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柴油车尾气氧化催化剂硫磷中毒研究进展

石油炼制与化工 2024年第2期55卷 23-35页

作者：刘丛玮王猛张燕单文坡中国科学院城市环境研究所中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361021 中国科学院大学中国科学院城市环境研究所宁波观测研究站浙江省城市环境过程与污染控制重点实验室

柴油车尾气氧化催化剂(DOC)是柴油车污染物排放后处理系统的重要组成部分,主要作用是有效去除未完全燃烧产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并将部分一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO_(2)),促进后续柴油颗粒捕集器(DPF)再生和氨选择性... 详细信息

柴油车尾气氧化催化剂(DOC)是柴油车污染物排放后处理系统的重要组成部分,主要作用是有效去除未完全燃烧产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并将部分一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO_(2)),促进后续柴油颗粒捕集器(DPF)再生和氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)反应。但在实际运行时,处于整个后处理系统最前端的DOC不可避免地会受到柴油以及润滑油中硫化物和磷化物的毒化,从而影响催化剂后处理的净化效率。本文从硫磷对DOC催化性能的影响、硫磷中毒机制和缓解硫磷中毒策略3个方面详细综述了DOC催化剂硫、磷及硫磷复合中毒的研究进展,并针对DOC硫、磷中毒的科学研究与实际应用之间存在的差距,展望了未来抗硫磷中毒DOC催化剂的发展方向。

关键词：柴油车尾气氧化催化剂硫磷中毒中毒机制缓解中毒策略

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关于设立面向全球科学研究基金的思考与建议

中国科学基金 2024年第1期38卷 193-199页

作者：傅伯杰张军泽姜维吕一河朱永官中国科学院生态环境研究中心/城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院城市环境研究所/中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021

气候变化、健康危机和粮食安全等问题通常会超越国家间的地理边界,是典型的全球性挑战。随着不同挑战的日益加剧,设立全球科学研究基金已成为推动科技进步、探索创新解决方案和加强伙伴关系的重要手段。在此背景下,“研究设立面向全球... 详细信息

气候变化、健康危机和粮食安全等问题通常会超越国家间的地理边界,是典型的全球性挑战。随着不同挑战的日益加剧,设立全球科学研究基金已成为推动科技进步、探索创新解决方案和加强伙伴关系的重要手段。在此背景下,“研究设立面向全球的科学研究基金”是我国“十四五”时期(2021—2025年)完善科技创新体制的重要举措。为推进这一举措落实,本文在分析主要发达国家(美国、加拿大、英国、德国、日本、澳大利亚)和欧盟针对全球挑战的科研基金资助经验和广泛调研研讨的基础上,从人才项目、研究项目和大科学装置项目三个方面提出了我国未来设立面向全球的科学研究基金的建议,并探讨了相应的遴选、评估和管理机制,以期促进我国科研资助体系的创新发展,逐步提升我国在全球挑战研究中的国际影响力。

关键词：全球挑战全球科研基金资助体系管理机制

天津冬季两个典型污染过程高浓度无机气溶胶成因及来源分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2581-2595页

作者：卢苗苗韩素芹刘可欣唐晓孔磊丁净樊文雁王自发天津市环境气象中心天津300074 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 南开大学环境科学与工程学院天津市城市交通污染防治研究重点实验室天津300071 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 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

无机气溶胶是天津冬季霾天出现的主要成分,研究挑选了2020年1月污染天中两个典型的高浓度无机气溶胶(SIA)过程(CASE1和CASE2),利用观测数据和耦合了在线污染物来源追踪方法的大气化学传输模式NAQPMS综合探究了气象要素、区域输送和化学... 详细信息

