大气甲烷排放源研究进展

通过回顾近年来有关大气甲烷排放源的研究,分析了各种排放源的源强及变化,系统地归纳了大气甲烷的来源分类,即包含人为源和天然源。排放数据分析表明大气甲烷收支具有较大的不确定性,新技术的应用使得分析评估大气甲烷收支突破空间地域限制,将获得更为精确的甲烷通量数据库。     

基于涡度相关观测的寒区滨河湿地蒸散发特征分析

蒸散发是湿地生态系统水循环的重要组成部分,研究湿地生态系统蒸散发的时空变化规律,对分析湿地生态系统的水量平衡具有重要意义。选取典型寒区滨河湿地——哈尔滨金河湾湿地为研究区,利用彭曼公式计算湿地潜在蒸散发量,并与涡度相关观测的实际蒸散发量进行对比分析;为探明土壤蒸发和植被蒸腾对湿地实际蒸散发的贡献,利用双涌源模型对实际蒸散发进行分解研究。结果显示:试验观测年份,金河湾湿地生态系统全年潜在蒸散发量为847.17 mm,潜在蒸散发量的月变化呈现双峰曲线,实际蒸散发量为420.46 mm,实际蒸散发量的月变化呈现典型的单峰分布曲线,风速与辐射对实际蒸散发的影响最大,降水偏少、气温较高是造成潜在蒸散发量与实际蒸散发量差异的主要原因;实际蒸散发量中土壤蒸发量为182.90 mm,植被蒸腾量为237.56 mm,植被蒸腾占主导地位。     

填埋场甲烷排放因素分析及甲烷减排研究进展

垃圾填埋场甲烷排放是全球人为温室气体排放的重要来源,对于整个大气中温室气体增加引起的气候效应的影响不容忽视,是世界各国现代化进程中迫切需要解决的一个严重的社会公害问题。文章从填埋场甲烷产生的相关因素、垃圾处理现状和填埋场甲烷减排技术等方面对国内外研究现状做了总结。甲烷的产生受填埋场中的垃圾特性、含水率、温度、pH值、填埋时间、渗滤液含量和其他因素影响。当前的填埋场减排技术包括原位减排、资源化利用和末端控制等,填埋场可以从多方面共同作用实现减排目标。     

一株高效甲烷氧化细菌生长条件优化研究

通过对5种不同土壤样品进行甲烷降解实验筛选出甲烷降解率最高的稻田土壤样品,并从土壤样品中分离、筛选出一株具有高效降解甲烷能力的甲烷氧化细菌L08.通过对菌种接种量、pH、培养温度、培养方式等条件的研究,得到菌株的最优生长条件：培养温度35 ℃,pH 7.0;菌液接种量4.0 %（体积分数）,甲烷含量为10 %（体积分数）,测定其生长曲线,为甲烷氧化细菌降解甲烷研究提供基础数据.     

韩国土壤中二恶英浓度的时间变化趋势和污染源识别

综述了近十年来韩国土壤中二恶英浓度随时间的变化趋势,并分析了不同土壤中潜在的二恶英排放源.研究显示：采样地点和时间不同,土壤中二恶英的浓度不同;但是1999—2009年,土壤中二恶英的浓度未呈现明显的减少趋势;由于二恶英其半衰期较长（17-274年）在土壤中分解缓慢,通过对土壤和大气中17种二恶英异构体的主成分分析表明,工业区土壤和农村地区大气中的二恶英主要来源于城市工业源,而农业区土壤中的二恶英主要来源于农业用化学物质等.     

大气温室效应增强对实际蒸散发量的影响

本文从下垫面能量平衡及能量支出分配的规律性出发．研究了大气逆辐射增大１％、２％及５％以后、近地层气温及陆地实际蒸散发量的变化值．并指出大气保温效应增强对河川径流量的影响程度。     

森林土壤有机碳的影响因子及其研究进展

森林是陆地生态系统的重要组成部分,是大气温室气体的重要源与汇,在区域和全球碳循环中发挥着关键作用。森林土壤有机碳作为土壤碳库重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响陆地生态系统的碳贮藏。了解森林土壤有机碳的影响因子可为全面理解土壤有机碳的特征及其关键控制因素提供帮助。为此,本文综述了气候变化(温度、降水、CO₂浓度)、自然调控因素(植被类型、土壤理化性质)、人为调控因素(土地利用方式、施肥、林火)对森林土壤有机碳的影响,并提出了相关的研究展望。     

