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珠三角夏秋转换季臭氧污染成因及前体物减排策略分析

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环境科学 2024年第10期45卷 5695-5705页

作者：尉晴晴杨威强裴成磊王新明广东轻工职业技术学院轻化工技术学院广东省环境科学研究院粤港澳生态环境科学中心大气光化学联合研究实验室中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东省广州生态环境监测中心站

为分析夏秋转换季珠三角地区臭氧（O3）污染成因及防控策略,以珠三角中心城市广州为例,在综合观测基础上,使用盒子模型分析O3生消路径及减排方案.结果表明,观测期间呈静稳气象条件且温度偏高,非常适宜O3的二次生成,并导致出现大范围长时... 详细信息

为分析夏秋转换季珠三角地区臭氧（O3）污染成因及防控策略,以珠三角中心城市广州为例,在综合观测基础上,使用盒子模型分析O3生消路径及减排方案.结果表明,观测期间呈静稳气象条件且温度偏高,非常适宜O3的二次生成,并导致出现大范围长时间O3污染.芳香烃类物质对O3生成潜势（OFP）贡献最大,间/对-二甲苯、甲苯和邻-二甲苯是对OFP贡献最大的挥发性有机物（VOCs）物种.盒子模型分析发现污染期间O3平均净生成速率为23.2×10-9h-1,峰值可高达39.2×10-9h-1; HO2·+NO和NO2+·OH反应途径分别对本地光化学O3生成（51.2%）和去除（47.0%）贡献率最大,观测O3体积分数受本地光化学O3生成和以输出性为主的传输共同控制.相对增量反应活性（RIR）和经验动力学模型曲线（EKMA）分析可知,夏秋转换季广州市O3生成主要受VOCs控制,芳香烃类对O3生成敏感性最大,其中甲苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯、正丁烷和丙烯是影响O3生成的5大关键组分.削减情景分析表明,单独减少人为源VOCs排放最有利降低O3体积分数,但若在减排人为源VOCs后再强化NOx排放管控,则会使O3体积分数短时反弹,结果表明实施以VOCs减排为主的VOCs和NOx协同减排策略才能使未来O3体积分数持续降低.

关键词：珠三角(PRD) 盒子模型臭氧(O3)成因挥发性有机物(VOCs) 减排分析

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嗜酸乳杆菌对3种弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响

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南方水产科学 2024年第2期20卷 83-91页

作者：刘钢胡晓娟苏浩昌徐武杰徐煜文国樑曹煜成上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室/广东省渔业生态环境重点实验室广东广州510300 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000

使用益生菌是预防和控制水产养殖细菌感染的非抗生素方法之一。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)可在机体内分泌抗菌物质,具有抑制有害菌生长、调节肠道微生态平衡和增强抗毒抗病能力等功能。研究了不同氧环境和不同培养基条件下... 详细信息

使用益生菌是预防和控制水产养殖细菌感染的非抗生素方法之一。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)可在机体内分泌抗菌物质,具有抑制有害菌生长、调节肠道微生态平衡和增强抗毒抗病能力等功能。研究了不同氧环境和不同培养基条件下嗜酸乳杆菌、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、哈维氏弧菌(***)、溶珊瑚弧菌(***-liilyticus)的生长情况,并通过牛津杯法和液体培养法结合PCR荧光定量技术、高通量测序技术,系统评价了嗜酸乳杆菌对上述弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道菌群的组成和变化的影响。结果显示,在厌氧条件下,哈维氏弧菌的菌量显著高于在好氧环境培养后的菌量(P<0.05)。不同培养基配比对4种细菌的生长均具有显著性影响(P<0.05)。嗜酸乳杆菌对3种弧菌的生长均有良好的抑制效果。在对虾肠道菌群背景下,嗜酸乳杆菌对副溶血弧菌的生长有显著抑制作用(P<0.05)。处理组的弧菌属比例较对照组显著减少,高菌量组的有益菌属均显著增加。研究表明,嗜酸乳杆菌对上述3种弧菌的生长有良好的抑制效果,在对虾肠道菌群背景下对副溶血弧菌的生长也有良好的抑制效果,且能够优化菌群结构。

关键词：嗜酸乳杆菌弧菌拮抗凡纳滨对虾肠道菌群结构

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沈阳市臭氧污染特征及其影响因素

生态环境学报 2024年第1期33卷 72-79页

作者：蒋伯琪浮天程昳璇苏枞枞沈建东于谨铖于兴娜南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室江苏南京210044 辽宁省沈阳生态环境监测中心辽宁沈阳110000 浙江省杭州生态环境监测中心浙江杭州310012

