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粤闽浙沿海重点城市道路交通节能减排路径

环境科学 2024年第5期45卷 3107-3118页

作者：徐艺诺翁大维王硕胡喜生王占永张园园张兰怡福建农林大学交通与土木工程学院福州350108

随着社会和经济的高速发展,能源消耗量快速增加,随之而来的污染问题也日益加剧.目前的研究主要集中于单一城市或长三角、珠三角和京津冀等中国三大经济圈的道路交通节能减排,缺乏对东南沿海经济圈的相关研究.粤闽浙三省位于我国东南沿... 详细信息

随着社会和经济的高速发展,能源消耗量快速增加,随之而来的污染问题也日益加剧.目前的研究主要集中于单一城市或长三角、珠三角和京津冀等中国三大经济圈的道路交通节能减排,缺乏对东南沿海经济圈的相关研究.粤闽浙三省位于我国东南沿海经济发展的核心地带,在其经济发展的同时不可避免地带来了能耗及排放问题.基于长期能源替代规划系统模型,构建了2015~2035年粤闽浙沿海重点城市道路交通基准情景(BAU)以及现有政策情景(EPS)和改进政策情景(MPS),其中,EPS和MPS均设置了车辆结构优化情景(VSO)、提高燃油经济性情景(IFE)和年均行驶里程减少情景(RDM).基于情景模拟,评估在各项政策和措施的作用下,粤闽浙沿海重点城市的道路交通节能减排潜力.结果表明,在一级情景中,改进政策情景对于节约能耗、碳减排以及污染物减排效果最好,相比于基准情景2035年其节能力度达75%,且对CO_(2)、CO、NO_(x)、PM_(2.5)和SO_(2)的排放削减力度分别达68%、59%、66%、70%和64%;在二级情景中,提升燃油经济性的改进情景对于节约能耗(削减30%)效果显著;车辆结构调整的改进情景(削减36%、30%、36%、26%和40%)和年均行驶里程减少的改进情景(削减37%、37%、36%、37%和36%)对于CO_(2)、CO、NO_(x)、PM_(2.5)和SO_(2)减排效果显著.

关键词：粤闽浙沿海重点城市长期能源替代规划系统模型(LEAP) 道路交通节能减排减排路径

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碳交易背景下中国华北地区碳代谢格局变化

环境科学 2024年第2期45卷 732-743页

作者：郑宏媚沈方许光耀关欣唐山师范学院资源管理系唐山市城市生态系统低碳转型仿真模拟及监测重点实验室唐山063000 华北理工大学艺术学院唐山063000

碳排放权交易市场作为推进美丽中国建设、实现降碳减污绿色发展的重要手段,成为当前研究的热点问题.为探究碳交易背景下华北地区试点区域及非试点区域碳代谢过程,以城市碳代谢理论为依据,采取投入产出分析和生态网络分析相结合的研究方... 详细信息

碳排放权交易市场作为推进美丽中国建设、实现降碳减污绿色发展的重要手段,成为当前研究的热点问题.为探究碳交易背景下华北地区试点区域及非试点区域碳代谢过程,以城市碳代谢理论为依据,采取投入产出分析和生态网络分析相结合的研究方法.结果表明,北京和天津作为早期交易试点区域,区域从2012年后呈现直接碳排放量稳步下降、隐含碳排放量缓慢增加趋势.试点产业部门直接排放量与隐含排放量变化趋势一致,其中煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业和非金属矿物制品业减排效应明显,而排放量较高的电力、热力的生产和供应业表现为增加趋势.部门隐含碳排放强度与隐含碳排放量变化趋势相似证实部门隐含增加值在交易过程中并未增加.高碳排放部门的隐含碳排放量主要由长度小于6的代谢路径所贡献,因此应重点关注部门间较短路径传递的商品或服务的“清洁化”.在交易政策实施以前,区域产业部门间跨区域贸易较少,表现为低碳排放产品交换;2012年以后,随着京津冀城市群协同发展以及华北地区不断构筑的区域经济发展新格局,促使区域间跨区域和跨部门贸易增加.以碳排放权交易制度为背景,构建识别系统内关键参与者及关键路径的方法体系,可为区域性政策实施及可持续发展提供科学的发展建议.

