環境工程

青藏高原冰川反照率降低加速冰川消融

中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室研究員康世昌團隊及其合作者探究了冰川表面反照率變化與冰川物質平衡的關系，并利用模型估算了反照率降低導致的冰川消融量，評估了冰川中黑碳對反照率降低的貢獻。相關成果發表于Earth-Science Reviews。研究表明，在青藏高原東南部和喜馬拉雅山地區，利用MODIS數據反演的冰川表面反照率相對較低，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一步表明，夏季冰川表面反照率降低對冰川消融量的貢獻約30%～60%。由于其強烈的光吸收，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地表雪反照率降低的影響（圖片來源于中國科學院網站）

利用MODIS數據反演的2001—2018年期間青藏高原及其周圍地區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）。（圖片來源于中國科學院網站）

芬頓技術在環境污染控制領域新研究

華東理工大學邢明陽教授等人通過揭示芬頓催化劑表面微環境對芬頓反應的作用機制，證實了多相催化劑表面“酸性微環境”的存在，使得非均相芬頓反應真正擺脫了pH的限制。相關成果發表于Angew. Chem. Int. Ed.。Fenton（芬頓）反應是以人名命名的無機化學反應，在環境、生命科學等領域發揮著重要作用。對于非均相芬頓反應，催化劑表面鐵離子的循環是決定其活性的關鍵因素。研究發現，“表面酸性微環境”的構建使得催化劑表面Fe-O等化學鍵更容易斷裂，促進了“Stern層”和“剪切面”處的鐵離子循環。催化劑表面鐵離子循環效率的提高，抑制了鐵泥的生成，使得催化劑表面一直暴露“新鮮的”發生芬頓反應的“活性位點”。

公眾環保投訴大數據挖掘研究

中國科學院城市環境研究所的科研人員采用文本挖掘方法建立環保投訴中文文本分析框架，分析了廣州市兩年的環保投訴數據。相關成果發表于Applied Sciences。研究發現，關鍵詞能夠有效揭示不同類型環保投訴的主題，為環保管理部門開展環保投訴管理提供了準確切入點。環境投訴的情緒（Sentiment of Environmental Complaints）分析，光污染投訴（中位數-0.19）和電磁輻射投訴（中位數-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（標準差0.30），這可能與公眾認知有關。語義網絡分析表明，污染源和污染受體的關系最受公眾關注，同時污染受體和污染行為、污染受體和感官特征等關系也引起了公眾重視。

火災對非洲森林邊緣退化的影響

清華大學地學系李偉課題組發現火災增強了非洲森林邊緣地區的森林退化。相關成果發表于Nature Geoscience。通過高空間分辨率的地上生物量和森林覆蓋數據，發現對于非洲地區的干森林和濕森林，邊緣效應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?；馂募觿×松值倪吘壭?，所引起的碳虧缺比非火邊緣高0.9PgC?；馂闹饕ㄟ^直接效應（森林直接燒進森林）影響干森林的邊緣效應；同時通過直接效應和間接效應（改變局地環流從而降低森林空氣濕度）增強濕森林的邊緣效應。對未來的預測表明，2015年至2100年間，持續增長的森林砍伐會新增森林邊緣面積，這些邊緣森林的退化將會造成0.54～4.6PgC的碳損失。

融合水環境模擬與圖像分析的水體濁度新型監測方法

中國科學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發了一種針對河湖水體濁度的新型監測方法。相關成果發表于Water Research。水體濁度/透明度是影響河湖水生態系統健康的重要因素，其高效快捷監測是水環境管理的迫切需求。新方法深度融合了貝葉斯實時建模與圖像分析等交叉學科的研究技術，構建了基于后臺數據庫實時提升濁度監測可靠性的創新模式，實現了基于不同型號手機圖像的水體濁度高效快捷監測，拓展了水環境模擬技術在水質監測領域的應用。長江、黃河、珠江、太湖等河湖的野外現場校驗結果表明：該方法可有效監測河流、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測方法（圖片來源于中國科學院南京地理與湖泊研究所網站）

后臺數據積累提升了水體濁度監測精度（圖片來源于中國科學院南京地理與湖泊研究所網站）

國際高關注化學品短鏈和中鏈氯化石蠟在中國產品中的分布、排放與環境歸趨

北京大學環境科學與工程學院劉建國研究員等人開展了短鏈和中鏈氯化石蠟（SCCPs和MCCPs）在產品中的分布狀態及其排放模式與環境歸趨研究。相關成果發表于Environmental Science & Technology。該研究揭示了SCCPs和MCCPs在中國產品中的分布狀態、產生規模、排放清單和環境歸趨，指出了中國不同于歐洲等國際其他地區的SCCPs和MCCPs產品分布模式，揭示了中國SCCPs和MCCPs的主要排放及環境風險來源，為中國及全球SCCPs和MCCPs的風險科學研究與風險管理決策，尤其是《斯德哥爾摩公約》關于新增MCCPs作為受控持久性有機污染物（POPs）的評估審議，提供了科學依據。

整體成型的碳納米催化劑脫硫

中國科學院大連化學物理研究所電鏡技術研究組（DNL2002組）劉岳峰副研究員等設計并制備了整體成型的碳納米復合催化材料，用于連續式工況條件下高效催化轉化工業氣中高含量硫化氫。相關成果發表于ACS Catalysis。該研究對氮摻雜的整體式碳材料進行磷酸鹽表面修飾，在保證原有轉化率（＞97%）的基礎上，顯著提高了產物的選擇性。結合XPS、程序升溫等表征手段，以及動力學分析和理論計算，團隊發現引入的磷基團與作為反應活性中心的吡啶氮位點之間存在相互作用，這種作用能夠抑制氧分子在活性位點上的吸附和活性，從而避免了過度氧化的發生，并提高了產物選擇性。

青藏高原高寒草地碳水交換研究

中國科學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境驅動和生態格局。相關成果發表于Science of The Total Environment。高寒草甸、高寒灌叢和高寒草甸草原表現為碳匯，高寒泥炭濕地和高寒草原均表現為碳源。高寒草地蒸散發的空間格局主要受下墊面冠層導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蒸散發均受凈輻射控制，年均蒸散發收斂于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。高寒草地蒸散發的空間格局主要受下墊面冠層導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控。