粤港澳联合实验室建设与发展探究

简要介绍了粤港澳联合实验室建设的背景与必要性。以粤港澳环境质量协同创新联合实验室为例,重点阐述了实验室的定位与研究方向、建设与运行模式,并从人才队伍、科技支撑、产业孵化、机制体制创新等4个方面,探讨实验室的建设成效与发展思路。以期为同类实验室建设提供借鉴和参考,从而为粤港澳大湾区实现生态环境质量持续改善与绿色发展提供科技支撑。

南岭箭竹生物源挥发性有机物排放特征

本研究于2018年9~11月采用动态顶空套袋法采样与热脱附-气相色谱质谱联用(TD-GC-MS)分析技术,获得了南岭箭竹排放的20种生物源挥发性有机物(BVOCs)的排放组成特征与排放速率.结果表明,异戊二烯是南岭箭竹排放的最主要的BVOCs,其排放速率((1.36±0.99)×10^(4)μgC/(m^(2)⋅h))远高于单萜烯((32.59±35.39)μgC/(m^(2)⋅h))、倍半萜烯((2.62±2.91)μgC/(m^(2)⋅h))等其他物质.与亚洲地区的其他竹类相比,南岭箭竹异戊二烯的排放速率处于中上水平.南岭箭竹排放的BVOCs存在明显的日变化规律,日出后各物质的排放速率逐渐升高,在12:00~13:00左右达到最大值,然后逐渐下降.另外,南岭箭竹异戊二烯排放速率与温度呈显著正相关关系,与光照的相关性较弱.

广东省典型塑料制品企业VOCs排放特征和环境影响

针对聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、定向聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等6种典型原料的塑料制品生产,选择了广东省内5家典型生产企业,通过气袋采样法和预浓缩气相色谱-质谱联用仪系统进行了样品采集和测定,获得了塑料制品行业VOCs排放化学谱和排放因子.对企业所采用的活性炭吸附法、水雾喷淋法等VOCs处理方法,比较了VOCs废气处理前、后的差异.结果表明,所采样企业VOCs处理前、后组分均以含氧挥发性有机物(OVOCs)、芳香烃和烷烃为主;主要物种为己醛、苯乙烯、甲苯、甲基乙基酮和正十二烷等.VOCs处理前、后排放因子变化分别为1.0~8.1 g·kg^(-1)及1.5~6.8 g·kg^(-1),平均分别为4.6 g·kg^(-1)及4.3 g·kg^(-1).VOCs经处理前、后归一化臭氧反应活性(ROF)分别为2.83和2.43 g·g^(-1),主要由OVOCs和芳香烃贡献;归一化二次有机气溶胶反应活性(RSOA)分别为0.04和0.03 g·g^(-1),主要由芳香烃贡献.无论是对VOCs还是对臭氧和二次有机气溶胶反应活性,所采样企业的削减效果均不理想,应加大其处理力度,尤其需重点管控芳香烃和OVOCs.

我国PM_(2.5)和臭氧污染前体物排放源清单的现状与质量评估

大气污染源排放清单是研究细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧污染成因、制定PM_(2.5)和臭氧污染精准协同防控策略的重要基础数据.依托国家科技项目以及各级管理部门的强力推进,近年来我国PM_(2.5)和臭氧污染前体物排放清单研究与编制工作得到了迅速发展,积累了相对完善的本土前体物排放因子及PM_(2.5)和VOCs成分谱数据集,建立了较为系统的前体物排放清单表征方法和编制指南;交通、卫星等大数据和多种校验评估方法逐渐得到重视与应用,污染源和污染物种覆盖逐渐精细化,VOCs组分排放清单逐渐受到关注,各种尺度前体物排放清单的时空分辨率、时效性和可靠性有了显著提升,基本满足区域和城市开展PM_(2.5)与臭氧污染防控对排放源清单的需求.尽管如此,我国前体物排放清单依然存在不确定性较大、排放因子和成分谱数据建立缺乏规范化评估、组分清单校验薄弱、排放源清单编制质量评估方法缺失等不足.未来工作需要在排放因子和成分谱数据集规范化、排放清单校验与质量评估方法指南编制、近实时和短临预测排放清单方法学与业务化、不同类型排放清单建立方法与评估等方面继续深入.最后,提出了前体物排放清单编制质量评估方法的思路,为清单使用者评估前体物排放源清单编制质量、进一步规范前体物排放清单编制工作提供借鉴和参考.

