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DMPU耦合热解回收废旧晶硅光伏板

化工进展 2024年第10期43卷 5969-5975页

作者：李晨阳郭飞宏王昀姜小祥张后虎南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210046 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

随着光伏行业快速发展,我国将迎来光伏组件退役高峰期,废旧晶硅光伏组件回收市场前景广阔。其中,回收完整硅电池片不仅具有环保意义,同时具有经济效益。现有回收方法如热解、机械拆解、化学溶解法等存在诸多问题。本文对N,N-二甲基丙烯... 详细信息

随着光伏行业快速发展,我国将迎来光伏组件退役高峰期,废旧晶硅光伏组件回收市场前景广阔。其中,回收完整硅电池片不仅具有环保意义,同时具有经济效益。现有回收方法如热解、机械拆解、化学溶解法等存在诸多问题。本文对N,N-二甲基丙烯基脲(DMPU)预处理耦合热解回收废旧晶硅光伏板进行研究。通过实验探究不同DMPU预处理条件对硅电池片完整率、背板去除率以及不同热解条件对硅电池片完整率的影响,得出使硅电池片完整率最高的实验条件为先在200℃下进行60minDMPU处理后再于480℃下热解60min;去除背板的最佳实验条件为将光伏板置于200℃的DMPU中处理30min。最后,对DMPU耦合热解回收废旧晶硅光伏板的实际应用进行的能耗与碳排分析表明本文使用的方法具有显著的节能减排效益。

关键词：光伏板回收 N,N-二甲基丙烯基脲热解硅电池片循环利用

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病原微生物遗传资源共享利用制度现状、展望与应对建议

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微生物学通报 2024年第3期51卷 720-731页

作者：孙名浩李颖硕赵富伟生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

国际社会关于病原微生物遗传资源讨论的起点和最终目标均是公共卫生健康风险的预防、防范和应对,及时共享病原体及其核酸序列数据和相关元数据对于实现早期识别、风险评估,以及制定和执行诊断、疫苗和治疗方法等对策至关重要。建立公平... 详细信息

国际社会关于病原微生物遗传资源讨论的起点和最终目标均是公共卫生健康风险的预防、防范和应对,及时共享病原体及其核酸序列数据和相关元数据对于实现早期识别、风险评估,以及制定和执行诊断、疫苗和治疗方法等对策至关重要。建立公平公正的病原微生物遗传资源惠益分享机制,已经成为确保病原体及其相关数据及时、快速共享的关键要素。病原微生物遗传资源或其数据信息的获取与惠益分享相关提案和讨论体现出缔约方越发重视国家权益和国内利益相关方主体权益保障。我国病原微生物遗传资源监管立法突出公共卫生健康和生物安全风险预防、防范和应对,与现行国际规则的宗旨以及国际规则的讨论进程总体契合,作为新兴生产要素的科学数据的管理制度和管理体系建设尚处于快速发展和不断探索阶段,国内微生物遗传资源共享利用的行业实践逐渐成形。本文梳理了国际社会和我国病原微生物遗传资源共享利用制度现状,并基于病原微生物遗传资源国际制度发展趋势和我国病原微生物遗传资源共享利用实践需求,提出了病原微生物遗传资源共享利用制度展望以及应对建议。

关键词：病原微生物遗传资源共享利用获取与惠益分享科学数据

长江三角洲区域生态系统变化与城市化发展权衡协同关系研究

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生态与农村环境学报 2024年第9期40卷 1134-1143页

作者：杨悦许小娟林达义刘冬徐梦佳孙杰生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

开展长江三角洲(长三角)区域生态系统变化与城市化发展权衡协同关系研究,对于厘清城市化发展与生态环境变化规律,并提出差异化的生态环境保护和城市发展建议具有重要意义。基于MOD17A3 NPP和夜间灯光数据集(PANDA)数据,利用相关系数法... 详细信息

