我国中西部典型城市PM2.5中痕量金属的时空分布特征和健康影响

为研究我国中西部地区大气细颗粒物中的痕量金属区域分布、季节分布特征以及健康风险,在西安、乌鲁木齐、洛阳以及兰州四城市布点采样,利用ICP-AES（电感耦合等离子体原子发射光谱仪）测定了PM_2.5中9种痕量金属（V、Cr、Cd、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Pb）的质量分数.结果表明：在痕量金属的时空分布特征方面,各城市主导痕量金属存在差异,西安、乌鲁木齐、洛阳以及兰州的主导痕量金属为Mn、Zn、Pb、Pb,除了主导痕量金属,对于单个金属,其空间分布及季节分布都存在差异;利用分歧系数法分析了城市间颗粒物中痕量金属的组成,洛阳与其他城市颗粒物中痕量金属的CD值在0.4左右,表明洛阳与各城市颗粒物中痕量金属的组成有很大差异,而西安与乌鲁木齐、兰州两个城市的CD值几乎都小于0.2,则他们组成相似;健康风险评结果显示,颗粒物PM_2.5中的痕量金属Cr对成年人有着显著的致癌和非致癌风险,而且Cd、As对4个城市居民的致癌风险是显著的,Ni对其致癌风险不显著.长期处于该研究环境,对人体健康存在一定健康威胁.此外痕量金属对人体的健康风险也具有季节性,所有痕量金属ILCR值都高于10^-6,尤其是As、Cd、Cr的致癌风险超过了安全水平（10^-4）,尤其是Cr和As春冬季的致癌风险最高.     

耕地土壤重金属健康风险空间分布特征

以江苏省某市为研究区域,借助ArcGIS和SPSS分析工具,利用US EPA健康风险评估模型评估耕地土壤重金属Cr、 Pb、 Cd和Hg的健康风险,从地理学的视角构建包含地理探测器及优化后的位序-规模理论模型的健康风险分析方法体系,分析其健康风险空间分异度及风险水平差异.结果表明,研究区域Cr、 Pb、 Cd及Hg这4种耕地土壤重金属含量均值分别为65.207、 25.486、 0.238和0.045 mg·kg~(-1),均低于耕地土壤污染风险的最低筛选值; Hg和Cd的健康风险均处于可接受范围内,Cr和Pb的儿童非致癌风险均值以及Cr的成人及儿童致癌风险指数均值分别为2.914 385、 1.337 503、 4.312 679×10~(-6)及8.137 130×10~(-6),均超过可接受范围;不同耕地重金属健康风险q值的范围为0.005 523～0.204 238,高风险特征因子需要进一步引起关注;研究子区域1、子区域2、子区域3和子区域4的Cr与Pb的儿童非致癌风险及Cr的致癌风险的R值较大,均接近或超过1,其他研究子区域的R值均低于0.1,中、高风险区与低风险区R值差异相对较大,研究子区域的高风险区比较集中.以耕地土壤重金属健康风险评价结果为基础,地理学视角分析市域范围的空间分异程度以及市辖县的风险水平,对于丰富健康风险研究手段、衡量不同尺度的健康风险水平以及制定精细化的风险管控策略等具有积极的意义.     

基于模糊化的长株潭地区地下水重金属健康风险评价

健康风险评价是表征环境污染物对人体健康危害程度(或致死)的一种风险评价方法. 主要研究了长沙、株洲和湘潭三市地下水由于重金属污染而造成的人体健康风险. 采用模糊化原理将评价标准分为6个等级,即低风险、低～中风险、中风险、中～高风险、高风险以及极高风险,可直观地反映地下水中重金属所致健康危害的风险水平. 结果表明:2002—2006年长沙、株洲和湘潭三市地下水重金属所致健康风险水平较高;致癌重金属比非致癌重金属所致个人年均风险值大,其所致健康危害的风险大小依次为Cr6+＞As＞Cd;在重金属所致健康危害的总风险水平中,2002—2006年长沙的个人年均风险值处于逐年降低的趋势,而湘潭和株洲的个人年均风险值都出现了先增高后降低的趋势,这可能是由于近年来长株潭地区加强了地下水的监测与污染防治工作所致.      

