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中国环境科学
中国环境科学

王文兴

月刊

1000-6923

zghj@chinajournal.net.cn;zghjkx1981@126.com

010-62215145

100082

北京市海淀区红联南村54号

中国环境科学/Journal China Environmental ScienceCSSCICSCDCHSSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国环境科学学会主办的学报级综合性学术刊物。本刊的宗旨是紧密围绕我国重大的环境问题开展学术研究与讨论，包括环境自然科学基础理论、环境战略思想、环境管理的理论与方法、区域性环境污染综合整治等。《中国环境科学》近年来对环境科学研究领域中的诸多学科如环境地学、环境化学、环境生态学、环境医学、环境工程等基础理论研究；对各种环境污染物的监测、分析及其防治；对区域环境的综合整治与规划；以及对全球环境问题等多方面的研究进行了全面综合报道，反映了中国环境科学的发展方向、研究水平、最新成就与突破性进展。《中国环境科学》2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖；并荣获第三届中国科协优秀科技期刊奖一等奖。目前《中国环境科学》在国内外环境界都具有很大的影响，对我国环境保护事业和国民经济的可持续发展起到了积极推动作用。
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    荒漠绿洲区土壤生态化学计量特征及驱动因素

    刘靖宇尹芳刘磊蒋磊...
    300-309页
    查看更多>>摘要：通过研究塔里木盆地东北缘绿洲区耕地、园地、林地和裸地中土壤养分元素含量特征,分析了荒漠绿洲区不同土地利用方式对土壤生态化学计量特征的影响,以期为脆弱生态系统土壤质量和功能评价提供参考依据.结果表明:①研究区土壤中TN、SOC含量处于缺乏状态,TP含量处于正常水平,TK含量较为丰富;pH值呈现"西北高、东南低"的分布格局,与其他元素的空间分布格局表现出一定的负相关关系.②TC、SOC、TP、TN含量在耕地中最高,裸地中最低,不同土地利用方式中TK含量差异性不显著.TC、SOC、TN、TP"表聚效应"明显,随土层深度的增加含量减少;pH值随土层深度的增加而增加;TK含量在不同深度变化不明显.③4种土地利用方式中,w(C)∶w(N)大小依次为裸地＞园地＞林地＞耕地,w(C)∶w(P)大小依次为园地＞林地＞裸地＞耕地,w(N)∶w(P)大小依次为园地＞耕地＞裸地＞林地.不同土壤深度上,w(C)∶w(N)随土层深度的增加而增加,w(N)∶w(P)随土层深度的增加而减少,w(C)∶w(P)无明显变化规律.④生态化学计量特征累计方差解释量为91.66％,其中TN对土壤生态化学计量特征的重要性最高,解释量为53.5％.综上,通过提高氮磷复合肥的施用及引种固氮植物等方式,可缓解干旱绿洲区土壤养分元素缺乏的现象.

    荒漠绿洲过渡带土地利用方式生态化学计量:土壤养分影响因素

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    夏季东、黄海群落净生产力的分布及影响因素

    吴智广秦川王磊张桂玲...
    310-318页
    查看更多>>摘要：2018年6～7月利用膜进样质谱系统对东、黄海表层海水中的O2/Ar进行走航观测,估算了混合层群落净生产力(NCP),并结合其他水文参数和卫星数据分析NCP的分布特征和调控因素.结果表明:东、黄海整个调查海域△(O2/Ar)平均值为(3.3±8.5)％,NCP平均值为(12.9±36.7)mmol C/(m2·d),整体处于净自养状态.东海混合层平均△(O2/Ar)为(4.9±9.8)％,NCP为(21.0±38.2)mmol C/(m2·d),呈现近岸高远海低的分布特征,这主要是由于东海陆源输入带来的高营养盐促进浮游植物生长所致.黄海混合层平均△(O2/Ar)为(1.6±6.6)％,NCP为(4.8±33.3)mmol C/(m2·d),黄海NCP分布主要受营养盐和黄海冷水团的影响,呈现北黄海高、南黄海低的分布特征.相关性分析表明,光照和营养盐是控制调查海区NCP分布的重要因素.