开展长江三角洲(长三角)区域生态系统变化与城市化发展权衡协同关系研究,对于厘清城市化发展与生态环境变化规律,并提出差异化的生态环境保护和城市发展建议具有重要意义。基于MOD17A3 NPP和夜间灯光数据集(PANDA)数据,利用相关系数法和变化趋势情景组合综合分析长三角区域生态系统净初级生产力(NPP)和灯光强度的时空变化趋势及两者之间的权衡协同关系。结果表明,长三角区域生态质量整体向好,区域NPP从2000年的447.19 g·m^(-2)·a^(-1)增加到2020年的529.92 g·m^(-2)·a^(-1);长三角区域城市化发展持续上升,灯光强度由2000年的436.79上升到2020年的1012.06,呈增加趋势的区域面积占总面积的91.79%,空间分布上呈现各地市中心城区向四周扩散降低,随着距城市中心距离减少而逐渐增加的集聚效应。经济社会与生态环境高质量协同发展成为长三角区域的主要趋势,灯光强度和NPP同步明显增加的区域面积占总面积的33.93%,两者呈协同关系的区域面积占其面积的比例为61.44%,主要分布在长江三角洲平原的城市周边;呈权衡关系的区域较少,其面积占总面积的4.67%,主要表现为灯光强度显著增加而NPP显著降低,主要位于上海、苏锡常都市圈等城市化发展迅速的地区。

关键词：城市化生态系统灯光强度 NPP 长三角区域

未来情景下浙江省土地利用格局和生物多样性变化模拟

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环境科学研究 2024年第10期37卷 2225-2236页

作者：朱晓泾于丹丹乐志芳曹铭昌生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

土地利用变化是生物多样性丧失的直接驱动因素之一。通过发展情景来模拟未来土地利用格局和生物多样性变化,可以指导生物多样性保护目标和政策的制定,成为决策的有力工具。本研究以浙江省陆域范围为研究区域,基于《昆明-蒙特利尔全球生... 详细信息

土地利用变化是生物多样性丧失的直接驱动因素之一。通过发展情景来模拟未来土地利用格局和生物多样性变化,可以指导生物多样性保护目标和政策的制定,成为决策的有力工具。本研究以浙江省陆域范围为研究区域,基于《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的空间规划、退化生态系统恢复、保护地3个行动目标,设定浙江省生物多样性保护目标和政策,参照“自然未来框架”的情景设计思路,制定了基线情景、美丽浙江情景和智慧浙江情景3套方案,其中基线情景强调按照现有发展趋势自然变化,美丽浙江情景强调保护自然生态系统的原真性和完整性,智慧浙江情景强调利用高科技提升大自然对人类良好生活质量的有益贡献。利用FLUS-Biodiversity模型模拟浙江省2035年、2050年土地利用格局与平均物种丰度指数(Mean Species Abundance,MSA)分布及变化,实现目标、政策与情景模拟的有机结合。结果表明:①2020年浙江省MSA指数为0.547,基线情景下城镇建设用地增长超过了城镇开发边界,挤占了生态空间和农田空间,导致生物多样性下降,2050年MSA指数降至0.535;而美丽浙江情景和智慧浙江情景扭转了这一下降趋势,2050年MSA指数分别增至0.624、0.573,生物多样性增加。②美丽浙江情景下,2035年生态保护红线面积占比达27.14%,新增范围主要分布在现有生态保护红线的外缘,有效保护了生物多样性。③美丽浙江情景和智慧浙江情景下,中度及以上干扰林地、中度及以上干扰湿地、干扰草地的受干扰程度将会变低,生物多样性因而提高。研究显示,权衡土地利用变化与生物多样性保护、实施生物多样性保护政策措施以及提升生物多样性治理能力和治理水平,可以有效提高生物多样性,实现生物多样性保护目标。

关键词：情景模拟土地利用生物多样性保护目标 FLUS-Biodiversity模型自然未来框架

城市破碎化和植被恢复型绿色空间对植物物种丰富度的影响

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生态与农村环境学报 2024年第7期40卷 908-918,I0001-I0077页

作者：李辉燕守广王楠姚国慧李海东生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

如何平衡城市发展与生物多样性保护之间的矛盾,是提升城市生态系统稳定性、多样性和持续性的关键问题,也是城市生态文明建设的重要内容。城市主要依托绿色空间进行生物多样性保护,快速城市化导致生物栖息地分裂成破碎化型绿色空间(FGS)... 详细信息

