微波辐照碳酸钾化学活化法制备菌渣活性炭

以食用菌渣为原料,以K2CO3为活化剂,利用微波辐照加热法制备活性炭。采用正交实验设计,研究了活化功率、活化时间、K2CO3与菌渣质量比、浸渍时间对活性炭碘值及得率的影响。实验结果表明,活化时间、活化功率、K2CO3与菌渣质量比对活性炭碘值影响显著,浸渍时间对活性炭碘值影响不显著;对活性炭得率,各因素影响均不显著。综合考虑碘值和得率2个指标,实验得出的最佳活性炭制备工艺条件为:活化功率560 W,活化时间20 min,K2CO3与菌渣质量比0.8,浸渍时间20 h。     

浸没式MBR工艺在工程化应用中膜污染的三阶段特征研究

以国内某浸没式MBR再生水工程为研究对象,在次临界通量及恒抽吸流量运行条件下,系统跨膜压差表现为早期短暂升高、中期平稳上升及后期快速升高的三阶段特征。扫描电子显微镜(SEM)观察证明MBR系统在三阶段的膜污染层具有不同的水力学结构。结合各阶段膜污染的理论分析,将临界跨膜压差值(TMP)作为膜系统体外维护清洗的控制点,实现膜系统的长期稳定运行。     

上海市桃浦垃圾填埋场封场植被的重金属吸收和积累特征

城市垃圾填埋场的生态修复问题越来越受到重视，选择合适的封场植被对生态恢复至关重要。本研究对上海市桃浦垃圾填埋场的土壤和29种优势植物的重金属含量进行检测，结果显示，该填埋埋场土壤呈现Zn和Cd的中度复合污染。在研究的优势植物中，杨树、雪松和夹竹桃吸收Zn的能力较强，杨树、紫薇、金丝桃吸收Cd的能力较强。荆芥表现为重金属Zn的富集型植物；龙葵表现为重金属Cd的富集型植物；麦冬和狗尾巴草则表现为重金属的根部囤积型植物。可综合选择这些植物用于城市垃圾填埋场的植物修复和植被恢复。     

区域生态安全格局规划研究进展及规划技术流程探讨

区域生态安全格局规划是化解生态保护与经济发展之间矛盾冲突的有效途径,进行区域生态安全格局规划研究具有重要理论和现实意义。但是,目前尚缺少对区域生态安全格局规划概念内涵、支撑理论、技术方法等相关文献的系统梳理和归纳总结。鉴于此,通过查阅大量文献资料、总结分析国内外相关研究成果,厘清了生态安全格局相关概念之间的逻辑关系,给出了区域生态安全格局规划的确切定义,对景观生态分类与适宜性评价、景观格局演变分析与动态模拟、生态安全预测预警、空间规划决策技术方法等区域生态安全格局规划相关支撑理论和技术方法,研究成果总结发现：景观生态分类指标构建理论和分类结果可靠性验证研究较为薄弱;应用较多的景观生态适宜性评价方法有“千层饼”法、层次分析法等传统方法和人工神经网络、遗传算法、元胞自动机等现代人工智能方法;景观格局变化驱动因子定量识别相对缺乏,各驱动因子间相互作用关系探讨不深入,常忽视景观格局本身对驱动因子的自适应和反馈作用;在众多景观格局动态演变模拟模型中, CA-Markov模型综合了CA和Markov模型的优点,可实现研究对象时空演变信息的精确挖掘;生态安全预警可弥补传统生态安全评价不能揭示生态环境质量长期动态变化状况的不足,能反映区域生态安全状况动态变化过程,是生态安全格局规划的重要基础;常见的空间规划决策技术方法主要有多准则数量优化法、空间分析技术方法、情景分析法、人工智能优化法和综合优化法,在综合优化法中 CLUE-S 模型能综合土地利用变化各驱动因子对不同时空尺度下的土地利用变化进行预测模拟,集成模型能集成多个模型优点来解决一些复杂空间格局优化问题,两者对进行区域生态安全格局规划方法探讨皆具有重要参考价值和借鉴意义。在此基础上,依据现阶段比较成熟的景观生态学理论、景观生态规划原理,综合集成现行空间规划决策技术方法,将区域生态安全格局规划技术流程概括为景观生态分类、景观格局演变分析、景观生态适宜性评价、景观格局演变动态模拟、生态安全预测预警、生态安全需求预测、多情景模式构建和总体规划目标确定、生态安全格局规划、多种规划方案比选、方案试点效果监测与评价、规划实施与执行监管等14个步骤。今后加强区域生态安全格局规划基础理论、技术方法、实践应用这3方面研究是未来该领域研究的重要方向。     

川西亚高山云杉叶凋落物质量损失过程及土壤生物的作用

采用分解袋法,研究了川西亚高山云杉纯林与混交林叶凋落物的质量损失过程及土壤动物与微生物的作用。结果如下:(1)云杉叶凋落物分解过程中,土壤动物数量总体呈下降趋势,即土壤动物主要在分解前期发挥作用,其中,大型土壤动物早期以植食性的蛴螬为主,中期以捕食性的石蜈蚣为主,后期以腐食性的马陆为主;中小型土壤动物始终以螨类、跳虫和线虫为优势类群;相关分析表明线虫数量与云杉叶凋落物分解速率相关性最大,大型土壤动物次之。(2)云杉叶凋落物分解过程中,微生物数量总体呈上升趋势,即土壤微生物主要在分解后期发挥作用,进一步相关分析表明真菌数量与云杉叶凋落物分解速率相关性大于细菌和放线菌。(3)云杉纯林叶凋落物分解速率低于混交林,其中分解3、15、21、24个月时,纯林小孔径分解袋失重率分别为混交林的65.51%、95.73%、98.91%、94.8%,大孔径分解袋失重率分别为混交林的89.83%、92.95%、98.13%、97.13%,即,两类林分小孔径分解袋及凋落物分解前期失重率差异更为明显,表明凋落物分解速率既受底物质量的影响,也和参与分解的土壤生物有关,其中与线虫、大型土壤动物及真菌的数量相关性最大。     