关键词：城市生态学碳代谢碳交易时空格局华北地区

北京市城市河流中抗生素的污染特征及多层次生态风险评估

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环境科学 2024年第6期45卷 3165-3175页

作者：赵晓帅郑其冰马瑞张恒陈苗郭昌胜邹平市生态环境监控中心邹平256200 滨州市生态环境局高新技术产业开发区分局滨州256623 中国环境科学研究院北京100012

为评估北京市河流中抗生素的污染特征和生态风险,利用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱检测了4类共35种常见抗生素的浓度水平,并利用风险商法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)评估了抗生素的生态风险.结果表明,北京市10条河流地表水中共检测... 详细信息

为评估北京市河流中抗生素的污染特征和生态风险,利用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱检测了4类共35种常见抗生素的浓度水平,并利用风险商法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)评估了抗生素的生态风险.结果表明,北京市10条河流地表水中共检测出33种抗生素,总浓度范围是N.D.~1573.57 ng·L^(-1),磺胺甲唑的浓度最高(N.D.~160.04 ng·L^(-1)),其次为磺胺嘧啶(0.09~147.90 ng·L^(-1))和氧氟沙星(0.28~94.72 ng·L^(-1)),其中检出率>50.0%的抗生素有16种;RQ法显示有12种抗生素存在生态风险,四环素、克拉霉素和甲氧苄氨嘧啶的风险最高,其风险商分别为3.99、1.86和1.01,污水处理厂出口的风险高于其所在河流干流的风险.四环素、克拉霉素和甲氧苄氨嘧啶的预测无效应浓度超标率均为2.3%,基于JPCs发现,克拉霉素的最大风险乘积为1.66%,对0.3%~7.0%的物种具有低等风险,其余抗生素的风险可忽略.抗生素的检出率、浓度分布、最敏感物种和物种敏感性分布对生态风险评估具有重要影响,采用多层次生态风险评估法能有效避免保护不足和过保护现象,有助于在全区域范围内对抗生素进行分级和分区管理.

关键词：北京市河流抗生素污染特征生态风险概率风险评估

2000～2020年辽宁省生态系统服务评估与多情景预测

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环境科学 2024年第7期45卷 4137-4151页

作者：赵恒谦刘哿杨姿涵刘轩绮苗群峰付含聪中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队

生态系统服务评估和预测在可持续地区发展和资源管理中扮演着关键角色.辽宁省作为中国东北地区的一个典型代表，在面临着城市化、工业化和农业现代化等快速发展的挑战同时，也迫切需要更深入地了解其生态系统的演化趋势以及对生态系统... 详细信息

生态系统服务评估和预测在可持续地区发展和资源管理中扮演着关键角色.辽宁省作为中国东北地区的一个典型代表，在面临着城市化、工业化和农业现代化等快速发展的挑战同时，也迫切需要更深入地了解其生态系统的演化趋势以及对生态系统服务的影响.以辽宁省2000～2020年土地利用变化情况为基础，利用InVEST-Markov-PLUS模型对辽宁省过去-未来的生态系统服务评估及多情景预测等开展了模拟研究，为更好地促进生态系统服务，推动辽宁省高质量均衡发展提供科学可靠的建议.结果发现：(1)2000～2020年，辽宁省碳储量和土壤保持量总体呈升高趋势，产水量呈现先降后升再降的波动降低态势.(2)辽宁省碳储量和土壤保持量呈现出东部山区和西部丘陵高，中部较低的趋势，产水量呈现出从东到西递减的趋势.(3)生态系统服务价值从5 479.44亿元上升到5 655.26亿元，总计上升了175.82亿元，且4种服务在研究时期内均有上升，文化服务变化最快.(4)2030年，辽宁省碳储量和土壤保持总量除生态保护情景外均有所下降，产水量除耕地保护情景有所上升，其他3种情景下均有所下降，研究区生态系统服务价值除经济优先情景外均有所上升.

关键词：生态系统服务评估 InVEST模型 Markov模型 PLUS模型多情景预测辽宁省

中国交通运输碳排放强度时空交互特征及跃迁机制

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环境科学 2024年第6期45卷 3433-3445页

作者：李健刘舒琪王晓祺天津理工大学管理学院天津300384 天津大学管理与经济学部天津300372

采取多种空间分析的方法,对2002~2020年交通运输业碳排放强度的时空交互特征进行剖析,通过得到的时空跃迁类型与面板分位数模型进行嵌套来探究其跃迁机制,最后根据不同的跃迁机制引入地理探测器模型来考察影响交通运输业碳排放强度的不... 详细信息

采取多种空间分析的方法,对2002~2020年交通运输业碳排放强度的时空交互特征进行剖析,通过得到的时空跃迁类型与面板分位数模型进行嵌套来探究其跃迁机制,最后根据不同的跃迁机制引入地理探测器模型来考察影响交通运输业碳排放强度的不同因素之间的交互作用效应.结果表明:①中国30个省区的交通运输业碳排放强度整体呈波动下降态势,在空间上的聚集水平也相对稳定.②ESTDA的时空交互特征表明,西北地区和周边邻接空间单位的关系不稳定,变化和波动较大.而东部沿海城市等经济发达地区已经形成了成熟的交通运输网络,因此局部空间格局也相对稳定,但仍有部分地区存在时空竞争性.③交通运输业碳排放强度时空跃迁可分为4类驱动或制约模式(人口-经济-城镇化制约模式;人口-经济-城镇化-设施制约模式;技术-消费-产业驱动模式和技术-产业-规制驱动模式).大部分省份受低分位制约和高分位驱动两种模式的影响,仅有少部分省份受高分位制约和低分位驱动的作用影响,且绝大多数属于西北或西南地区.④根据得出的交通运输业碳排放强度跃迁机制进一步引入地理探测器模型,注重多因子的协调发展,加强区域间协同治理.

