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燃煤电厂减污降碳协同增效综合评价体系构建及实证研究

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环境科学研究 2024年第7期37卷 1483-1491页

作者：李可心杨儒浦李丽平杨霖生态环境部环境与经济政策研究中心北京100029

燃煤电厂是我国大气污染物和温室气体排放的重要来源,在减污降碳协同推进的新目标形势下,如何实现减污降碳协同增效是燃煤电厂实现高质量发展的关键。开展燃煤电厂减污降碳协同增效评价研究有助于识别燃煤电厂减污降碳协同增效的现状及... 详细信息

燃煤电厂是我国大气污染物和温室气体排放的重要来源,在减污降碳协同推进的新目标形势下,如何实现减污降碳协同增效是燃煤电厂实现高质量发展的关键。开展燃煤电厂减污降碳协同增效评价研究有助于识别燃煤电厂减污降碳协同增效的现状及潜力,为燃煤电厂提升减污降碳协同增效水平提供路径分析支撑。本文在解析燃煤电厂实现减污降碳协同增效内涵的基础上,提出了定性与定量相结合的燃煤电厂减污降碳协同增效综合评价体系,涉及发展水平提升、能源低碳转型、资源循环利用、污染高效治理、助力社会减排、管理能力提升等六方面共计23项二级指标。以某沿海燃煤电厂为例,评估其2018年、2020年及2022年的减污降碳协同增效综合指数(ICSP)。结果表明,案例电厂2022年相较2018年ICSP从不足50分提至80分以上,改善幅度超70%,实现了主要大气污染物与二氧化碳的协同减排,但在能源低碳转型、污染高效治理、助力社会减排等方面仍有较大提升空间,尤其是脱硫脱硝设施能耗进一步优化空间较大。研究显示,本文建立的减污降碳协同增效综合评价体系具有一定实用性,可充分反映燃煤电厂的减污降碳潜力及工作成效。

关键词：燃煤电厂减污降碳协同发展指标体系

农业面源氮污染控制措施滞后效应形成机理与评估方法研究进展

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生态学报 2024年第8期44卷 3132-3141页

作者：王萌耿润哲生态环境部环境与经济政策研究中心北京100029

推广实施最佳管理措施(BMPs)被认为是防治农业面源污染的有效途径,然而许多流域实施BMPs后通常难以在预测的时间内实现水质改善目标,导致人们对BMPs的有效性提出质疑。受流域内养分遗留效应影响,BMPs实施后的环境质量改善效益可能不会... 详细信息

推广实施最佳管理措施(BMPs)被认为是防治农业面源污染的有效途径,然而许多流域实施BMPs后通常难以在预测的时间内实现水质改善目标,导致人们对BMPs的有效性提出质疑。受流域内养分遗留效应影响,BMPs实施后的环境质量改善效益可能不会立刻显现(也即“滞后期”),这是由于过去人为活动输入的过量营养物质在流域水文传输和生物地球化学转化过程中的积累所致,当来自外部的污染负荷减少时,这部分营养物质的汇集和释放可能掩盖治理措施对于水质改善的影响。鉴于遗留的营养物质在延迟水质改善方面的关键作用,滞后期的量化评估对于全面分析污染成因,科学配置BMPs,有效治理流域农业面源污染,提升水质改善效率非常重要。以农业面源氮控制措施的滞后效应形成机理和评估方法为主线,概述了流域尺度氮累积和滞后效应产生的主要机理,述评了氮污染滞后效应的量化评估方法,提出目前大多数流域模型尚不能很好的表述滞后效应以及缺乏解决水文和生物地球化学遗留效应的能力,并对未来BMPs优化配置研究提出建议:(1)摸清流域水文传输过程和生物地球化学转化过程对BMPs控氮效益滞后期的影响,分析污染负荷削减的时空响应规律;(2)构建包含土壤、浅层含水层和地下水动力学组合的流域尺度BMPs控氮效益滞后期模型,分析不同管理情景下污染物减排和水质目标改善所需时间;(3)建立涵盖滞后效应的BMPs优化配置方案,以寻求短时间内实现治理效能最大化以及环境与经济效益双重协同的流域农业面源污染防治策略,有效提升资金使用效率,为相关管理措施和政策制定提供理论基础和数据支撑。