上海地区13种金属土壤背景值初探

对上海地区518组土壤金属浓度数据进行归纳和空间分析,得出了上海地区13种金属砷、铍、镉、铬、铜、铅、汞、镍、银、铊、锌、锑和硒在土壤中的背景值及空间分布图,直观地表现了上海地区13种金属的空间分布特点,为今后确定上海地区土壤污染的标准提供参考.     

天山北坡经济带土壤重金属来源及污染评价

为定量识别与评价天山北坡经济带中奇台、吉木萨尔、阜康等地区土壤重金属来源与生态风险,对该区域171个表层土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、As和Cd7种常见重金属的含量进行测定.运用统计学方法、主成分分析、正定矩阵因子分解（PMF）与潜在生态风险指数进行重金属污染程度评价以及来源分析.结果表明,研究区土壤Zn、Cu与Cr之外,Pb、Hg、As和Cd分别超过了新疆土壤背景值4.1、2.0、8.0和48.0倍;与国家土壤重金属风险筛选值相比,Zn、Cr和Hg浓度在安全范围内,Cu与Pb有少部分样点污染较严重,超出筛选值,As与Cd平均值分别超出筛选值的3.09倍与19.17倍.污染来源分析结果显示研究区土壤中的重金属元素主要来自于燃煤源、交通运输、大气降尘、农工业排放和自然因素.生态风险评价结果分析表明,Zn、Cu、Cr和Pb处于轻微风险状态;Cd处于极高风险水平;73.68%的Hg处于中等风险,18.71%处于高风险;43.86%的As生态风险处于中等风险,51.46%处于高风险.综合潜在生态指数介于472~2575.69,Cd对综合潜在生态指数贡献率达到了89.24%,其次是As与Hg,表明研究区Cd对土壤生态环境危害很大,As与Hg也需要特别引起重视.     

评价金属形态和人体健康风险影响的方法

该文提出了一种评价土壤p H和总金属浓度变化对土壤金属形态和人体健康风险综合影响的方法。采用基于人体健康风险评估模型和MINTEQ模拟的方法,综合考虑了经口、吸入和皮肤接触3种暴露途径对人体健康的影响。结果表明,溶解率Ni~(2+)受pH值的影响。随p H值的增加,Ni~(2+)的溶解率降低,最终所有镍浓度(total-Ni)都趋于0。Ni~(2+)在pH7时是造成健康风险的主要组件,在碱性情况下,NiCO3成为优势种影响健康风险趋势。随着各total-Ni中pH值的增加,HINi先保持恒定,然后逐渐升高。在碱性条件下,镍形态的总非致癌风险高于总镍的非致癌风险。结果验证了金属形态在健康风险中是确定的,而变化因子(pH和金属总浓度)在风险评价中起着重要作用。这些结果为重金属污染的控制和修复管理提供了基础资料。     

血吸虫病疫区水生生物体内氯苯化合物的污染特征与潜在风险

采用GC/MS技术对典型血吸虫病疫区不同水期采集的1种软体生物和5种鱼体肌肉进行分析.实验发现3类二氯苯和六氯苯(HCB)为优势污染物.ΣCBs在软体生物肌肉中几何均值(以脂肪质量计,下同)为11 947 ng·g-1;在鱼体肌肉中范围为1 851~8 159 ng·g-1,鱼体ΣCBs最高浓度出现在鲶鱼体内,最低浓度出现在鲫鱼体内;实验结果与国内外相关文献报道值比较,显示该区域软体生物体内HCB含量与其他区域相当;鱼体肌肉中HCB含量则处于较高污染水平.癌症风险评价结果表明因软体生物和鱼类摄入HCB而带来的风险分别为1.49×10-7和3.73~21.1×10-7,说明研究区域水生生物中因HCB污染引起的癌症风险处于可接受水平.     

