中国城镇生态环境遥感监测现状及发展趋势

城镇生态环境是国家生态文明和美丽中国建设的重要组成部分,而目前中国城镇化快速发展过程中出现了重污染天气、黑臭水体、土壤污染、城市热岛效应等突出生态环境问题。环境监测是掌握城镇生态环境质量状况、环境管理和环境执法的基础,遥感技术在城镇生态环境监测中发挥着重要作用。文章主要从通常关注的空气质量、水体水质、土壤污染和生态资源4个方面,从遥感数据源、遥感监测模型方法、存在问题等方面概述目前中国城镇生态环境遥感监测的总体现状,指出目前存在城镇复杂地表高反射噪声与气溶胶多次散射引起污染气体反演的不确定性、现有算法无法适用于高浑浊的城镇黑臭水体和高清洁的饮用水源地这两类特殊光谱特征水体、城镇土壤污染难监测、城镇地表温度与生态要素高精度反演等技术瓶颈,以及时空分辨率低、监测精度不高、技术体系缺乏、专题产品少、业务应用程度低等问题与不足,提出中国城镇生态环境综合监测亟需攻克的系列监测要素精度提升关键技术、业务应用模式、服务模式等发展趋势,为中国新时期生态环境保护、打好污染防治攻坚战、城镇化建设等重要工作提供支持。     

山西中条山白皮松和华山松径向生长对气候变化的响应及气候意义

树木年轮与气候要素关系的分析不仅是过去几百年高分辨率气候重建的基础,也可为农业生产和森林抚育提供科学参考。本文首次在山西中条山开展树轮—气候响应分析研究,建立了白皮松和华山松的树轮宽度年表。相关分析发现,白皮松和华山松对气候要素的响应既有相同又有不同之处。二者均受当年生长季5、6月份气候要素(温度、降水、相对湿度)影响。白皮松主要受5、6月气温和5月降水量的影响,而华山松主要受5月降水量、6月气温和7月最低气温的影响。基于白皮松和华山松建立的综合年表则主要受5.7月平均最高气温的影响,相关系数为0.6(p0.01),说明多树种混合研制的年表包含的气候信号更强。该综合年表指示的历史时期冷暖气候波动与研究区周边历史时期冷暖变化无论在年际尺度还是十年尺度上都显著相关。周期分析和空间相关分析表明,研究区温度变化受1—3月赤道东太平洋海温变化(ENSO)的调控。     

资源环境问题与人口控制

本文结合我国的基本国情,论述了人口规模的超速膨胀与资源环境问题日趋严重的因果联系,从人口、资源、环境统一体的角度,再次强调了控制人口数量的必要性和紧迫性。     

通气-树脂联用技术在养猪废水中的应用

畜禽养殖废水无害化处理并实现资源的回收利用已成为畜禽养殖业未来发展的主要方向。文章探讨了通气速率及阴离子交换树脂添加量对养猪废水中化学耗氧量、氨氮去除率的影响,明确废水处理的最佳条件,并采用磷酸实现对释放的氨气进行回收利用。结果显示:综合处理成本及废水排放标准,通气-树脂联用技术去除废水中氨氮和COD含量的最佳条件:45℃、22.7 g/L阴离子交换树脂、2 L/min通气速率。8 h后COD的含量为310.25 mg/L,低于畜禽废水国家排放标准(COD≤400 mg/L),去除率为79.17%;氨氮的含量为87.9 mg/L,接近国标(NH_4~+-N≤80 mg/L),去除率为85.38%。另外磷酸对氮源的回收率达到90.52%,实现了养猪废水的有效处理及氮源的高效率回收。     

草莓灰霉孢子萌发条件研究

研究了温度、pH、金属离子,以及一些激素、维生素等因素对灰霉孢子萌发的影响,发现灰霉孢子萌发的最适pH有两个峰值,且在不同峰值下萌发管数明显不同;Ca2 、Fe3 等离子能有效刺激孢子萌发.通过正交实验对灰霉孢子的萌发条件进行了优化,孢子萌发的最适条件为:激动素0.01mg/mL,赤霉素0.05mg/mL,维生素B20.15mg/mL,FeCl30.15mg/mL,CaCl20.2mg/mL,不添加CoCl2的萌发率达到了93.3%以上.图6参10     

基于着生硅藻多参数指标评价赤水河生态状况

随着人类活动的加剧,赤水河生态状况受到越来越多的关注,全面了解赤水河的生态状况,识别影响生态状况的主要环境胁迫因子对于赤水河的管理十分重要。笔者分别于2016年春季(4月)和秋季(9月)对赤水河干流着生硅藻及主要环境指标展开系统调查,春季以曲壳藻属相对丰度、高需氧物种、高磷物种、Shannon-Wiener多样性指数为核心参数,秋季以低需氧物种、物种丰富度、高营养物种为核心参数,构建了着生硅藻多参数指标(D-MMIs)。对赤水河干流生态状况进行评估。结果表明:调查期间,赤水河干流中上游样点水体状况优于下游样点,并且春、秋季赤水河生态状况存在差异。D-MMIs与环境因子的回归分析结果显示:影响春季赤水河生态状况的环境因子为COD,影响秋季赤水河生态状况的环境因子为NH4_+~-N。构建的赤水河D-MMIs,能够较好地指示环境胁迫因子对赤水河生态状况的影响,对于指导赤水河的管理实践具有参考价值。     

利用谐振板装置模拟冲击环境

通过对国外近年来发展起来的一种爆炸冲击模拟装置（即谐振板装置）的研究和分析，在现有条件的基础上设计了一种谐振板装置，并利用该装置进行了一系列的试验研究工作，主要研究了设备参数对冲击响应谱的影响。     

树轮稳定氧同位素重建东大山过去205年来水汽压变化

对采自河西走廊东大山的青海云杉（Picea crassifolia）树轮样本提取纤维素并测定其稳定氧同位素比率（δ¹⁸O）,建立过去205年来树轮δ¹⁸O年表序列。与观测数据相关分析发现树轮δ¹⁸O年表与周边7—8月平均水汽压具有显著的负相关关系（r=?0.643,n=59,p＜0.001）,因此重建了河西走廊东大山周边过去205年的7—8月平均水汽压变化序列,重建方程方差解释量达41.4%,分段检验表明水汽压重建结果稳定可靠。在重建的205年中,水汽压力偏大阶段有6个,偏低阶段有7个。该重建序列与周边地区的水文气候重建的干湿阶段变化及西北地区极端干旱历史事件具有一定的同步性,并可代表大区域范围水汽压变化,进一步证明了本文重建序列的准确性。空间相关分析结果暗示研究区7—8月水汽主要受亚洲季风影响,同时伴有少量西风水汽传输。