中国减污降碳生态环境标准体系研究

中国现行生态环境标准体系以减污治污为核心,与降碳联系不紧密,支撑碳排放权交易、温室气体排放和监测、减污降碳协同控制技术指南等标准缺乏,难以有效支撑美丽中国建设和“双碳”目标实现。为此,在分析国际温室气体和环境污染物协同管控政策标准基础上,结合中国减污降碳管理需求,采用分类层次结构及综合标准化法,构建了支撑“市场+行政”温室气体管理模式的减污降碳生态环境标准体系框架。建议提前对计划纳入碳市场的行业制定配额核算核查等相关碳排放权交易标准,对其他行业研究制定协同控制温室气体的污染物排放标准,并制定相关配套标准支撑全链条减污降碳协同管控。

生态环境分区管控减污降碳协同增效技术路径及实证研究——以湘潭市为例

将减污降碳协同管控纳入生态环境分区管控体系是生态环境部门落实碳达峰碳中和目标的重要举措之一。立足落实“双碳”目标,在生态环境分区管控中考虑温室气体与环境污染物排放协同管控的关键环节,研究提出将减污降碳协同管控纳入生态环境分区管控体系的理论框架,以及“源强协同—目标协同—分区协同—措施协同”的减污降碳协同管控技术路径,并在湖南省湘潭市进行实证研究,为生态环境分区管控实现减污降碳协同治理提供技术支撑。

曹娥江流域水环境容量与污染负荷分配研究

以曹娥江流域为研究对象,计算水环境容量,将其分配至各控制单元并细化到污染源类型,提出各控制单元污染物的削减量,以期提升曹娥江水环境质量。结果表明:1)2016—2021年,曹娥江流域内的屠家埠、汤曹汇合口和曹娥江大闸闸前3个监测断面的COD、氨氮、TP均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类要求。2)COD、氨氮、TN、TP入河量分别为16013.20、959.10、3658.53、416.05 t/a,且主要以非点源为主。3)基于满足曹娥江流域水体监测断面和入海断面水质达标的约束条件下,COD、氨氮、TN、TP水环境容量分别为47945.18、2435.81、6863.19、474.98 t/a。流域内COD还有剩余水环境容量,不需削减,氨氮、TN、TP分别需削减6.91、501.52、128.34 t/a。

基于文献分析方法的国内外环境邻避问题研究

为探究环境邻避的社会风险防范化解之策,本文采用文献计量分析方法,对中国知网(CNKI)中文核心期刊数据库与Web of Science(WOS)核心合集数据库中与环境邻避主题相关的1498篇文献进行分析。结果表明:国内外对环境邻避的学术研究都经历了“萌发-发展-平稳”3个阶段,并主要针对环境邻避的内涵及其衍生现象、产生根源和治理方法3个领域开展研究。在研究对象方面,5G基站和噪声污染设施的邻避效应是国内最新的研究热点,可再生能源设施的邻避效应是国外的研究热点,并可能是未来国内的关注热点;在产生原因方面,信任危机、利益对立和信息错位是较新的热点关键词;在治理措施方面,加大信息披露、进行风险交流和通过数字治理降低舆情也是当前热点关注方法。最后,基于研究结论,提出了针对性的政策建议。

改性纳米零价铁用于水土环境重金属污染修复的研究进展

重金属污染因具有生物累积性和毒性而威胁人类健康。纳米零价铁(n ZVI)因其优异的重金属去除能力而被广泛应用于水土环境重金属污染修复,但因其易团聚、易氧化、易钝化、电子选择性差等缺点而限制了实际应用。本文通过总结nZVI的不同改性方法及对其理化性质的影响,综述了改性nZVI对重金属的反应机理及在土壤环境中应用的影响因素,从材料优化改性角度提升nZVI的分散性、比表面积和电子传递效率等,实现对重金属的高效去除。同时,本文指出了n ZVI在修复水土环境重金属中存在的问题,并对nZVI在土壤和水体污染修复的研究中面临的挑战进行了展望,为nZVI合成改性及应用提供思路。