如何平衡城市发展与生物多样性保护之间的矛盾,是提升城市生态系统稳定性、多样性和持续性的关键问题,也是城市生态文明建设的重要内容。城市主要依托绿色空间进行生物多样性保护,快速城市化导致生物栖息地分裂成破碎化型绿色空间(FGS),同时不透水面也不断转变为植被恢复型绿色空间(RGS),但是,FGS和RGS通往生物多样性平衡的过程不同。因此,需要明确区分不同类型绿色空间对城市生物多样性影响的机制,从而为城市更新生物多样性的保护与恢复策略提供重要依据。以扬州市广陵区为研究区,利用2007、2012和2022年遥感数据对绿色空间进行分类;对FGS和RGS分别开展38和20条植物群落样线调查,采用Spearman相关性分析和广义线性混合模型识别对植物物种丰富度有显著贡献的景观指数;运用结构方程模型解析不同绿色空间格局动态变化对植物物种丰富度的直接和间接效应。结果表明,2012年FGS格局通过斑块数量、连接度和形状指数等景观指数直接主导2022年植物物种丰富度,同时也支配着2022年FGS基本格局;相反,就RGS而言,植物物种丰富度主要由2022年RGS格局塑造,周长面积比指数和邻近指数是关键指标。据此,提出3个建议:(1)识别城市绿色空间动态变化的过程;(2)构建连接FGS和RGS的生态廊道,建立源-汇动态,FGS是源,RGS是汇;(3)重点监测和防治RGS中的植物入侵风险。

关键词：绿色空间植物多样性城市生物多样性破碎化灭绝债迁入亏

长三角中心城市群生态环境与社会经济耦合协调发展及其影响因素研究

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生态与农村环境学报 2024年第9期40卷 1155-1166页

作者：洪蕾孙杰刘冬张文慧邹长新生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

环境与经济耦合协调发展是实现区域可持续发展的必由之路。通过构建评价指标体系,采用多种权重评价法,结合博弈论组合赋权法和耦合协调度模型对2015和2020年长三角27个中心城市群生态环境与社会经济耦合协调度及其影响因素进行研究。结... 详细信息

环境与经济耦合协调发展是实现区域可持续发展的必由之路。通过构建评价指标体系,采用多种权重评价法,结合博弈论组合赋权法和耦合协调度模型对2015和2020年长三角27个中心城市群生态环境与社会经济耦合协调度及其影响因素进行研究。结果表明,森林覆盖率和高等教育分别在生态环境和社会经济指标体系中权重最高。对比2015年,2020年区域生态环境质量和社会经济发展指数提升显著,分别有77.78%和88.90%的城市在生态环境和社会经济发展中呈现上升趋势。在空间分布上,区域生态环境发展空间自相关性增强,空间集聚效应显著,但社会经济发展空间集聚度呈现略微下降趋势。环境经济耦合协调发展较好的城市由区域中部扩展至区域中部和南部,其中,浙江省环境经济耦合协调发展提升显著。中心城市群没有耦合失调的城市,但高度耦合协调发展的城市数量仍相对较少。结构方程模型分析表明,森林覆盖率、大气环境和经济结构对区域环境经济耦合协调发展的影响尤为显著,因此在提升区域森林覆盖率、控制大气污染和增加单位土地面积收入等具体措施上加大实施力度,有助于协同推进区域经济高质量发展与生态环境的高水平保护。

关键词：长三角中心城市群生态环境社会经济耦合协调度

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浙江庆元发现半叶趾虎属蜥蜴

动物学杂志 2024年第3期59卷 418-428页

作者：朱滨清高朔郭伟波吴延庆吴军生态环境部南京环境科学研究所南京210042

2022年11月在浙江省庆元县贤良镇采集到10只半叶趾虎属(Hemiphyllodactylus)蜥蜴,经形态比对和分子系统分析鉴定为香港半叶趾虎(***),为浙江省爬行动物分布新记录种。标本体型较小,头体长大于尾长,颏鳞5或6枚,背鳞13~15行,腹鳞9或10行,... 详细信息

2022年11月在浙江省庆元县贤良镇采集到10只半叶趾虎属(Hemiphyllodactylus)蜥蜴,经形态比对和分子系统分析鉴定为香港半叶趾虎(***),为浙江省爬行动物分布新记录种。标本体型较小,头体长大于尾长,颏鳞5或6枚,背鳞13~15行,腹鳞9或10行,第II-V指、趾扩展部攀瓣式分别为3(4)-4-4-4、3(4)-4(5)-4(5)-4(5),雄性具连续的肛前孔和股孔24或25个。浙江庆元的标本在形态特征上与香港半叶趾虎地模标本基本一致。基于线粒体ND2基因进行贝叶斯系统发育分析,浙江庆元的标本与香港半叶趾虎地模标本的序列聚成单系支,支持率达0.99,并且两者间的未校正遗传距离仅为1.6%~1.7%,确定浙江庆元的标本为香港半叶趾虎。这是半叶趾虎属在浙江省的首次记录,说明该属物种可能有更大的分布范围。

