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海口市城区2021—2022年大气PM_(2.5)中主要重金属构成特征及健康风险评价

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中国热带医学 2024年第6期24卷 664-671页

作者：何昌华伍燕春杨夕曾月胡伟符桂林李永忠梅振坤封丹海南省疾病预防控制中心公共卫生研究所海南海口571129 海南省预防医学科学院海南海口571129 海南医学院公共卫生学院海南海口571199 天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院天津300072 文昌市疾病预防控制中心公共卫生科海南文昌571300

目的探析海口市大气细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))中主要重金属构成特征,并评估其对人体健康的潜在风险。方法于2021—2022年逐月在海口市典型城区采集环境大气PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱法(inductively co... 详细信息

目的探析海口市大气细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))中主要重金属构成特征,并评估其对人体健康的潜在风险。方法于2021—2022年逐月在海口市典型城区采集环境大气PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)测量样品中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、钒(V)、锌(Zn)9种重金属元素浓度,并结合健康风险模型进行健康风险评价。结果 2021—2022年海口市大气PM_(2.5)质量浓度为(20.506±13.054)μg/m^(3),范围为4.000~64.000μg/m^(3)。PM_(2.5)浓度呈现明显季节变化:冬季最高,秋、春季次之,夏季最低。9种重金属元素的总浓度范围为0.030~138.000 ng/m^(3),Zn、Mn、Pb含量最高,且在秋、冬两季表现较为突出。富集因子(enrichment factor,EF)分析表明Cd、Zn中度富集(10^(-5)~3.068×10^(-1)),HQ值大小顺序为Mn>Cd>Cr>As>Pb>V>Zn>Cu>Ni,总非致癌风险指数(total non-carcinogenic hazard index,HI)为0.171~0.361。Cr、As、Cd和Ni 4种具有致癌效应的重金属元素呼吸摄入终生增量致癌风险值(incremental lifetime carcinogenic risk,ILCR)范围为2.911×10^(-7)~1.558×10^(-5),ILCR依次降低;总致癌风险指数(total carcinogenic risk index,TR)为1.502×10^(-5)~3.169×10^(-5),HI和TR风险强度大小依次为儿童>成年男性>成年女性。结论海口市城区大气PM_(2.5)平均浓度低于《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中的24 h平均浓度一级限值(35μg/m^(3)),但与2021年WHO推荐控制标准(15μg/m^(3))还有一定差距。PM_(2.5)中检测的9种重金属元素非致癌健康风险均不显著,但Cr和As具有潜在致癌风险,且对儿童的风险较其他人群更为显著。

关键词： PM_(2.5) 重金属健康风险海口市

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中国地球系统科学的十年展望

科学通报 2024年

作者：汪品先郭正堂焦念志金之钧王成善同济大学海洋与地球科学学院中国科学院地质与地球物理研究所厦门大学碳中和创新研究中心北京大学能源研究院中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

最近,国家自然科学基金委员会和中国科学院联合出版了“中国地球系统科学2035发展战略”报告[1],展望了今后十年中国地球系统科学的发展重点.报告指出当今地球系统研究存在两大方向,在分析中国自然条件特色和地球科学现状和基础上,提出...

最近,国家自然科学基金委员会和中国科学院联合出版了“中国地球系统科学2035发展战略”报告[1],展望了今后十年中国地球系统科学的发展重点.报告指出当今地球系统研究存在两大方向,在分析中国自然条件特色和地球科学现状和基础上,提出了可能成为中国地球系统科学研究的三个突破口.1两大研究方向地球系统科学自从提出以来就有两种发展方向:一种以人类时间尺度为主,探索地球表层系统的过程;一种将时间扩大到地球演化的长尺度,从地球内外的驱动因素探索其演化过程.两者的服务重点各不相同:前者试图直接回答当前全球变暖、温室效应的科学问题,寻求社会可持续发展的途径,具有明确的应用价值,因而设有政府支持的大型计划,也是当前世界上的主流[2].

