近17年鄱阳湖区生态系统健康时空变化研究

以遥感影像和社会统计数据为基础,构建基于压力-状态-响应(P-S-R)概念模型的鄱阳湖区生态系统健康评价指标体系,并建立湖区生态系统健康评价模型,通过对生态系统健康指数的计算与分析,揭示鄱阳湖区生态系统健康的时空变化特征.研究结果表明,在人类生产活动的影响下,近17年鄱阳湖区生态系统结构渐趋不合理,生态系统功能有所减弱,虽然湖区生态系统健康总体处于一般水平,但人类活动干扰的不断加强,导致湖区生态系统健康正逐步向着恶化方向发展.湖区生态系统健康在空间分布上呈现出南北分异的特点,南部工业化、城镇化水平较高的地区生态系统健康状况较差,经济发展水平较低的北部地区,生态系统健康状况则相对较好.     

黄河流域资源型城市工业绿色转型绩效评价及时空异质性特征

黄河流域资源型城市占流域城市总量半数以上,是流域可持续健康发展的重点地区。随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家发展战略,科学评估流域内部资源型城市工业绿色转型绩效,识别发展短板和重点难点,对于提升流域发展活力、夯实高质量发展基础具有重要意义。该研究以黄河流域41座资源型城市为研究对象,通过构建工业绿色转型绩效指数,利用SBM-Undesirable和Malmquist-Luenberger模型从发展态势和转型幅度两方面对2013—2019年工业绿色转型情况进行定量测度,分析不同类型资源型城市的工业绿色转型差异,并进一步对资源型城市工业转型绩效类型划分。研究发现：(1)当前黄河流域资源型城市工业绿色发展态势远未达到有效水平,规模化集聚发展是工业绿色转型的重要保障,从城市类型看成熟型和油气型城市发展态势较好,Moran指数结果显示研究区内工业绿色发展态势存在较为明显的空间依存关系,局部空间集聚的特征较为明显。(2)2013年以来黄河流域资源型城市工业绿色转型幅度较大,技术进步是推动资源型城市工业绿色转型幅度提升的主要原因,从城市类型看衰退型和油气类城市转型幅度明显高于其他类型城市,M...     

面向粮食产量空间化的多元回归分析模型中的两个关键问题探讨

为比较不同区域尺度变量对模型拟合效果的影响,在全国不分区和分区两种情况下,分别基于县级和地市级两个区域尺度上的样本构建粮食产量与水田、水浇地、旱地面积之间的多元线性回归模型,结果显示,用地市级数据作分析样本比用县级数据作分析样本好,分区建模比不分区建模效果好。因此,将全国划分为7个区,以地市级数据作为区域尺度的变量,在区域、栅格、亚栅格三个尺度上探讨变量（因变量、自变量）尺度和常数项取值这两个因素对模型应用的影响。得到以下结论：1）基于区域尺度样本构建的多元回归模型,如果常数项不为0,则不能用于空间化计算;如果常数项为0,则可以用于空间化计算;2）基于栅格尺度样本构建的多元回归模型,不论常数项是否为0,均可应用于空间化计算;3）基于亚栅格尺度样本构建的多元回归模型,不论其常数项是否为0,也均可用于空间化计算,但需要将计算结果乘以一个系数,该系数等于栅格单元面积与亚栅格单元面积的比值。上述结论对其他类型的统计数据空间化具有指导和参考价值。     

集约化蔬菜种植区地下水中反硝化细菌的分离鉴定

从研究我国典型集约化蔬菜种植区地下水中硝酸盐的来源和浓度人手,进行富集、培养、分离、纯化,筛选出一株具有反硝化作用的菌株,通过形态学、革兰氏染色结合16SrDNA序列同源性分析鉴定,其鉴定结果为农杆菌(Agrobacterium sp.).该研究为开展地下水硝酸盐污染的生物修复储备宝贵的菌种资源,为地下水中硝酸盐污染的原位微生物修复和相关污水的生物处理提供微牛物基础,对于经济、有效的解决地下水硝酸盐污染和水资源短缺的问题有着十分重要的意义.     

开封市公园灰尘重金属含量及潜在生态风险

采集河南省开封市区4个典型公园(清明上河园、龙亭公园、铁塔公园、相国寺)52个地表灰尘样品,采用原子荧光(AFS)法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定灰尘重金属含量,并用调整后的Hkanson潜在生态危害分级标准对重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:灰尘Cd、Hg、Pb、Zn、Cu富集显著。重金属单项生态风险指数(E)顺序为HgCdPbCuNiZnCoCrMnTi,除Hg和Cd出现强烈以上生态风险外,其他重金属风险轻微。所有公园灰尘重金属潜在生态总风险(RI)均在很强等级以上,其大小依次为RI相国寺RI龙亭公园RI铁塔公园RI清明上河园。灰尘Hg和Cd对RI的平均贡献率分别为45.28%和46.77%,是最主要的风险因子。     