无机气溶胶是天津冬季霾天出现的主要成分,研究挑选了2020年1月污染天中两个典型的高浓度无机气溶胶(SIA)过程(CASE1和CASE2),利用观测数据和耦合了在线污染物来源追踪方法的大气化学传输模式NAQPMS综合探究了气象要素、区域输送和化学过程的影响.两个过程的ρ(SIA)均值分别为76.8μg·m^(−3)和66.0μg·m^(−3),硝酸盐浓度高于硫酸盐和铵盐,均为硝酸盐为主导的污染过程.气象条件影响了无机气溶胶的生成,CASE1过程ρ(SIA)>80μg·m^(−3)对应的温度和相对湿度区间分别是[−6℃,0℃]、[2℃,4℃]和[50%,60%]、[80%,100%];CASE2过程对应的温度和相对湿度区间分别是[2℃,4℃]和[60%,70%].外来源对CASE1和CASE2过程SIA的平均贡献率为62.3%和22.1%,分别为区域传输主导和局地生成主导过程.CASE1本地排放对硝酸盐和硫酸盐的贡献分别为16.2μg·m^(−3)和8.2μg·m^(−3),均高于外来源的贡献(31.7μg·m^(−3)和8.8μg·m^(−3));CASE2过程本地排放对硝酸盐和硫酸盐的贡献分别为29.3μg·m^(−3)和25.1μg·m^(−3),而外来源的贡献为8.1μg·m^(−3)和9.4μg·m^(−3).这表明CASE1本地生成和外来源输送贡献造成硝酸盐高于硫酸盐浓度,而CASE2仅本地源造成硝酸盐浓度高于硫酸盐.两个污染过程气相氧化反应是无机气溶胶生成的首要来源,贡献率分别为48.9%和57.8%;非均相反应也是重要过程,对SIA的贡献率分别为48.1%和42.2%;液相反应的影响小.

关键词：无机气溶胶气象因素区域传输化学过程天津

厦门市空气微生物的时空分布特征及其影响因素

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微生物学通报 2024年第6期51卷 1950-1969页

作者：廖明宇李姜维李来一叶红崔胜辉洪有为于昌平胡安谊中国科学院城市环境研究所城市污染物转化重点实验室福建厦门361021 中国科学院大学北京100049 福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 中国科学院城市环境研究所环境与健康重点实验室福建厦门361021 中国科学院城市环境研究所中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361021 宁波(北仑)中科海西产业技术创新中心浙江宁波315800

【背景】城市环境中空气微生物的丰度、群落组成及其传输、扩散受区域环境和气象条件等多种因素的综合影响,并深刻影响着城市环境安全和居民健康。【目的】研究福建厦门不同季节、城市功能区和行政区空气细菌和真菌丰度和群落组成的时... 详细信息

【背景】城市环境中空气微生物的丰度、群落组成及其传输、扩散受区域环境和气象条件等多种因素的综合影响,并深刻影响着城市环境安全和居民健康。【目的】研究福建厦门不同季节、城市功能区和行政区空气细菌和真菌丰度和群落组成的时空分布特征,探讨影响空气微生物群落时空变化的主要影响因素,评估病原菌的潜在风险。【方法】采用大容量生物气溶胶采样器,于2021年夏季和2022年冬季在厦门市多个城市功能区采集了生物气溶胶样品,利用实时荧光定量PCR技术分析不同功能区和行政区空气细菌和真菌的绝对丰度,并探究其与环境因子的相关性;利用宏基因组测序技术分析厦门岛和同安区细菌群落组成,并开展潜在病原菌的风险评估。【结果】细菌绝对丰度在夏冬两季之间存在显著性差异(P大气多个环境参数(NO2、PM2.5、SO2、温度和相对湿度)有显著相关,而真菌仅与温度有显著正相关(P城市相比,厦门市空气微生物的绝对丰度较低;空气细菌与真菌绝对丰度具有明显的空间差异;空气细菌绝对丰度具有明显的季节差异;厦门空气细菌和真菌的绝对丰度与环境因子息息相关,但其关键影响因子不尽相同。厦门岛和同安区的菌群组成具有较为稳定的时空分布特征,但潜在病原菌的风险冬季高于夏季,工业区高于公园。

关键词：空气微生物丰度实时荧光定量PCR 时空分布影响因素

藏东南地区树木生长对大气和土壤湿度的响应差异

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第四纪研究 2024年

作者：安文玲许晨曦中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室中国科学院生物演化与环境卓越创新中心

在大气二氧化碳浓度(CO2)升高和全球变暖背景下,大气饱和水汽压差(VPD)和土壤湿度对树木生长的影响得到广泛的关注。青藏高原东南部森林生态系统对全球变化响应敏感,随着温度迅速升高和南亚夏季风降水减少,干湿变化对区域森林生态系统... 详细信息

