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Chinese Science Bulletin 2008年第5期53卷 751-758页

作者： LIU JiYuan shi huading QI YongQing ZHUANG DaFang HU YunFeng Institute of Geographic Sciences and Resources Research Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 China Chinese Research Academy of Environmental Sciences Beijing 100012 China

Wind erosion is one of the major environmental problems in semi-arid and arid regions. Here we es- tablished the Tariat-Xilin Gol transect from northwest to southeast across the Mongolian Plateau, and selected seven sampling sites along the transect. We then estimated the soil wind erosion rates by using the ^(137)Cs tracing technique and examined their spatial dynamics. Our results showed that the ^(137)Cs inventories of sampling sites ranged from 265.63±44.91 to 1279.54±166.53 Bq·m^(-2), and the wind erosion rates varied from 64.58 to 419.63 t·km^(-2)·a^(-1) accordingly. In the Mongolia section of the transect (from Tariat to Sainshand), the wind erosion rate increased gradually with vegetation type and climatic regimes; the wind erosion process was controlled by physical factors such as annual precipitation and vegetation coverage, etc., and the impact of human activities was negligible. While in the China section of the transect (Inner Mongolia), the wind erosion rates of Xilin Hot and Zhengxiangbai Banner were thrice as much as those of Bayannur of Mongolia, although these three sites were all dominated by typical steppe. Besides the physical factors, higher population density and livestock carrying level should be responsible for the higher wind erosion rates in these two regions of Inner Mongolia.

关键词：蒙古高原风蚀铯同位素追踪技术环境恶化

Using ^(137)Cs tracing technique to estimate wind erosion rates in the typical steppe region, northern Mongolian Plateau

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Chinese Science Bulletin 2008年第9期53卷 1423-1430页

作者： QI YongQing LIU JiYuan shi huading HU YunFeng ZHUANG DaFang Institute of Geographic Sciences and Resources Research Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 China Chinese Research Academy of Environmental Sciences Beijing 100012 China

Wind erosion is one of the major factors of land degradation in the typical steppe region, northern Mongolian Plateau. Using 137Cs tracing technique, we estimated the wind erosion rates of different pastures and abandoned farmland at Bayannur and Karakorum in Mongolia. The pastures and cutting grassland at Bayannur were slightly eroded by wind, with the rates of 64.58-169.07 t·km?2·a?1. The abandoned farmland in Karakorum, however, was strongly eroded by wind, with annual surface soil loss of 4.05 mm·a?1, and wind erosion rates up to 6723.06 t·km?2·a?1. The total loss of surface soil due to wind erosion has been 17.4 cm since the cultivation of the steppe land in the 1960s. The wind ero- sion rate at the abandoned farmland was much higher than that at the typical steppe sites, showing that the cultivation led to serious wind erosion in the typical steppe region, northern Mongolian Plateau. By contrast, traditional livestock grazing resulted in less disturbance to the surface soil, and did not in- duce to devastating wind erosion, which plays an important role in maintaining the stability of the steppe ecosystem in the northern Mongolian Plateau.

关键词：蒙古高原北部草原风蚀铯元素跟踪技术

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低碳经济模型管理与应用系统开发

资源科学 2011年第4期33卷 659-663页

作者：王占刚师华定付加锋北京交通大学计算机学院北京100044 中国环境科学研究院北京100012

促进中国低碳经济发展是应对气候变化,实现社会经济可持续发展的有效途径。提出了中国低碳经济模型管理与应用框架结构。基于宏观经济模块、政策分析模块、动态模块和碳排放模块对低碳经济模型进行管理。提出了低碳经济能力评价算法,该... 详细信息

促进中国低碳经济发展是应对气候变化,实现社会经济可持续发展的有效途径。提出了中国低碳经济模型管理与应用框架结构。基于宏观经济模块、政策分析模块、动态模块和碳排放模块对低碳经济模型进行管理。提出了低碳经济能力评价算法,该算法可以根据不同输入数据实现动态评价功能并进行空间可视化分析。设定4种情景进行情景计算,基准情景、结构优化情景、政策情景和倒逼情景。在4种情景中,可以设定不同的年份,参考GDP增速,假定产业结构和能源结构,通过计算得出指定情景下的低碳指标,以此确定是否达到低碳的结果。针对低碳经济数据进行数理统计,获得不同指标间的关系与变化趋势。另外,将基于低碳经济模型计算获得的数据与空间信息进行关联,可以直观反映不同区域低碳经济发展的状态与变化,为经济发展和保护环境提供技术支持。经系统验证,证明该系统能满足实际需求。

