持久性有机污染物在中国湖泊生物中分布与富集的研究进展

持久性有机污染物(POPs)在环境中分布广泛且持久存在并具有高生物富集性,通常具有致癌、致畸、致突变等危害.湖泊是POPs的主要环境归宿之一,湖泊中的POPs可被水生生物富集并通过食物网传递,对生态系统及人体健康构成极大的危害.中国是POPs生产及使用大国,也是世界上湖泊较多的国家之一.湖泊生物尤其是水产品是中国人饮食中的重要组成部分,因此POPs在中国湖泊生物体中的富集对当地的生态系统和人体健康存在很大的潜在危害.本文通过收集、分析1997年—2017年7月公开发表的中国湖泊生物体POPs数据,发现中国湖泊生物中POPs富集研究主要集中在东部平原湖区,青藏高原及云贵高原湖区有少量研究;不同POPs在不同湖区湖泊生物中富集的含量存在较大差异,DDTs和HCHs在各湖区生物中普遍检出且存在明显差异,东部平原湖区生物体内多氯联苯、多溴联苯醚含量高于其他湖区生物体内含量,其他POPs在湖泊生物体内的富集研究相对较少且主要集中在东部湖泊.中国湖泊生物中DDTs、HCHs、多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯醚、多氯苯并二英和多氯苯并呋喃、全氟化合物、全氟辛酸、有机锡及六溴环十二烷脂肪归一化后的平均含量分别为454.56±653.40、153.57±435.99、2849.49±3092.52、118.40±20.28、18.40±20.28、17.43±19.43、147.17±192.93、1542.18±1347.64、11380.75±5316.75和2.19±1.92 ng/g.POPs在中国湖泊生物体内的含量水平与生物所处营养级、脂肪含量和年龄呈正相关,但并非完全一致,还受到生活习性、生物物种与结构、生存环境及生物量等多种因素的影响;生物不同组织对POPs的富集能力有较大差异,内脏器官对POPs的富集能力明显高于肌肉组织.     

持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征

持久性有机污染物(POPs)在环境中广泛且持久存在,多数具有致畸、致癌、致突变等危害中国是全球湖泊密度较大的国家之一,湖泊在供水、渔业、维护生态系统多样性等众多方面发挥了重要作用湖泊是POPs的重要归宿之一湖泊水体中的POPs可被水生生物吸收利用并传递,对生态系统及人体健康构成较大危害因此湖泊水体中POPs的分布水平对周围的生态系统及人体健康有非常重要的影响本文收集、分析了2003年至2019年2月公开发表的80篇文献中的中国湖泊水体POPs数据,包括多环芳烃(PAHs)、六六六类农药(HCHs)、滴滴涕类农药(DDX)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)、多氯联苯醚类(PCDEs)、全氟化合物(PFCs)及邻苯二甲酸酯类(PAEs),发现:目前中国已有水体POPs研究数据的湖泊共有49个,涉及19个省、直辖市、自治区,研究区域主要在东部地区(n=32),云贵高原(n=14)和青藏新疆湖区(n=3)少有研究,其它地区鲜有研究; PAHs、HCHs和DDX是研究最多的三类POPs,在中国湖泊水体中平均浓度分别为360.0±433.8 ng/L(n=26)、12.8±23.5 ...     

太湖底泥和疏竣堆场中持久性有机污染物的分布及潜在生态风险

以太湖的重污染湖区-五里湖为例,以有机氯农药和多环芳烃为主要目标化合物,分析了疏竣湖区底泥中典型持久性有机污染物的蓄积规律和对生态的潜在影响.分析结果表明:五里湖疏竣湖区底泥中的多环芳烃类有机物在深度上呈指数分布特征,上层底泥中的含量显著高于下层,但对湖区生态没有显著影响;五里湖底泥受到一定的有机氯农药的污染,以六六六和DDE等污染为主,但对比生态风险评估指标仍属于生态安全的底泥.疏竣堆场土壤中多环芳烃的含量仅为五里湖疏竣底泥的1/6,在堆场使用后8个月后,堆场底泥中16种优先检测的多环芳烃含量与湖区底泥仍相当.但堆场使用后,堆场的水花生秸秆内多环芳烃含量发生了显著变化,其总含量增加为原来的6倍,有四种多环芳烃含量超过了生态风险效应区间低值但低于效应区间高值.原秸秆内不含有的苯并[a]蒽和(屈)也被检出,说明堆放五里湖疏竣底泥后对植物产生了一定的生态威胁.     