基于生态足迹模型的郑州市生态城市建设研究

以生态足迹理论和城市生态学为基础,将生态足迹运用于郑州市生态城市建设中,计算得出郑州市的人均生态足迹由2001年1.10 hm2增加到2010年1.99 hm2,人均生态赤字由2001年的0.66 hm2增加到2010年的1.58hm2。由此可以看出郑州市生态足迹供需不平衡以及生态城市建设中存在的问题,同时也为郑州市的生态城市建设提供了量化评估依据,并提出相应的对策及建议。     

接种丛枝菌根真菌对雌雄美洲黑杨吸收铅镉的影响

以雌雄美洲黑杨(Populus deltoides)为研究对象,砂培条件下,研究接种丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对受Pb污染(200 mg·kg-1)、Cd污染(10 mg·kg-1)及复合污染的雌雄美洲黑杨Pb和Cd的富集与分配特征的影响,关注Pb/Cd复合污染独特的环境效应.结果表明:1未接种丛枝菌根真菌条件下,与单一污染相比,复合污染增加了美洲黑杨雄株叶、粗根、细根Pb和Cd含量;复合污染增加了雌株叶片中Pb和Cd含量,却降低了粗根和细根中Pb和Cd含量;复合污染条件下雄株Pb和Cd向地上部分器官的迁移率分别增加135%和78%,雌株则分别增加52%和18%.2复合污染条件下,接种丛枝菌根真菌引起雄株Pb和Cd富集系数分别增加87%和6%,雌株则分别增加171%和65%;雄株Pb和Cd向地上部分器官的迁移率降低65%和69%,雌株则分别降低59%和53%.3Pb污染条件下,接种丛枝菌根真菌的雌雄之间Pb积累量没有显著差异;Cd污染条件下,接种丛枝菌根真菌的雄株总Cd积累量是雌株的1.7倍;复合污染条件下,接种丛枝菌根真菌的雌株Pb和Cd总积累量分别是雄株的1.3和1.2倍.本研究表明,接种G.intraradices能提高美洲黑杨的Pb和Cd积累能力,对于不同污染条件下,应根据实际情况选择合适的杨树性别进行造林和生态修复.     

高速公路减速带对汽车平顺性的影响研究

针对山区高速公路长纵坡路段大型车事故多发的问题,依托云南罗富高速公路交通安全保障项目,围绕对大型车辆下长坡时有效控制车速的方案,建立了"人体-车身-车轮"系统振动模型,从理论上分析了不同断面减速带对汽车平顺性影响的理论研究,设计了适合高速公路使用特点的减速带,并辅以道路试验进行方案优化,最后给出了减速带布置方案.结果表明,轿车车速为60～70 km/h,货车车速为30～40 km/h时,减速带对汽车平顺性的影响既在乘员可承受范围内,也不会降低汽车的行驶安全性,同时有效降低了事故多发路段的事故率,减少了人员伤亡和经济损失.     

长乐江流域非点源氮素污染的关键源区识别

以浙江长乐江流域为研究对象,基于2007-2009年的野外监测、调查、分析结果,构建了ArcSWAT模型所需的各类空间数据库和属性数据库,实现了基于ArcSWAT的流域径流、泥沙和氮污染过程动态模拟,定量识别了非点源氮素污染的关键时期和关键源区.结果表明,模型在校正和验证期对径流、泥沙和氮污染过程模拟的效率系数≥0.5、决定系数≥0.6、相对误差＜20％,能满足研究和管理工作需要.雨季(6-8月)的累积氮入河量约占了全年人河总量的50％,是流域氮污染的关键时期.在流域所含的7个乡镇中,崇仁镇、鹿山街道和甘霖镇单位面积的年均氮入河量最大,分别为42.8、48.5和43.7 kg·hm-2·a-1,是流域氮污染的关键区域.在该关键区域中,土壤氮库、大气沉降与氮肥施用产生的氮对氮入河总量的贡献率分别为23％、29％和38％,是需要重点关注的氮源.以上关键时期和关键源区定量识别结果,为实现流域氮污染有效控制提供了重要科学依据.     

产业转型对中国资源型城市增长与收缩演变轨迹的影响机制

中国正进入高质量发展阶段,资源型城市的增长与收缩面临着内外部条件的系统性重构,资源型城市在转型发展过程中如何摆脱“矿竭城衰”的历史宿命,实现城市人口的正增长,目前尚缺乏经验证据。本文采用2010—2020年116个资源型城市的截面与面板数据,定量刻画了资源型城市增长与收缩的演变轨迹,并实证考察了产业结构转型对人口增减变化的相关影响机制。研究发现：中国六成以上的资源型城市在研究期内表现为收缩状态,呈现出“一带两片”的空间分布格局;产业结构合理化和高级化在短期内均对资源型城市的人口增长表现为挤出效应,长期来看,产业结构合理化的影响转为正向,产业结构高级化的补偿效应暂未显现;产业结构多样化在短期内可促进资源型城市人口的增长,但长期来看并不显著。基于此,资源型城市的转型发展需要以提高产业结构合理化水平为重要突破口,以产业结构高级化为长期主线,基于地方比较优势实施产业延伸与产业更新并行战略,构建多元化的产业体系,不同类型、不同发展阶段资源型城市的产业结构转型应强调战略差异化。