典型阔叶和针叶生物质燃烧萜烯类化合物排放特征

萜烯类化合物是臭氧和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物.生物质燃烧是除生物源以外最重要的萜烯类化合物排放源.针对生物质燃烧萜烯类化合物的排放特征与排放机制,本研究以典型阔叶树种尾叶桉和针叶树种马尾松的燃烧为研究对象,开展燃烧模拟实验和热重分析实验.采用Tenax-TA吸附管采集烟气中的萜烯类化合物,并通过热脱附-气相色谱质谱联用仪(TD-GC-MS)进行分析.燃烧模拟实验结果表明,马尾松和尾叶桉燃烧排放萜烯的平均排放因子分别为(427.1±109.5)mg·kg^(-1)和(111.18±10.11)mg·kg^(-1),马尾松的平均排放因子是尾叶桉的4倍左右.萜烯类化合物中异戊二烯占比最高,其次是α-蒎烯.与其他研究相比,尾叶桉和马尾松燃烧的萜烯与CO、乙腈的排放比较低.空气气氛下的热重分析实验发现,尾叶桉和马尾松的燃烧过程均可划分为5个阶段,即脱水、蒸馏、吸热热解、放热热解、残碳生成.单萜烯的排放受燃烧阶段影响较大,随着燃烧的进行,排放浓度逐渐升高.总体而言,热解和残碳生成阶段的排放浓度比脱水和蒸馏阶段高,但单萜烯的单位失重排放量却是在蒸馏阶段最高.相比树枝和树皮,树叶的排放浓度和单位失重排放量最高,而且新鲜树叶的排放比枯叶高.本研究结果能够为排放清单的制定提供数据支持,并对未来研究森林火灾对萜烯类化合物的排放特征和环境影响具有参考意义.

黑碳气溶胶的稳定和放射性碳同位素研究进展

黑碳(black carbon, BC)气溶胶源自化石燃料和生物质的不完全燃烧,是重要的大气和气候污染物.稳定碳同位素(13C)和放射性碳同位素(14C)是目前进行大气BC来源定量解析最为准确和客观的手段之一.本文重点概述了13C和14C溯源的基本原理和我国大气环境BC源解析的最新进展.从目前13C和14C的分析结果看,我国大气环境BC的最大排放源是化石燃料的不完全燃烧,但生物质燃烧的贡献也可以达到20%~50%,值得进一步重视.化石源对BC的贡献表现出"夏高冬低"季节特征,突显了冬季生物质燃烧对大气环境BC的重要影响.利用14C对左旋葡聚糖的源示踪能力进行了评估,发现左旋葡聚糖在夏季可以发生严重的大气降解,不宜用于定量示踪大气环境BC的排放源.最后,本文总结了目前我国BC排放清单存在的不确定性情况,指出碳同位素技术可以在BC清单准确性提高上发挥重要作用,从而进一步加深目前科学界对BC环境和气候效应的认识.

大气环流型及挥发性有机物对广东佛山市臭氧污染的影响

基于2019—2022年空气质量监测数据和气象再分析数据,用Lamb-Jenkinson客观大气环流分型方法(LWTs)分析了广东省典型工业城市佛山市的臭氧污染大气环流型,并比较了2022年典型臭氧污染天气类别下超标日与非超标日臭氧前体物挥发性有机物(VOCs)的特征.结果表明,佛山市2022年臭氧浓度月变化呈双峰形态,峰值出现在春季和秋季.特别是秋季臭氧超标情况严重,占总超标天数50%以上.共有15种天气型下发生了臭氧超标情况.E型、C型、NE型、AE型、A型和SE型天气均有较高比率发生臭氧污染,尤其是9月NE型和C型发生臭氧超标的频率分别高达92.3%和52.9%.而A型对春季的臭氧超标贡献较大.根据850 hPa风场的风向变化及中心系统的不同位置,将15种天气型合并为5个天气类别,N-E-S方向类和A类易发生臭氧超标,且这两类别天气下VOCs在臭氧超标日的浓度及其臭氧生成潜势(OFP)都远高于非超标日.进一步相关性分析表明,高温、强太阳辐射,协同高浓度和高活性VOCs,促进了臭氧超标情况的发生.

论地球工程治理的公众参与

如何对具有巨大科学不确定性与风险的地球工程进行治理日益成为多方关注的焦点。地球工程的有效治理离不开公众的积极、广泛参与。公众参与地球工程治理的必要性主要体现在三个方面:政治上平等的决策权、文化上多元的价值观、知识上积极的再生产。当前,公众参与地球工程治理需要解决三个关键问题:跨越地球工程的知识鸿沟、确立广泛的参与原则、创新高效的组织形式。

地球工程知识产权的伦理挑战与出路

现有地球工程知识产权模式受到诸多质疑。传统用以辩护知识产权的经典理论,即"劳动获取理论"与"激励说",在论证地球工程知识产权时均面临困境。以洛克的"劳动获取理论"为其辩护,并不契合地球工程智力活动本质,还会引发与生存权的冲突以及阶级裂隙扩大等问题。以"激励说"论证其合理性,不足以解释地球工程研究的发展进程,且可能导致气候行动路线争夺的非正义以及知识产权的滥用。地球工程知识产权需要新的制度设计,以平衡"精神"与"金钱"。基于妥协的立场,本研究提出了"限定开放知识产权库"的建议。