从含铟废料中回收In的研究进展

铟是一种在军事、国防、能源、电子工业、医疗等领域应用广泛的稀散金属,在地壳中的储量仅为黄金储量的约1/6。随着科学技术的发展,铟的应用领域扩大,需求量逐年增长,铟的稀有性和重要性促进了从电子废弃物中回收二次铟研究的发展。从二次铟回收工艺研究的进展出发,对不同种类含铟废料中回收二次铟的工艺原理与流程进行综述,并对不同回收工艺的优势以及技术发展瓶颈进行了分析,展望了二次铟资源循环利用的发展方向。     

工矿型绿洲城郊排污渠沉积物重金属的形态分布规律及风险评价

采用Tessier连续提取法、相关分析、富集因子法(EF)和风险评价编码法(RAC),研究了干旱区工矿型绿洲(以白银为例)城郊排污渠沉积物重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr的形态分布规律及潜在环境风险.结果表明,东、西大沟沉积物中各重金属元素平均含量除Cr外,均明显高于甘肃省土壤背景值.富集因子法评价表明,东、西大沟沉积物中Cd富集较为严重,达极强污染水平.形态分析表明,东大沟沉积物中Zn、Ni、Cr以残渣态为主,Cu、Cd以有机结合态为主,Pb以铁锰氧化物结合态为主;西大沟沉积物中Pb以铁锰氧化物结合态为主,其余元素均以残渣态为主.风险评价编码法(RAC)结果显示,东大沟沉积物各重金属的风险等级为:NiCdPbCuZnCr,其中Ni的风险等级最高,处于高风险水平;西大沟沉积物各重金属的风险等级为:PbCdNiCuZnCr.其中Cd、Pb、Ni风险等级最高,处于高风险水平.     

次生铁矿物及其与环境中锑的相互作用研究进展

我国锑矿资源丰富,锑矿资源开发利用过程导致锑进入表生环境并富集。锑作为人体非必需重金属,具有高化学毒性,是国际公认优先控制金属污染物。次生铁矿物在形成过程中和成矿后能以共沉淀、吸附等方式固定有害金属,但又易受环境因子变化的影响,重新释放被固定的有害金属,对有害金属的环境行为和归宿有着重要影响。本文面向我国锑污染现状,立足于常见次生铁矿物的基本结构和表面过程,以次生铁矿物相转变为切入点,论述了次生铁矿物与锑的相互作用机理,总结了环境pH、溶解性有机物、Fe(II)、微生物及环境温度等外界因素作用下次生铁矿物对锑环境行为的作用规律,以期从矿物学角度厘清环境因素-次生铁矿物-锑之间的微观作用机制,为表生环境锑污染的环境风险评价和修复治理提供理论指导。     

林地面积增加提高了农户营林积极性吗?——基于9省1 504个农户数据的倾向值匹配分析

论文利用9省1 504个农户调研数据,实证检验了新一轮集体林改后林地面积增加对农户营林积极性的因果效应。考虑到农户对林地经营面积决策的内生性问题,采用倾向值匹配方法对选择性偏差进行控制。匹配后,处理组和控制组在多个标准上均通过了平衡性检验。结果显示,林地面积增加确实促进了农户营林积极性的提高,但这是一个缓慢的动态调整过程。其中,资本投入强度在2010年以后才逐步表现为显著增加,增长率约为25%~27%,2013年进一步强化为28%~34%。资本投入强度的增加主要是由化肥和农药投入增加引起的,对种苗的投入强度并没有显著改善。这种差异说明,新一轮林改提高了农户的森林经营和管护积极性,但对造林行为的影响有限。同时农户并没有因为林地面积增加而显著提高劳动力的投入强度。这种资本对劳动的替代与农户的非农就业行为密切相关。     

我国饲料粮区域产消平衡特征及政策启示

我国饲料粮消耗量大且增长迅速,已经成为我国粮食安全的首要影响因素,准确判断我国饲料粮的区域产消平衡特征对农业相关政策的制订具有重要的现实意义。论文在详细分析各省区不同畜牧产品粮食转化系数的基础上,对区域饲料粮的产消平衡状态及其原因进行了研究。结果显示：1）近年来我国饲料粮消费量快速上升,由2000年的21 730万t增长到2015年的30 549万t,15 a间增长了8 819万t。2）2015年生猪饲料粮消耗量最大,比例达到了44.4%,占据了我国饲料消耗总量的半壁江山。其次为禽蛋与禽肉消耗,消费占比分别为15.8%与12.7%;牛肉、羊肉、牛奶与水产品的饲料粮消费量比例均在5%~9%之间。3）2015年全国饲料粮总计短缺4 276万t,区域上呈现“北余南缺”的格局,东北黑龙江、吉林、内蒙古三省（区）成为我国最重要的饲料粮供应区域。从粮食转换系数与饲养结构来看,“北粮南运”现象是粮食资源的合理配置。论文提出三点政策建议：1）转变消费结构,增加牛肉与牛奶的消费量;2）推动“以粮为纲”向“粮经饲”三元种植结构转变;3）充分利用国际市场,从全球视角保护粮食安全。     

