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釜溪河浮游植物生物完整性指数构建与生态系统健康评价

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水生态学杂志 2024年

作者：廖瑞雪鲍林林陈杰佟洪金史鸿乐四川省生态环境科学研究院

对釜溪河生态系统健康状况进行评价，识别制约生态系统健康的主要因素，为针对性开展水生态环境保护修复提供科学支撑。分别于2020年11月（秋季）、2021年3月（春季）和2021年8月（夏季）在沱江典型支流釜溪河流域主要水系上下游的7个... 详细信息

对釜溪河生态系统健康状况进行评价，识别制约生态系统健康的主要因素，为针对性开展水生态环境保护修复提供科学支撑。分别于2020年11月（秋季）、2021年3月（春季）和2021年8月（夏季）在沱江典型支流釜溪河流域主要水系上下游的7个代表性河段13个点位进行浮游植物群落和水质、栖息地质量监测，采用浮游植物生物完整性指数（P-IBI）进行河流生态系统健康评价。从釜溪河共鉴定出浮游植物7门103种，包括绿藻门40种、硅藻门28种、蓝藻门16种、裸藻门12种、甲藻门3种、隐藻门2种、金藻门2种。根据水质状况及栖息地质量划分参照点与受损点，对物种组成、相对丰富度、群落多样性和生产力方面的18个浮游植物生物参数进行分布范围分析、判别能力分析及相关性分析，筛选出硅藻总分类单元数、硅藻比例和硅藻GI指数3个核心生物参数构建釜溪河P-IBI，通过比值法计算P-IBI分值并基于4分制法明确健康评价标准。结果表明：由于从上游至下游人类活动影响增强导致河流生态系统健康受损程度逐渐加剧，釜溪河生态系统健康整体为亚健康状态；其中，釜溪河支流上游河段为非常健康，中下游河段为亚健康—不健康，釜溪河下游干流为不健康—―病态；河流健康程度秋季>春季>夏季。Pearson相关性分析显示P-IBI与总磷、高锰酸盐指数呈负相关（P0.05），表明P-IBI对釜溪河水质污染和栖息地人为破坏具有一定指示作用。因此，应进一步削减流域污染源、优化水动力条件和河流生态系统结构，以改善釜溪河健康状况。

关键词：浮游植物生物完整性指数河流健康评价栖息地质量釜溪河

基于期望增长的四川省生态保护修复成效评估方法研究

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生态学报 2024年

作者：杨渺侯鹏翟俊蔡明勇林乃峰吴瑕四川省生态环境科学研究院生态环境部卫星环境应用中心生态环境部南京环境科学研究所

生态保护修复成效评估是新时期生态文明建设绩效考核的需要，也是国际生态学领域面临的挑战和前沿课题。为科学评估生态保护修复成效，克服现有功能指标及指标阈值设置缺陷，在分析了近10年四川省FVC、LAI变化趋势、空间聚集特征基础上... 详细信息

生态保护修复成效评估是新时期生态文明建设绩效考核的需要，也是国际生态学领域面临的挑战和前沿课题。为科学评估生态保护修复成效，克服现有功能指标及指标阈值设置缺陷，在分析了近10年四川省FVC、LAI变化趋势、空间聚集特征基础上，从空间、时间两个维度确立了植被功能性状5个特征区，制定了期望得分标准值表，开展了基于期望增长的保护成效评估。结果表明：（1）近10年四川省FVC、LAI总体呈增长趋势，增长模式空间分异契合四川省川西高原气候区和东部中亚热带气候区大体二分气候框架，也与四川省地带性植被分布相对应。FVC、LAI增长极低值区（P川西北高原山地，阿坝州和甘孜州境内。在四川东部中亚热带气候区内，盆缘山地常绿阔叶林和川西南山地常绿阔叶林的FVC、LAI处于增长高值区。两者在四川盆地农业植被区、西南山地等区域的不同增长表现，体现了气候、地带性植被，以及人类活动等因素综合作用的结果，以及FVC、LAI对上述综合作用的差异化响应。（2）2021—2022年四川省LAI期望得分（LAI-Kq）基本维持稳定，FVC期望得分（FVC-Kq）总体稳定（P>0.05），有各别市下降明显（P四川省生态保护成效等级为基本稳定。（3）对于不同保护强度的区域来说，2021—2022年，生态保护红线内FVC-Kq低于生态保护红线外，生态保护红线内属于保护地的区域FVC-Kq小于保护地外区域。生态保护红线内外，以及生态保护红线内不同保护强度区域对于LAI-Kq影响较小。（4） FVC单指标难以对特定条件下生态环境质量改善作出准确判断，LAI指标加入有助于提高评估结论的可靠性。基于逻辑斯蒂种群增长模型，初步提出了FVC、LAI生态质量变化多指数表达框架，未来应在制定更为细致的特征指数选取方案和植被功能性状特征区划的基础上，分区厘定种群增长特征、功能指数响应特征，提高生态质量变化多指数表达能力。

