基于机器学习和非参数估计的PM2.5风险评估

为开展区域风险评估,融合手机信令、气象和地理信息等多源数据,引入随机森林机器学习、非参数估计分位数图示法和非监督学习K-mean等方法,构建了区域PM_2.5风险评估及特征识别评价框架,在南京市区以0.3km分辨率网格为基础单元开展了案例研究.结果表明,该技术既可有效模拟PM_2.5浓度时空分布,十折交叉验证R²达到0.76,证明了准确度较高,并基于此识别出4种主要污染特征;也可有效捕捉短期人口流动导致的风险,在污染浓度不变的情况下短期人口流动会导致风险增加0.30~0.97倍.综合PM_2.5浓度和人口分布,识别出4种主要暴露风险模式,其中,研究区域6.5%的面积为高风险地区,23.0%的面积为低风险地区.“十四五”期间应加快现代科学技术在环境保护领域的应用,实施网格化和差异化的风险控制政策,维护人群健康.     

基于文献计量的滨海湿地碳收支研究进展分析

中国在第七十五届联合国大会上承诺,争取在2060年实现碳中和。蓝碳潜力巨大,能助力实现碳中和。滨海湿地碳汇占全球海洋碳汇的50%,是蓝碳的重要组成部分,因此,碳中和目标下的滨海湿地碳收支研究尤其值得关注。本文基于文献计量方法,在Web of Science核心合集数据库获取1979－2020年滨海湿地碳收支领域的相关文献,结合VOSviewer可视化软件定量分析了该领域研究进展。结果表明:（1） 1979－2020年滨海湿地碳收支领域发文数量与被引频次均呈上升趋势,尤以2011年后增加最多;（2） 涉及的学科主要有环境科学、海洋淡水生物学、生态学等,主要发文期刊有《Estuarine Coastal and Shelf Science》《Marine Ecology Progress Series》《Science of the Total Environment》等;（3） 开展研究的国家以亚洲、南北美洲和欧洲国家居多,其中美国发文量居世界首位;（4） 研究热点包括温室气体排放、气候变化与碳库、碳循环过程等。随着我国生态文明建设加快,海洋碳汇已被纳入国家战略,其中气候变化和碳中和背景下滨海湿地蓝碳的增汇机制将是未来研究的热点。本文基于1979－2020年的文献分析,建议加强滨海湿地蓝碳的通量及影响因素、蓝碳估算以及应对气候变化的固碳增汇技术方面的研究与探索。     

生活污水处理过程荧光光谱及紫外光谱特征分析

应用平行因子分析,并结合污水理化指标的相关性分析,对污水处理厂进出水以及各个处理单元中的污水的三维荧光光谱及紫外光谱特征进行了研究。对生活污水来源进行了解析并与同期工业污水进行对比。结果表明,污水处理厂中进出水以及各个处理单元的污水均含有3种主要的荧光组分,分别是UVA类腐殖质、UVC类腐殖质和类色氨酸。根据得分值可以得出处理后类色氨酸在污水的荧光组分中降低了94%,而类腐殖质趋于稳定。生活污水水质主要受类色氨酸影响,水质比工业废水较稳定。相关性分析表明,类色氨酸与传统指标具有较强的相关性,类腐殖质与UV254之间相关性较好。     

基于综合集成法的江苏省潮间带风电产业可持续发展评价

以2012~2015年江苏省潮间带风电产业数据为基础,结合江苏省潮间带风电产业实际发展情况,建立了江苏省潮间带风电产业可持续发展评价指标体系,对潮间带风电产业可持续发展水平进行了总体评价。利用数据包络分析模型,从投入-产出视角来衡量潮间带风电产业可持续发展效率。得出如下结论:2012~2015年,江苏省潮间带风电产业可持续发展综合水平指数从0.345上升至0.605;可持续发展综合效率平均值为0.916,整体效率处在较高水平。在2012~2013年,存在可持续发展无效、投入过剩和产出不足的情况,2014年后可持续发展效率进入良性发展阶段。根据投入指标的影响力分析,可知经济投入指标对投入产出效率影响最大,而科技创新投入指标影响力最小,还需进一步加强科技投入与人才吸引。     

