科研进展----中国科学院生态环境研究中心

纳米973项目“典型人工纳米材料的水环境过程、生物效应及其调控研究”召开年度总结会

　　3月6日至8日，由中国科学院生态环境研究中心刘思金研究员主持的纳米973项目“典型人工纳米材料的水环境过程、生物效应及其调控研究”在合肥召开第一年度总结会。项目跟踪专家、项目专家组成员应邀出席会议。来自南开大学、中国科学院合肥物质科学研究院、中国科学院生态环境研究中心和厦门大学等单位的课题负责人和学术骨干等50余人参加了会议。生态环境研究中心科技处也派工作人员跟踪了此次会议。
　　在总结会上，刘思金研究员就项目的实施情况、主要研究成果及年度任务完成情况进行了总体汇报，课题负责人陈威、吴李君和王秋泉等就各课题的具体情况进行了详细汇报。与会专家从不同角度提出了重要的意见和建议。在接下来的交流会中，学术骨干分别汇报了各自的研究进展，参会人员就汇报内容结合项目专家的指导建议进行了热烈的讨论与交流。
　　此次年度交流会紧密围绕纳米材料的水环境过程、生物效应及其调控的关键科学问题展开广泛探讨和深入交流，及时总结了项目的研究成果，指出了存在的问题，为项目的顺利实施和高质量完成提供了保障。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2015年3月10日

2015-03-11

傅伯杰研究组在大尺度生态变化评估方面取得重要进展

　　宏观生态学（macro-systems ecology）是国际上新近提出的生态学前沿领域，重点关注大尺度生态监测、模拟和管理等。大尺度生态变化评估是其中的重要内容，能够揭示区域生态系统变化的时间过程和空间格局，并能反映人类活动的宏观生态效应以及生态保护和恢复等管理措施的有效性。
　　中科院生态环境研究中心傅伯杰研究组联合遥感与数字地球研究所吴炳方课题组，将遥感监测、趋势分析与归因分析相结合，定量研究了2000-2010年全国陆地生态系统植被生态变化及其影响因素以及大尺度生态保护和恢复工程的相对有效性。结果表明：2000-2010年全国植被生态状况总体稳定，小幅植被恢复（占国土面积的4.28%）与退化（占国土面积的7.67%）并存，并且表现出显著的空间差异性，植被净恢复占比最高的五个省区是陕西、山西、宁夏、甘肃和青海，而植被净退化占比最高的五个省区包括台湾、上海、浙江、江苏和西藏；生长季的气温升高抑制植被恢复并促进植被退化，非生长季的温度升高可能会抑制植被退化；相比于气象因子，社会经济因素对植被变化的影响更突出，而且具有复杂性；自然保护区对于控制植被退化和促进植被恢复发挥了一定作用，天然林保护工程的效果较好，亦存在地域差异性。
　　该研究表明，基于遥感动态监测和趋势分析的大尺度植被变化评估是揭示区域性生态变化的有效途径，能够为生态系统的宏观管理和综合决策提供科学依据。研究成果于3月4日发表于Nature出版集团的Scientific Reports，该研究得到中国科学院和国家自然科学基金项目的资助。
　　文章链接：http://www.nature.com/srep/2015/150304/srep08732/pdf/srep08732.pdf
　　城市与区域生态国家重点实验室
2015年3月4日

2015-03-04

先导专项“典型污染物的环境暴露与健康危害机制”召开项目研讨会

　　2月27日，中科院战略性先导科技专项（B类）“典型污染物的环境暴露与健康危害机制”项目研讨会在生态环境研究中心召开。
　　本次会议目的主要是总结上一年度研究成果、部署2015年研究计划，并讨论专项研究中发现的问题和建议。专项负责人江桂斌院士首先介绍了该专项的总体目标和要求。随后，专项管理办公室负责人宋茂勇汇报了2014年专项的经费支出情况，各项目和课题负责人分别就研究进展、下一步工作计划及存在问题进行了汇报，各负责人和研究骨干就汇报的内容及存在问题进行了认真的讨论和交流。江桂斌院士对研讨内容进行了总结，他指出，经过一年的研究，各项目和课题已经逐步清晰了研究方案，并取得了一些初步的研究成果，在后续的研究中需要加强项目内的管理、项目之间的交流、并进一步寻找和凝练科学目标和亮点。
　　来自生态环境研究中心、广州地化所、北京基因组研究所等单位的课题负责人及研究骨干共40余人参加了会议。

