城市环境熵模型的建立及其在城市化环境影响评价研究中的应用

城市化是20世纪以来的一个全球性进程,与此同时,城市化对环境的影响也日益明显,并逐渐成为社会各界关注的焦点之一。文章在简单介绍热力学原理的基础理论、城市化概念特别是城市化对环境影响的基础上,从系统的角度深入分析了城市化对环境的影响与热力学熵原理的相似性。由此提出在城市化环境影响评价研究中借鉴热力学方法,提出了城市化环境影响评价的新概念和新方法——"城市环境熵"模型。最后,以珠江三角洲经济区城市化河水质量影响评价为例,运用"城市环境熵"模型进行了具体计算,结果表明,用此模型的评价结果与用均值化综合污染指数法的评价结果基本一致,相对误差为6.67%。可以认为用城市环境熵模型法来评价城市化对城市环境的影响是可行的。     

工业化高速发展时期广州市的碳收支变化初步研究

为了了解我国发达城市在工业化高速发展进程中CO2的收支状况,以广州市为研究对象,首次估算了其从1990年到2003年每年的净固碳量和释碳量,并分析了其变化趋势。研究结果表明,这13年间广州市的净固碳量与总释碳量年均增长率分别为0.93%与7.16%;到2003年,其净固碳量为2.57Mt,而其总释碳量已达到22.79Mt,其中约70%的释碳量源于化石燃料的燃烧。工业化高速发展时期也是释碳量日益高于净固碳量的时期,两者之间差距的逐步加大,已经使得广州市目前的碳收支状况发展到了极不平衡的程度。而逐年递增的人口和以化石燃料为主的能源消费是造成广州市碳收支严重失衡的主要原因。     

珠江河口沉积物Hg的分布与污染评价

利用Hg元素直测仪分析了珠江河口表层沉积物和柱状沉积物Hg的含量和背景值.沉积物Hg的背景值为(45.94～70.62)×10-9.表层沉积物Hg含量在(20.81～369.20)×10-9,平均为168.23×10-9,平面分布呈西部向东部和东南方向减少的趋势,其中,以西部浅滩沉积物Hg含量最高,富集程度最大.柱状沉积物Hg含量在(33.61～250.43)×10-9,平均含量150.49×10-9,垂直分布存在显著的地域差异,东滩沉积物Hg表现为上部富集,而西滩沉积物表现为均匀分布.地质累积指数法、潜在生态危害指数法和单因子污染指数法三种污染评价的结果表明,珠江河口表层沉积物的Hg污染区主要集中于西部浅滩,存在中等程度的Hg污染.     

河台金矿矿山土壤-植物稀土元素含量分布和迁移积聚特征

在广东省河台金矿矿山采取岩石、土壤、植物样品,并对其中的稀土元素含量采用ICP-MS法测定,研究了金矿矿山岩石、土壤、植物的根、茎、叶稀土元素含量分布和迁移积聚特征.结果表明：在金矿区稀土元素在岩石、土壤、植物样品中含量均高于背景对照区.在成矿和表生地球化学过程中金矿土壤各层的稀土元素发生迁移和分异,在表土层和心土层含量高于底土层和成土母岩;矿山土壤各剖面层轻重稀土发生分异,轻稀土富集,重稀土相对贫乏,且均有不同程度的Eu亏损和Ce的负异常.蕨类植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)表现极强的积累富集稀土元素能力.稀土元素在植株体内的分布规律不同,对于芒萁而言：叶>根>茎,而马尾松(Pinas massoniana)为：根>叶>茎.金矿区植物稀土元素地球化学和生物地球化学异常反映出所在金矿特殊成矿地质背景以及生境的地球化学特点.稀土元素的生物吸收系数和生物转移系数表征出植物对稀土元素的吸收富集能力以及在各个器官的迁移状况,金矿区各植物体形成对金矿环境不同的适应机制和各自独特的稀土元素生物地球化学特征.     

云浮硫铁矿区土壤剖面的磁学性质研究

广泛分布的硫铁矿在开采利用过程中可通过多种途径对矿区及周边环境产生严重影响,污染物产生的机制和迁移途径等成为学术界关注的焦点。近年来,环境磁学以其快速、经济、无损等优点被广泛应用于环境污染、物源分析等研究领域。本文对云浮硫铁矿矿区附近一个菜地土壤剖面进行详细的磁学测试,得到低频磁化率、频率磁化率、非磁滞剩磁磁化率、饱和等温剩磁及S比值等一系列磁学指标结果,并分析这些指标的剖面变化特征及指标间的相关关系,探讨影响土壤剖面磁学性质变化的主要因素,结果表明：低频磁化率、非磁滞剩磁磁化率和饱和等温剩磁在剖面底部（30 cm以下）基本稳定并且其值保持在较低的水平,其平均值分别为5.32×10-8m3·kg-1、13.70×10-8m3·kg-1和3.66×10-3Am2·kg-1;上述指标在表层30 cm的平均值分别为32.97×10-8m3·kg-1、86.21×10-8m3·kg-1和5.39×10-3Am2·kg-1,土壤剖面30 cm以上部分土壤明显受外来细颗粒磁性矿物的影响,磁性被显著增强。不同深度土壤中磁性矿物种类存在明显区别,剖面中部的高SIRM/χ值（70～100 kA·m-1）指示有胶黄铁矿等铁硫化物的存在。磁学参数之间的相关分析发现,剖面土壤中的铁硫化物及其中的单畴磁性颗粒是影响土壤磁学性质的主要因素。由于磁性矿物可通过吸附、共沉积、晶格置换等多种形式使多种重金属在土壤中富集,较大范围、多手段针对多种环境介质的磁学深入研究有望为硫铁矿周边重金属污染的产生机制和迁移路径研究开拓新途径。     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

基于景观生态学的广州城镇建设用地扩张模式分析

在遥感和GIS技术支持下,提取了广州市老八区（以2000年行政区划为准）1978—2005年四个时段的建设用地面积,结合景观指数,从建设用地变化的数量、速度和时空扩张模式几个方面探讨了1978—2005年间三个不同阶段的城市扩张规律。结果表明：（1）广州市建设用地快速扩张,在1978—2005年期间,总面积增加了47158.94,其中1978—1990、1990—2000、2000—2005三个时期的建设用地年扩张速度一直呈上升趋势,分别为：1395.42hm2·a-1、1699.92hm2·a-1、2682.93hm2·a-1。（2）三种扩展类型中,蔓延式扩张是广州市建设用地扩张的主要类型,各时期所占扩展总面积的比例分别为：71.2%、60.5%、47.7%,呈下降的趋势;与此相反的是填充式扩张,随着城市化的发展呈上升趋势,所占比例分别为：9.3%、31.7%、46.4%;跳跃式扩张仅在第一时段较高为19.7%,而后两个时段较低,分别为7.8%和5.9%。通过研究为城市模式研究提供了详细且准确的数据,为寻求优良扩张模式奠定了一定的基础。