关键词：交通运输业碳排放强度时空交互跃迁机制分位数回归地理探测器

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伊宁市夏季大气臭氧生成机制及减排策略

环境科学 2024年第2期45卷 668-677页

作者：王文婷谷超李丽明李新琪郑镇森耿春梅王晓丽杨文天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 新疆维吾尔自治区生态环境监测总站乌鲁木齐830011

为探究我国西北城市地区臭氧(O_(3))生成机制及减排策略,2021年夏季在伊宁市开展环境大气加强观测,基于0-D盒子模型(采用MCMv3.3.1化学机制)分析伊宁市大气O_(3)生成机制并初步探究大气O_(3)生成敏感性.结果表明:①由O_(3)生成潜势(OFP... 详细信息

为探究我国西北城市地区臭氧(O_(3))生成机制及减排策略,2021年夏季在伊宁市开展环境大气加强观测,基于0-D盒子模型(采用MCMv3.3.1化学机制)分析伊宁市大气O_(3)生成机制并初步探究大气O_(3)生成敏感性.结果表明:①由O_(3)生成潜势(OFP)、·OH反应速率(k·OH)和相对增量反应活性(RIR)这3个指标共同分析可知,烯烃、含氧挥发性有机物(OVOCs)和芳香烃是影响O_(3)生成的关键人为源挥发性有机物(AVOC)组分,且生物源挥发性有机物(BVOC)对O_(3)的生成贡献也不容忽视.基于RIR分析发现优控VOCs物种主要为乙醛、乙烯和丙烯等;②由盒子模型模拟可知,伊宁市O_(3)受到本地光化学生成和区域输出作用共同影响,且HO_(2)·+NO和·OH+NO_(2)反应途径分别对本地O_(3)光化学生成和去除贡献最大;③基于RIR(NO_(x))/RIR(AVOC)和EKMA共同表明,伊宁市夏季O_(3)生成主要处于过渡区且靠近VOCs控制区.不同削减情景模拟表明,AVOC和NO_(x)协同减排能有效降低当地O_(3)体积分数,其中AVOC减排效果更为明显.研究结果可为西北区域类似城市大气O_(3)污染管控提供支持.

关键词：臭氧(O_(3)) 0-D盒子模型 MCMv3.3.1化学机制 O_(3)生成敏感性减排情景模拟

基于时间序列分解的京津冀区域PM_(2.5)和O_(3)空间分布特征

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环境科学 2024年第5期45卷 2487-2496页

作者：姚青丁净杨旭蔡子颖韩素芹天津市环境气象中心中国气象局‐南开大学大气环境与健康研究联合实验室天津300074

京津冀区域大气污染分布呈现明显的空间差异,厘清不同时间尺度下PM_(2.5)和O_(3)浓度分布有助于制定科学有效的污染防控措施.采用STL方法分解PM_(2.5)和O_(3)浓度,获取长期分量、季节分量和短期分量,研究其变化趋势与空间分布特征.结果... 详细信息

京津冀区域大气污染分布呈现明显的空间差异,厘清不同时间尺度下PM_(2.5)和O_(3)浓度分布有助于制定科学有效的污染防控措施.采用STL方法分解PM_(2.5)和O_(3)浓度,获取长期分量、季节分量和短期分量,研究其变化趋势与空间分布特征.结果表明,2017~2021年京津冀区域PM_(2.5)浓度下降幅度高于O_(3),春、夏季PM_(2.5)和O_(3)浓度呈正相关,秋、冬季呈现负相关,短期分量和季节分量分别对PM_(2.5)和O_(3)浓度的贡献最大.PM_(2.5)的季节分量、短期分量以及O_(3)的长期分量和短期分量均存在2个主成分,对应河北省中南部和京津冀区域北部,在不同时间尺度上京津冀区域PM_(2.5)和O_(3)均存在次区域分布.与原始序列相比,长期分量能够更好地反映PM_(2.5)和O_(3)浓度的演变趋势;季节分量和短期分量的标准差可用于衡量各城市PM_(2.5)和O_(3)浓度波动情况,太行山前各城市PM_(2.5)浓度季节分量和短期分量标准差较高,唐山的O_(3)浓度短期分量的标准差最高.