关键词：保护成效评估生态保护红线植被功能特征区划期望得分

2018~2021年成都市碳质气溶胶变化特征分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3870-3880页

作者：徐雪梅冯小琼尹寒梅王成辉姜涛陈军辉陈强四川省生态环境科学研究院成都610041 四川省环保科技工程有限责任公司成都610041

碳质气溶胶是细颗粒物(PM_(2.5))的重要组成部分,可影响全球气候变化、大气能见度、区域空气质量和人类健康.为了探究减排背景下碳质气溶胶的长期变化特征,通过实时在线监测获取了2018~2021年成都市PM_(2.5)样品中的有机碳(OC)、元素碳(... 详细信息

碳质气溶胶是细颗粒物(PM_(2.5))的重要组成部分,可影响全球气候变化、大气能见度、区域空气质量和人类健康.为了探究减排背景下碳质气溶胶的长期变化特征,通过实时在线监测获取了2018~2021年成都市PM_(2.5)样品中的有机碳(OC)、元素碳(EC)、挥发性有机物(VOCs)浓度以及相应的气象数据.结果表明,监测期间ρ(OC)和ρ(EC)均值分别为(10.9±5.7)μg·m^(-3)和(2.6±1.9)μg·m^(-3),在PM_(2.5)中占比分别为25.2%和6.0%,ρ(SOC)均值为(5.7±3.3)μg·m^(-3),在OC中的占比为52.9%.OC和EC浓度随PM_(2.5)年际变化趋势一致,2018~2020年呈下降趋势[PM_(2.5):年均下降浓度为-7.1μg·(m^(3)·a)^(-1),年均降幅为-14.6%·a^(-1);OC:年均下降浓度为-1.7μg·(m^(3)·a)^(-1),年均降幅为-14.2%·a^(-1);EC:年均下降浓度为-0.1μg·(m^(3)·a)^(-1),年均降幅为-4.4%·a^(-1)],2021年各污染物浓度较2020年均有不同幅度反弹.PM_(2.5)和OC浓度大小为:冬>春>秋>夏,EC浓度大小为:冬>秋>春>夏,OC和EC占比分别呈夏季和秋季高于其他季节,对应季节OC和EC占比分别为26.8%和6.9%.随着污染程度的加重,OC、EC和SOC浓度逐步上升,但在PM_(2.5)中的占比却呈下降趋势,说明成都市PM_(2.5)污染的控制因子并不是碳组分.源解析结果表明,成都市碳质气溶胶主要受机动车、工业源、生物质燃烧源、VOCs二次转化影响.2019~2021年,EC受VOCs中机动车特征组分影响逐年下降,春季和秋季OC和EC受VOCs影响大于其他季节,春秋季节应加大VOCs排放治理,减少二次转化影响.

关键词：成都市有机碳(OC) 元素碳(EC) 长期变化特征挥发性有机物(VOCs) 碳质气溶胶

长江上游典型季节性河流富营养化评价及污染成因分析

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长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 584-595页

作者：高东东张涵任兴念田晓刚郭明昆张婉萍杨长军四川省生态环境科学研究院四川成都610000 西南交通大学环境科学与工程学院四川成都610031

全面掌握水体富营养化现状对水环境的长效治理至关重要,但目前针对季节性河流富营养化时空变化特点和污染成因分析的研究还少有报道。基于岷江流域(眉山段)2019年1月至2020年12月的13项水质指标的监测数据,联合使用富营养化指数、地理... 详细信息