关键词：

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河南省肺癌空间分布格局及环境因素影响

地理学报 2022年第1期77卷 245-258页

作者：魏海涛刘岩田智慧王晓蕾赫晓慧韦晶郑州大学地球科学与技术学院郑州450000 郑州大学中国气象科学研究院郑州大学生态气象联合实验室郑州450000 北京师范大学遥感国家重点实验室全球变化与地球系统科学研究院北京100875 马里兰大学大气与海洋科学系地球系统科学跨学科研究中心美国马里兰20740

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,也是主要的肿瘤死因,河南省肺癌发病率和死亡率常年居恶性肿瘤首位,研究肺癌的空间分布格局及其与环境因子的关系对肺癌的相关防控工作意义重大。本文以2016—2018年河南省肺癌发病数据为研究对象,使用空间... 详细信息

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,也是主要的肿瘤死因,河南省肺癌发病率和死亡率常年居恶性肿瘤首位,研究肺癌的空间分布格局及其与环境因子的关系对肺癌的相关防控工作意义重大。本文以2016—2018年河南省肺癌发病数据为研究对象,使用空间自相关分析方法研究河南省肺癌的空间分布格局,基于地理探测器量化各个环境因子及其两两交互作用对肺癌发病率的解释力。结果表明:空间上肺癌具有明显的集聚特征,高发区集中分布于豫中、豫东和豫南的平原和盆地地区。在所选的12种环境因子中,PM2.5浓度、O_(3)浓度、年均风速、采矿业从业人员占比、人均GDP具有更高的决定力,人均GDP和医护人员占比则对多种要素的决定力均具有明显的非线性增强的作用。研究结果可以为河南省肺癌发病机理研究和相关防治工作提供科学支撑。

关键词：肺癌空间分布格局环境因子地理探测器河南

基于静风期污染物的PM_(2.5)排放清单空间精细化方法

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地球信息科学学报 2021年第11期23卷 1971-1983页

作者：钟雨桐韦晶郑月明阎福礼中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学北京100049 北京师范大学遥感国家重点实验室全球变化与地球系统科学研究院北京100875 马里兰大学大气与海洋科学系地球系统科学跨学科研究中心马里兰20740

有利气象条件之后的静风期,极大降低了PM_(2.5)跨区域传输的影响,能够揭示本地源的排放状况。本文尝试性引入了静风期污染物分布揭示本地源排放特征的概念,提出了一种基于遥感数据的PM_(2.5)排放清单空间精细化方法:首先,利用MODIS MCD1... 详细信息

有利气象条件之后的静风期,极大降低了PM_(2.5)跨区域传输的影响,能够揭示本地源的排放状况。本文尝试性引入了静风期污染物分布揭示本地源排放特征的概念,提出了一种基于遥感数据的PM_(2.5)排放清单空间精细化方法:首先,利用MODIS MCD19A2反演的ChinaHighPM_(2.5)数据,构建高时空分辨率PM_(2.5)数据融合方法;然后,构建唐山市有利气象条件之后的静风期污染物遴选方法(合理风向和风速:有利气象条件为东风,地面10 m高度风速大于3 m/s,其他风向,持续的较大风力5~10 m/s^(3)静风期风速小于1.5~2.0 m/s);其次,基于遴选的静风期PM;数据分配MEIC清单中的PM_(2.5)总排放量,同时对比传统插值方法:基于GDP、人口密度、路网、土地利用类型数据,实现清单各污染源PM;的1 km×1 km空间分配;最后,利用WRF-CMAQ模拟数据和地面台站实测数据进行真实性检验。研究结果表明:(1) PM_(2.5)数据填补融合方法能够有效提高PM;监测数据的时空分辨率,且与地面监测值显著相关(R^(2)=0.94,RMSE=4.64μg/m^(3),NMB=2%,NME=7%);(2)引入有利气象条件后的静风期概念,提出了静风期污染物的遴选方法,有效降低了PM;跨区域传输的影响,更好地反映了本地源排放的空间分布特征;(3) WRF-CMAQ模拟方法的精度验证结果表明,该方法较传统面积插值法NME降低7%,NMB降低10%,RMSE降低1.54μg/m^(3),R2提高11%。该方法为排放清单的空间精细化提供了新的研究思路。

关键词：大气污染排放清单空间精细化静风期 PM 卫星遥感真实性检验跨区域传输

典型水循环参数星载GNSS-R/SoOP-R遥感探测的研究现状

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 1-14页

作者：吴学睿宋少辉马文骁郭鹏胡小工严哲中国科学院上海天文台天文地球动力学研究中心上海200030 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 南京大学学科服务部江苏南京210093

全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术是利用导航卫星的反射信号进行遥感的一种新兴的对地观测方式,其在海洋领域的研究相对较早和成熟,但是近年来随着星载探测计划的发展,如英国的T... 详细信息