包气带反硝化菌多样性和群落结构垂向分布规律与主控环境因子研究:以北京市潮白河冲洪积扇为例

近年来,我国农田氮肥施用量增加,给地下水天然屏障“包气带”带来了威胁,而微生物反硝化作用对包气带中氮素的去除具有重要意义.为探究包气带深度和理化性质对反硝化菌组成和结构的影响,本研究选择北京市地下水水源地潮白河洪积扇区2个典型包气带剖面(编号为S6和S8)为研究对象,采用高通量测序方法分析潮白河10.0 m内包气带剖面nirS、nirK和nosZ型反硝化菌多样性和群落结构的垂向分布规律,通过Spearman非参数分析方法识别反硝化菌多样性主控因素,通过冗余分析方法、随机森林分析方法和曼特尔检验相关性分析方法,探究影响反硝化菌组成结构主控因素.结果表明:S6剖面反硝化菌的α多样性整体高于S8剖面,同时不同类型反硝化菌的α多样性表现为nirK>nirS>nosZ.S8和S6剖面反硝化菌的α多样性和包气带深度为非线性的关系,S6剖面α多样性变化相比S8剖面更加明显.nirS、nirK和nosZ基因主要来源于变形菌门和放线菌门中参与氮循环的属,且不同剖面的反硝化菌群落结构差异显著(P<0.05).与反硝化菌多样性存在明显正相关性的环境因子包括pH、氨氮和黏粒含量,存在负相关性的环境因子包括亚硝酸盐、硝酸盐含量和反硝化速率.不同深度范围内影响微生物群落结构的环境因子数量不同,在浅层包气带(S8剖面(0.2~1.0 m),S6剖面(0.2~0.8 m))下,与反硝化菌群落结构呈显著相关的因子包括黏粒含量、深度、pH以及有机质、碳酸盐、亚硝酸盐含量等;深层包气带〔S8剖面(1~5.0 m),S6剖面(0.8~10.0 m)〕,与反硝化菌群落结构呈显著相关的环境因子包括钙、镁、硝酸盐、总有机碳含量等.研究显示,不同深度包气带中的反硝化菌对环境的响应存在差异,多种环境要素共同影响了反硝化菌的多样性和群落结构.因此,持续关注包气带中的反硝化功能基因,对于合理应对包气带及地下水环境氮污染、调节生物地球化学氮循环具有指导意义.

气候变化情景下流域水环境承载力评估方法研究

以青海省湟水流域为研究案例,考虑气候变化与流域水文循环的密切联系以及气候变化对水环境系统的剧烈影响,构建气候变化影响下的流域水环境承载力评估方法体系。该体系从系统性和整体性的角度进行时间与空间尺度上的匹配,从而精确地评估气候变化对流域尺度水文循环的影响,开展水环境承载力计算,最终建立气候变化影响下的流域水环境承载力动态变化评估。研究结果表明,气候变暖将导致湟水流域水环境承载力下降,但随着时间推移,未来气候变化情景下的水环境承载力总体上呈现改善的趋势。

支撑新污染物治理的生态环境标准研究

生态环境标准是生态环境管理的基础手段,也是新污染物治理的重要技术支撑。目前,我国生态环境标准体系建设取得重要进展,但在支撑新污染物治理方面尚未形成完整的标准体系。本文系统梳理了现行新污染物治理相关的强制性生态环境标准、监测标准和管理技术规范等标准的发展现状,分析存在的不足,提出加强新污染物调查评估技术方法标准、监测标准、排放管控标准和相关基础标准制修订等下一步发展建议。

中国东部地区典型臭氧污染过程防控敏感性及减排情景研究

近年来,我国东部地区夏季臭氧污染问题日渐凸显,成为影响空气质量、环境改善的重要因素之一,为量化评估臭氧前体物减排对臭氧污染的影响,本文以2021年6月19—30日中国东部地区臭氧污染过程为例,应用空气质量模型CMAQ-DDM方法与卫星遥感反演算法分析了东部地区臭氧浓度对人为源前体物排放敏感性的响应程度,并对臭氧前体物设置不同削减比例开展减排情景模拟,结果表明:1)2021年6月19—30日中国东部出现了一次长时间区域性臭氧污染过程,大部分城市达轻度至中度污染水平;2)整个污染时段东部地区主要以VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机物)控制区或VOCs与NO x协同控制区为主,模型模拟与卫星反演结果具有较好的一致性,污染过程前段(19—25日)东部地区对VOCs敏感性较高,污染后段(26—30日)大部分地区转为VOCs和NO x协同控制区,特别是河南、安徽、江苏部分地区,对NO x敏感性提高较为显著;3)在相同减排比例条件下(VOCs∶NO x=2∶1),减排幅度越大,臭氧降幅越大,当VOCs削减比例由20%提高到40%时,臭氧浓度降幅由1.7%增大至3.6%;由VOCs和NO x协同减排(2∶1)过渡为强化NO x减排(1∶1)的分阶段控制优于单一的减排控制方案,臭氧改善率平均增强0.1%;仅削减高架源NO x对臭氧降幅不显著。