全面掌握水体富营养化现状对水环境的长效治理至关重要,但目前针对季节性河流富营养化时空变化特点和污染成因分析的研究还少有报道。基于岷江流域(眉山段)2019年1月至2020年12月的13项水质指标的监测数据,联合使用富营养化指数、地理信息系统和多元统计方法,阐明了流域内岷江干流及主要支流的营养盐时空变化特征、富营养化状态和主要污染因素。结果表明:(1)时间上,总氮(TN)浓度在夏季最高,达到5.33 mg/L。总磷(TP)和氨氮(NH_(3)-N)在春季最高,分别达到0.22和0.65 mg/L。空间上,TN浓度在思蒙河最高,达到7.09 mg/L。TP和NH_(3)-N浓度在体泉河最高,分别达到0.27和0.96 mg/L;(2)富营养化指数排序为:春季(69.10)>夏季>(67.06)冬季>(65.93)秋季(65.91);体泉河(76.06)>思蒙河(70.39)>毛河(70.02)>金牛河(63.14)>岷江干流(62.19);(3)主成分分析提取4个主成分,累计解释71.11%的方差变量,识别出影响该流域水质的主要因素依次为工业与生活污水、农业活动与城市面源污染、季节因素和土壤侵蚀。研究结果可为岷江流域(眉山段)的水体富营养化控制和水质改善提供指导,也为类似季节性河流的水环境管理工作提供科学依据。

关键词：季节性河流氮磷污染时空特征富营养化成因分析

高温极端天气影响下的成都平原一次典型臭氧污染过程分析

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环境科学 2024年第4期45卷 2028-2038页

作者：雷丽娟张懿罗伊娜张潇冯淼成都市环境保护科学研究院成都610072 无锡中科光电技术有限公司无锡214135 四川省生态环境科学研究院成都610041

基于气象再分析资料及成都市芳邻路站点大气综合观测数据,采用PMF、PSCF和CWT等方法对成都市2022年发生的一次持续性臭氧(O_(3))污染过程进行分析.结果表明,本次污染过程持续了18 d,O_(3)浓度最大8 h平均值第90百分位数达242.62μg·m^(... 详细信息

基于气象再分析资料及成都市芳邻路站点大气综合观测数据,采用PMF、PSCF和CWT等方法对成都市2022年发生的一次持续性臭氧(O_(3))污染过程进行分析.结果表明,本次污染过程持续了18 d,O_(3)浓度最大8 h平均值第90百分位数达242.62μg·m^(-3).由于副热带高压强大且长时间控制四川,气温屡创新高,成都市日最高温度达到41.63℃,异常持久高温强辐射为O_(3)生成提供有利气象条件.面对持续高温干旱灾害性天气影响,四川电网面临极其严峻的保供形势,污染期间四川省多地出现不同程度的让电于民.分析对比让电前后空气质量科研数据发现:(1)让电后O_(3)前体物NO_(2)和VOCs浓度均有不同程度降低,O_(3)浓度削峰效果较好;(2)让电后大气反应活性OFP和L_(·OH)中烷烃和芳香烃贡献率均下降,但贡献前10物种贡献率较让电前提高,主要是因为高温所致植物排放异戊二烯增加;(3)从源解析结果来看,让电前后移动源、工业源和油气挥发源贡献率基本不变,天然源贡献率上升,溶剂源贡献率下降;(4)让电前成都近郊短距离传输叠加眉山一带传输对成都有影响,强潜在源位于主城区偏东区域,让电后潜在源区域缩小、强潜在源弱化、影响减弱,由此可见联防联控对成都市O_(3)污染防治作用较大.

关键词：高温极端天气臭氧污染让电于民正定矩阵因子分解法(PMF) 潜在源贡献因子法(PSCF) 浓度轨迹加权法(CWT)

高原湖泊水质变化趋势及驱动因素研究:以四川邛海为例

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湖泊科学 2024年第3期36卷 756-769页

作者：任春坪郑丙辉四川省环境政策研究与规划院成都610000 中国环境科学研究院北京100012

邛海是四川第二大湖泊,地处高原,距离西昌市城区不足5 km,生态位置重要。本文以近20年邛海湖区主要水质监测数据为依据,采用M-K检验定量解析了水生态环境历史变化特征,建立邛海污染物浓度、营养状态指标的时空对应关系,分析其驱动因素,... 详细信息