大气生物气溶胶的源排放与源解析研究进展

2019年新冠肺炎(COVID-19)的全球爆发引起了公众对生物气溶胶的广泛关注。生物气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分。生物气溶胶由于具有普通气溶胶的理化性质和本身特有的生物学特性,在全球生态系统、气候变化、空气质量和公共卫生等领域均扮演十分重要的角色。然而,目前学术界对生物气溶胶的研究主要集中在采样监测、消杀防护以及其环境与健康效应等方面,关于源特性研究相对滞后。基于此,聚焦大气中微生物的来源现状,综述了最近20年来生物气溶胶的自然源和人为源排放特性研究进展,并阐述了影响源排放和输送过程的主要因素(如生物地理区域、土地利用类型和环境因素等),探讨了当前生物气溶胶的各种源解析方法。最后,给出了生物气溶胶来源下一步的研究展望,以期为深入理解生物气溶胶的来源、输送与变化机理,更好地评估大气微生物污染水平与监控病原体的气溶胶传播提供参考。     

不同粒度的煤样等温吸附研究

根据不同粒度的干燥煤样、含平衡水煤样的等温吸附实验，结合压汞法对煤样孔隙结构的测试实验，分析了粒度变化对孔隙结构的影响，探讨了粒度和孔隙结构变化对干燥煤样和含平衡水煤样吸附甲烷的影响及其作用机理．研究结果表明：实验范围内的粒度对干燥煤样吸附甲烷气体的影响只是在吸附时间上。而对含平衡水煤样的同等压力下吸附的甲烷量、Langmuir压力参数(pL)和吸附时间都有明显影响，但对Langmuir体积参数(VL)影响不大，并根据实验中出现的到了某一压力之后随着压力增大煤样吸附量下降的现象，研究认为Langmuir等温吸附模型已不适用，需要建立一种新的等温吸附理论模型。     

人为源甲烷生物抑制机理与研究进展

从产甲烷菌代谢机理入手,分析了产甲烷菌生物抑制机理,并对反刍动物、厌氧发酵、生活垃圾填埋场和稻田的人为源甲烷减排的研究现状和进展进行了概述.在分析人为源甲烷抑制存在问题的基础上,提出了今后开展人为源甲烷减排研究的建议.     

1970—2018年中国甲烷排放量时空分布特征及行业排放源分析

在100年时间尺度上,甲烷(CH₄)气体的全球增温潜势是CO₂的25倍,研究CH₄排放的时空特征及排放源组成结构对于国家"双碳目标"的实现具有重要价值.本文基于全球大气研究排放数据库(EDGAR)中的数据集,刻画了中国CH₄排放的时空分布特征,利用空间自相关和热点分析方法,揭示了CH₄排放的空间集聚效应,并基于不同的行业部门排放数据对CH₄的排放源进行分析.研究表明:1970—2018年CH₄排放的热点区主要分布在我国的华东、华北以及华南地区,有逐渐向西北地区延伸的趋势;年CH₄排放量平均值达8.33 t·a^-1·km^-2,变化曲线总体上呈现平缓上升—急速上升—稳定排放三个阶段;从各行政区的排放量来看,上海一直处于最高,全市排放量十年间平均值不低于25 t·km^-2;能源活动和工业生产的CH₄排放量贡献突出,尤其是交通运输和煤炭开采近些年排放占比逐渐攀升.     

重污染天气下大气污染排放源强的快速估算方法

针对以往大气污染排放源强估算时多采用排放因子法计算大气排放源强,存在着受排放源类别不全、排放清单的不确定性、人力物力财力因素制约,以及企业上报数据不准确,存在偷排多排的情况等问题,利用重污染天气城市各区域空气质量数据,采用泰森多边形确定区域特征长度、大气箱式模型估参的方法,快速确定各污染物的排放源强,建立较为简便的大气污染排放源强估算模式.对哈尔滨市采暖期的大气污染源强估算结果表明:NOx、SO2、CO总的估算排放源强为436.33,154.82和8 566.82 t/d.对源强估算算法进行精确度检验,其相对中值误差小于30%,适合作为区域大气污染物排放模拟与预测的模型理论基础.     

生物质炭施用量及水热条件对淹水土壤CO2释放的影响

通过模拟土柱实验,向水稻土中添加质量分数分别为0％（CO）、2％（C2）、5％（C5）、8％（C8）的生物质炭,并在不同淹水深度和温度下培养,旨在了解生物质炭的施用量及其水热条件对土壤CO2释放的影响,以期通过控制生物质炭的施炭量和改进农田管理措施,从而为农业温室气体碳减排提供依据．研究结果发现：施加生物质炭对土壤CO2释放的抑制作用明显,与对照相比,2％、5％、8％施炭量处理的土壤CO2累计释放量分别降低了5．1％、2．4％和26．5%．低施炭量对土壤CO2的释放降幅较少,而较高施炭量可能对抑制土壤CO2释放的效果更好;温度越高,土壤的呼吸作用越强,CO2释放速率也越快;在昼夜变化上,土壤夜间CO2的释放速率要高于白天;就淹水深度而言,土壤灌水深度愈深,CO2的释放速率愈低．此外,还从施炭量和水热条件对土壤CO2和CH4释放的综合排放效应进行了展望．     

