環(huán)境工程

青藏高原冰川反照率降低加速冰川消融

中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員康世昌團(tuán)隊(duì)及其合作者探究了冰川表面反照率變化與冰川物質(zhì)平衡的關(guān)系，并利用模型估算了反照率降低導(dǎo)致的冰川消融量，評(píng)估了冰川中黑碳對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)。相關(guān)成果發(fā)表于Earth-Science Reviews。研究表明，在青藏高原東南部和喜馬拉雅山地區(qū)，利用MODIS數(shù)據(jù)反演的冰川表面反照率相對(duì)較低，尤其是在夏季冰川消融期?；诒ū砻嫦募痉凑章屎投热漳Ｐ偷墓浪氵M(jìn)一步表明，夏季冰川表面反照率降低對(duì)冰川消融量的貢獻(xiàn)約30%～60%。由于其強(qiáng)烈的光吸收，冰川中黑碳是反照率降低的重要因素，可使得夏季青藏高原冰川消融增加約15%。

青藏高原冰川中黑碳濃度及其對(duì)地表雪反照率降低的影響（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站）

利用MODIS數(shù)據(jù)反演的2001—2018年期間青藏高原及其周圍地區(qū)冰川表面年平均反照率（a）和夏季平均反照率（b），以及（c）年均和（d）夏季冰川表面反照率變化率（每十年的百分比）。（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站）

芬頓技術(shù)在環(huán)境污染控制領(lǐng)域新研究

華東理工大學(xué)邢明陽(yáng)教授等人通過(guò)揭示芬頓催化劑表面微環(huán)境對(duì)芬頓反應(yīng)的作用機(jī)制，證實(shí)了多相催化劑表面“酸性微環(huán)境”的存在，使得非均相芬頓反應(yīng)真正擺脫了pH的限制。相關(guān)成果發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.。Fenton（芬頓）反應(yīng)是以人名命名的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)，在環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。對(duì)于非均相芬頓反應(yīng)，催化劑表面鐵離子的循環(huán)是決定其活性的關(guān)鍵因素。研究發(fā)現(xiàn)，“表面酸性微環(huán)境”的構(gòu)建使得催化劑表面Fe-O等化學(xué)鍵更容易斷裂，促進(jìn)了“Stern層”和“剪切面”處的鐵離子循環(huán)。催化劑表面鐵離子循環(huán)效率的提高，抑制了鐵泥的生成，使得催化劑表面一直暴露“新鮮的”發(fā)生芬頓反應(yīng)的“活性位點(diǎn)”。

公眾環(huán)保投訴大數(shù)據(jù)挖掘研究

中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所的科研人員采用文本挖掘方法建立環(huán)保投訴中文文本分析框架，分析了廣州市兩年的環(huán)保投訴數(shù)據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于Applied Sciences。研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵詞能夠有效揭示不同類型環(huán)保投訴的主題，為環(huán)保管理部門開(kāi)展環(huán)保投訴管理提供了準(zhǔn)確切入點(diǎn)。環(huán)境投訴的情緒（Sentiment of Environmental Complaints）分析，光污染投訴（中位數(shù)-0.19）和電磁輻射投訴（中位數(shù)-0.10）較其他投訴類型最為消極；而電磁輻射投訴情感差異最大（標(biāo)準(zhǔn)差0.30），這可能與公眾認(rèn)知有關(guān)。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)分析表明，污染源和污染受體的關(guān)系最受公眾關(guān)注，同時(shí)污染受體和污染行為、污染受體和感官特征等關(guān)系也引起了公眾重視。

火災(zāi)對(duì)非洲森林邊緣退化的影響

清華大學(xué)地學(xué)系李偉課題組發(fā)現(xiàn)火災(zāi)增強(qiáng)了非洲森林邊緣地區(qū)的森林退化。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Geoscience。通過(guò)高空間分辨率的地上生物量和森林覆蓋數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于非洲地區(qū)的干森林和濕森林，邊緣效應(yīng)能夠影響的距離分別為0.11和0.15km，造成的總碳虧缺為4.06PgC?；馂?zāi)加劇了森林的邊緣效應(yīng)，所引起的碳虧缺比非火邊緣高0.9PgC?；馂?zāi)主要通過(guò)直接效應(yīng)（森林直接燒進(jìn)森林）影響干森林的邊緣效應(yīng)；同時(shí)通過(guò)直接效應(yīng)和間接效應(yīng)（改變局地環(huán)流從而降低森林空氣濕度）增強(qiáng)濕森林的邊緣效應(yīng)。對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)表明，2015年至2100年間，持續(xù)增長(zhǎng)的森林砍伐會(huì)新增森林邊緣面積，這些邊緣森林的退化將會(huì)造成0.54～4.6PgC的碳損失。