在大气二氧化碳浓度(CO2)升高和全球变暖背景下,大气饱和水汽压差(VPD)和土壤湿度对树木生长的影响得到广泛的关注。青藏高原东南部森林生态系统对全球变化响应敏感,随着温度迅速升高和南亚夏季风降水减少,干湿变化对区域森林生态系统的影响逐渐引起学术界的重视。然而,树木生长对大气和土壤湿度的响应特征依然未知。本研究使用藏东南地区28个样点的树轮宽度序列,分析了1960年以来树木生长与大气和土壤湿度在不同季节和时段的关系。研究发现,生长季早期,树木生长主要受到VPD的限制,而在生长季中晚期,则主要受到土壤湿度的控制。同时,VPD与树木生长的关系存在季节上的转变,即生长季早期,VPD与树木生长呈负相关,而在生长季中期转变为正相关。这种现象可能与生长季早期VPD值较高,气孔关闭导致树木生长下降;而生长季中期,VPD值较低,且不再是主要控制因子,较低的VPD对蒸腾有促进作用,而且温度的升高会有利于形成层分裂分化,从而促进树木生长。从长时间尺度上来看,树木生长与VPD和土壤湿度的关系并不稳定。1978年后的大气和土壤干旱可能造成了树木生长与VPD关系的减弱,使得树木生长与土壤湿度关系增强,树木生长更依赖于土壤湿度的变化。

关键词：藏东南树木生长大气饱和水汽压差土壤湿度

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菌根真菌在陆地生态系统碳循环中的作用

植物生态学报 2024年第1期48卷 1-20页

作者：陈保冬付伟伍松林朱永官中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室中国科学院大学

在陆地生态系统中,土壤、植被与大气之间有着可观的碳交换通量,陆地生态系统碳循环也和全球气候变化密切关联。菌根真菌可与绝大多数陆地植物建立菌根共生关系,通过矿质养分-碳交换连接起生态系统地上与地下部分,深度参与和影响陆地生... 详细信息

在陆地生态系统中,土壤、植被与大气之间有着可观的碳交换通量,陆地生态系统碳循环也和全球气候变化密切关联。菌根真菌可与绝大多数陆地植物建立菌根共生关系,通过矿质养分-碳交换连接起生态系统地上与地下部分,深度参与和影响陆地生态系统的碳循环过程。该文从碳的输入,土壤有机质的形成、稳定和分解等4个关键环节分别论述了菌根真菌在陆地生态系统碳循环中的作用。研究表明,菌根真菌在陆地生态系统碳的输入过程中扮演关键角色,其通过改善植物矿质营养,参与植物逆境响应,影响植物的光合作用强度,以及调控植物多样性与生产力之间的关系等多种途径,维持或提高植被初级生产力;大气中的CO2被植物固定后,一部分碳经由菌丝网络输送到土壤中,随后经微生物的分解和转化,与矿物结合或被团聚体包裹而被稳定在土壤中;同时,菌根真菌通过影响根际激发效应和菌丝际生物化学过程,如分泌特定胞外酶,与菌丝际微生物互作,驱动芬顿反应,以及与腐生微生物竞争等,调控土壤有机质的分解和转化过程。考虑到菌根真菌对环境和气候变化的敏感性,该文还探讨了全球变化因子对菌根真菌介导的碳循环过程的影响。最后,该文对未来研究方向进行了展望,并提出以下建议:依托联网研究,全面解析菌根真菌参与陆地生态系统碳循环的机理过程及其环境依赖性;加强定量研究,将菌根真菌的作用纳入生态系统碳循环模型;构建菌根应用技术体系,推进菌根真菌的生态和农业应用,提升陆地生态系统“碳汇”功能,为实现国家碳中和目标和应对气候变化提供可选择的技术方案。

关键词：陆地生态系统碳循环全球变化丛枝菌根真菌外生菌根真菌土壤有机质

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多元流视角下新疆绿洲城市网络格局研究

干旱区地理 2024年

作者：郭佳丽杜宏茹中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院大学资源与环境学院

各种要素的空间流动不断重塑城市间的联系。相较于单一要素视角下的城市网络研究，多元要素流视角下的城市网络研究能够更加全面地识别城市空间格局，体现出城市网络的地域特征。以新疆为案例区，基于航空、人口、铁路、物流、信息、技... 详细信息