全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术是利用导航卫星的反射信号进行遥感的一种新兴的对地观测方式,其在海洋领域的研究相对较早和成熟,但是近年来随着星载探测计划的发展,如英国的TechDemoSat-1、美国的旋风全球导航卫星系统(cyclone GNSS,CYGNSS)以及中国的风云三号E星,其在陆地领域遥感研究的优势和潜质已经逐步显现。首先,总结了目前机理模型的研究现状;然后,回顾了星载GNSS-R及其他机会卫星反射信号遥感(signal of opportunity reflection remote sensing,SoOP-R)的典型陆面水循环参数的研究现状,以及GNSS-R技术在土壤水分、植被、地表冻融监测上的应用,并梳理了最新SoOP-R技术在根区土壤水分和雪水当量的研究现状;最后,总结了目前在前向机理模型研究和后续反演算法开发中存在的潜在问题,以期在一定程度上推动该项技术在水循环主要气候气象参数探测的发展。

关键词： GNSS-R SoOP-R 土壤水分植被地表冻融根区土壤水分雪水当量

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地球宜居性的深部驱动机制

科学通报 2024年第2期69卷 169-183页

作者：徐义刚黄小龙王强王煜李高军刘耘毛河光倪怀玮朱茂炎中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 南京大学地球科学与工程学院南京210023 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 北京高压科学研究中心北京100094 中国科学技术大学中国科学院壳幔物质与环境重点实验室合肥230026 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物和地层学国家重点实验室南京210080

除与太阳之间的距离和行星的大小有关外,地球之所以宜居的一个重要因素是其拥有动力十足的地球内部.与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同,本文认为地球深部驱动着对宜居环境至关重要的外部层圈,并提出地球内外层圈间的联动机... 详细信息

除与太阳之间的距离和行星的大小有关外,地球之所以宜居的一个重要因素是其拥有动力十足的地球内部.与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同,本文认为地球深部驱动着对宜居环境至关重要的外部层圈,并提出地球内外层圈间的联动机制是地球系统科学研究的突破口.在调研和评述的基础上,本文建议未来研究需要关注早期地球、地磁场、深地挥发分循环、超级火山、深地新化学反应和地质空调器等方向,围绕地球宜居性的深部驱动机制这一主题,开展地球固体层圈与流体层圈的整合研究,助力我国地球科学研究从单一学科研究向多学科交叉融合研究的转变,推动我国固体地球科学从跟踪前沿向开拓前沿的跨越式发展.

关键词：地球宜居性深部引擎深地过程层圈相互作用地球系统科学

多源土地利用数据下景观格局对径流-泥沙影响的不确定性研究——以鄱阳湖区虎山流域为例

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生态学报 2024年

作者：魏冲董晓华马耀明彭涛喻丹冷梦辉三峡大学水利与环境学院三峡库区生态环境教育工程研究中心中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室地气作用与气候效应团队中国科学院大学地球与行星科学学院兰州大学大气科学学院西藏珠穆朗玛特殊大气过程与环境变化国家野外科学观测研究站中国科学院加德满都科教中心中国科学院中国-巴基斯坦地球科学研究中心

景观格局是表征土地利用（LUCC）空间分布特征的重要指标，人类活动导致的景观格局变化是改变流域径流-泥沙过程的重要因素之一。现有研究仅采用单一来源的LUCC产品探究景观格局对径流-泥沙过程的影响，忽略了不同LUCC产品给研究带来的... 详细信息