关键词：低碳经济模型模型管理低碳经济能力评价情景计算模型应用

基于全生命周期评价的电力企业碳足迹评估——以山西省吕梁市某燃煤电厂为例

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资源科学 2011年第4期33卷 653-658页

作者：刘韵师华定曾贤刚中国环境科学研究院北京100012 中国人民大学环境学院北京100872

随着气候变化越来越成为国际国内各界关注的焦点,一个新的概念——"碳足迹"应运而生。碳足迹是从消费端出发的CO_2排放量,用来衡量人类生产生活中的能源活动排碳对气候变化的影响,比传统意义上的碳排量更加形象而科学。在我国,电力行业... 详细信息

随着气候变化越来越成为国际国内各界关注的焦点,一个新的概念——"碳足迹"应运而生。碳足迹是从消费端出发的CO_2排放量,用来衡量人类生产生活中的能源活动排碳对气候变化的影响,比传统意义上的碳排量更加形象而科学。在我国,电力行业作为CO_2减排的主力军,减排任务十分艰巨。因此,了解电力企业的碳足迹情况对于电力企业的节能减排有着指导性的意义。文章基于碳足迹评估核算的理论,采用全生命周期法,自下而上,以山西省吕梁市某燃煤电厂为案例,对其碳足迹进行分析评估,得到企业全生命周期中的碳足迹分布,发现电力企业的碳减排潜力主要在于锅炉燃煤和煤炭开采,但在运输、尾气脱硫等部分的碳排放绝对量也是不可忽视的,电力企业在节能减排时应全面统筹,有的放矢。

关键词：电力企业碳足迹评估全生命周期吕梁市

乐安河流域农用地表层土壤重金属污染评价及来源分析

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环境化学 2021年第9期40卷 2658-2666页

作者：任加国王越师华定刘孝阳山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所北京100012

为探究乐安河流域农用地土壤重金属污染状况及污染来源,采用潜在生态风险指数法对流域内的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素含量进行评价,并通过主成分分析及单因素方差分析来判断8种重金属污染的来源.结果表明,研究区内C... 详细信息

为探究乐安河流域农用地土壤重金属污染状况及污染来源,采用潜在生态风险指数法对流域内的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素含量进行评价,并通过主成分分析及单因素方差分析来判断8种重金属污染的来源.结果表明,研究区内Cd含量超筛选值的点位占比为63.32%,污染情况较为严重,Cu含量超筛选值的点位占比为15.16%,存在轻微污染,其余6种元素超筛选值点位占比均小于4%,基本无污染;研究区内的Cd属于强生态危害,Hg属于中等生态危害,其余6种元素均属于轻微生态危害. 8种元素综合后属于中等生态危害;研究区内农用地表层土壤中8种重金属元素的全部信息可由3个主成分来反映,所代表的实际意义按贡献率排序分别是有色金属冶炼活动、有色金属矿采选、工业活动产生的废水;研究区内Cd、Pb污染的主要来源为有色金属冶炼活动;Hg污染的主要来源为污水处理厂的工业废水处理活动;As污染的主要来源为土砂石和有色金属矿产的采选活动;Cr、Ni污染的主要来源为生活垃圾填埋焚烧和有色金属矿采选活动;各企业和设施周边的Cu、Zn含量无明显差别,故暂无法将Cu、Zn的主要来源具体到某一类企业或设施.