会场
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2015年3月3日

2015-03-03

生态环境中心等在粮食安全与环境可持续能力方面取得重要进展

　　中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室吕永龙研究员（第一作者，通讯作者）联合国内外学者，于2015年2月20日在Science新刊物Science Advances第一期上发表了题为Addressing China’s grand challenge of achieving food security while ensuring environmental sustainability（确保环境可持续能力，应对中国食品安全的挑战）的论文。该文系统分析了我国实现粮食安全同时确保环境可持续发展面临的挑战，并提出了应对挑战的科学与环境政策建议。美国科学促进会（AAAS）以 “The Future of Food Security and Sustainability in China”（中国食品安全的未来和可持续能力）为题对该文进行了图片新闻报道。
　　中国的快速城市化和GDP持续增长推动了粮食需求增加和饮食结构改变，须与农业生产力提高和自然资源可持续利用相适应。鉴于粮食安全涉及经济发展和社会稳定等方面，全球化背景下的粮食安全问题受到了国家高度重视并列入重要议程。目前，影响我国粮食产量增加的驱动因子(如：耕地面积、土壤质量、水资源短缺和污染、气候变化、依赖化肥和杀虫剂等)已经显著影响环境质量，同样，生态系统恶化将有可能危及粮食安全。文章讨论了我国如何保证粮食产量及质量并且确保生态环境可持续发展面临的巨大挑战。在应对这些挑战时，粮食生产应被考虑成为环境系统（土壤，空气，水和生物多样性等）的一部分，而不应当孤立考虑；文章提出了科学研究和综合环境政策建议，以确保未来的粮食安全，如以科学为基础的“生态红线”、环境政策和农业政策综合协调、可持续的粮食供应和食品安全政策、管理结构调整以保证粮食安全和生态保护协调和决策的一致性等；同时提出了环境可持续能力和粮食安全的综合研究计划等。
　　该项研究得到了国家自然科学基金和国家科技合作计划的支持，由中科院生态环境研究中心（吕永龙、冯兆忠、宋帅等）、英国国家生态与水文研究中心（Alan Jenkins, Mark Bailey）、James Hutton研究所 (Robert C Ferrier, Iain Gordon), 中科院地理与自然资源研究所（黄季焜，贾绍凤）、中国农业大学（张福锁、刘学军）、中科院动物研究所（张知彬）等共同完成。
　　附：
　　文章全文下载链接：http://advances.sciencemag.org/content/1/1/e1400039
　　AAAS报道了题为 “The Future of Food Security and Sustainability in China”图片新闻，链接：
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87148.php
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87149.php
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87150.php
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2015年2月27日

2015-02-27

美国科学促进会报道吕永龙等在Science新刊Science Advances发表的有关粮食安全与环境可持续能力的文章

　　中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室吕永龙研究员（第一作者，通讯作者）联合国内外学者，于2015年2月20日在Science新刊物Science Advances第一期上发表了题为Addressing China’s grand challenge of achieving food security while ensuring environmental sustainability（确保环境可持续能力，应对中国食品安全的挑战）的论文。该文系统分析了我国实现粮食安全同时确保环境可持续发展面临的挑战，并提出了应对挑战的科学与环境政策建议。美国科学促进会（AAAS）以“The Future of Food Security and Sustainability in China”（中国食品安全的未来和可持续能力）为题对该文进行了图片新闻报道。
　　中国的快速城市化和GDP持续增长推动了粮食需求增加和饮食结构改变，须与农业生产力提高和自然资源可持续利用相适应。鉴于粮食安全涉及经济发展和社会稳定等方面，全球化背景下的粮食安全问题受到了国家高度重视并列入重要议程。目前，影响我国粮食产量增加的驱动因子(如：耕地面积、土壤质量、水资源短缺和污染、气候变化、依赖化肥和杀虫剂等)已经显著影响环境质量，同样，生态系统恶化将有可能危及粮食安全。文章讨论了我国如何保证粮食产量及质量并且确保生态环境可持续发展面临的巨大挑战。在应对这些挑战时，粮食生产应被考虑成为环境系统（土壤，空气，水和生物多样性等）的一部分，而不应当孤立考虑；文章提出了科学研究和综合环境政策建议，以确保未来的粮食安全，如以科学为基础的“生态红线”、环境政策和农业政策综合协调、可持续的粮食供应和食品安全政策、管理结构调整以保证粮食安全和生态保护协调和决策的一致性等；同时提出了环境可持续能力和粮食安全的综合研究计划等。
　　该项研究得到了国家自然科学基金和国家科技合作计划的支持，由中科院生态环境研究中心（吕永龙、冯兆忠、宋帅等）、英国国家生态与水文研究中心（Alan Jenkins, Mark Bailey）、James Hutton研究所(Robert C Ferrier, Iain Gordon), 中科院地理与自然资源研究所（黄季焜，贾绍凤）、中国农业大学（张福锁、刘学军）、中科院动物研究所（张知彬）等共同完成。
　　附：
　　文章全文下载链接：http://advances.sciencemag.org/content/1/1/e1400039
　　AAAS报道了题为 “The Future of Food Security and Sustainability in China”图片新闻，链接：
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87148.php
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87149.php
　　http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/87150.php
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2015年2月26日

