环境化学与环境毒理全国重点实验室江桂斌院士团队陆达伟研究员联合武汉理工大学严新平院士团队、北京师范大学夏星辉教授团队等，在船舶源排放研究方面取得重要进展，相关研究成果以“Global vessel carbon dioxide emission from navigable rivers”为题，发表于Nature Climate Change（DOI:10.1038/s41558-026-02718-6）。
河流作为连接陆地碳源与海洋碳汇的重要传输通道，其对大气的二氧化碳（CO2）排放仍是全球碳循环中最不确定的环节之一。长期以来，国际研究主要关注河流中有机质降解等天然来源对CO2排放的贡献，而对快速发展的内河航运等人为来源影响缺乏系统认识。由于河道蜿蜒复杂、船舶工况变化频繁，传统海洋船舶排放分析方法难以直接适用于内河航运，致使全球通航河流CO2排放及环境效应仍存在较大不确定性。
针对这一科学问题，研究团队融合化学分析与大数据技术，构建了全球内河船舶源CO2排放分析体系，并自主开发复杂河网船舶航迹补全算法，实现了不同运行工况下船舶CO2等污染物排放的高精度量化。研究首次系统量化了全球通航河流船舶CO2及相关污染物排放通量（空间分辨率达0.01°×0.01°），揭示了全球内河航运排放的时空分布格局及热点区域特征。进一步结合多维环境变量、气候因子与经济指标的池化分析，阐明了全球内河航运排放热点区域和高排放时段的形成机制，并揭示了船舶排放与河流天然CO2逸散之间的耦合机制。研究发现船舶航行不仅直接排放CO2，还会增强河流水体与大气之间的气体交换过程，促进河流天然CO2向大气释放，形成通航河流CO2排放的空间增强效应。这一增强效应具有明显的基线依赖性，即其强度受河流水体初始CO2浓度及气候条件共同控制，而并非简单的线性放大关系。这说明，通航河流的碳排放本质上是人为活动与环境地球化学过程共同作用的结果。进一步研究表明，考虑船舶影响后，全球通航河流碳排放中心正由热带区域向经济活动更为活跃的北温带转移，凸显人为活动对通航河流碳循环格局的重塑作用，为内河航运绿色低碳发展和全球碳循环评估提供了重要科学依据。
图. 部分内河航运排放特征
本研究由中国科学院生态环境研究中心联合武汉理工大学、北京师范大学、江汉大学、集美大学等多家单位共同完成。论文第一作者为中国科学院生态环境中心陆达伟，通讯作者为武汉理工大学王腾飞博士、北京师范大学刘少达教授和夏星辉教授。本研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国科学院相关项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02718-6
环境化学与环境毒理全国重点实验室
2026年7月25日