近年来中国城市O_(3)污染问题日益突出,近地面O_(3)已成为沈阳市的主要空气污染物之一。基于沈阳市2019年近地面臭氧(O_(3))及其前体物(VOCs和NO_(2))的逐时数据,结合同期气象观测资料,研究了2019年沈阳大气O_(3)的季节变化特征,分析了V... 详细信息

近年来中国城市O_(3)污染问题日益突出,近地面O_(3)已成为沈阳市的主要空气污染物之一。基于沈阳市2019年近地面臭氧(O_(3))及其前体物(VOCs和NO_(2))的逐时数据,结合同期气象观测资料,研究了2019年沈阳大气O_(3)的季节变化特征,分析了VOCs和NO_(2)以及气象条件对O_(3)生成的影响;利用最大增量反应活性法(MIR)估算了沈阳大气VOCs的臭氧生成潜势(OFP),并运用正交矩阵因子分解法(PMF)进行了沈阳夏季VOCs的来源解析。结果表明:2019年沈阳市O_(3)平均质量浓度夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;四季O_(3)日变化特征均表现为单峰型,质量浓度峰值出现在14:00左右,谷值出现在07:00左右。沈阳市O_(3)质量浓度与温度、风速均呈现正相关关系(P=0.001,P=0.005),与相对湿度呈负相关关系(P=0.005);当温度达到30.0℃以上,O_(3)质量浓度明显升高;风速低于3.0 m·s^(-1)时O_(3)质量浓度小于75.0μg·m^(-3),而风速超过4.0 m·s^(-1)时O_(3)质量浓度迅速升高至100μg·m^(-3);湿度小于20%时O_(3)质量浓度较高,当湿度大于80%时O_(3)质量浓度显著降低,由75.0μg·m^(-3)降低至58.7μg·m^(-3)。O_(3)平均质量浓度与前体物VOCs和NO_(2)质量浓度呈负相关关系(P=0.005),O_(3)平均质量浓度最大值对应的NO_(2)质量浓度区间为20.0-30.0μg·m^(-3)。2019年沈阳市大气VOCs的臭氧生成潜势依次表现为烯烃>芳香烃>烷烃>炔烃,烯烃在4个季节均为最大贡献者,表明烯烃对沈阳市O_(3)生成具有重要贡献。夏季沈阳市VOCs主要来源于石油化工源、溶剂使用源、液化石油气污染源、燃烧源和机动车排放源。沈阳作为我国传统重工业基地,加强对石油化工、溶剂使用和燃料挥发等方面的监管是降低沈阳市大气O_(3)质量浓度水平的有效途径。该研究可以为沈阳市O_(3)污染治理提供重要参考。

关键词：沈阳臭氧 VOCs 污染特征气象条件臭氧生成潜势来源解析

南京梅雨降水同位素组成从事件到年际尺度的变化特征

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应用生态学报 2024年第4期35卷 951-960页

作者：张昊肖薇谢成玉胡勇博楚淏然王晶苑李旭辉南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心南京210044 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 耶鲁大学环境学院美国纽黑文06511

梅雨降水量占季风区全年降水量的40%~50%,为了厘清梅雨降水同位素从事件到年际尺度上的变化特征及其影响因素,本研究分析了2015—2022年南京梅雨期间降水同位素特征,使用具有比湿分析的混合单粒子拉格朗日综合轨迹模型(HYSPLIT)分析了... 详细信息

梅雨降水量占季风区全年降水量的40%~50%,为了厘清梅雨降水同位素从事件到年际尺度上的变化特征及其影响因素,本研究分析了2015—2022年南京梅雨期间降水同位素特征,使用具有比湿分析的混合单粒子拉格朗日综合轨迹模型(HYSPLIT)分析了南京梅雨降水同位素的水汽来源和影响因素。结果表明:1)南京大气降水同位素组成夏季贫化、冬季富集,氘盈余(d_(x))夏低冬高,梅雨降水同位素组成较全年平均水平更为贫化;2)梅雨降水δ^(2)H和δ^(18)O与局地气象条件无显著相关关系;但雨量较小的降水事件中d_(x)较低,反映出云下二次蒸发的影响;梅雨降水量较多的年份,梅雨期间平均d_(x)明显较高;3)低纬度南海源区和西太平洋源区为梅雨提供水汽,水汽源地的转换会导致连续降水过程中同位素信号的突变。本研究能为季风区降水同位素研究提供数据支持,并为深入理解梅雨降水机理和研究东亚季风区大气环流季节变化提供参考。

关键词：降水同位素梅雨水汽源地氘盈余二次蒸发

实验增温对土壤微生物的影响：基于Meta分析

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土壤学报 2024年

作者：赵雯钰苗润程诚王琪中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室南京信息工程大学生态与应用气象学院

