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海岸带蓝碳增汇:理念、技术与未来建议

中国科学院院刊 2023年第3期38卷 492-503页

作者：韩广轩宋维民李远肖雷雷赵明亮初小静谢宝华中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站东营257500

盐沼、红树林、海草床等海岸带生态系统的蓝碳功能和固碳潜力已成为缓解全球气候变化的长期解决方案之一。然而以往的海岸带生态系统生态保护和修复工程忽视了蓝碳固碳增汇技术,在项目实施及管理过程中对碳汇状况的动态监测和系统评估... 详细信息

盐沼、红树林、海草床等海岸带生态系统的蓝碳功能和固碳潜力已成为缓解全球气候变化的长期解决方案之一。然而以往的海岸带生态系统生态保护和修复工程忽视了蓝碳固碳增汇技术,在项目实施及管理过程中对碳汇状况的动态监测和系统评估也不够完善。文章提出了海岸带生态系统蓝碳增汇理念,重点围绕土壤碳减排技术、植物固碳增汇技术、土壤微生物固碳技术、碳沉积埋藏技术这4个关键技术,探索海岸带蓝碳增汇技术体系与途径。建议未来应从研发海岸带蓝碳增汇技术、实现生态保护修复与固碳增汇协同增效、加强固碳增汇技术的监测与评估、建立海岸带蓝碳碳汇发展的长效管理机制等方面,加快前瞻布局和系统研究,为制定海岸带蓝碳增汇途径和提升碳汇功能提供理论和技术支持,在增加生态碳汇能力和实现碳达峰碳中和目标中发挥积极作用。

关键词：蓝碳海岸带生态系统固碳增汇生态修复理念与技术

曹妃甸围填海土壤重金属积累的磁化率指示研究

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环境科学 2016年第4期37卷 1306-1312页

作者：薛勇周倩李远章海波胡雪峰骆永明中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 上海大学环境与化学工程学院上海200444

环境磁学方法在土壤重金属污染识别中被广泛运用,其具有简单、快速、无破坏性和灵敏度高的特点.本研究以北方典型的围填海区——曹妃甸工业区土壤为例,开展土壤磁化率对重金属积累的指示研究.根据研究区的土地功能规划特征,将研究区土... 详细信息

环境磁学方法在土壤重金属污染识别中被广泛运用,其具有简单、快速、无破坏性和灵敏度高的特点.本研究以北方典型的围填海区——曹妃甸工业区土壤为例,开展土壤磁化率对重金属积累的指示研究.根据研究区的土地功能规划特征,将研究区土壤分为工业区土壤、生活区土壤以及自然滩涂和湿地土壤共3类.共采集35个表土（0-10 cm）样品和3个土壤剖面柱状样,分析土壤中的磁化率（χlf）、铁（Fe2O3）含量及重金属（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Mn、V）元素含量.结果表明：工业区表土磁化率和重金属含量空间分异性较高,受工业生产的影响明显;工业区和生活区剖面中0-20cm的表层土壤中,各重金属均出现不同程度的富集现象,而远离工业区的潮滩剖面中重金属含量变化不明显.研究区表土磁化率与重金属含量总体上有相关性：其中工业区表土磁化率与Fe2O3、Ni、Cu、As和V呈现极显著（P〈0.01）正相关,可以作为指示土壤重金属积累的指标.但在生活区和自然潮滩湿地土壤中,土壤磁化率的高低不能很好地指示重金属的积累情况,推测可能与土壤中磁性物质来源以及潮滩湿地的环境条件有关.