关键词：半叶趾虎属浙江省庆元县新记录属

气候变化下2022年长江特大骤旱的多尺度成因分析

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中国科学：地球科学 2024年第8期54卷 2690-2702页

作者：袁星王钰淼周诗玙李华李晨远南京信息工程大学水文与水资源工程学院南京210044 中国科学院大气物理研究所北京100029 水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室南京210044

伴随着持续的反气旋环流异常,2022年长江流域暴发了强度大且发展迅速的全流域特大骤旱事件.然而,由于干旱的多尺度特性,此次特大骤旱的成因仍不明晰.本文从海洋及陆地异常的角度简要概述了2022年夏季特大骤旱成因,并量化了气候变化对骤... 详细信息

伴随着持续的反气旋环流异常,2022年长江流域暴发了强度大且发展迅速的全流域特大骤旱事件.然而,由于干旱的多尺度特性,此次特大骤旱的成因仍不明晰.本文从海洋及陆地异常的角度简要概述了2022年夏季特大骤旱成因,并量化了气候变化对骤旱风险的影响.利用土壤湿度百分位数作为骤旱指标,研究发现2022年骤旱在两个月内发展至整个长江流域,达到严重干旱等级的流域面积在8月底超过了80%.骤旱烈度和暴发速度均为62年以来最极端,重现期分别为86年和259年.合成分析表明,春季拉尼娜有利于长江流域土壤湿度从5~6月的湿润/正常状态急转为7~8月的干旱状态,有利于加剧2022年长江流域骤旱烈度及暴发速度.此外,长江流域骤旱烈度与太平洋年代际涛动的负位相也有一定联系.通过分析土壤湿度和饱和水汽压差的耦合强度指数,发现2022年7~8月期间长江流域存在较强的陆气耦合过程.利用第六次国际耦合模式比较计划的气候模式进行归因,发现在自然气候变化情景下,强陆气耦合使类似2022年的骤旱烈度和暴发速度风险分别增加61%±6%和64%±7%,而陆气耦合与人为气候变化的协同作用会使相应风险分别增加75%±22%和85%±12%.本研究发现陆气耦合与人为气候变化对加剧骤旱风险具有重要作用.

关键词：骤旱长江流域陆气耦合气候变化归因

可解释性长短期记忆模型用于预测湖泊总磷浓度变化

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1046-1059,I0007页

作者：丁艺鼎范宏翔徐力刚蒋名亮吕海深朱永华程俊翔河海大学水文与水资源学院南京210098 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210018 中国科学院大学南京学院南京211135 江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心南昌330029

对湖泊总磷的变化预测和来源识别对水资源调度和流域生态治理有着重要的意义,然而复杂的生化反应和水动力条件导致的非平稳性给湖泊总磷浓度的准确预测带来极大的困难。为克服这一挑战,本文引入了基于加权回归的季节趋势分解(seasonal a... 详细信息

对湖泊总磷的变化预测和来源识别对水资源调度和流域生态治理有着重要的意义,然而复杂的生化反应和水动力条件导致的非平稳性给湖泊总磷浓度的准确预测带来极大的困难。为克服这一挑战,本文引入了基于加权回归的季节趋势分解(seasonal and trend decomposition using Loess,STL)技术和夏普利加法(SHapley additive exPlanations,SHAP)结合长短期记忆网络(long short-term memory neural network,LSTM)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)构建了一个可解释的预测框架,以增强对湖泊总磷浓度演变的预测并提高其可解释性。研究表明:(1)在骆马湖总磷浓度的预测中,该框架拥有较好的预报精度(R^(2)=0.878),优于LSTM和卷积长短期记忆模型(convolutional neural networks and long short term memory network,CNN-LSTM)。当预测时间步长增加到8 h时,该框架有效提高了总磷浓度的预测精度,平均相对误差和均方根误差分别降低了47.1%和33.3%。从预测趋势来看,骆马湖在汛期的总磷平均浓度为0.158 mg/L,相较于非汛期的平均浓度,增加了202.1%。(2)运河来水是骆马湖总磷浓度最重要的影响因素,贡献权重为60.0%,并且不同断面(三湾、三场)的污染源受水动力、气象等因素的影响存在显著的时空差异。本文凸显了神经网络模型在预警水体污染方面的可实施性,并且为提高传统神经网络的学习能力和可解释性的开发与验证提供了重要方向。

关键词：深度学习 LSTM SHAP 总磷可解释性研究骆马湖