城市主要大气污染物时空分布特征及其相关性

为制订合理的大气污染物减排措施,利用中国环境监测总站公布的2015年1-12月299座城市实时发布的环境空气颗粒物（PM_2.5和PM₁₀）及气态污染物（CO、NO₂和SO₂）的质量浓度数据,对其进行了时空分布特征及其相关性研究.结果表明:① 2015年城市环境空气颗粒物污染严重,299座城市的ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）年均值分别主要集中在25~60和40~110 μg/m3,年均值达到GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准的城市所占比例分别仅为24%和38%.② 城市大气污染物浓度具有明显的季节性特征,基本呈冬季>春秋季>夏季的趋势,其中冬季ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）、ρ（CO）、ρ（NO₂）、ρ（SO₂）分别为（73±27）（114±42）（1.49±0.61）（36±14）（42±33）μg/m3.③ 高ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）主要集中在华北平原,年均值分别为（70±16）（117±22）μg/m3;高ρ（CO）主要出现在山西省,年均值为（1.76±0.48）mg/m3;高ρ（NO₂）主要分布在京津冀、山东省和长江三角洲,年均值分别为（42±6）（39±9）（34±8）μg/m3;高ρ（SO₂）主要分布在山西、山东两省,年均值分别为（54±10）（41±16）μg/m3.④ Pearson相关系数研究表明,我国城市环境空气颗粒物与气态污染物具有较强的复合性,并且具有秋冬季明显强于春夏季的季节性特征.研究显示,我国城市大气污染具有较强的季节性、区域性与复合性,在降低环境空气颗粒物浓度的同时,对气态污染物的削减也不容忽视.      

南京市秋季细颗粒物及臭氧生成敏感性初探

为考察江苏省南部地区重点排放源对南京市秋季细颗粒物(PM_(2.5))的贡献率及O_3生成敏感性,采用强力法针对特定排放源及污染物设置不同的排放情景,利用化学传输模拟系统Models-3/Community Multi-scale Air Quality(CMAQ)分析模拟区域内不同情景下地表PM_(2.5)及O_3浓度变化。2012年10月,电厂、钢铁和水泥的污染物排放对南京市PM_(2.5)浓度的平均贡献率分别为6.0%、25.5%和15.9%,对国控站点的贡献率分别为7.2%、17.7%和16.2%。钢铁对下风向区域的地表PM_(2.5)浓度的影响显著高于电厂及水泥部门的排放。从不同情境下模拟O_3地表浓度变化结果看出,南京市城区及下风向区域的O_3浓度随VOC排放削减降低,随NO_x排放削减升高,因而判定南京市秋季O_3生成属于VOC控制区。     

Web GIS信息系统对在南京考古遗址中的地理环境影响研究

考古文献是历史地理研究中一个重要的数据来源,在互联网时代对纸质文本进行数字化并根据考古遗址的时空特点建立信息系统,具有重要的意义.针对考古遗址的空间位置不明确,考古遗址信息系统注重空间特性但缺乏对原始文献的重视,基于WebGIS、关系型数据库技术以及MVC系统架构,设计并实现了南京考古遗址信息系统.从考古文献中提取考古遗址各种属性信息,构建考古遗址时空数据库,基于WebGIS信息系统发布南京考古遗址,实现考古遗址的时空可视化以及各个遗址点相关文献的原文阅读.提出了一种将考古遗址信息从单一的文本展示到融合时空信息的多维信息展示的技术流程,并为研究南京的历史地理学者提供了便捷的考古遗址资料共享平台.     

基于县域尺度的土地利用景观格局特征及其影响因素研究——以江苏省丰县为例

从类型水平、景观水平两个维度选取8个景观指数定量分析了江苏省丰县土地利用景观格局特征,探讨其影响因素.研究表明,耕地作为丰县景观基底,其景观结合度水平较高;耕地和园地景观的聚集度高、破碎度低、连接度高,而其他农用地和林地则相反;距离交通线路越近,斑块密度、景观多样性、均匀度等景观指数越大;经济较发达镇的斑块密度较大,景观分散度和分离度指数较高,聚集度指数较低;距县城越远,景观类型分布越集中且较单一.     

基于底栖动物的水质生物学评价——以江苏骆马湖为例

基于2018年1—11月骆马湖水质和底栖动物逐月监测数据,利用Goodnight指数(GBI)、生物学污染指数(BPI)、Shannon-Wiener指数(H′)等生物学指数对水质现状进行了评价。结果表明,骆马湖ρ(总氮)年均值为2.31 mg/L,ρ(总氮)和ρ(溶解氧)呈先下降后上升趋势;ρ(总磷)年均值为0.05 mg/L,先上升于8月达到峰值(0.15 mg/L)后下降;高锰酸盐指数呈先上升后下降趋势;ρ(氟离子)呈逐渐下降趋势,水温和电导率存在明显季节变化,pH值呈逐渐升高趋势。共鉴定出底栖动物27种,其中软体动物5种,环节动物7种,节肢动物15种。铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、红裸须摇蚊(Propsilocerus akamusi)、纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、多巴小摇蚊(Microchironomus tabarui)和中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)是现阶段优势种。全湖底栖动物年均密度为174.5个/m 2,年均生物量为24.93 g/m 2,表现出明显的时空差异。水质评价结果表明,骆马湖水环境处于中污染状态。结合近年来研究结果,骆马湖底质荒漠化现象趋于好转,但富营养化趋势正在加深。