微生物群落在土壤的各种生态活动中占据重要地位，能通过改变土壤生态系统的结构和功能，调控土壤养分供给。目前土壤微生物群落对增温的响应规律与主要影响因素尚不明确。从已经发表的206篇国内外研究文献中收集了1 020组数据，通过整... 详细信息

微生物群落在土壤的各种生态活动中占据重要地位，能通过改变土壤生态系统的结构和功能，调控土壤养分供给。目前土壤微生物群落对增温的响应规律与主要影响因素尚不明确。从已经发表的206篇国内外研究文献中收集了1 020组数据，通过整合分析（Meta-analysis）法研究实验增温对土壤微生物群落（微生物生物量、群落多样性和土壤酶活性）的影响，讨论土壤微生物群落对不同增温幅度、增温年限、增温方式、种植方式及生态系统类型的差异响应，挖掘土壤微生物群落对增温处理的响应与环境因子（年平均降水量、年平均气温和平均海拔）之间的关系。结果表明：实验增温使土壤微生物群落多样性显著下降6.7%的同时使土壤抗氧化类酶、土壤碳（C）转化相关酶、氮（N）转化相关酶活性分别显著提高了7.5%、10.8%和19.7%。高增温幅度（≥4℃）更显著降低土壤微生物生物量，并增加土壤抗氧化酶和C转化酶活性；低增温幅度（≤2℃）对土壤微生物群落多样性、土壤N转化酶和磷（P）转化酶具有更显著影响。长期（>2 a）增温对土壤微生物生物量、群落多样性、抗氧化酶和C转化酶有显著影响，而N转化酶和P转化酶对中期（0.5～2 a）增温的响应更显著。不同生态系统土壤微生物对增温响应也存在差异。土壤P转化酶活性对增温的响应与平均气温、年降水量呈显著正相关关系，而土壤微生物群落多样性与平均气温、年降水量和平均海拔呈显著负相关关系。综上，实验增温显著降低土壤微生物群落多样性的同时提高了土壤酶活性，而增温幅度、增温年限和生态系统类型均会影响增温效应。

关键词：实验增温土壤微生物生物量微生物群落多样性土壤酶活性环境因子

城市尺度温室气体排放量的反演研究进展及未来发展趋势

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中国环境科学 2024年

作者：胡诚张俊清刘慧丽史雪静孙帆肖薇南京林业大学生态与环境学院南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心

城市是二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)排放的热点区域，占全球人为源总排放量的40%-50%，因此对其排放量的准确量化，直接影响着各国气候变化政策的制定与实施.基于活动数据和排放因子的排放清单方法是当前核算排放量的最主要手段，然而大量... 详细信息

城市是二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)排放的热点区域，占全球人为源总排放量的40%-50%，因此对其排放量的准确量化，直接影响着各国气候变化政策的制定与实施.基于活动数据和排放因子的排放清单方法是当前核算排放量的最主要手段，然而大量对比研究表明，温室气体排放量在城市尺度上估算的不确定性依旧大于50%，因此亟需开展温室气体排放量的核算进而降低排放清单的不确定性.而基于浓度观测和大气传输模型的反演方法，从2010年起逐渐被用于城市尺度温室气体排放量的反演研究，但对浓度观测站点选取和排放量反演方法依旧存在认识的不统一与偏差.在我国制定“双碳”政策的战略背景下，本文系统梳理和综述了当前城市尺度温室气体排放量反演的研究进展，重点分析该方法面临的困难和挑战，并指出相较于国外已开展的研究，我国当前城市尺度的温室气体浓度观测网络依旧欠缺，进而限制了温室气体排放量时空格局的拆分.而结合中精度浓度观测网络，并同时发展1km及以下空间分辨率的排放清单和气象驱动场，是未来准确解析城市尺度温室气体排放总量及其时空格局的重要发展方向.通过本文系统总结当前城市尺度温室气体排放量的研究现状、进展及问题，以及未来潜在发展趋势，预计可为我国“双碳”战略的实施提供方法参考和理论借鉴.

关键词：温室气体排放量反演高塔大气传输模型

基于碳氮稳定同位素的珠江口南沙海域渔业生物群落营养结构研究

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生态科学 2024年第2期43卷 42-50页

作者：汪慧娟徐姗楠张文博黄洪辉齐占会程琪刘华雪生态环境部华南环境科学研究所广州510530 中国水产科学研究院南海水产研究所广东省渔业生态环境重点实验室广州510300 广东省环境科学研究院广州510045

根据2015年秋季珠江口南沙海域拖网渔业生物的调查,采用碳(C)、氮(N)稳定同位素技术,分析了珠江口南沙海域渔业生物的碳氮稳定同位素基本特征,构建了连续营养级谱,并探讨了食物网中鱼类营养级历史变化特征。结果表明:珠江口南沙海域秋... 详细信息