土壤,农业与全球气候变化

本文讨论土壤,农业与全球气候变化的相互关系及相互影响,包括土壤圈,农业生产活动对全球变化的影响,以及全球气候变化对农业产生的直接和间接影响,并对引起ＣＯ２浓度上升、气温增高和水文条件改变等对世界农业和中国农业的正、负面效应进行预测,评估。     

全球气候变化的成因初探

温室效应不是气候变化的唯一因素,温室气体的主体不是二氧化碳而是水汽.当水汽凝聚为云,就会遮蔽阳光,起到降温作用.太阳辐射量变化不足以解释气候变化的振幅,关键在于存在太阳能量积累和释放的多种效应,其中“海底藏冷效应”和“海洋锅炉效应”最为显著.太阳能在地球各圈层的不同分配也是地表气候变化的原因之一,其中“地磁层漏能效应”和“臭氧洞漏能效应”最为显著.气候变化周期是天文周期微力激发的结果,其能量来自太阳能量的长期积累.目前处于1500～1800年气候周期的变暖高峰,200年气候周期的变冷初期,60年气候周期的变冷阶段.本文通过历史资料反复核对,证实太阳黑子延长极小期、太阳黑子周期长度大于11年时期、潮汐极大期、低温有明显的对应关系,已经查出重复出现两个连续周期,除太阳活动变化外,强潮汐是其形成的原因.全球气候有准60年、200年、18000年等周期,这些周期与潮汐周期有很好的对应关系.特别是179～200年周期,在太阳黑子活动、潮汐变化和冷暖变化中都有明显的表现,形成对应的周期规律.分析结果显示,气候冷暖变化的原因不只限于大气层本身,而确有可用于气候预测的星体运行的变化信息.规律表明,2007年开始的太阳黑子延长极小期和潮汐极大期使我国可能进入严重低温冻害时期,并将在2020年达到高潮,必须做好预防准备.     

全球气候变化导致北极熊食不果腹

正今年4月,挪威极地研究所的研究员在北冰洋斯瓦尔巴特群岛上,抓拍到一只看似体格健壮的雄性北极熊。而7月,再次见到这只北极熊时,却看到了它枯瘦如柴的尸体,令人不忍直视。对此,野生动物专家推测,正是由于全球气候变化,引起海冰层的不断消退,北极熊     

全球气候变化中的云辐射反馈作用研究进展

云的形成过程及其类型复杂多样,在气候系统中发挥着重要作用.在当前气候背景下,云在大气顶的净辐射效应为负值,即对地气系统起着强烈的冷却作用.云反馈过程是当前气候变化研究中不确定性最大的因子之一,其强度会随时间、空间、云量、云高、云光学厚度等发生变化.目前,观测研究和气候模拟都表示全球平均云反馈为正值,以热带高云高度反馈和热带海洋低云量反馈两个正反馈为主,但是云反馈仍然存在较大的不确定性.在温室气体驱动的全球变暖下云如何对气候系统进行反馈至关重要,它直接影响气候敏感度的估算并决定着气候模式对未来全球变暖预估的准确性.因此,云反馈强度也会在很大程度上影响温室气体减排政策的制定.为此,本文回顾了云在气候系统中反馈作用的最新研究进展,指出了该研究领域当前面临的关键挑战,最后,对未来需要开展的研究进行了讨论与展望,以期为全球和东亚区域云辐射物理过程模拟、模式不确定性分析以及未来气候变化和全球变暖预估等方面的研究提供系统的科学参考.     

顶空气相色谱法测定水中挥发性有机污染物

介绍静态顶空气相色谱分析的原理,研究温度、相比、分配常数和无机盐等参数对顶空分析灵敏度的影响.此方法对8个挥发性苯系物的线性相关系数0.999,相对标准偏差0.95%,方法检出限1μg/L.在炼油厂废水中,检出104个色谱峰,其中苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯和邻二甲苯均有检出,浓度范围在268-1622μg/L.污水处理厂出口水样和废水库样品中挥发性有机物均未检出.采集15个安徽巢湖水样,挥发性苯系物和挥发性有机物均未检出(1μg/L).     