关键词：时间序列分解 PM_(2.5) 臭氧(O_(3)) 京津冀区域空间分布

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关中地区大气臭氧污染变化特征及其来源解析

环境科学 2024年第7期45卷 3789-3798页

作者：王星霍艾迪吕继强赵志欣陈建钟芳倩杨璐莹杨磊长安大学水利与环境学院长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室陕西省西咸新区秦汉新城管理委员会

关中城市群发展基础较好和开发潜力较大，是中国西部地区的重要经济和文化中心.近年来关中地区空气质量的持续改善受到了近地面臭氧（O3）问题的显著影响，为采取有效措施防治O3污染，基于2018～2021年环境监测数据分析关中地区O3浓度... 详细信息

关中城市群发展基础较好和开发潜力较大，是中国西部地区的重要经济和文化中心.近年来关中地区空气质量的持续改善受到了近地面臭氧（O3）问题的显著影响，为采取有效措施防治O3污染，基于2018～2021年环境监测数据分析关中地区O3浓度年、月及日变化等特征规律；采用地理探测器研究O3浓度空间分异的驱动因素，通过后向轨迹模型和排放因子法等方法解析O3来源.结果表明，关中地区O3浓度日、月变化呈单峰型特征，日最高值出现在15:00，最低值出现在07:00，月均峰值出现在6月，谷值出现在12月，O3浓度夏季最高，春季次之、冬季最小；O3超标天数中以轻度污染为主，且中度及以上污染呈先下降后增加趋势；关中地区O3浓度主要与前体物和气象因素关系密切，且各因子交互作用的解释力显著大于单一因子；关中地区O3浓度区域传输主要受偏东向气流影响，其次是西北方向，潜在源区主要在河南省和湖北省；挥发性有机物（VOCs）本地主要来源为溶剂使用源、工艺过程源和移动源，氮氧化物（NOx）主要排放源为移动源和工业生产燃烧源.研究结果对关中地区O3科学防控具有指导意义.

关键词：臭氧(O3) 时序变化前体物来源解析关中地区

基于APCS-MLR模型的开封市公交站周边灰尘重金属源解析及健康风险评估

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环境科学 2024年第6期45卷 3502-3511页

作者：段海静申浩欣彭超月任翀王艳锋刘德新王玉龙郭瑞超马建华河南大学地理与环境学院开封475004 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004 河南大学土壤重金属污染控制与修复工程研究中心开封475004

为揭示城市交通系统对城市生态环境质量的影响,选择受交通影响扰动较强的环境指示物——公交站地表灰尘作为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-ASE)分别测定灰尘中8种重金属(V、Cr、Co、Ni... 详细信息

为揭示城市交通系统对城市生态环境质量的影响,选择受交通影响扰动较强的环境指示物——公交站地表灰尘作为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-ASE)分别测定灰尘中8种重金属(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb)含量,应用地累积指数和污染负荷指数法分析灰尘重金属的污染程度和空间分布特征,通过定性(相关性分析、主成分分析)和定量[绝对因子得分-多元线性回归模型(APCS-MLR)]相结合的方法开展公交站附近地表灰尘重金属来源探讨,应用克里格空间插值法明晰重金属不同来源的空间分布特征,利用美国环境保护署提出的健康风险评价模型来评价人体健康风险.结果表明,开封市公交站地表灰尘重金属ω(V)、ω(Cr)、ω(Co)、ω(Ni)、ω(Cu)、ω(Zn)、ω(Cd)和ω(Pb)平均值依次为:68.36、59.73、5.81、19.34、40.10、208.32、1.01和49.46 mg·kg^(-1),灰尘中重金属(Cd、Zn、Pb、Cu、Cr)含量平均值均高于开封市周边灰尘背景值,分别是背景值的3.37、2.70、2.01、1.95和1.28倍;8种重金属的地累积指数顺序为:Cd>Zn>Pb>Cu>Cr>V>Ni>Co,其中Cd、Zn、Cu和Pb属于轻度污染水平,其他元素为无污染;源解析结果显示,Cr、Co和Ni为自然源元素,Cu、Zn、Pb和Cd为交通源元素,V则来源于工业-自然混合源.APCS-MLR结果表明,4种来源的平均贡献率依次为自然源为34.17%,交通源为29.84%,工业-自然混合源为14.64%,未知源为21.35%,其中交通源贡献率空间分布规律与交通量及公交线路密集度分布趋势一致.由健康风险评价可知,儿童的总致癌风险指数和总非致癌风险指数均高于成人,Cr为主要的非致癌因子,Cd为主要的致癌因子,自然源和交通源分别对非致癌风险和致癌风险的贡献率最高.

关键词：灰尘重金属污染评价源解析健康风险公交车站