中国湖泊水环境基准的研究进展

中国湖泊污染形势严峻、生态健康效应复杂,亟需适合中国区域特点的水环境基准作为加强污染控制、治理和管理的理论依据,但目前我国湖泊水环境基准的系统研究尚未开展.本文从水环境基准的意义、概念、研究历史、现状和发展趋势等几个方面对中国湖泊水环境基准研究进行了剖析回顾和展望:首先阐述了开展区域性水环境基准研究的迫切性和科学意义,揭示了"科学确定基准"的内涵;然后详细回顾了国内外湖泊水环境基准的研究历史、现状及存在的关键问题,提出了湖泊水环境基准的"三性"原则(科学性、基础性和区域性),指出环境暴露、效应识别和风险评估是基准研究的三个关键环节;最后提出中国湖泊水环境基准的研究方向和发展趋势.本文强调:阐明中国水环境的演变规律和特征,需要开展水环境污染过程和生态毒理效应研究;建立具有我国区域特点的湖泊水环境基准理论、技术和方法体系是面向国际科学前沿和解决中国环境管理重大科技需求的重要任务,它既可推动中国毒理学、生物学、生态学及环境与生物地球化学等学科的发展,又可为湖泊流域的环境管理和污染防治提供技术支撑,整体提升我国环境保护科学研究的水平和国际地位.

锑的环境地球化学研究进展概述

锑作为一种具有潜在毒性和致癌性的元素越来越被人们所重视。由于矿物的开采和冶炼、化石燃料的燃烧等人为原因,大量的锑及其化合物进入到大气、水和土壤中,进而进入动植物及人体中。土壤中的锑迁移能力较弱,水中溶解态的锑迁移能力较强,而大气中的锑可以进行全球传播。植物对锑具有一定的富集能力;锑对动植物和人体均有毒副作用,职业暴露是人体锑中毒的主要原因。本文对锑在各环境介质中的存在,锑在环境介质间的迁移和转化,以及锑的生物效应的研究进展进行了概述。

环境大气可吸入颗粒物的矿物学研究

首先介绍了可吸入颗粒物中矿物颗粒的研究意义,随后对国内外矿物颗粒的研究现状和研究方向进行了详细论述;使用X射线衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对北京春季可吸入颗粒物中矿物组分进行了初步研究,结果表明,北京春季可吸入颗粒物中的矿物有石英、粘土矿物、硅铝酸盐矿物、硫酸盐矿物等,以硅铝酸盐矿物为主,同时存在新生的矿物颗粒,新生矿物的存在表明有活跃的大气化学反应发生;在研究的基础上,对今后开展矿物颗粒的研究提出了建议。

中国化石能源以生物质能源替代的潜力及环境效应研究

基于1953～2007年间的统计数据,根据消耗能值相等的原则,计算了中国化石能源能值消耗量及农作物残余物可替代能值量.结果表明,建国初期,化石能源资产消耗的能值量基本可以用农作物残余物来替代;随着化石能源消耗量的与日俱增,化石能源能值消耗与农作物残余物可补偿能值之间的差距越来越大,2007年,我国农作物残余物可替代能值量仅为化石能源能值消耗量的10.35%.对生物质能替代可减少的环境价值损失估算可知:1990～2007年,由于生物质能替代可以减少因煤炭开采造成的环境治理费用773.91亿元;减少因能源消费而造成的环境污染价值损失11311.76亿元,其中由于减少SO2排放而减少的环境经济损失量占环境污染经济损失量的56.93%,减少NOx和灰分排放分别占环境污染经济损失量的33.13%和9.94%.

基于MFA的1995-2005年中国物质投入与环境影响研究

运用物质流分析(Material Flow Analysis,MFA)方法,并在欧盟MFA指标体系的基础上增加了资源循环利用新指标,收集并分析了1995-2005年中国经济系统的物质投入和环境影响的2000多个数据,得到1995-2005年中国直接物质投入量与物质投入结构、国内物质输出量与污染排放结构、物质流强度的变化。结果表明:十年来中国直接物质投入量与国内物质输出量增长均随GDP增长呈线性增长趋势;由于直接物质投入量的资源投入结构发生的巨大变化,导致工业固体废弃物的排放量不断增长;资源生产率出现低位下降;2005年中国资源循环利用率首次突破5%,但总体水平仍然低下。最后在计算结果基础上,指出MFA方法存在的不足之处。