关键词：农业面源污染氮污染最佳管理措施滞后效应遗留营养物质

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黄河流域水-能源-生态系统协同增效战略体系构建研究

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环境科学研究 2024年第1期37卷 11-23页

作者：迟妍妍王夏晖刘斯洋张丽苹王晶晶付乐许开鹏王金南生态环境部环境规划院黄河生态文明研究中心北京100041

黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略加快推进实施,流域水资源、能源、生态安全作为战略实施的核心要素、基础动力和约束性要求,三者形成互为基础、相互依存、彼此促进的有机整体.本文构建了水-能源-生态系统协同增效概念模型,评... 详细信息

黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略加快推进实施,流域水资源、能源、生态安全作为战略实施的核心要素、基础动力和约束性要求,三者形成互为基础、相互依存、彼此促进的有机整体.本文构建了水-能源-生态系统协同增效概念模型,评估了黄河流域水资源承载、生态系统质量、碳排放并揭示了其驱动因素,系统分析了黄河流域水-能源-生态系统之间的纽带关系,构建了黄河流域水-能源-生态系统协同增效战略体系.结果表明:(1)2021年黄河流域水资源严重超载,除青海省和四川省以外,其他7个省区水资源开发潜力很小;同时流域生态系统敏感脆弱、生态系统服务功能重要,极度、重度敏感区域面积占比共计52%,生态系统服务功能极重要、较重要区域面积占比共计63.2%.2005-2021年黄河流域CO_(2)排放量上升,但排放强度总体下降,青海省、甘肃省和山西省CO_(2)排放强度下降明显.(2)自然生态本底脆弱、天然河川径流量减少、供水量平稳但耗水量增加、用水结构不合理、上游用水效率不高、以煤为主的能源消费结构是导致黄河流域生态系统敏感、水资源超载、碳排放量增加的主要驱动因素.(3)黄河流域水-能源-生态系统相互依存、相互影响,具体表现在流域水量减少直接影响生态系统质量,干流人工化导致河流生态系统受损,水资源过度开发利用引发生态环境问题,忽略水资源承载的生态治理引发新问题,煤炭开采加剧水资源短缺造成生态恶化,能源利用效率较低不利于污染物和CO_(2)协同减排等方面.基于以上分析,提出以“刚性约束”为核心综合调控水资源、以“以水定绿”为核心实施一体保护修复、以“清洁低碳”为核心加快能源多元转型、以“联动增效”为核心推进流域协同治理、以“工程引领”为核心推动协同目标实现等对策措施.

关键词：黄河流域水-能源-生态系统协同增效生态保护高质量发展

基于减污降碳和水质目标约束下的黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值研究

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环境科学研究 2024年第1期37卷 202-211页

作者：彭定华张辉马雪菲黄河生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心河南郑州450004

为科学合理地提出黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值,实施精准科学治污,持续改善黄河干流兰州段水环境质量,本文以兰州市城区四座有代表性的污水处理厂(西固、七里河安宁、盐场和雁儿湾污水处理厂)为研究对象,统计四座污水处理... 详细信息

为科学合理地提出黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值,实施精准科学治污,持续改善黄河干流兰州段水环境质量,本文以兰州市城区四座有代表性的污水处理厂(西固、七里河安宁、盐场和雁儿湾污水处理厂)为研究对象,统计四座污水处理厂主要污染物排放浓度、中水回用率、主要污染物去除率及减排效果,分析四座污水处理厂入河排污对黄河干流兰州段水质的影响,梳理污水处理厂运行阶段的碳排放情况.结果表明:(1)兰州市城区四座污水处理厂中水回用率低,介于0.86%~4.66%之间.(2)四座污水处理厂主要污染物的去除率高于国内污水处理厂主要污染物去除率的平均水平,COD、NH_(3)-N年均减排量分别为114584.1、8234.6 t,减排效果明显.(3)在黄河枯水期上游来水水量小、水质接近或超出GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质目标限值的条件下,叠加区间其他入河排污口的影响,兰州市城区四座污水处理厂均按照设计规模及设计出水水质排污会对下游河段水质造成影响.因此,不能一味地追求出水水质,盲目提标改造,要综合考虑污水处理厂运行过程中的碳排放,在满足受纳水体水质目标前提下,统筹考虑减污降碳.