融合水環(huán)境模擬與圖像分析的水體濁度新型監(jiān)測(cè)方法

中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所黃佳聰副研究員、高俊峰研究員等人開(kāi)發(fā)了一種針對(duì)河湖水體濁度的新型監(jiān)測(cè)方法。相關(guān)成果發(fā)表于Water Research。水體濁度/透明度是影響河湖水生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素，其高效快捷監(jiān)測(cè)是水環(huán)境管理的迫切需求。新方法深度融合了貝葉斯實(shí)時(shí)建模與圖像分析等交叉學(xué)科的研究技術(shù)，構(gòu)建了基于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)提升濁度監(jiān)測(cè)可靠性的創(chuàng)新模式，實(shí)現(xiàn)了基于不同型號(hào)手機(jī)圖像的水體濁度高效快捷監(jiān)測(cè)，拓展了水環(huán)境模擬技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。長(zhǎng)江、黃河、珠江、太湖等河湖的野外現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)結(jié)果表明：該方法可有效監(jiān)測(cè)河流、湖泊、溝塘等自然水體的濁度。

融合貝葉斯建模與圖像分析的水體濁度新型監(jiān)測(cè)方法（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所網(wǎng)站）

后臺(tái)數(shù)據(jù)積累提升了水體濁度監(jiān)測(cè)精度（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所網(wǎng)站）

國(guó)際高關(guān)注化學(xué)品短鏈和中鏈氯化石蠟在中國(guó)產(chǎn)品中的分布、排放與環(huán)境歸趨

北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院劉建國(guó)研究員等人開(kāi)展了短鏈和中鏈氯化石蠟（SCCPs和MCCPs）在產(chǎn)品中的分布狀態(tài)及其排放模式與環(huán)境歸趨研究。相關(guān)成果發(fā)表于Environmental Science & Technology。該研究揭示了SCCPs和MCCPs在中國(guó)產(chǎn)品中的分布狀態(tài)、產(chǎn)生規(guī)模、排放清單和環(huán)境歸趨，指出了中國(guó)不同于歐洲等國(guó)際其他地區(qū)的SCCPs和MCCPs產(chǎn)品分布模式，揭示了中國(guó)SCCPs和MCCPs的主要排放及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源，為中國(guó)及全球SCCPs和MCCPs的風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)研究與風(fēng)險(xiǎn)管理決策，尤其是《斯德哥爾摩公約》關(guān)于新增MCCPs作為受控持久性有機(jī)污染物（POPs）的評(píng)估審議，提供了科學(xué)依據(jù)。

整體成型的碳納米催化劑脫硫

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所電鏡技術(shù)研究組（DNL2002組）劉岳峰副研究員等設(shè)計(jì)并制備了整體成型的碳納米復(fù)合催化材料，用于連續(xù)式工況條件下高效催化轉(zhuǎn)化工業(yè)氣中高含量硫化氫。相關(guān)成果發(fā)表于ACS Catalysis。該研究對(duì)氮摻雜的整體式碳材料進(jìn)行磷酸鹽表面修飾，在保證原有轉(zhuǎn)化率（＞97%）的基礎(chǔ)上，顯著提高了產(chǎn)物的選擇性。結(jié)合XPS、程序升溫等表征手段，以及動(dòng)力學(xué)分析和理論計(jì)算，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)引入的磷基團(tuán)與作為反應(yīng)活性中心的吡啶氮位點(diǎn)之間存在相互作用，這種作用能夠抑制氧分子在活性位點(diǎn)上的吸附和活性，從而避免了過(guò)度氧化的發(fā)生，并提高了產(chǎn)物選擇性。

青藏高原高寒草地碳水交換研究

中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所張法偉、李英年等人分析了碳水交換的環(huán)境驅(qū)動(dòng)和生態(tài)格局。相關(guān)成果發(fā)表于Science of The Total Environment。高寒草甸、高寒灌叢和高寒草甸草原表現(xiàn)為碳匯，高寒泥炭濕地和高寒草原均表現(xiàn)為碳源。高寒草地蒸散發(fā)的空間格局主要受下墊面冠層導(dǎo)度及土壤水分狀況影響。高寒草甸、高寒灌叢、草甸草原及高寒草原的系統(tǒng)蒸散發(fā)均受凈輻射控制，年均蒸散發(fā)收斂于550mm，和降水的耦合程度較弱，揭示了高寒草地水分耗散為能量限制系統(tǒng)。高寒草地蒸散發(fā)的空間格局主要受下墊面冠層導(dǎo)度及土壤水分狀況影響。因此，高寒草地碳水交換的空間變異主要受大氣水分和土壤水分的綜合調(diào)控。