各种要素的空间流动不断重塑城市间的联系。相较于单一要素视角下的城市网络研究，多元要素流视角下的城市网络研究能够更加全面地识别城市空间格局，体现出城市网络的地域特征。以新疆为案例区，基于航空、人口、铁路、物流、信息、技术等要素关系数据反映城市间的相互作用，运用社会网络分析法，对绿洲城市网络的结构特征进行分析。结果表明：（1）受绿洲分布格局影响，干旱区城市网络呈现出以核心城市为中心的“单核心引领+扁平化发展”的总体特征。（2）交通流和技术流网络的首位特征更为明显，物流和信息流网络受首位城市的影响较小，城市中心性规模分散，城市间差距较小。（3）物流和信息流网络密度较大，发育成熟，呈现多中心的网络结构，交通流、人流和技术流网络以单中心为主，且呈现出“核心—边缘”结构。（4）加快培育增长极，引导区域网络结构向多中心化转变，加强区域创新互补是绿洲城市高质量发展、城镇体系空间优化的首要目标。

关键词：多元要素流城市网络流空间绿洲城市新疆

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二氧化氮和有机硝酸酯测量技术研究进展

大气与环境光学学报 2024年第3期19卷 265-291页

作者：童金钊林川胡仁志谢品华吴涛王家伟陈亮中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361000 中国科学院大学北京100049

二氧化氮和有机硝酸酯均是大气中非常重要的痕量气体。二氧化氮的浓度是衡量大气污染程度最重要的指标之一,同时,二氧化氮是对流层臭氧的主要来源,也是导致光化学烟雾和酸雨的重要前体物;大气中的有机硝酸酯具有低温稳定、高温易分解的... 详细信息

二氧化氮和有机硝酸酯均是大气中非常重要的痕量气体。二氧化氮的浓度是衡量大气污染程度最重要的指标之一,同时,二氧化氮是对流层臭氧的主要来源,也是导致光化学烟雾和酸雨的重要前体物;大气中的有机硝酸酯具有低温稳定、高温易分解的特性,因此是二氧化氮的潜在源,并且对臭氧的全球分布有一定影响。因此,准确获得环境大气二氧化氮和有机硝酸酯浓度对于研究大气化学过程具有重要意义。早在20世纪五、六十年代,化学发光技术和分光光度技术就被用于环境大气二氧化氮的测量,随着技术的发展,差分吸收光谱技术、激光诱导荧光技术、可调谐二极管激光吸收光谱技术、腔衰减相移光谱技术、腔衰荡吸收光谱技术以及腔增强吸收光谱技术等纷纷被用于测量各种环境下的二氧化氮含量。对大气有机硝酸酯的准确测量在氮循环研究方面具有重要的意义。当前,有机硝酸酯的主要测量技术有气相色谱电子捕获检测以及通过热解转化为二氧化氮进行间接测量等方式。综述了国内外对环境中二氧化氮和有机硝酸酯测量技术研究现状和发展趋势,对现有测量方法的原理和优缺点进行了详细介绍和对比,并总结了各个研究方法在外场观测中的应用。

关键词：二氧化氮有机硝酸酯测量技术大气化学

策勒沙漠绿洲过渡带胡杨径向生长对气候变化的响应

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应用生态学报 2024年第5期35卷 1187-1195页

作者：齐艳莹买尔当·克依木李宗善曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

胡杨作为我国西北干旱区重要的树种资源,对气候环境变化较为敏感,然而西北干旱区近期出现“暖湿化”现象,将对胡杨生长及发展态势带来何种影响尚未明确。本研究以塔里木盆地南缘策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林为对象,利用树木年轮技... 详细信息

胡杨作为我国西北干旱区重要的树种资源,对气候环境变化较为敏感,然而西北干旱区近期出现“暖湿化”现象,将对胡杨生长及发展态势带来何种影响尚未明确。本研究以塔里木盆地南缘策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林为对象,利用树木年轮技术手段,采集年轮材料,分析了该地区胡杨在1984—2021年间的径向生长对主要气候要素及其变化的响应。结果表明:胡杨年轮宽度指数与当年2月、5月和上一年9月温度呈显著负相关,而与当年3月、5月和上一年9月降水量呈显著正相关,与当年2月、5月标准化降水蒸散指数(SPEI)具有显著正相关关系。年轮宽度指数与组合月份气候要素的关系更为明显。滑动相关分析表明,年轮宽度指数与生长季温度的相关性整体趋于增强,而与降水量、SPEI之间的相关性整体趋于下降或保持平稳。与单月气候要素相比,组合月份气候要素与年轮宽度指数之间相关性的动态变化趋势更为明显。当前区域暖湿化特征有利于策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林的生长发展及其生态防护功能的提升。

关键词：沙漠绿洲过渡带胡杨树轮宽度气候变化