2015-02-26

国家自然基金重大项目“黄土高原生态系统与水文相互作用机理研究”2014年度进展与学术交流会召开

　　1月25日，由傅伯杰院士主持的国家自然科学基金重大项目“黄土高原生态系统与水文相互作用机理研究”2014年度进展与学术交流会在中科院生态环境研究中心召开。国家自然科学基金委员会地球科学部相关人员莅临会议，项目专家组刘昌明院士、邵明安研究员、刘宝元教授、刘世荣研究员、杨大文教授、吴炳方研究员、朴世龙教授和刘俊国教授应邀出席，各课题负责人、项目骨干成员和研究生等近百余人参加了会议。会议由傅伯杰院士主持。
　　傅伯杰院士首介绍了项目的总体情况。随后，罗毅研究员、李小雁教授、上官周平研究员、王帅博士分别代表各课题从研究目标与内容、年度开展工作、突出研究进展、论文发表、下年度工作计划等方面汇报了各课题2014年度主要工作与研究进展。与会专家分别发言，充分肯定项目在2014年度所开展的极富成效工作，对项目下一步研究工作提出了具体建议，期待项目继续取得新的重大进展和创新成果。
　　专家咨询会后，项目组听取了清华大学杨大文教授等所做的“流域生态水文观测与模拟”的特邀学术报告，并进一步对2014年度工作开展情况和2015年研究计划进行讨论交流。傅伯杰院士对项目2014年度工作进行了集中点评，对各课题的研究重点和方向提出了具体要求，强调要紧紧围绕项目和课题目标，拓展研究思路，进一步加强系统性和创新性研究工作。
　　“黄土高原生态系统与水文相互作用机理研究”是针对黄土高原生态系统恢复与保护所提出的重大项目，由中科院生态环境研究中心主持，分为“森林水源涵养机理及尺度效应”、“草灌生态系统对土壤水变化的响应机制”、“土壤水分有效性与地带性规律”和“生态系统承载力的空间格局与调控途径”等四个课题。本次会议在交流讨论各课题研究进展的基础上，明确了下一步工作重点，取得了积极效果，为圆满完成项目任务和预期目标奠定了重要基础。
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2015年2月5日

2015-02-05

刘俊新研究组在新型污水处理模式及评估方面取得重要进展

　　在全球气候变化的背景下，污水处理的传统思维方式也正发生巨大改变，发展节能低碳以及污水中可用物质有效循环和资源化利用的污水处理新模式受到了国际社会的广泛关注。然而，如何认识污水处理模式的环境足迹尚缺乏科学的方法。
　　针对上述问题，中国科学院生态环境研究中心刘俊新研究组（水污染控制技术研究组）开展了一系列的研究工作，并通过与国内外科学家深入交流，构建出面向节能、低碳与资源回收的污水处理多目标评估新框架；利用计算模拟和大数据分析方法，对全球52个国家1990–2010年数据进行规律挖掘和动态拟合，建立了基于时间序列的评估指标权重分配模型，进而评估了发达国家与发展中国家污水处理模式的净环境效益（NEB），并对2020年进行情景预测。
　　研究发现：发达国家实施基于资源回收的新型污水处理模式后，污水处理耦合资源回收产生的环境效益约有154%的增量，而该数字对于发展中国家而言仅不到60%。蒙特卡洛分析进一步指出，发达国家推动模式革新后，新污水处理模式获得净环境效益的概率约为65%，而发展中国家实现这一目标的可能性低于10%。换言之，在同等技术发展水平下，将污水中有机质转化为沼气能源、将氮磷元素转化为缓释肥料（鸟粪石）、而剩余污泥以堆肥形式进行土壤回用的污水处理与资源回收集成模式更适合发达国家。对于发展中国家而言，在谨慎借鉴发达国家成功模式的同时，应当探寻符合自身国情的污水处理新模式。情景分析建议，发展中国家的污水处理厂可通过减少化学品使用及促进生物能回收来有效提高污水处理过程的环境可持续性。本研究亦呼吁，推动污水处理模式改革应当全面考虑技术与政策的组合优化。
　　上述最新研究成果以自由撰稿形式在《美国科学院院刊》（PNAS）上发表（Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2015, online publication, DOI: 10.1073/pnas.1410715112）。
　　该系列研究得到国家自然科学基金、环境模拟与污染控制重点联合实验室（生态环境研究中心）自主课题等项目资助。　　
　　相关研究论文及链接：
　　1. X. Wang, P.L. McCarty, J. Liu*, N.-Q. Ren, D.-J. Lee, H.-Q. Yu, J. Qu, 2015. Probabilistic evaluation of integrating resource recovery into wastewater treatment to improve environmental sustainability. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. DOI: 10.1073/pnas.1410715112. (http://www.pnas.org/content/early/2015/01/14/1410715112.abstract)
　　2. X. Wang, J. Liu*, N.-Q. Ren, H.-Q. Yu, D.-J. Lee, X. Guo, 2012. Assessment of multiple sustainability demands for wastewater treatment alternatives: A refined evaluation scheme and case study. Environmental Science & Technology, 46(10): 5542-5549. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es300761x)
　　3. X. Wang, J. Liu*, N.-Q. Ren, Z. Duan, 2012. Environmental profile of typical anaerobic/anoxic/oxic wastewater treatment systems meeting increasingly stringent treatment standards from a life cycle perspective. Bioresource Technology, 126: 31-40. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852412013466)
　　水污染控制实验室
　　环境水质学国家重点实验室
　　2015年1月21日