中国木材产业发展的阶段识别及时空分异特征

论文基于产业生命周期理论及探索性空间数据分析方法,运用1954—2014年各省木材产量数据对中国木材产业的发展阶段以及时空格局变化规律展开了分析。研究表明：1） Gompertz模型显示木材产业处于产业生命周期的成长阶段;2）探索性空间数据分析显示木材产业具有明显的地域转移趋势和显著的区域聚集特征,尤其在2000年以后,南方集体林区逐渐形成了木材生产“热点”;3）根据重心模型显示的移动轨迹,可以将木材产业发展分为三个时期,即经济驱动时期、经济驱动与生态驱动相持时期、生态驱动时期,木材产业的时空格局演变是这两种驱动力量相对均衡的结果。根据研究结论,提出了重视森林资源培育、适时放开采伐限额、由行政监督向购买社会服务转变等促进木材产业发展的建议。     

环境约束下的中国八大经济区出口结构优化模拟研究

论文基于2007—2010年中国30个省份区域间投入产出表数据,结合线性规划建立了多区域投入产出优化模型,研究了环境约束下中国八大经济区的出口结构优化。结果表明：2007—2010年需要提高服务业和农业的出口比重,同时降低煤炭开采和洗选业、造纸印刷及文教体育用品制造业、金属冶炼及压延业和电力热力生产供应业的出口比重,通过以上结构调整达到最优出口结构,可以实现在不增加碳、工业二氧化硫和工业废水排放的基础上促使全国GDP分别提高6.84%和8.17%。东北区域、黄河中游区域、长江中游区域、大西南区域和大西北区域需要降低的出口部门较多,且多集中在高能耗高排放产业;东部沿海区域、南部沿海区域、北部沿海区域需要提高的出口部门较多,主要集中在制造业和服务业,2010年东部沿海区域、南部沿海区域和大西北区域的总体出口结构优化度比2007年有所提高。在八大经济区中,东部沿海区域和南部沿海区域由于区位优势,其出口结构整体优化度相对较高,而东北区域则最低。地理区位对于区域出口结构优化具有一定程度的影响。     

锑矿采选固废与冶炼废渣的化学特性及重金属溶出特性

对锑矿区采选固废和冶炼废渣的化学成分及在模拟酸雨不同pH值下的溶出特性进行研究。结果表明,采矿废石、浮选尾矿渣、鼓风炉炉渣及鼓风炉燃烧残渣都含有Sb、V等重金属污染物,其中鼓风炉炉渣Sb含量最高,达1.22 g/kg,溶出率为0.355%;采矿废石中Sb的含量最低,为0.34 g/kg,溶出率最高达到10.391%,说明锑矿区废渣和冶炼固废中的重金属释放与固废的重金属含量不成正比。浸出实验表明,锑矿采矿废石浸出液Sb浓度达到3.55 mg/L,超过贵州省环境污染物Sb的排放标准(0.5 mg/L)7.11倍;锑矿鼓风炉燃烧残渣浸出液Sb浓度为3.11 mg/L,超过标准6.23倍。因此锑矿区露天堆放的固体废物,经酸雨淋溶浸泡产生的废液会污染周边水体,可能对周边生态和居民造成危害。     

全球气候变化下的中国粮食安全问题研究

粮食是人类生存的基础,保障粮食安全是“2030年可持续发展议程”的重要目标之一。论文基于粮食系统视角,从全球气候变化对粮食系统的作用、保障粮食安全对全球气候变化的影响,以及应对全球气候变化的粮食安全适应性策略出发,揭示粮食安全与全球气候变化的相互作用,系统梳理全球气候变化下的中国粮食安全问题。研究结果表明：1）全球气候变化导致粮食系统不确定性增加,且对中国粮食生产的影响加剧;2）粮食需求是全球气候变化的主要驱动力,粮食生产要素的重新配置加剧了全球气候变化;3）多尺度有机结合应对全球气候变化保障粮食安全需在微观上“藏粮于技”实现提质增效,在中观上“藏粮于地”注重生态建设,在宏观上坚持市场为主导完善粮食政策体系。全球气候变化背景下,保障粮食安全研究呈现从单一学科、单一维度、单一手段向依靠多学科开展多尺度、多要素、系统综合集成研究保障粮食安全转变,从高碳粮食系统向低碳高效粮食系统转变的趋势。     