邛海是四川第二大湖泊,地处高原,距离西昌市城区不足5 km,生态位置重要。本文以近20年邛海湖区主要水质监测数据为依据,采用M-K检验定量解析了水生态环境历史变化特征,建立邛海污染物浓度、营养状态指标的时空对应关系,分析其驱动因素,识别风险并提出对策建议。结果表明:(1)1980s—2000年是有记录以来邛海水质最差的时期,总氮(TN)、总磷(TP)浓度远超地表水Ⅲ类标准;(2)2003—2020年,邛海氨氮(NH_(3)-N)、高锰酸盐指数(CODMn)年际变化总体呈下降趋势,TN、TP、透明度、溶解氧浓度年际变化趋势总体不明显,COD_(Mn)、TN、TP浓度在研究期间出现多个显著变化过程;(3)2003-2020年,邛海营养状态整体为中营养水平,综合营养状态指数TLI(∑)为33.82±6.88,叶绿素a(Chl.a)浓度为(4.234±3.903)μg/L,TLI(∑)和Chl.a浓度年际变化没有显著趋势;(4)多年数据统计表明,邛海宾馆所在区域水质最差,邛海湖心水质最好,2003—2020年COD_(Mn)、TP等指标最大单月浓度均出现在邛海宾馆所在水域;(5)COD_(Mn)浓度在枯水期低于丰水期,NH_(3)-N浓度在枯水期高于丰水期,TP浓度高值和低值集中出现在枯水期,TN各月浓度没有显著差异,Chl.a浓度与COD_(Mn)、TP、NH_(3)-N浓度呈显著正相关,从水体中氮磷比来看,磷是邛海藻类生长限制性元素;(6)面源污染主要通过邛海大小支流入湖,环湖湿地对邛海面源污染削减效果总体有限,未来邛海发生水华的风险较大,建议以小流域为单元推进陆源污染控制,按照“游在邛海,吃、住在城区”的理念布局旅游发展,探索用“物理+生态”方式调控和预防邛海水生态系统失衡的问题。

关键词：水质变化趋势驱动因素邛海

聊城市冬季PM_(2.5)载带金属元素污染特征、风险评价及来源分析

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环境科学 2024年第4期45卷 2003-2010页

作者：张敬巧朱瑶曹婷燕丽王淑兰刘铮中国环境科学研究院北京100012 生态环境部环境规划院北京100043

为研究聊城市冬季环境空气中PM_(2.5)载带金属元素的污染特征、风险评价及来源,分别于2018年和2019年的1月采集了环境空气PM_(2.5)样品并分析了其中19种金属元素的浓度.结果表明,采样期间聊城市冬季ρ(PM_(2.5))和金属元素浓度平均值分... 详细信息

为研究聊城市冬季环境空气中PM_(2.5)载带金属元素的污染特征、风险评价及来源,分别于2018年和2019年的1月采集了环境空气PM_(2.5)样品并分析了其中19种金属元素的浓度.结果表明,采样期间聊城市冬季ρ(PM_(2.5))和金属元素浓度平均值分别为(87.7±39.9)μg·m^(-3)和(6.92±2.91)μg·m^(-3),金属元素中ρ(Ca)和ρ(Al)最高,分别为1.97μg·m^(-3)和1.35μg·m^(-3),其他元素浓度相对偏低,相较于清洁天,污染天时ρ(Ca)、ρ(Al)、ρ(Fe)及ρ(Ti)有所降低,而其他元素浓度均有所升高.地累积指数(Igeo)结果表明,聊城市冬季Cd、Zn、Pb、Sn和Cu的Igeo均高于2.5,受污染程度均在重度污染以上,其他元素Igeo均小于1,属于轻度污染或无污染程度.潜在生态风险评价结果显示金属元素的RI指数高达10 114.2,潜在危害较强,其中Cd的Er最高为9 802.2,其次为Pb、As和Cu,Cd贡献率达到96.9%,是聊城市冬季金属元素潜在生态风险的关键因子,且清洁天时潜在生态风险较高;对于人群健康风险评估,Mn、Cr、Pb、Ni、As、Co、Cd、V和Ba这9种元素的综合效应具有一定的非致癌风险及致癌风险,致癌风险最高的为As,R值为1.16×10^(-5),其次为Cr(Ⅵ),污染天相关元素的非致癌及致癌风险均明显高于清洁天.富集因子结果及主成分分析结果显示,Cd、Pb、Zn和Sn元素富集程度显著,除Ca元素外,其他元素污染天富集因子均明显升高,金属元素的主要来源包括交通源、燃烧源、扬尘源及煤炭燃烧源,贡献率分别为37.5%、22.5%、17.5%和7.2%,整体看聊城市冬季PM_(2.5)载带金属元素受人为源影响较大,其中交通源和燃烧源为重点管控源类.