开封城市土壤重金属污染及潜在生态风险评价

用网格法采集开封城市表层土样99个,测定其As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量.分别采用污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)评价土壤重金属污染和潜在生态风险程度,应用Kriging空间插值法探讨土壤重金属污染和生态风险空间分布,并对重金属的来源进行讨论.结果表明,开封城市土壤大部分发生了Cd重度污染,Zn中度污染,Pb和Cu轻度污染,而Ni、Cr和As均没有污染.土壤Cd存在极强生态风险,其余元素均为轻微风险.各样点7种重金属的平均PLI为2.53,总体上属于中度污染;平均RI为344.58,属于很强生态风险.PLI和RI空间分布相似,高值区分布在东南部的老工业区和陇海铁路开封客、货站附近,其次为老城区;低值区位于北部和西部,污染和生态风险较轻.镉既是最主要的污染因子又是最主要的潜在生态风险因子,其来源主要与化肥厂烟尘及污灌区表层土壤空气迁移、交通运输和燃煤等人类活动有关.     

北京市不同区位耕作土壤中重金属总量与形态分布特征

采集北京市不同区位(中心城区、近郊平原、远郊平原)的代表性耕作土壤-麦粒匹配样品23组,分析不同人类活动强度影响下耕作土壤中重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)全量、赋存形态以及生物有效性,并探讨其来源差异与健康风险.结果表明:①频繁的交通活动与工业释放致使中心城区(Pb平均含量为35.59 mg·kg-1)土壤呈现出较为明显的Pb富集特征,而长期污水灌溉等农业活动导致了近郊平原局部土壤重金属的明显积累.②土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态(35%～75%)与有机结合态(23%～53%)形式存在,其次是铁锰氧化态(1%～19%),而碳酸盐结合态(n.d.～5%)与离子交换态(n.d.～2%)含量非常少.Pb、Zn和Cu的生物可利用性从中心城区到近郊平原、远郊平原逐渐下降,Cd则呈相反的趋势.近远郊土壤中Cd的离子交换态(13%～31%)与碳酸盐结合态(11%～27%)占有相当高的比例,在4种重金属中生物可利用性最高.③Cd与Zn在麦粒中的含量与土壤中金属的铁锰氧化态含量正相关(P<0.05,r为0.43～0.57);④种植于中心城区与近郊土壤上的小麦籽粒中部分Zn、Pb含量超出了WHO限值,对当地居民健康构成潜在风险.     

RBF神经网络在土壤重金属污染评价中的应用

运用MATLAB软件的K均值聚类算法结合神经网络工具箱,通过建立RBF神经网络对郑汴路圃田—杏花营段路旁土壤进行了评价。结果表明,土壤重金属积累峰值污染峰值多出现在距路基50m范围以内,并随着距路基距离的增加,污染程度逐渐下降。风力因素和邻近铁路对路段两侧土壤重金属污染影响较大,且公路运营时间越早,对两侧土壤污染越严重。杏花营断面土壤质量以Ⅱ级为主,北侧断面土壤质量多为Ⅲ级。圃田断面各样点综合评价结果均为Ⅱ级,整体质量优于杏花营断面。RBF神经网络评价方法具有计算速度快,评价结果客观等优点。     

不同级别城镇土壤重金属污染状况比较分析——以郑州市、中牟县和韩寺镇为例

选取自然条件类似但工业化、城镇化水平明显差异的郑州市、中牟县和韩寺镇,在野外调查取样、室内化验分析的基础上,运用地积累指数法比较了土壤Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、Ni等6种重金属元素的污染特征。结果表明:(1)城镇土壤主要污染元素为Pb、Cd、Zn、Cr,基本上不存在Cu、Ni元素的外源性累积;由于受人为活动干扰,城镇土壤重金属元素具有强烈的变异性。(2)城镇土壤Pb和Cd污染主要与工业、交通废气沉降有关,Zn污染除工业、交通因素外,还与居民日常生活废弃物排放密切相关;工业区、交通密集区以及居民区土壤重金属污染程度显著高于其他功能区。(3)Pb和Cd在各研究区的累积程度的大小顺序为郑州市区>韩寺镇区>中牟县城>对照区,Zn为中牟县城>郑州市区>韩寺镇区>对照区,而Cr污染除在对照区略小之外,其他三个区域相差不大;不同级别城镇土壤重金属污染的差异是人为活动的历史累积作用和近年来城镇化、工业化影响作用相互叠加的结果。     

开封市幼儿园地表灰尘重金属积累及健康风险

在开封市采集31个幼儿园的地表灰尘样品,用火焰原子吸收分光光度法(F-AAS)分别测定其＞0.25 mm、0.25～0.15 mm、＜0.15 mm和多粒级混合样品的Pb、Zn、Cr、Cu和Ni含量,应用EF法和HI法探讨了灰尘重金属富集特征和针对幼儿的健康风险.结果表明:灰尘Pb、Zn、Ni、Cu和Cr平均含量分别为...