关键词：吹填物质土壤磁学特征污染指示海岸带

基于量子点的荧光传感微流纸基芯片离子印迹法检测铜离子

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分析化学 2015年第10期43卷 1499-1504页

作者：王欣然李博伟尤慧艳陈令新大连大学环境与化学工程学院中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境工程技术研究中心中国科学院烟台海岸带研究所

基于离子印迹技术,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为功能单体,正硅酸乙酯(TEOS)作为交联剂,以铜离子(Cu2+)为模板离子,利用表面印迹法在室温下p H=6.5的水溶液中反应,于玻璃纸的表面合成印迹聚合物。玻璃纤维纸的表面经过活化、接... 详细信息

基于离子印迹技术,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为功能单体,正硅酸乙酯(TEOS)作为交联剂,以铜离子(Cu2+)为模板离子,利用表面印迹法在室温下p H=6.5的水溶液中反应,于玻璃纸的表面合成印迹聚合物。玻璃纤维纸的表面经过活化、接氨基处理,接枝碲化镉量子点,成为具有荧光传感性能的基底,而接枝在其表面的离子印迹聚合物增强了体系的选择性,线性范围为0.032~3.20 mg/L,检出限为0.012 mg/L。将其应用于湖水及海水样品中加标Cu2+含量的检测,并与ICP-MS检测的结果进行了比较,结果表明,这种基于荧光传感的印迹纸芯片具有良好的分析性能。

关键词：纸芯片离子印迹聚合物铜离子碲化镉量子点

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重金属离子印迹技术

化学进展 2016年第1期28卷 83-90页

作者：傅骏青王晓艳李金花陈令新曲阜师范大学化学与化工学院山东省生命有机分析重点实验室曲阜273165 中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 滨州医学院药学院烟台264003

分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是指制备对特定目标分子具有专一识别性能的聚合物技术。离子印迹技术(ion imprinting technology,IIT)以离子为模板,通过静电作用、配位作用等与单体结合形成螯合物,聚合后用酸性试... 详细信息

分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是指制备对特定目标分子具有专一识别性能的聚合物技术。离子印迹技术(ion imprinting technology,IIT)以离子为模板,通过静电作用、配位作用等与单体结合形成螯合物,聚合后用酸性试剂等将模板离子洗脱,最终制得具有与目标金属离子相对应的三维孔穴结构的印迹材料。作为分子印迹技术的重要分支,离子印迹技术因存在配位作用而具有很多优势,近年来得到了快速的发展。重金属离子是离子印迹领域最典型且最受关注的目标物。本文介绍了离子印迹技术原理、制备及其在金属的痕量和超痕量分析中的优势,针对环境监测中典型重金属污染离子(铅、汞、铜、镉、铬、砷)的印迹聚合物应用进行了简述,并对金属离子印迹技术未来的挑战与发展作出了展望。

关键词：离子印迹特异性识别重金属配位作用

柠檬酸对污染棕壤中镉的去除优化及结合形态影响

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环境科学学报 2021年第7期41卷 2868-2876页

作者：杨帅李远涂晨司绍诚朱侠贠豪李连祯骆永明中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院南京土壤研究所中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室南京210008

针对农田土壤重金属污染,研究了有机酸对土壤中镉的去除条件优化及结合形态的影响,旨在发展一种环境友好、可原位且永久去除土壤中镉(Cd)的淋溶暗排联合净化方法.采用环境友好型淋溶剂柠檬酸,通过批试验确定淋溶最佳参数(柠檬酸浓度、... 详细信息

针对农田土壤重金属污染,研究了有机酸对土壤中镉的去除条件优化及结合形态的影响,旨在发展一种环境友好、可原位且永久去除土壤中镉(Cd)的淋溶暗排联合净化方法.采用环境友好型淋溶剂柠檬酸,通过批试验确定淋溶最佳参数(柠檬酸浓度、固液比、淋溶次数、淋溶时间和淋溶方式).同时,将自行设计的淋溶瓶和淋溶暗排箱用于批试验最优化参数验证和原位土壤中Cd清除模拟,用CaO絮凝法除去收集暗排废液中的Cd,并通过BCR连续提取法评估土壤中Cd的迁移性和有效性.结果表明,通过柠檬酸的连续分批浸提,使用0.30 mol·L^(-1)柠檬酸以1 g∶1.5 mL的固液比连续3次、6 h振荡浸提对土壤中总Cd的淋溶去除率可达81.3%.通过淋溶暗排箱试验,经柠檬酸-水梯度淋溶可有效去除78.0%的Cd,暗排液经CaO絮凝可去除95.6%的Cd;柠檬酸对弱酸提取态、可还原态、可氧化态及残渣态Cd的淋溶去除率分别为83.0%、70.3%、43.9%和25.0%.研究表明,采用淋溶暗排和CaO絮凝的联合方法可快速去除污染农田土壤中的Cd并避免暗排液二次污染.后续研究需进一步扩大试验规模并开展野外验证试验.