2020年新冠疫情前后南昌市大气CO2浓度变化及影响因子分析

大气CO₂浓度的变化主要受源汇和大气传输过程影响,因此城市地区的浓度观测包含区域人为源排放的重要信息.为明晰2020年新冠疫情对CO₂浓度及人为源排放量的影响,本研究以南昌市大气CO₂为研究对象,结合先验排放清单和高精度大气传输模型,对南昌市2020年1月24日至4月30日的小时CO₂浓度进行了观测和模拟.基于当地管控政策把研究时段分为两段:一级管控期间(1月24日至3月11日)和二、三级控期间(3月12日至4月30日),并对排放源等主要影响因子进行了量化分析.研究发现:模型能够模拟CO₂浓度的小时变化特征,然而由于模型没有考虑排放源的高度信息,尤其是城市中的发电站烟囱等强点源,将对夜晚浓度高估,而正午(12:00-18:00)则无影响.一级管控期间正午CO₂浓度(干燥空气中CO₂的摩尔分数)观测值和模拟值分别为433.63×10^-6和438.22×10^-6,其中模拟的人为源浓度贡献值高于观测值约21.9%;而二、三级控期间的观测值和模拟值分别为432.06×10^-6和432.24×10^-6,其模拟一致性高.浓度对比结果表明所使用的先验排放清单能代表二、三级管控期间人为CO₂的排放量,而一级管控期间的排放量则偏高约21.9%,显示出调控措施明显降低了南昌市人为CO₂的总排放量.整个时间段植被NEE的平均CO₂浓度贡献都小于2×10^-6,表明人为源相较于NEE是导致CO₂浓度差异的主要因素.二、三级管控期间的边界层相比一级管控期间升高,减少了人为CO₂排放量导致的浓度增加幅度,抵消了背景值浓度升高的影响,是两个时间段的浓度观测值接近的主要因素.本研究结果可为城市尺度的温室气体反演提供科学支撑和方法参考.     

Dissolved and emitted methane in the Poyang Lake

Science China Technological Sciences - Lake waters often act as important methane sources for global greenhouse gas emission, but it would be more complex as lakes are regulated by rivers. In this...     

橡胶制品生产中颗粒污染物的控制技术

颗粒污染物的控制技术是我国大气污染物控制的重点.笔者着重研究橡胶制品生产过程中产生的两类颗粒污染物：粉尘和烟气,以及相对应的控制技术.对于生产过程中的污染源所排放的污染物应以防范为主,采取切实可行的、有效的治理措施,使生产中所排放的污染物达到国家和地方标准的规定.首先弄清污染源,污染物的排放量、排放方式,然后确定污染物的防治措施,并进行各种方案的技术经济比较,针对污染物特性进行综合分析,并做出结论.     

办公建筑物化阶段CO2排放研究

建筑物化阶段的CO2排放时间集中、绝对量大,是建筑节能减排的研究重点。构建了办公建筑物化阶段CO2排放的计算模型,包括建材、设备生产与运输的CO2排放,以及施工过程的CO2排放。利用该计算模型,分析计算了78栋办公建筑物化阶段的CO2排放量。平均来看,物化阶段的碳排放量为326.75kg/m2;随着建筑高度的增加单位面积碳排放明显增加,超高层建筑的单位面积碳排放量是多层建筑的1.5倍;土建工程的碳排放量占到物化阶段的75%左右,而钢筋、混凝土、砂浆、墙体材料的碳排放量占到了土建工程的80%以上。分别以建筑层数和建材用量为自变量做了办公建筑物化阶段CO2排放量的预测模型,通过统计学的分析对比,发现以钢筋、混凝土和墙体材料为自变量的预测公式可以很好地预测建筑物化阶段的碳排放。     

河南省污水处理过程中甲烷排放现状和排放量估算

污水处理过程中产生的甲烷(CH4)是产生温室效应的来源之一,估算省级城镇废水处理中CH4的排放量对河南省采取在技术经济上可行的减排措施有重要意义.根据河南省污水处理过程中CH4的排放现状,并通过获取的2010年河南省污水处理相关数据、排放因子,估算了当年的河南省污水处理过程中CH4的排放量.结果表明:2010年河南省生活污水处理过程中产生的CH4净排放量为21 764.1 t,工业废水处理过程中产生的CH4净排放量为98 609.3 t.研究结果可为决策者有针对性地制定污水处理过程中CH4的排放控制政策和措施、减少温室效应提供基础资料.