资源环境承载力的协调发展，已经成为我国亟待解决的重大难题. 基于我国西南地区三省一市(重庆市、四川省、云南省、贵州省)的31个地级市2004—2018年面板数据，运用综合评价法和耦合协调度模型，揭示了山地城镇化与资源环境承载力耦合协调的时空演变特征. 结果表明：①西南地区综合城镇化指数和资源环境承载力均呈稳步增长趋势，二者差距逐渐缩小，但由于发展水平较低，仍处于低度耦合协调阶段. ②在空间格局上，都市圈内城市属于高承载、高发展、中度耦合协调度地区，但重庆市、昆明市以及一些工业型城市由于人口和财富在城市高度集聚，其资源环境承载力显著低于西南地区平均值；以高山大川为界的省际交界地区，由于自然地理上的“分割”，城镇化发育不足，属于高承载、低发展、低度耦合协调度地区. 研究显示，山地城镇化与资源环境承载力之间的耦合关系日趋紧密，应推进以人为本的绿色城镇化道路，使两大系统处于良好的耦合协调状态.

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2022年第35卷第2期

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