土壤水环境中有机污染物生物处理过程模型研究

生物处理是一种经济有效处理土壤水环境中有机污染物的手段,本文在研究土地生物处理过程的基础上,建立了综合描述有机污染物在土壤－水－微生物系统中扩散、吸附／解吸、屏蔽和生物降解过程的数学模型。为确定模型中各参数在模型计算中的作用和相对重要性,进行了参数灵敏度分析,预计数学模型可以定量预测有机污染物进行土地生物处理所需的要时间和程度,为构建土地生物处理工程提供参考。     

应对全球气候变化军队应走低碳发展之路

地球是全世界各国人民的地球。全球气候变化深刻影响着人类的生存与发展,世界各国都在密切关注气候变化对国家安全的影响。美国、英国、俄罗斯、韩国、日本等国家已将应对气候变化的战略上升为国家战略。经济全球化和科技的迅猛发展,使得国家安全的概念已由传统的国防安全扩大到经济安全,包括生态安全、粮食安全、能源安全、水资源安全、公共卫生安全等领域,而气候变化则是影响这些安全的重要因素之一。     

全球气候变化对新疆塔里木河流域水资源的可能性影响

结合77个气象站近50年的水文气象资料, 探讨了全球气候变化与塔里木河流域水资源变化间的相互关系. 通过参数和非参数检验, 发现了包括温度、降水和流量在内的水文时间序列的长期趋势. 检验了厄尔尼诺-南方涛动与3种时间序列间的可能联系. 研究结果表明, 在过去50年里, 温度在5%的置信水平下呈单调上升趋势, 降水也表现出了增加的趋势. 相应的时间序列在1986年附近有一个明显的跳跃, 这可能是气候变化影响的结果. 塔里木河源流区的径流量虽然呈现出明显的增加趋势, 但干流的径流量呈下降趋势. 研究结果表明, 厄尔尼诺-南方涛动与研究区内近50年的温度、降水、径流间不存在明显的联系. 塔里木河干流的水量缩减、河流干涸和生态系统恶化主要是人类活动造成的.     

黄河兰州断面半挥发性有机污染物分布特征研究

用固相萃取和液液萃取的方法对黄河兰州断面的水样品进行预处理,再进行气相色谱／质谱联用分析测定,对饮用水源水中的半挥发性有机物进行了测定,并对结果进行了讨论。     

全球气候变化影响下中亚水土资源与农业发展多元匹配特征研究

随着气候变化和社会经济的发展,科学揭示中亚水土资源和农业发展之间的匹配程度,对中亚可持续发展具有重要的战略意义.文章在综合分析中亚五国2002～2015年关于可利用降雨量、谷物播种面积与谷物产量的基础上,首先研究中亚水资源、土地资源和农业发展三要素间的二元匹配特性;然后提出基于重心公式的多元匹配评估模型和分级标准,用于分析三要素的多元时空匹配特征;最后探讨未来气候变化(升温1.5、2℃)对多元时空匹配特征的影响.研究表明:中亚的资源与发展间二元匹配度大部分处于中等匹配水平以上,两两要素之间协同较好;位于下游的土库曼斯坦和乌兹别克斯坦的农业发展潜力尚未充分挖掘,而上游的吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦以及下游的哈萨克斯坦水土资源开发利用程度较低,农业发展受到了限制;温度上升在时间尺度上会降低多元匹配度水平,在空间尺度上对多元匹配度的影响很小,其中对上游国家空间匹配度的影响相对较大,需要更加合理分配水资源以充分提高农业发展潜力.     

全球气候变化模拟结果数据的远程抽取及其可视化

本文针对气候模式在超大规模数值模拟中产生的Tb至Pb量级的四维体数据的可视化和分析诊断方法, 提出了基于Server-Client方式的远程数据抽取和并行可视化解决方案。 针对气候模拟数据中的海洋模式和大气模式数值模拟结果数据的抽取和可视化数值试验分析, 验证了解决方案的可行性和抽取算法的高效性、 可靠性和灵活性。 本文提出的远程数据抽取方法对于帮助气候模式领域中的专家快速抽取、 快速可视化和实现实时交互式模拟结果的诊断分析具有重要的应用价值。     

全球变暖背景下东亚气候变化的最新情景预测

在最新的SRES A2和B2温室气体排放情景下,利用国际上7个气候模式针对未来全球变暖的数值模拟结果,本文着重分析了东亚区域气候21世纪的变化趋势. 研究揭示：中国大陆年均表面气温升高过程与全球同步,但增幅在东北、西部和华中地区较大,且表现出明显的年际变化;全球年均表面气温增幅纬向上大体呈带状分布,两极地区最为明显,并在北极地区达到最大;此外,21世纪后半段北半球高纬度地区的年平均强升温幅度主要来自于冬季增温. 在21世纪前50年,温室气体含量的增加除在一定程度上会增加青藏高原大部分夏季降水量外,不会对中国大陆其余地区的年、季节平均降水量产生较大影响;但持续的温室气体含量增加将最终导致大陆降水量几乎是全域性的增加.     