    O2/Ar群落净生产力东海黄海生物泵影响因素

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    考虑环境成本综合效益的泾河流域最佳管理措施评价与筛选

    阮炳南吴磊郭嘉薇杜佰林...
    319-328页
    查看更多>>摘要：基于土壤和水评估工具(SWAT)评估9种单一最佳管理措施(BMPs)及其不同组合共计103种BMPs情景布设对非点源污染的消减效率,并基于信息熵的多属性决策方法评估泾河流域BMPs实施成本和非点源控制有效性之间的权衡.研究发现,SWAT模型在泾河流域非点源污染模拟中适用性较好,不同的BMPs对非点源污染负荷削减量存在较大差异,组合BMPs比单一 BMPs在降低非点源污染负荷方面表现更好.在农业耕作过程中减少化肥50％的施用量、将坡度大于25°的农田退耕还草以及在河道进行植草水道措施建设是泾河流域具有最大环境成本综合效益值的优选组合BMPs.

    非点源最佳管理措施环境成本综合效益泾河流域

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    极端旱情期大型水库浮游植物群落演替特征——以新丰江水库为例

    张辉彭宇琼邹贤妮张婷婷...
    329-343页
    查看更多>>摘要：2021年新丰江水库流域经历60年来最严重的极端旱情.为了解旱情对水库的浮游植物群落演替特征影响,2020年1月至2021年12月对新丰江水库的浮游植物群落结构和水体理化指标进行了 2年调查.结果表明,旱情前(2020年)和旱情期(2021年)新丰江水库水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类标准,2021年TLI(Σ)范围介于14～28之间,保持贫营养状态,但年度TLI(E)上升了 19.1％.2020年和2021年分别共鉴定出浮游植物8门90属201种和8 门 86属191种,均以绿藻门、蓝藻门、硅藻门、裸藻门和甲藻门为主.浮游植物群落结构旱情前为蓝藻-绿藻型,旱情期为绿藻-硅藻型,2020年和2021年浮游植物丰度均值分别为1.38×106和0.41×106cells/L,受外源营养盐大幅减少的影响,旱情期藻类丰度低于旱情前,极端旱情期因降水量大幅减弱,引起水库营养盐输入量降低,从而限制了营养盐需求高的藻类增殖活动,导致藻类时间变化和组成差异.相关分析和冗余分析(RDA)结果表明,旱情前水库浮游植物的主要环境影响因子为NH3-N、WT、DO、TP和SD,旱情期主要影响因子转变为EC、WT、pH值、TN、CODMn、NH3-N和SD,其中WT、SD和NH3-N在旱情前和旱情期均为水库浮游植物的主要环境影响因子,说明极端旱情期由于水文和营养盐输入量变化,引起藻类主要关联因子随之变化.

    新丰江水库极端旱情浮游植物时空变化环境因子

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    潮-径相互作用下甬江总氮污染的降解、扩散及分布模拟

    陈勤思胡松王晓华刘鹏霞...
    344-351页
    查看更多>>摘要：基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波-舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬江入海总氮污染物在2021年丰水期条件下的降解、扩散及分布进行了模拟分析.模拟结果表明,甬江输入到宁波-舟山海域的总氮污染物是造成2021年夏季宁波市镇海区、北仑区近岸海域海水总氮浓度出现高值的重要因素.在潮汐和甬江径流的共同作用下,甬江输入到宁波-舟山海域的总氮污染物将在短期内显著影响到宁波市镇海区东部和北部海域海水质量.以2021年夏季为例,考虑降解过程后,模拟结果显示甬江输入的总氮污染物在90d内使宁波市近岸站位海水总氮浓度增加约0.7mg/L.

    非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)示踪物(DYE)甬江总氮表观降解系数数值模拟

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    基于MGWR的长江流域植被演化及其影响因素

    李泳君陈青长方贺李建...
    352-362页
    查看更多>>摘要：以2000～2022年长江流域植被覆盖度为因变量,以地形、气象、社会经济因素为自变量,借助能很好处理尺度差异的多尺度地理加权回归(MGWR)探讨植被时空变化及其影响因素.结果表明:2000～2022年长江流域植被覆盖度呈现波动变化,以改善为主,增长速度为0.245％/a;流域植被空间分布模式为东西低,中部高的空间分异;未来流域大部分地区有退化风险.不同影响因子对于长江植被的作用出现明显的空间差异,其中坡度、高程、气温及相对湿度是长江流域植被变化的主要驱动因素;值得注意的是人为因子对于植被的影响力相对较小.植被与各个影响因子的响应尺度具有显著差异,其中地形和气候因子等自然因素对于植被的作用尺度较小,仅为43,而社会因素的作用尺度较大(＞870).