关键词： PM_(2.5) 金属元素地累指数风险评价来源分析

冶炼厂周边农用地土壤重金属非致癌健康风险评估及修正

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环境工程技术学报 2024年第1期14卷 112-120页

作者：吴健芳王红梅中国环境科学研究院水生态环境研究所

为科学量化重金属复合暴露产生的非致癌健康风险,引入靶器官毒性剂量(TTD)模型和证据权重分析模型(WOE)对传统评估模型(HRA)的非致癌健康风险进行修正,并以华中某冶炼厂周边农用地土壤重金属为例,探究3种模型对非致癌健康风险评估结果... 详细信息

为科学量化重金属复合暴露产生的非致癌健康风险,引入靶器官毒性剂量(TTD)模型和证据权重分析模型(WOE)对传统评估模型(HRA)的非致癌健康风险进行修正,并以华中某冶炼厂周边农用地土壤重金属为例,探究3种模型对非致癌健康风险评估结果的影响。结果表明:土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)的浓度均值分别为0.37、36.65、69.06和7.66mg/kg,其中Cd、Pb和Cr不同程度超出研究区土壤背景值,4种重金属传统非致癌健康风险值(HI_(HRA))为2.27×10^(-3)~3.35×10^(-1)。经TTD模型和WOE模型修正后4种重金属HI_(TTD)和HI_(WOE)分别为1.64×10^(-2)~5.50×10^(-1)和1.08×10^(-2)~6.09×10^(-1),其中HI_(TTD)、HI_(WOE)均值分别为HI_(HRA)均值的1.88倍和1.17倍。研究显示,对多种重金属复合污染的农用地开展人体非致癌健康风险评估时,需考虑多靶器官效应及重金属间的交互作用,避免传统风险评估方法低估或高估土壤污染对暴露人群产生的实际健康损害。

关键词：土壤重金属健康风险靶器官毒性剂量模型证据权重模型

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基于文献计量学的自然保护地保护成效研究

生态学报 2024年第17期44卷 7923-7936页

作者：吴晨王伟中国环境科学研究院生态研究所北京100012

自然保护地保护成效是生物多样性保护领域的研究热点之一,长期以来,国内外围绕自然保护地保护成效研究取得了许多成果,为更好地了解国内外自然保护地保护成效研究现状,利用可视化工具Vosviewer和Citespace对检索的中英文文献发文数量、... 详细信息

自然保护地保护成效是生物多样性保护领域的研究热点之一,长期以来,国内外围绕自然保护地保护成效研究取得了许多成果,为更好地了解国内外自然保护地保护成效研究现状,利用可视化工具Vosviewer和Citespace对检索的中英文文献发文数量、发文趋势和热点进行分析,结果如下:1)中英文文献关于自然保护地保护成效的研究总体均呈现上升趋势,都经历了2005年之前为起步阶段,2005—2010年为探索阶段,2010年至今是快速发展阶段;2)英文文献针对自然保护地保护成效研究热点可分为管理有效性、生物多样性、生态系统服务、影响因素(土地利用、气候变化、人类干扰等)以及可持续性;中文文献针对自然保护地保护成效热点可分为生态系统与生物多样性、管理有效性、可持续发展以及影响因素;3)对比发现国内外文献在自然保护地保护成效研究的时间尺度与关注热点方面均存在一定差异,主要表现在国外主要集中于国家公园以及森林生态系统保护成效研究,国内以自然保护区以及湿地生态系统保护成效为主,此外,国内文献围绕自然保护地生态系统服务保护成效以及气候变化的影响等方面的研究不足。研究可为推动我国自然保护地保护成效研究领域的发展,进而为提升我国自然保护地管理质量提供科学依据。

关键词：国家公园自然保护区文献计量分析昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架