基于SOA的环境科学数据共享平台设计与实践

针对我国环境科学数据异构、分散,缺乏空间数据共享及共享范围局限等问题,提出了基于面向服务的架构(SOA)的环境科学数据共享平台技术架构,在建立环境科学数据库及元数据库基础上,综合应用SOA、Web Service、Service GIS、中间件等技术实现元数据服务,空间与属性数据互检索服务,空间数据聚合服务,网络数据抽取服务以及异构资源注册服务等功能,集成了环境专题数据,基础地理数据,遥感影像、水文、气象、空间数据服务等各类环境资源,实现了各类异构环境数据资源的共享及注册服务。该技术可为构建我国大型综合性环境共享平台提供可供参考的模式。

北京夏季近地层臭氧垂直变化及其环境效应的观测研究

利用2 0 0 2年7月1 9日至8月2 0日,北京32 5m气象塔臭氧、氮氧化物浓度梯度观测资料及同期的气象资料,研究了臭氧浓度的时空分布及垂直变化规律,并从光化学的角度,分析了近地层气象条件如温度、风速、相对湿度对污染物浓度的影响,探讨了污染物间的相互关系,为今后开展光化学污染的潜势预报提供物理依据和预报思路.

炼焦行业焦炉烟囱废气SO_(2)测定的环境监测分析方法标准适用性研究

以测定固定污染源废气SO_(2)的环境监测分析方法标准(以下简称方法标准)为研究对象,讨论了相关方法标准对炼焦行业焦炉烟囱废气中SO_(2)测定的适用性。结果表明,定电位电解法、便携式紫外吸收法和碘量法3种方法适用于炼焦行业焦炉烟囱废气中SO_(2)的测定;非分散红外吸收法受到焦炉烟囱废气中甲烷等有机烃气体的干扰,测定结果明显高于其他3种方法,该方法标准不适用于炼焦行业焦炉烟囱废气中SO_(2)的测定。通过对炼焦行业焦炉烟囱废气SO_(2)测定的试点研究,提出了“标准样品测定一致性验证—实际样品测定等效性比对”的方法标准适用性评估技术流程和方法,为中国环境监测分析方法标准适用性评估的技术方法体系建立提供支撑。

中国农业资源环境若干战略问题研究

21世纪中叶我国将处于全面实现现代化和走向全球化时期,在此期间我国将面临人口老龄化、劳动力不足和资源短缺。这一时期是人与资源矛盾最尖锐时期,也是环境治理最艰难时期。为确保粮食与食物安全、资源安全与生态环境安全,中国工程院成立重大咨询项目"中国农业资源环境若干战略问题研究",旨在"分析形势,寻找对策"。依据中央的"创新、协调、绿色、开放、共享"的新发展理念,提出"全面实施农业创新驱动战略""深入推进农业可持续发展战略"和"实施农业走出去的全球化战略"三大战略方向,八项战略性转变,十六条有关资源节约、环境保护、结构调整、区域布局等战略性措施和十项重大工程。

中国生态环境质量与经济协同发展研究

经济发展与生态环境保护相协调、双赢是生态文明建设的核心,也是生态文明的基本特征。本研究使用生态质量、环境质量以及经济发展指标构建协同发展指数,评估我国337个地级及以上城市2017年的生态环境质量与经济发展的协同度,按照评估结果将337个城市分为协同增长、金色污染、绿色贫困和拮抗发展4种类型。评估结果显示,2017年中国经济发展指数优于生态环境质量。其中,金色污染类型城市数量最多(122个,占总面积的21.89%);绿色贫困类型城市面积占比最大(76个,占总面积的32.86%);拮抗发展类型城市65个,占总面积的30.26%;协同增长类型城市74个,占总面积的14.99%。通过量化生态环境质量与经济发展的协同程度,以期为生态文明建设和“绿水青山就是金山银山”理念实践提供科学理论支撑。

新时代生态环境分区管控成果应用体系建设的思考

生态环境分区管控是实施生态环境分区域差异化精准管控的环境管理制度。建立和完善成果应用体系,推动成果广泛应用、落地见效,是保持制度生命力的根本所在。在系统辨识成果体系特征的基础上,立足制度建设新阶段应用要求,提出了应用体系框架,全面分析了成果应用前景;结合地方应用实践,分析了应用范围有待拓展、应用机制有待完善、成果本身有待优化、智能应用有待挖掘等不足,并提出了扩大引导宣传、完善制度保障、优化成果内容、强化平台支撑等方面的对策建议。