体彩七星彩和值走势图带连线专业版:【生物能源开发与环境影响】利用新的水文-生物地球化学耦合模型研究生物能源开发的综合环境影响

文章来源:3E论文速递赵富波2020-01-14 11:01


 
原文信息
原文题目:Multi-environmental impacts of biofuel production in the U.S. Corn Belt: A coupled hydro-biogeochemical modeling approach
原文作者:Fubo Zhao, Yiping Wu, Lijing Wang, Shuguang Liu, Xiaohua Wei, Jingfeng Xiao, Linjing Qiu, Pengcheng Sun
一作单位:Department of Earth & Environmental Science, School of Human Settlements and Civil Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi Province, 710049, China
期刊名:Journal of Cleaner Production
刊出月份:2020年4月
关键词:生物能源 水资源 水质 SWAT-dayCent 土壤有机碳
 
论文导读
生物能源作为一种传统化石燃料的替代性能源,近几十年来受到人们的广泛关注,且生物能源的生产与使用在一些发达国家占了很大比重。目前,在不与粮食生产冲突的考量下,基于玉米秸秆的生物乙醇已被广泛使用。然而,增加玉米的种植面积和秸秆收割对生态环境有一定影响。针对生物能源开发的环境影响,多数研究集中在某种(例如水资源)环境风险上。对于流域而言,这种单一的环境风险评估显然不足,因此作者以美国中部典型玉米种的流域(爱荷华上游流域)为例,研究了生物能源开发的综合环境风险。
作者使用了一个新开发的水文-生物地球化学循环模型—SWAT-DayCent,研究了生物能源开发的综合环境风险。将生物能源开发引起的玉米种植平率增加和玉米秸秆收割量的增加作为两种不同的土地管理情景,模拟不同管理方式下流域产水、土壤水、硝酸盐氮、土壤侵蚀及土壤有机碳的变化,分析生物能源开发的综合环境影响。
结果表明,在玉米种植频率和秸秆收割量增加的情况下,土壤水分和流域产水均略有下降。从典型的玉米-大豆转化为玉米-玉米-大豆和连续玉米耕作,能够显著增加流域硝酸盐氮负荷。增大玉米种植频率,有助于减少土壤侵蚀和土壤固碳。增加玉米秸秆的收割量,能够导致流域硝酸盐氮负荷的减少,有利于水质提升,但却能够增大流域土壤侵蚀风险和土壤碳有机碳流失。综合来看,玉米种植频率的增加将主要导致水质的恶化,而加大秸秆收割量会增加流域的产沙量和SOC损耗,从而增加土壤的退化风险??杉?,生物能源的开发需要综合权衡不同环境要素之间的关系,以获得最大的经济与环境效益。

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