关键词：乐安河流域重金属污染潜在生态风险评价主成分分析

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华北地区农田土壤镉来源及大气沉降的贡献

农业环境科学学报 2022年第8期41卷 1698-1708页

作者：刘进潘月鹏师华定中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

为研究农田土壤重金属镉(Cd)的来源,采用源清单法统计了华北地区(北京、天津、河北和山东)大气沉降、灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥5种途径对农田土壤Cd的输入量。结果表明:2005—2009年华北农田土壤Cd的输入量范围为1.56~2.63... 详细信息

为研究农田土壤重金属镉(Cd)的来源,采用源清单法统计了华北地区(北京、天津、河北和山东)大气沉降、灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥5种途径对农田土壤Cd的输入量。结果表明:2005—2009年华北农田土壤Cd的输入量范围为1.56~2.63 mg·m^(-2)·a^(-1),其中灌溉水输入贡献最大(63.0%),其次为大气沉降(30.9%)、畜禽粪便(5.2%)、化肥施用(0.6%)和市政污泥(0.3%)。2015—2019年华北农田Cd的输入量减小为0.22~0.35 mg·m^(-2)·a^(-1),其主要来源变为大气沉降,贡献占比56.5%;灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥占比分别为13.7%、23.8%、3.9%和2.1%。除了化肥施用,其他4种源的Cd输入量在过去15 a中均呈现不同程度的下降趋势,大气沉降取代灌溉水成为近年来华北地区农田土壤Cd的主要来源。

关键词：镉农田土壤源清单大气沉降华北地区

湘江子流域重点污染企业影响区土壤重金属镉污染源识别

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环境科学研究 2020年第4期33卷 1013-1020页

作者：于靖靖师华定王明浩刘孝阳中国环境科学研究院土壤与固废环境研究所北京100012 .生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 清华大学环境学院北京100084

土壤重金属Cd(镉)是威胁人类健康最严重的重金属污染元素之一.土壤Cd污染来源复杂,明确土壤重金属分布特征,探索重点污染企业影响区土壤重金属源解析方法,对土壤Cd污染防治具有重要意义.2018年5—9月,以湘江流域头山、大河滩两个子流域... 详细信息

土壤重金属Cd(镉)是威胁人类健康最严重的重金属污染元素之一.土壤Cd污染来源复杂,明确土壤重金属分布特征,探索重点污染企业影响区土壤重金属源解析方法,对土壤Cd污染防治具有重要意义.2018年5—9月,以湘江流域头山、大河滩两个子流域为研究对象,采用系统布点法,借助2 km×2 km的网格在研究区内均匀布点共计2638个,分析重点污染企业对土壤Cd污染的影响及w(Cd)的空间分布特征,并借助双变量局部莫兰指数方法(bivariate local Moran′s I)、广义加性模型(GAM)量化土壤中w(Cd)与企业分布的空间相关性及不同行业源的贡献率.结果表明:①研究区土壤中w(Cd)为0.032~14.01 mg kg,平均值(0.63 mg kg)较高,高值区主要分布在研究区西部,低值区位于研究区东部.②研究区重点污染企业总体聚集程度不高(Moran′s I=0.45),而分行业企业呈显著的高聚集分布(0.88≤Moran′s I≤0.97)特征,尤其是冶炼与压延加工业的集聚性最为明显.③土壤中w(Cd)与不同行业的空间相关聚类分析发现,存在较大区域的H-H〔土壤w(Cd)高值与企业高密度〕聚类分布,说明土壤中w(Cd)受企业分布的影响较大,在企业集聚区存在较多的土壤w(Cd)高值区.④在企业影响区内,土壤w(Cd)分布受行业影响排序依次为采选业>化学品制造业>冶炼和压延加工业>其他行业,其方差解释率分别为51.2%、48.0%、46.2%、19.3%.研究显示,研究区土壤中w(Cd)分布受企业的影响明显,在污染源识别中采选业对土壤Cd污染影响最突出,研究结果可为湘江流域土壤重金属污染防治和企业污染源的管理提供依据.

关键词：土壤 Cd 企业影响区空间相关法源解析湘江流域

基于受体模型与地统计的耕地土壤重金属污染源解析

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环境科学研究 2021年第12期34卷 2962-2969页

作者：吕柏楠王超师华定李明秋河南理工大学河南焦作454003 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

为探明云南金子河流域耕地土壤重金属污染现状与主要来源,有效开展土壤污染防治,通过土壤采样与数据统计分析评价了金子河流域典型耕地的重金属污染风险,采用指示克里格方法阐明了研究区重金属元素的空间分布,使用主成分分析-多元线性回... 详细信息