2015-01-21

先导专项（B类）“大气灰霾追因与控制” 2014年度工作总结交流会议召开

　　2014年12月29日至30日，中国科学院战略性先导科技专项（B类）“大气灰霾追因与控制”2014年度工作总结交流会在北京召开。中科院前沿科学与教育局地球科学处、专项首席科学家、各项目、课题负责人及科研、管理骨干、专项办公室成员等150余人参加了会议。
　　会议邀请了清华大学郝吉明院士、中国科学院大气物理研究所吕达仁院士、中国科学院合肥物质科学研究院刘文清院士、北京大学邵敏教授担任点评专家。项目总结分别由专项项目负责人王新明、王跃思、王自发、刘建国、陈运法5位研究员主持，五个项目所属25个课题负责人分别重点汇报了课题在专项研究任务部署中所处的位置、2014年代表性研究进展、成果汇总、经费使用；2015年工作计划、经费预算等。参会人员针对每个课题的报告进行了充分的讨论。
　　4位点评专家认真听取了各个课题的总结汇报，对专项整体研究进展状况给予了高度评价。认为各项目课题研究目标定位准确，进展较快，成果显著，值得肯定。同时指出：项目、课题层面在研究过程中要注重相互间的交流和合作，研究重点围绕专项主题开展，避免成果碎片化，加强各项目、课题研究单位之间的数据集成共享；希望专项开展PM2.5防控（包括重污染防控）的宏观策略研究，为进一步提升大气污染防治水平作出贡献。
　　专项首席科学家贺泓研究员在总结发言中指出，专项各项目课题都取得了系列重要进展，圆满完成了年度考核目标，希望各项目在2015年进一步突出研究重点，加强项目课题间的交叉与合作，进一步凝练目标和成果，形成合力，为专项中期考核做好准备。
　　大气污染控制中心
　　2015年1月5日

2015-01-05

江桂斌研究组发展一种纳米材料尺寸表征新方法

　　中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌院士研究组近日发展了一种复杂介质中纳米材料尺寸鉴定与表征的新方法，通过将毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱在线联用（CE-ICP-MS），可在单次检测中完成复杂介质中纳米材料的种类鉴定、尺寸分布表征和相关离子检测，结果比常规方法更为简便和准确。相关论文日前发表在著名化学期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., doi: 10.1002/anie.201408927），并被选为VIP paper（Very Important Paper）。
　　论文发表后，ChemistryViews杂志以“Getting the Measure of Nanoparticles”为题配发评论文章，认为这一工作为鉴定和表征混合纳米粒子提供了一种准确的新方法，可广泛用于纳米科学研究的相关领域。
　　目前通用的纳米材料的尺寸鉴定与表征方法主要依赖于透射电镜和光散射两种方法。毛细管电泳与等离子体质谱联用方法无须样品制备，可非常方便的用于纳米材料商品和医用品的质量控制，实现环境水样中纳米材料的快速筛查和尺寸表征。

CE-ICP-MS 表征纳米颗粒示意图
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年12月31日

2014-12-31

环境化学与生态毒理室参加中国第31次南极科学考察

　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室杨瑞强博士参加2014年度中国南极长城站第31次科学考察，已于12月14日顺利到达中国南极长城站，开始为期2个月的极地科考项目“南极地区汞稳定同位素组成特征调查研究”。
　　本次科考拟通过分析极地环境和生物样品中汞浓度水平和同位素组成特征，探察污染物的全球长距离传输途径及其区域环境化学行为，为揭示污染物的迁移规律和对当地生态环境的影响提供数据支持。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室已经连续5年(2009-2013)参加了我国南极科学考察活动，此次考察将研究目标污染物由持久性有机污染物延续扩展至当前广受关注的全球持久性有毒污染物汞，可以极大丰富实验室以往在南北极地区的研究结果。

杨瑞强抵达长城站
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年12月20日

2014-12-20