关键词：污水处理厂排放限值减污降碳水质目标

钱塘江流域杭州段地表水中典型抗生素的分布特征及生态风险评价

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3247-3258页

作者：叶旭红张宝锋周猛何平刘子述冒冉叶永根朱英俊陈峰浙江省杭州生态环境监测中心浙江杭州370001 浙江大学环境与资源学院浙江杭州370001 中国科学院生态环境研究中心北京100085

采用固相萃取和超高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)首次测定钱塘江流域杭州段地表水中β-内酰胺类(β-Ls)、喹诺酮类(QNs)、磺胺类(SAs)、大环内酯类(MLs)、四环素类(TCs)、广谱抗菌药物(WAs)等6类83种典型抗生素的浓度水平,初步探明... 详细信息

采用固相萃取和超高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)首次测定钱塘江流域杭州段地表水中β-内酰胺类(β-Ls)、喹诺酮类(QNs)、磺胺类(SAs)、大环内酯类(MLs)、四环素类(TCs)、广谱抗菌药物(WAs)等6类83种典型抗生素的浓度水平,初步探明钱塘江流域杭州段中典型抗生素的区域分布特征,并利用风险熵值法评价了抗生素赋存的潜在风险.结果表明,46种抗生素在钱塘江流域杭州段有检出,地表水中抗生素总平均浓度在枯水期、平水期、丰水期分别为27.8,24.8,23.8ng/L,枯水期抗生素浓度略高于平水期和丰水期,且抗生素总检出浓度呈现上游>中游>下游的趋势.其中,林可霉素(LCM)的检出率高达98.2%,最高检出浓度为22.7ng/L,平均浓度与中位浓度分别为8.04ng/L和8.14ng/L,是区域地表水中的特征抗生素.其他检出率较高的抗生素有磺胺甲噁唑(SMX)、磺胺氯哒嗪(SCP)、甘宝素(CB)、甲氧苄氨嘧啶(TMP)、氟康唑(FCZ)、磺胺(SM)、克拉霉素(CLT)等,其平均浓度分别为3.60,2.56,1.07,0.97,1.09,1.08,0.70ng/L.主成分分析结果显示LCM、SMX、SM、SCP的浓度变化与其他抗生素有相比有显著差异.生态风险评价结果表明,钱塘江流域杭州段所有检出抗生素单项生态风险熵(RQ)均小于1.0,未发现高生态风险抗生素.

关键词：抗生素钱塘江地表水污染特征生态风险评价

放牧对中国天然草地土壤有机碳含量影响的Meta分析

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草地学报 2024年

作者：陈涛武会会耿润哲生态环境部环境与经济政策研究中心生态环境部环境规划院

草地土壤碳库贮存着丰富的有机碳储量，在全球碳循环中占有重要地位，土壤有机碳（Soil organic carbon， SOC）作为碳在土壤中的主要储存形式，对调节全球气候至关重要。放牧作为最广泛的草地利用方式影响着草地SOC含量，然而有关研究... 详细信息

草地土壤碳库贮存着丰富的有机碳储量，在全球碳循环中占有重要地位，土壤有机碳（Soil organic carbon， SOC）作为碳在土壤中的主要储存形式，对调节全球气候至关重要。放牧作为最广泛的草地利用方式影响着草地SOC含量，然而有关研究结果不尽相同。本研究全面检索了放牧对我国草地SOC含量影响的文献，利用Meta分析开展定量评估。结果表明，放牧使我国草地SOC含量显著降低20.78%。在中度和重度放牧条件下，草地SOC含量分别显著降低14.62%，45.5%，轻度放牧无显著影响。气候因素（降水、气温）、环境因素（海拔、土壤深度）和管理方式（放牧持续时间）分别不同程度地影响草地SOC含量对放牧的响应。本研究通过定量分析放牧对我国草地SOC含量的影响，为我国草地放牧管理、应对气候变化提供科学依据和理论参考。