根据2015年秋季珠江口南沙海域拖网渔业生物的调查,采用碳(C)、氮(N)稳定同位素技术,分析了珠江口南沙海域渔业生物的碳氮稳定同位素基本特征,构建了连续营养级谱,并探讨了食物网中鱼类营养级历史变化特征。结果表明:珠江口南沙海域秋季渔业生物δ^(13)C介于–29.22‰--–20.67‰,均值为(–25.89±2.08)‰,δ15N介于10.55‰-15.66‰,均值为(12.44±1.41)‰。以小型浮游动物的氮稳定同位素平均值作为基准值构建渔业生物的营养级谱,发现珠江口南沙海域鱼类的营养级范围为2.72-4.23,甲壳类的营养级范围为2.99-3.99,且各种类生物营养级跨度大。与Fishbase鱼类生态学数据库记录进行对比,发现64%的鱼类其营养级均值位于历史营养级数据范围内,27%的鱼类营养级低于历史营养级水平,只有9%的鱼类营养级高于历史营养级水平。珠江口南沙海域渔业生物总体处于受人类活动影响较大,食物网受干扰较多的状态。研究初步建立了珠江口南沙海域渔业生物群落营养结构,旨在为该海域的渔业资源科学管理和可持续利用提供理论依据。

关键词：稳定同位素营养结构渔业生物珠江口

基于等效水量法的城市内涝模型实时订正技术研究

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中国农村水利水电 2024年第7期 19-25页

作者：魏军陈笑娟李婷徐艺芙河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050021 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安新区071800 河北省气象灾害防御和环境气象中心河北石家庄050021

为解决现有城市内涝模型在模拟计算时的输入场通常仅考虑降雨量及先期预先设定的相关参数,无法将实况积水数据代入模型对模拟结果进行实时订正,使得模型计算结果与实际存在偏差较大的问题,采用模型计算结果与积水监测数据实时同化确定... 详细信息

为解决现有城市内涝模型在模拟计算时的输入场通常仅考虑降雨量及先期预先设定的相关参数,无法将实况积水数据代入模型对模拟结果进行实时订正,使得模型计算结果与实际存在偏差较大的问题,采用模型计算结果与积水监测数据实时同化确定模型中产汇流系数和排水系数,提出一种基于等效水量法的城市内涝模型实时订正方法。以石家庄市城市内涝仿真数学模型为应用案例,选取典型暴雨个例进行效果验证,结果表明实时订正后的模拟积水值更能较好反映出实际积水情况,模拟值与实况值的一致性指数从订正前的0.72提升到了订正后的0.96,通过订正技术显著提升了模型的计算精度。

关键词：内涝模型实时订正等效水量法石家庄市

Ti基和Mn基介孔催化剂活化过硫酸钠降解有机污染物的反应机制

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环境科学学报 2024年第4期44卷 22-35页

作者：陈京乐黄睿吴礼光傅智慧朱宏远王挺陈华丽李春娟浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012 浙江省生态环境监测中心浙江省生态环境大数据重点实验室杭州310012

为获得高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好Ti基介孔催化剂,在无光照条件下对比了介孔氧化钛(AM-TiO_(2))和介孔氧化锰(M-MnO_(2))两种催化剂活化过硫酸钠(PDS)降解四环素(TC)和罗丹明B(RhB)的过程.同时,通过结构表征、电子自旋... 详细信息

为获得高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好Ti基介孔催化剂,在无光照条件下对比了介孔氧化钛(AM-TiO_(2))和介孔氧化锰(M-MnO_(2))两种催化剂活化过硫酸钠(PDS)降解四环素(TC)和罗丹明B(RhB)的过程.同时,通过结构表征、电子自旋共振谱仪(ESR)光谱、密度泛函理论计算和中间产物分析等,首次详细探明了两种介孔催化剂活化PDS降解有机污染物过程机制的差异.结果表明,与传统M-MnO_(2)催化剂类似,在无光照条件下AM-TiO_(2)也能有效活化PDS降解TC和RhB.但两种催化剂活化PDS过程中产生的活性物种存在显著差异.AM-TiO_(2)活化PDS过程中产生的·OH和·SO_(4)^(-)等自由基数量要少于M-MnO_(2)活化PDS的过程,但AM-TiO_(2)活化过程可以产生丰富的~1O_(2)参与污染物的降解.因此,AM-TiO_(2)活化PDS降解污染物过程中不仅包括自由基攻击污染物分子的降解路径,还包括~1O_(2)攻击污染物分子的降解路径.而M-MnO_(2)活化PDS降解污染物仅存在自由基攻击污染物分子的降解路径.本文工作可以进一步拓展绿色无害Ti基介孔催化剂活化PDS技术深度处理难降解污染物的应用.

关键词：介孔氧化物催化剂过硫酸盐活化活性物种密度泛函计算降解路径