景观格局是表征土地利用（LUCC）空间分布特征的重要指标，人类活动导致的景观格局变化是改变流域径流-泥沙过程的重要因素之一。现有研究仅采用单一来源的LUCC产品探究景观格局对径流-泥沙过程的影响，忽略了不同LUCC产品给研究带来的不确定性。本文以鄱阳湖区饶河上游虎山流域为研究对象，基于1963—2022年气象水文数据和3种同分辨率的1990—2020年七期LUCC产品，分析流域降雨、径流、输沙和土地利用的变化特征，并结合相关分析和偏最小二乘回归法（PLSR）探究景观格局变化对径流-泥沙特征的影响及其不确定性。研究发现，1963—2022年，虎山流域年输沙模数（STM）和含沙量（SSC）呈显著增长趋势（P研究区景观的最大斑块面积有所减小，景观破碎度有轻微增长，景观多样性有一定的增加。不同LUCC产品下得到的景观格局对径流-泥沙的影响存在差异，所有产品一致的结论是：斑块密度（PD）和蔓延度指数（CONTAG）与RD、STM和SSC呈负相关关系，边缘密度（ED）、Shannon多样性指数（SHDI）和Shannon均匀度指数（SHEI）与STM和SSC呈正相关关系；PLSR模型显示最大斑块占景观面积比例、斑块结合度、景观分割度、SHDI和修正的Simpson均匀度指数（MSIEI）对RD、STM和SSC的变化具有重要意义。选用ED表征面积-边缘特征、选用PD和CONTAG表示聚散度特征以及选用SHDI和SHEI表征多样性特征可以相对减少LUCC产品对研究结果带来的不确定性。通过增加流域内林地与耕地之间的连通性，减少零散分布的耕地，尽可能避免两种景观类型之间的相互转换，可以减少景观破碎化程度，缓解流域土壤侵蚀。研究成果可为鄱阳湖区水土流失防治及生态文明建设提供参考。

关键词：景观格局多源土地利用数据土壤侵蚀偏最小二乘回归鄱阳湖区

SiteWise评估原位化学氧化修复地下水污染环境足迹研究

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土壤学报 2024年

作者：刘鹏桑春晖张红振肖萌孟豪李香兰北京师范大学地理科学学部全球变化与地球系统科学研究院北京建工环境修复股份有限公司生态环境部环境规划院土壤保护与景观设计中心

污染场地原位化学氧化修复技术（ISCO）的环境足迹评估对推动绿色可持续修复具有重要的科研价值与实践意义。以华北某氯代烃污染场地为研究对象，地下水ISCO修复分为材料消耗、运输过程、修复过程和样品测试四个环节，采用SiteWiseTM工... 详细信息

污染场地原位化学氧化修复技术（ISCO）的环境足迹评估对推动绿色可持续修复具有重要的科研价值与实践意义。以华北某氯代烃污染场地为研究对象，地下水ISCO修复分为材料消耗、运输过程、修复过程和样品测试四个环节，采用SiteWiseTM工具开展环境足迹评估。结果表明，采用ISCO技术修复7.38万m3污染含水层，温室气体（GHG）排放1 261 t CO2-eq、总能耗16 876 GJ、硫氧化物（SOx）排放4 096kg、氮氧化物（NOx）排放2 678 kg、可吸入颗粒物（PM10）排放912 kg，其环境足迹主要来自材料过硫酸钠和氢氧化钠的使用，施工电能消耗造成了较高的大气污染物排放。蒙特卡洛分析结果表明，温室气体排放量的变异系数低于10%，不确定性来源主要包括ISCO冗余设计以及国内外机械效率和排放因子等方面差别较大。SiteWiseTM工具对中国污染场地ISCO修复工程的环境足迹评估具有参考价值，未来研究工作中应考虑机械类型与效率、排放因子和计量单位等进行本土化更新，以更适用于我国污染场地环境足迹评估工作。

关键词：氯代烃生命周期分析温室气体原位化学氧化(ISCO)

基于方志史料的明至民国时期长江中下游地区纸质物产研究

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中国造纸 2024年第10期 158-164页

作者：刘海峰肖坤席光兰江苏科技大学科学技术史研究所国家文物局考古研究中心

本课题基于方志史料，搜集了长江中下游地区纸质物产信息，系统梳理了长江中下游地区明至民国时期纸质物产的种类及其产地的时空分布信息，并对该地区纸质物产种类及其产地的分布特征和成因进行了初步探讨。结果表明，长江中下游地区纸... 详细信息

本课题基于方志史料，搜集了长江中下游地区纸质物产信息，系统梳理了长江中下游地区明至民国时期纸质物产的种类及其产地的时空分布信息，并对该地区纸质物产种类及其产地的分布特征和成因进行了初步探讨。结果表明，长江中下游地区纸质物产分布广泛，共搜集到产地信息237条，其中以湖南最为丰富。同时，长江中下游地区纸质物产种类丰富，包括皮纸、竹纸、草纸、棉纸和火纸等。清代和民国时期纸质物产种类则从传统的皮纸、草纸发展到竹纸再到多种原料混合造纸，质量也显著提高，是自然资源综合利用和工艺技术提高的共同结果。

关键词：地方志纸质物产长江中下游明至民国时期