    长江流域植被覆盖度时空变化影响因素多尺度地理加权回归尺度效应

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    汉江中下游藻华暴发特征及生态流量阈值

    何术锋胡威杨早立冯韬...
    363-370页
    查看更多>>摘要：基于2015～2019年汉江中下游水文,水环境和水生态数据,采用主成分分析与冗余分析识别了河流藻华暴发防控的关键因子,拟合得到其调控阈值,然后,使用断面通量法和流速抑制法推求了抑制河流藻类水华暴发的生态流量.结果表明:汉江中下游藻类水华主要发生在枯水期,枯水期藻类优势种群为硅藻,小环藻为优势种,丰水期绿藻门和硅藻门是优势种群,小球藻为优势种.流速是影响汉江藻类生长的主控因子,当流速超过0.462m/s时,流速继续增大将抑制藻类生长.汉江中下游枯水期控制藻类水华的生态流量:沙洋断面流量为890m3/s,潜江断面流量为918m3/s,仙桃断面流量为953m3/s,汉川断面流量为1075m3/s.

    汉江藻类水华流速生态流量

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    基于国产资源一号02D卫星和机器学习算法的钦州湾滨海土壤盐分反演

    田义超郑丹琳张强卢芳...
    371-385页
    查看更多>>摘要：以钦州湾滨海地区作为研究区,基于国产资源一号02D(ZY1-02D)多光谱卫星提取的相关特征参数,在AdaBooost、LightGBM、XGBoost、RFR以及CatBoost五种不同机器学习算法的支持下,设置了 5种不同的输入变量组合,并基于决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)对不同模型的性能进行了评价.结果显示:研究区实测土壤盐分含量范围为0.740～10.352 g/kg,均值为1.739 g/kg;CatBoost相较于AdaBooost、LightGBM、XGBoost、RFR有更好的预测性能,CatBoost结合全变量组在预测阶段取得了最高精度(R2=0.8317,RMSE=0.3957 g/kg);在全变量组中,纹理特征中的均值对土壤盐分含量最为敏感,贡献度最高;研究区土壤盐分含量预测值为0～8.784g/kg,均值为2.478g/kg,轻度盐渍土分布广泛,主要集中分布在研究区西部,在东部地区分布较零散.国产资源卫星遥感数据结合CatBoost模型在钦州湾滨海土壤盐分反演中表现出较好的性能,可为大规模估算土壤盐分含量提供一种新的方法和思路.

    土壤盐分遥感定量反演机器学习资源一号钦州湾

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    饱和砂土中DNAPL污染物迁移过程及数值模拟

    肖鹏刘汉乐
    386-395页
    查看更多>>摘要：基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:(l)DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈"液滴"状垂向扩散,在垂向扩散至底部不透水层后,DNAPL在毛细力驱动下开始横向再分布扩散,最后在底部形成长期的"池状"污染源区;(2)通过对比验证数值模拟结果和实验结果,其垂向扩散相对误差范围为-2.96％～5.95％.横向扩散的相对误差范围为0.04％～23.41％.平面污染面积相对误差范围为0.03％～19.39％.表征横向扩散、垂向扩散与污染面积模拟值与实验值差异性的拟合决定系数R2分别为0.8827、0.9919、0.9832,模拟结果与实验值接近,模拟效果良好.结果说明了数值模拟Petrasim程序预测饱和多孔介质中DNAPL迁移行为和污染分布范围的可靠性与准确性.在野外环境中DNAPL泄露污染的污染范围评估与迁移行为预测方面具有广阔的应用前景.

    重非水相液体污染物分布数值模拟饱和砂土

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    秸秆生物炭的固碳减排潜力及其环境影响

    刘阳靳晨生张海亚张新波...
    396-403页
    查看更多>>摘要：以最为普遍的慢速热解得到的秸秆生物炭作为研究对象,生物炭施用土壤为应用场景,利用全生命周期评价方法对生物炭在固碳封存过程中的固碳潜力和环境危害潜势进行了探讨与分析.结果表明,每年1t秸秆生物炭的制备及应用(秸秆生物炭系统)可减少二氧化碳当量(CO2e)排放5.50×103kg,封存CO2e约5.53×103kg,对温室气体减排具有较为显著作用.在环境危害潜势上,秸秆生物炭系统有效地缓解了非生物耗竭潜势(-5.15×1(-5kgSbe)和富营养化潜势(-5.35×10-3kgPO43-e),而对酸化潜势(0.0576kgSO2e)、臭氧层耗竭潜势(8.28×10-14kgR11e)、光化学氧化潜势(7.38kgC2H4e)和人体毒性潜势(2.01kgDCBe)产生了负面影响,但影响有限.

    秸秆生物炭全生命周期评估固碳潜力环境影响

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