关键词：棕壤柠檬酸土壤修复淋溶镉

1982—2014年中国沿海地区归一化植被指数(NDVI)变化及其对极端气候的响应

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地理研究 2019年第4期38卷 807-821页

作者：王晓利侯西勇中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003

基于1982—2014年GIMMS NDVI3g数据集,分析中国沿海地区生长季归一化植被指数(NDVI)的时空变化特征,探讨NDVI对极端气温和极端降水年尺度和月尺度的响应特征。结果表明:中国沿海地区及其子区域NDVI均呈上升趋势,且该趋势具有一定持续性... 详细信息

基于1982—2014年GIMMS NDVI3g数据集,分析中国沿海地区生长季归一化植被指数(NDVI)的时空变化特征,探讨NDVI对极端气温和极端降水年尺度和月尺度的响应特征。结果表明:中国沿海地区及其子区域NDVI均呈上升趋势,且该趋势具有一定持续性;江南及其以南各子区域的NDVI高于江南以北,但长江三角洲、珠江三角洲等地区NDVI下降较明显,而江南以北沿海地区NDVI多呈上升趋势。NDVI在东北沿海西部、华北和黄淮沿海各子区域与极端气温暖指数(暖昼日数和日最高气温的极高值)多呈负相关,在其他沿海地区多呈正相关。NDVI与极端气温冷指数(冷昼日数和日最低气温的极低值)在整个沿海地区基本呈负相关,且对冷指数的响应具有一定滞后性;江淮(含)以南各子区域的NDVI与气温日较差多呈正相关,以北基本呈负相关。NDVI在黄淮以北与极端降水之间一般呈正相关,在黄淮(含)以南和东北沿海中东部地区多呈负相关,黄淮(含)以北各子区域的NDVI对极端降水的滞后效应较明显。

关键词： NDVI 时空变化极端气温极端降水相关性沿海地区

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黄海典型漂浮大型藻类光谱特征分析

海洋与湖沼 2018年第5期49卷 1054-1060页

作者：安德玉邢前国魏振宁李琳中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049

利用实测高光谱和多光谱相机数据对在黄海海域采集的浒苔和马尾藻样本进行光谱特征分析。结果显示:漂浮大型藻类的高光谱反射率均值(Rmean_H)与多光谱反射率均值(Rmean_M)、高光谱藻类指数(VB-FAHH)与多光谱藻类指数(VB-FAHM)之间的相... 详细信息

利用实测高光谱和多光谱相机数据对在黄海海域采集的浒苔和马尾藻样本进行光谱特征分析。结果显示:漂浮大型藻类的高光谱反射率均值(Rmean_H)与多光谱反射率均值(Rmean_M)、高光谱藻类指数(VB-FAHH)与多光谱藻类指数(VB-FAHM)之间的相对误差小于15.6%,说明这两种数据具有较好的一致性;基于光谱特征波长的反射率建立比值光谱指数,其中浒苔和马尾藻的差异最为明显的是R640/R554指数;基于多光谱相机计算反射谷深度指数(T-depth),采用阈值法来区分浒苔和马尾藻,T-depth阈值的区分精度分别为69.6%±30.0%和69.6%±24.3%,稍优于虚拟基线漂浮藻类指数(VB-FAH)阈值的区分精度。

关键词：浒苔马尾藻光谱特征高光谱多光谱

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滨海河口潮滩中微塑料的表面风化和成分变化

科学通报 2018年第2期63卷 214-223页

作者：周倩章海波周阳代振飞李远付传城涂晨王文海骆永明中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所) 烟台264003 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 浙江农林大学环境与资源学院浙江省土壤污染生物修复重点实验室杭州311300

