Fe在地表环境中的生物利用率极低,为了适应低铁环境,微生物和植物会分泌一种低分子量有机化合物——铁载体来螯合环境中的Fe(Ⅲ),以满足自身生命活动需求.铁载体在地表环境中普遍存在,并广泛参与微生物、植物和环境中Fe的迁移和转化.系统总结了铁载体的类型、检测方法以及其在矿物溶解、污染修复、植物促生和生物防治等领域的作用研究进展.结果表明:细菌、真菌、蓝细菌和植物均能产生不同类型铁载体,通过螯合作用从环境中摄取和竞争Fe;依据铁载体中特定的官能团,可采用生物方法和化学方法对其进行定性和定量检测;铁载体可以加速铁硅酸盐矿物和铁氧化物/氢氧化物矿物溶解,推动地表环境中不同相态Fe的生物地球化学循环;铁载体能够螯合多种重金属离子并促进有机污染物降解,修复重金属和有机物污染的土壤,维持土壤良好的生态功能和农业生产能力;铁载体还可以捕获植物所需的营养元素并抑制植物病原菌的繁殖,促进植物生长与产量提高,有效进行生物防治.最后,在综述研究的基础上展望了铁载体的未来研究方向,以期为推动铁载体在环境地学领域的研究发挥积极作用.
阿尔及利亚In Salah油田CO2地质封存工程是全球首个陆地具有工业规模的CO2地质封存示范工程,具有断裂特征复杂、地质力学响应明显、监测方案多样等特点.通过对该示范工程进行解剖,分析了整个项目在地质特征、地质力学分析、注入方案、监测方案等方面的经验和教训,讨论了碳捕获、利用与封存(CCUS)示范工程面对的挑战和启示.结果表明:①断裂复杂的场地可用于CO2地质封存,但CO2注入前期需制定相应的监测方案,明确具体渗漏风险,后期在运行阶段进行调整;②基于CO2地质封存的安全性考虑,定期进行风险评估,需对储层、盖层的地质和地质力学进行详细的表征,建立考虑安全性的地质-渗流-应力耦合模型;③合成孔径干涉雷达测量(In-SAR)数据对于明确CO2注入的地质力学响应非常有利,但需要与高精度的储层、盖层数据相结合.这对于开展"双碳"目标下CCUS示范工程具有重要意义,可以为国内今后开展CCUS或CO2捕集或封存(CCS)大型示范工程提供思路和参考.
地处我国东亚季风边缘区的毛乌素沙地,因其对气候变化响应敏感而成为研究古气候环境变迁的理想场所.利用毛乌素沙地东南缘厚273 cm的沉积地层,通过分析沉积物粒度端元特征和环境指示意义,并结合光释光(OSL)测年结果和磁化率指标,重建了研究区2.6 ka B.P.以来的环境变化过程.结果表明:①剖面沉积物的粒度组成以粗粉砂、极细砂和细砂为主,其中细砂最多,平均体积分数为57.29％;粉砂层细砂体积分数明显低于砂层,粗粉砂和极细砂显著增多;沉积物粒度频率分布曲线多呈现典型的风成沉积物特点,峰高且窄,分选性较好.②剖面沉积物粒度可分离为3个端元组分,端元EM1是最细的粒度端元组分,指示了短时间的强尘暴活动,端元EM2和EM3是在不同风动力条件下跃移搬运的亚组分,端元EM3指示了当地风沙活动的强弱.③研究区晚全新世环境变化过程可分为3个阶段.2.6 ka B.P.之前,冬季风较强,气候冷干;2.6 ka B.P.之后到近百年,冬季风减弱,气候趋于暖湿;近百年以来,风沙活动增强,人类活动影响较大.
江淮流域夏季洪涝灾害主要归因于大气环流异常的稳定维持.不同大气遥相关的低频振荡及其协同变化对江淮流域夏季降水的影响机理是大气科学领域热点问题之一.利用ERA5逐日再分析资料和中国气象局提供的逐日站点降水资料,揭示了"丝绸之路"(SR)型和东亚—太平洋(EAP)型遥相关的低频特征及其对江淮流域夏季降水的影响机理.结果表明:SR型和EAP型遥相关的10～30 d低频周期与江淮流域夏季降水关系密切,SR型和EAP型遥相关各低频系统都经历了正负位相转换并逐渐达到峰值(谷值).其主要表现为:①10～30 d低频200 hPa等压面经向风沿西风急流呈偏北风与偏南风的交替分布,当SR型达到负位相峰值时,江淮流域为偏北风控制,中纬度低频气旋加强,加速西风急流;②10～30 d低频西太平洋副热带高压西伸东退、南亚高压东移西撤,二者相向而行,在峰值位相重叠于对江淮流域降水有利的位置;③由东亚沿岸向西北移动的向外长波辐射异常波列亦表现出显著的10～30 d低频振荡特征,处于峰值位相时,向外长波辐射在江淮流域为负异常,有利于江淮流域降水;④10～30 d低频低层正涡度、高层负涡度的配置有利于低层辐合、高层辐散,导致上升运动增强,进而触发江淮流域低频降水.
为探究关中平原城市群2000～2020年生态环境质量时空变化及发展趋势,基于Google Earth Engine(GEE)平台对2000～2020年6月至9月关中平原MODIS遥感影像进行优化重构,并利用绿度、湿度、干度、热度4个指标构建遥感生态指数(RSEI),分析该地区生态环境质量时空变化格局,利用地理探测器模型探究了 自然环境和人类活动等10个驱动因子对遥感生态指数时空分布的影响,采用地理加权回归(GWR)构建回归模型,分析驱动因子的空间差异性.结果表明:①2000～2020年关中平原城市群生态环境质量逐年改善,遥感生态指数均值由0.448增至0.565,空间上呈南高北低的分布特征.②关中平原城市群生态环境质量改善区域占70.8％,退化区域占22.9％,改善尤为明显的区域主要分布在庆阳市、平凉市和天水市,退化区域主要分布在城市群中部西安市及其附近区域.③植被类型对关中平原生态环境质量的影响最大,影响力高达0.46.研究期间关中平原城市群生态环境质量整体趋于改善,局部恶化,尤其是人类活动密集的城市及其附近区域.
