您当前所在位置: 首页 > 科研 > 研究方向 > 正文

地球系统过程,主要研究地球系统变化规律,以及人类活动与全球变化之间的相互作用关系。地学系在地球系统过程方向取得的代表性成果:中国水环境质量中的氮管理研究。

2019年2月28日,清华大学地球系统科学系、清华海峡研究院喻朝庆博士等在国际顶尖学术期刊《自然》发表题为《恢复中国水环境质量需全面加强氮管理》的文章,揭示了中国从1955年到2014年人类活动导致的氮流失量,建立了各省淡水环境氮容量的“安全”阈值。文章为近年来全球环境容量限界研究的区域阈值定义提供了新方法,为全方位解决中国水体富营养化问题提供了量化依据。

研究结果表明,中国绝大多数省份的氮排放在1980年代中期超过了水环境安全阈值(如图)。全国水环境的氮容量安全阈值为每年520±70万吨,但目前氮的实际排放量每年达到1450±310万吨。有14个省仅农田氮流失量就超过自身阈值,主要分布在缺水的北方(图3)。因此,中国当前的氮管理面临严峻的挑战。作者对不同氮管理措施的减排潜力进行了评估。结果表明,提高农田管理水平可减小50%左右的农田氮流失,但仅可减小全国总超排量的1/4。2014年全国城市生活污水处理的除氮量仅为70万吨左右,若进一步提高污水处理的除氮效率,其能耗会呈非线性增长。


中国水环境氮安全容量阈值。全国不同氮源的流失量与水环境容量阈值(左图);(b)观测数据中各省水体总氮浓度首次达到或超过IV类水质标准(1mg/L)所在年份(右图)









上一篇:地球系统观测

下一篇:地球系统模式