微塑料作为新兴环境污染物日益受到关注,但对真实环境中不同类型微塑料的表面形貌、成分及其变化了解甚少,相应的方法学研究多处于探索阶段.本研究以受人类活动强烈影响的黄渤海沿岸河口潮滩为对象,运用多种显微技术和微分析方法,研究... 详细信息

微塑料作为新兴环境污染物日益受到关注,但对真实环境中不同类型微塑料的表面形貌、成分及其变化了解甚少,相应的方法学研究多处于探索阶段.本研究以受人类活动强烈影响的黄渤海沿岸河口潮滩为对象,运用多种显微技术和微分析方法,研究了微塑料类型、表面形貌及其成分变化.采用光学显微镜和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析表明,潮滩环境中微塑料除了碎片、纤维、薄膜等形貌类型外,还存在发泡类和树脂类颗粒.表面呈现不同形状和大小的皱褶、微孔、裂纹或凸起等,可能受到了机械摩檫、化学氧化或生物侵蚀等作用.运用衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FT-IR),在分析微塑料聚合物成分的基础上,鉴定出潮滩环境中微塑料表面具有羧酸、醛、酯或酮类等含氧官能团.通过裂解气相色谱-质谱(pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry,pyr-GC-MS)不仅鉴定出纤维类微塑料是聚乙烯与聚丙烯共混聚合物,还观测到发泡类风化表层与剥离风化表层后的内部之间的成分差异,其中,油酸腈、芥酸酰胺、ɑ-N-去甲基美沙醇、1,1-二苯基-螺[2,3]-己烷-5-羧酸甲酯、棕榈酸十八酯和棕榈酸十六酯等含氧、含氮化学物为风化表层特有,进一步证实了河口潮滩环境中微塑料表面含氧物质的存在.由此可见,环境中微塑料表面在风化的同时还发生了成分的变化.未来应关注海岸和海洋中微塑料的表面变化过程和生态环境效应研究.

关键词：微塑料河口潮滩方法学表面风化成分变化

2010—2020年中国沿海主要海湾形态变化特征

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自然资源学报 2022年第4期37卷 1010-1024页

作者：徐鹤张玉新侯西勇李东中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003

为揭示近期中国沿海主要海湾形态的变化特征,基于Landsat影像提取2010年、2015年和2020年中国沿海主要海湾的空间信息,以海湾岸线类型结构、岸线开发利用程度、海湾面积、海湾形状和平面重心位移作为评价指标,分析2010—2020年中国沿海... 详细信息

为揭示近期中国沿海主要海湾形态的变化特征,基于Landsat影像提取2010年、2015年和2020年中国沿海主要海湾的空间信息,以海湾岸线类型结构、岸线开发利用程度、海湾面积、海湾形状和平面重心位移作为评价指标,分析2010—2020年中国沿海主要海湾的形态变化特征。结果表明:(1)近10年间中国沿海主要海湾岸线长度及结构变化显著,自然岸线长度和保有率下降;(2)海湾岸线开发利用程度上升,但上升速度开始放缓,大多数海湾属于中等开发程度;(3)海湾面积持续萎缩,但萎缩速度放缓,渤海海区海湾的面积萎缩幅度最大且速度最快;(4)海湾形状的变化趋势存在南北差异,北方趋于复杂,南方趋于简单,总体则趋于简单;(5)海湾平面重心在2015年后趋于稳定,位移距离减小,位移速度放缓。总的来说,海湾形态变化的主导因素是以围填海为主的人类活动,国家层面近年来实施的围填海管控政策和措施已在海湾形态变化方面初步显现成效。研究认为,应对中国沿海的海湾进行基本功能定位和划分,实施精细化分类管理,促进海湾区域“三生空间”布局优化。

关键词：海湾岸线结构岸线变化海湾面积形状指数海湾重心围填海