中国能源产业的现状需水估算与趋势分析

论文研究了我国能源产业的用水现状和各类能源产出的发展趋势,并评估预测了2012、2020、2030年我国能源产业的需水情况。分析表明：2020、2030年我国能源产业需水总量将分别达到655×10⁸ 和677×10⁸ m³,比2012年有所增加,但增量不超过20%。火力发电仍为能源产业中用水量最大的行业,风力发电、核力发电、太阳能发电在高速发展进程中并未大规模用水。页岩气开采需水不多,但开采初期的大量用水在缺水地区会造成用水紧张。能源作物种植需水量将大幅增加,2012—2020、2020—2030年其需水增长量分别为30×10⁸和18×10⁸ m³,是造成未来能源产业需水增长的主要因素之一。     

玉米生产环境成本及全要素生产率的时空研究

论文在把玉米生产省（区）按生产能力划分为三类产区的基础上,纳入环境成本,系统分析了2004—2014年各地区玉米生产的环境成本全要素生产率及其分解的变化,并明确了三类产区在未来玉米产量保障中的地位和作用。研究结果表明：1）玉米生产环境成本全要素生产率呈现下降趋势,生产方式整体仍属于粗放型,同时玉米生产正转向劳动节约型和环境可持续型;2）第一主产区具有产量和环境可持续性优势,未来仍将是我国玉米供给主要产区,第二主产区和其他产区在要素管理和技术水平以及环境可持续性方面仍有待提高,能够为未来玉米需求提供更高保障。     

“丝绸之路经济带”在世界石油供给格局中的地位及演变

推进能源合作是“丝绸之路经济带”（下称“经济带”）建设的核心和战略突破口。鉴于现有研究对经济带内的石油资源储、产、消、贸情况少有系统分析,文章采用箱线图分析法,探讨经济带内主要产油国的相对供给位序及其在世界石油供给格局中的地位与演变,并结合各国石油供需平衡状况的变化,提出我国与带内主要国家开展石油合作的对策建议。结果表明：1）经济带无论是在石油储量、产量、储采比还是出口量上,均居世界前列,是世界石油供给增长的主源地;2）经济带内以大中型以上石油供给国居多,且呈高度集聚态势,形成波斯湾沿岸供给极核和环里海“俄罗斯-哈萨克斯坦-阿塞拜疆”供给金三角,特别是环里海地区增长势头强劲,与波斯湾地区的供给差距有所缩小;3）经济带内的石油生产和出口波动非常明显,主要是受地区局势变化、OPEC产量调控以及供给国内部需求波动的影响;4）未来我国仍应以波斯湾沿岸国家作为带内石油合作的主要对象,并在该地区进一步推进来源地多元化战略;环里海地区是我国另一大战略合作地区,近期应以石油运输基础设施合作为基石,并逐步构筑“俄罗斯-哈萨克斯坦-阿塞拜疆”合作金三角,对冲合作风险;5）中印两国应加强合作,共同增强地区石油议价话语权,提高地区石油运输安全性。     

农业生产效率对农业用水量的影响

2016年中国农业用水量占用水总量的60%以上,水资源成为国家农业安全的重要保障,而影响农业用水量的因素较多。论文首先采用非期望产出的Super-SBM模型测度1998—2015年中国30个省份（西藏、香港、澳门、台湾缺少资料,未计算）的农业生产效率,再利用非参数核密度估计演示主要年份农业生产效率和农业用水量的动态变化,然后借鉴Hansen的门槛模型检验农业生产效率对农业用水量的“门槛效应”。结果表明：1）我国农业生产效率呈倒“U”型走势,省际间差异性减弱;农业用水量先下降后上升,省际间差距存在扩大的趋势。2）提高农业生产效率是降低农业用水量的有效途径,农业生产效率对农业用水量存在显著的“门槛抑制效应”,抑制强度呈“N”型走势。3）扩大粮食作物种植比例、增加农村劳动力和提高农村居民收入均能有效抑制农业用水量增加,而水资源禀赋、水利投资和耕地灌溉面积与农业用水量呈正相关性,农民受教育水平回归结果不显著。