不同时间尺度青海湖沉积物总有机碳对气候变化的敏感性

湖泊沉积物总有机碳（TOC）含量通常作为表征流域和湖泊生产力的指标,在亚洲季风区也常常被当作夏季风的代用指标,被广泛应用于气候与环境变化研究.本文梳理了过去千年、全新世以及冰期-间冰期时间尺度上青海湖沉积物TOC的变化特征,并探讨了其指示气候变化的敏感性与有效性.结果表明,过去千年青海湖沉积物TOC含量与区域暖季温度和降水表现出较为一致的周期性波动.通过对比全新世区域夏季温度、基于孢粉的降水定量重建结果,以及湖泊水位、风沙活动反映的湿度状况等,发现不能简单地将青海湖沉积物TOC含量或沉积通量作为夏季风强度或者季风降水强度的代用指标.青海湖沉积物TOC含量在冰期和间冰期表现出巨大的差异,指示了冰期-间冰期时间尺度上较大的温度与降水变幅.因此,不同地域条件及不同时间尺度下,湖泊沉积物TOC对气候变化的敏感性不同,将湖泊沉积物TOC含量作为亚洲夏季风的代用指标需要特别谨慎,特别是在高寒气候区.     

GPS大气掩星技术在全球气候变化研究中的应用

人类活动引起全球变暖,衡量全球气候变化的指标有陆地、大气和海洋温度,水汽含量等等.研究对流层底层大气温度和水汽含量变化的传统方法是用数值天气预报模型和微波声纳,尚未实现用全球均匀覆盖的数据来做精确的定量研究.和GNSS系列卫星计划比较,最近发射的COSMIC卫星气象探测数据的空间、时间以及垂直分辨率都大大提高.采用COSMIC数据可以改进和量化南极洲的大气压力模型,并综合GNSS系列卫星测量的水汽和温度剖面研究全球气候变化.用一维协方差算法估计南极洲及附近海洋的大气压、温度和湿度剖面.把COSMIC卫星密集测量期间演算得到的大气折射率和GNSS系列卫星的结果进行比较.再和独立测量数据进行比较,包括南极洲自动气象观测站资料,数值天气预报模型资料,多种测高卫星水汽资料和海洋表面温度资料以及区域GPS水汽图.上述工作将改进发展中的气象遥感技术并应用于天气预报和空间天气预报及全球气候变化研究.     

近60年全球大气环流经向模态的气候变化

本文根据1948～2004年NCEP/NCAR 1000 hPa、500 hPa、100 hPa高度场逐月再分析资料,分析了近60年全球大气环流经向模态的气候变化. 结果表明：近60年来第一模态从低层到高层都表现出高纬与低纬地区之间明显的反向变化关系,且随时间有明显的增强趋势. 第一模态位相发生了相反的改变,低纬地区由负距平演变为正距平,高纬地区由正距平演变为负距平. 1000 hPa和500 hPa高度场上的南半球比北半球变化激烈,而100 hPa高度场上的北半球比南半球变化激烈. 第二模态在1000 hPa高度场上,主要表现为南极涛动（AAO）和北极涛动(AO),且两涛动在年际、年代际尺度上表现出明显的负相关关系;在100 hPa高度场上,主要表现为南北半球高纬度地区之间的反向变化;500 hPa高度场是1000 hPa和100 hPa的一个过渡层次,主要表现出明显的南极涛动(AAO). 第二模态可能是南北半球中高纬环流相互作用的桥梁.     

植物物候与气候变化

<正>植物物候是气候变化重要自然指示器之一.20世纪以来,全球及中国的植物物候均表现出与全球变暖协同变化的特点,是全球气候变暖的一个有力证据(Cleland等,2007;Ge等,2015).历史上的物候记录作为定量重建历史气候变化(特别是温度变化)的重要代用资料,在过去全球变化中被广泛应用.中国的物候学研究是由我国地理学与气象学的奠基人竺可桢先生开创的.竺可桢先生自1920年执教于南京师范学堂时开始观测物候,一生不缀;在他的组织推动下,中国早在1934年就开始了有组织的全国性物候观测;1963年全国物候观测网在竺可桢先     

太湖梅梁湾南部水体有机污染物降解表观动力学初步分析

有机污染是太湖水质恶化的重要原因之一．本文在20℃和30℃恒温振荡条件下,应用化学反应动力学原理定量模拟和研究了太湖梅梁湾南部附近水体中,有机污染指标COD（Mn）降解的一级反应过程．应用Arrenius系列公式,分别得到20℃和30℃下的降解速率常数（k20＝0．01856d（－1）,k30＝0．0364d（－1））、表观活化能（Eu＝4．9×104J）及指前因子A．提出太湖梅梁湾南部水体COD衰减表达式为：Ct＝C0·exp［－1．49×10e7（－4．9×104／RT）t］．