关键词：放牧土壤有机碳草地 Meta分析中国

黄河流域区域再生水循环利用的制约因素和对策措施探讨

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环境科学研究 2024年第1期37卷 131-139页

作者：温慧娜高涵张翔彭定华寇杰锋生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心河南郑州450000 生态环境部环境规划院北京100012

区域再生水循环利用是破解水资源、水环境和水生态“三水统筹”治理难题,实现污水资源化利用的重要途径.通过调研黄河流域上中下游16个地级市区域再生水循环利用试点实施方案的推进情况,剖析了区域再生水循环利用模式在地方的认知度和... 详细信息

区域再生水循环利用是破解水资源、水环境和水生态“三水统筹”治理难题,实现污水资源化利用的重要途径.通过调研黄河流域上中下游16个地级市区域再生水循环利用试点实施方案的推进情况,剖析了区域再生水循环利用模式在地方的认知度和融合度,从政策和技术层面梳理了影响黄河流域区域再生水循环利用体系构建的主要制约因素,并提出了相应的对策措施.旨在推动区域再生水循环利用体系在黄河流域更大范围内发挥更加显著的效益,为其他流域再生水利用提供借鉴.政策层面的制约因素表现在地方政府缺少对再生水利用比例的考核机制,人工湿地工程无法与当地再生水利用规划、城镇污水处理厂和管网建设充分衔接融合,再生水不能有效纳入水资源配置规划,对于再生水取用权和收益权亦缺乏明确的管理要求,再生水尚未纳入水权交易市场.再生水利用工程盈利能力较弱,在缺乏经济政策保障的情况下很难形成稳定的市场运营和长效运行机制.技术层面的制约表现在冬季低温条件下,人工湿地工程的处理效果对运维技术的依赖度较高.不少地方的人工湿地工程往往缺乏专业运维队伍,“重建设、轻运维”的现象较为普遍.黄河流域再生水用于农业灌溉的需求量大,潜力有待充分发掘,再生水盐分升高和水质安全利用问题需持续探索和研究.提出的对策措施包括四方面:一是强化地方政府相关职能部门的协作协同,加大再生水利用率在考核中的权重,鼓励基础较好的地区开展再生水水权交易制度建设试点;二是省级层面应加大对区域再生水循环利用工程的政策和资金倾斜,推动工程尽早开工建设和发挥示范效益;三是强化人工湿地用地保障和运维管理;四是鼓励地方政府出台支持再生水用于农业灌溉的政策,推动黄河流域内典型农业县城形成具有示范性的再生水农业安全利用模式.

关键词：黄河流域区域再生水循环利用制约因素

江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 858-869页

作者：池仕运邓燕青胡菊香刘恋王瑞陈斯芝闵翔胡愈炘陈佳林水利部中国科学研究院水工程生态研究所武汉430079 水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 江西省水文监测中心南昌330002 鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室南昌330002 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430011 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与研究中心天津300061

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术... 详细信息

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

关键词：藻类种群动态 α多样性富营养化 PLSR分析 PLS-SEM分析

潮-径相互作用下甬江总氮污染的降解、扩散及分布模拟

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中国环境科学 2024年第1期44卷 344-351页

作者：陈勤思胡松王晓华刘鹏霞刘星高照诠生态环境部太湖流域东海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心上海200125 上海海洋大学海洋生态系统与环境实验室上海201306 浙江省海洋生态环境监测中心浙江舟山316021

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬... 详细信息

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬江入海总氮污染物在2021年丰水期条件下的降解、扩散及分布进行了模拟分析.模拟结果表明,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物是造成2021年夏季宁波市镇海区、北仑区近岸海域海水总氮浓度出现高值的重要因素.在潮汐和甬江径流的共同作用下,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物将在短期内显著影响到宁波市镇海区东部和北部海域海水质量.以2021年夏季为例,考虑降解过程后,模拟结果显示甬江输入的总氮污染物在90d内使宁波市近岸站位海水总氮浓度增加约0.7mg/L.

关键词：非结构有限体积法海洋模式(FVCOM) 示踪物(DYE) 甬江总氮表观降解系数数值模拟