为探明云南金子河流域耕地土壤重金属污染现状与主要来源,有效开展土壤污染防治,通过土壤采样与数据统计分析评价了金子河流域典型耕地的重金属污染风险,采用指示克里格方法阐明了研究区重金属元素的空间分布,使用主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型进行土壤重金属源解析,并量化其贡献率.内梅罗综合污染指数法评价结果表明,本研究区中90.79%的土壤点位为重度污染,土壤整体处于重度污染水平.指示克里格插值结果显示,元素Cd、As、Pb污染的高概率区域主要分布在研究区西部与西南部,Cd、Pb污染的高概率区域主要分布在研究区北部,而Cd、As、Pb污染的低概率区域主要分布在研究区东部及东南部.PCA-MLR模型解析重金属污染来源包括:研究区整体自然源贡献率为12.79%,工业源贡献率为87.21%;东岸自然源、工业源贡献率分别为92.46%、7.54%,西岸自然源、工业源贡献率分别为8.98%、91.02%.研究显示,金子河流域西岸区域的重金属污染风险明显高于东岸区域,分区域进行源解析可以有效揭示局部污染特性,更为准确地识别污染来源.

关键词：土壤重金属源解析指示克里格插值主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型金子河流域

湖南省某典型流域农用地土壤重金属污染及影响因素

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环境科学研究 2021年第3期34卷 715-724页

作者：沈洪艳安冉师华定刘孝阳张安迪河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050018 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国环境科学研究院土壤与固废环境研究所北京100012 北京信息科技大学北京100101

农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,是维系“菜篮子”工程、保障“吃的放心”的重要基础,近年来受到广泛关注.为探明农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因子,以污染问题突出、地势起伏较大、水网密布的我国湖南省某典型流域为研... 详细信息

农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,是维系“菜篮子”工程、保障“吃的放心”的重要基础,近年来受到广泛关注.为探明农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因子,以污染问题突出、地势起伏较大、水网密布的我国湖南省某典型流域为研究区,以流域主干河流沿线的农田土壤为研究对象,借助单因子指数、内梅罗指数和潜在生态危害指数,综合评价土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr这5种重金属的污染状况;结合多元统计分析与地统计分析的方法,分析土地利用类型、地形因子与重金属含量的关系,并对土壤重金属空间分布和污染来源进行探究.结果表明:①研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr的平均含量分别为1.59、0.19、33.01、229.95、72.78 mg kg.其中,Cd、As、Pb的平均含量均超过研究区土壤背景值.②内梅罗指数分析显示,研究区中77.16%的土壤点位评价结果为重度污染;与GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中农用地土壤污染风险管制值相比,土壤点位中Cd、As、Pb超标现象突出,主要分布于流域上游西部;综合潜在生态危害评价结果表明,3.05%的土壤点位表现为强生态风险及以上.③不同土地利用类型中,土壤重金属含量存在显著差异.旱地、水田、果园土壤中Cd、Hg、As、Pb的含量依次降低.高程与各重金属(除Hg外)含量均呈显著相关(P<0.05),坡度、坡向与各重金属含量的相关性均不显著(P<0.05).④源解析结果表明,流域农田土壤中Cd、As、Pb受到工业生产活动、交通运输、农业活动的综合影响,Hg、Cr主要来源于成土母质等自然因素.研究显示,研究区土壤中重金属存在一定程度的污染,重金属富集受土地利用类型、高程及人为因素的影响较明显.

关键词：农田土壤污染评价空间分布流域重金属

露天矿区土地复垦及生态重建数据库的设计与实现

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地球信息科学 2005年第4期7卷 81-85页

作者：师华定王立白中科中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 北京市昌平区国土资源局北京102200 中国地质大学北京100083

矿区土地复垦与生态重建研究以及复垦模式的验证、推广,都需要借助数据库技术对多年研究数据进行有效的组织管理。本文论述了土地复垦与生态重建数据库设计过程中的用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及数据库... 详细信息

矿区土地复垦与生态重建研究以及复垦模式的验证、推广,都需要借助数据库技术对多年研究数据进行有效的组织管理。本文论述了土地复垦与生态重建数据库设计过程中的用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及数据库的实施与维护。该研究促进了矿区土地复垦与生态重建工作的信息化。

关键词：土地复垦生态重建数据库