基于Landsat TM/ETM+的天津城区及滨海新区热岛效应时空变化研究

利用1987年、1998年、2004年和2008年4景Landsat TM/ETM+数据的热红外波段数据反演天津市地表亮温,并对绝对亮温值进行归一化处理得到相对亮温。通过对相对亮温分布图进行时空分析可知,自1987年到2008年,天津市热岛效应主要发生在中心城区、滨海新区以及道路沿线等区域。热岛范围在加大,强度也在增加。中心城区热岛效应不断加剧,滨海新区的热岛效应则从无到有,从弱到强,变化十分明显。并分析了热岛现象产生和异常的原因,有降水变化、农作物收割、公路建设和建成区增加。     

资源与环境约束下的滨海新区海洋经济可持续发展途径

滨海新区资源丰富,经济规模不断扩大,呈现出良好的发展趋势,但也面临资源利用不合理、环境污染严重等问题.在分析天津滨海新区海洋经济发展现状和优势的基础上,探讨了该区域面临的资源与环境约束问题,并对这些问题进行了原因剖析,主要原因包括缺少科学规划引导、管理矛盾突出等.最后从建立环境与经济持续发展的综合决策机制、直接管制与间...     

饮用水源中不同粒径颗粒物吸附抗生素特征研究

天然水体中存在大量的细小颗粒,它们往往与污染物相互作用并成为其载体,在饮用水传统处理工艺中亦不能被很好去除,进而随水厂出水进入人体,对人体健康造成潜在威胁.抗生素在饮用水源中的固、液相分配规律以及不同粒径颗粒对抗生素的吸附能力及影响因素亟待研究.实验利用微波萃取(MAE)和高效液相色谱与质谱联用(HPLC-MS/MS)的方法分别对颗粒物上吸附的抗生素进行了前处理和测定,进而分析了饮用水源颗粒物对4种典型抗生素的吸附特征.连续吸附平衡实验在360 min达到平衡,平衡时抗生素有32%~44%分布在颗粒上;除青霉素外,粒径0.05~1μm小颗粒的吸附量又占颗粒总吸附量的56%~70%.同时p H是影响饮用水源中颗粒吸附抗生素的重要因素,无论对于所有颗粒还是0.05~1μm的小颗粒,其吸附能力的最大值均出现在中性条件(p H=7)下.     

四种典型抗生素在饮用水源中不同粒径颗粒上的竞争吸附研究

水体中的颗粒物作为载体,会吸附重金属、抗生素等污染物质,在饮用水传统处理工艺下难以有效去除,成为饮用水中的一大安全隐患.本文利用微波萃取(MAE)和高效液相色谱与质谱联用(HPLC-MS/MS)方法分别对颗粒物上吸附的抗生素进行了前处理和测定,分析了饮用水源水中的颗粒物对4种典型抗生素的竞争吸附特性.研究表明,水体颗粒物吸附单一抗生素达到吸附平衡时,小颗粒和大颗粒上的吸附位点均未达到饱和.抗生素的结构对其在颗粒物上的吸附有重要影响,4种抗生素的两两竞争吸附结果显示,罗红霉素(ROX)、青霉素G(PG)的竞争能力最强,甲氧苄啶(TMP)次之,萘啶酸(NAL)的竞争能力最弱.     

西藏中部河流、湖泊表层沉积物及其周边土壤重金属来源解析及风险评价

为了解西藏河流-湖泊体系沉积物重金属的污染特征、空间分布、潜在来源及生态风险,对西藏中部河流、湖泊表层沉积物及其周边土壤中As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、V、Zn、Al和Fe 16种重金属总量进行了分析,并利用主成分分析-绝对主成分分数-多元线性回归（PCA-APCS-MLR）受体模型定量解析了重金属的潜在来源.描述性统计分析表明,研究区As、Cd、Hg、Ni含量较高,其中Hg和As污染较为严重;富集因子、地累积指数、污染负荷指数均表明研究区Hg污染较重,其次是As、Cd、Ni;平均沉积物质量基准系数法与潜在生态风险指数结果表明,研究区受Hg、As、Cd、Ni污染,其中Hg污染较重.在空间分布方面,污染相对较重的区域主要集中在昂仁金错、堆龙曲及一些封闭型湖泊,其中As污染范围最广.PCA-APCS-MLR分析表明,沉积物重金属主要有3个来源,分别为自然来源、交通运输和大气传输以及地热活动和矿山开采等;Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、V、Zn、Al和Fe主要受自然因素影响;Ba、Mo、Pb主要受交通运输和大气传输影响;As几乎全部来自地热活动和矿山开采;Cd、Sb来源较为广泛,3个主要来源均有占比.土壤中Cd、Hg含量较高,可能受交通因素影响较大,同时还与工业排放后远距离输送所造成的大气污染有关.     

外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究

基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征,利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控,研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明,水解过程中铁盐逐渐与羟基结合,存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看,在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解,但是在多工艺参数调控中,提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明,借助UV-vis光谱学特征变化的分析,可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下,磁化4~6min时,由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下,增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.     

天津郊区土壤风蚀源PM10排放清单不确定性分析

运用课题组自主开发的空气颗粒物风蚀源排放清单构建模型软件（PMEI-WES）,估算2016年天津市郊区土壤风蚀源颗粒物排放清单.采用蒙特卡罗模拟,分析了主要气象参数和土壤参数输入不确定性对排放量的影响,量化排放清单的不确定性.结果表明：2016年天津市郊区土壤风蚀源PM₁₀排放总量为22025.1731t.风速是影响排放量的最主要参数,排放量随风速增加呈指数增长,土壤碳酸钙与排放量呈正相关关系,土壤有机质与排放量呈负相关关系.排放总量95%概率范围为（15237.7581t,37434.8873t）,不确定度为（-37.48%,53.60%）;90%概率范围排放量为（16111.8606t,36104.7554t）,不确定度为（-33.89%,48.14%）.各区排放量不确定度大小与风速误差大小最显著.土壤参数对不确定度极值的影响较大.     

论农村居民点用地混合利用的研究框架

土地混合利用倡导不同使用性质/功能用地的混合布局,是提高经济发展活力与土地利用集约度的重要途径。当前,土地混合利用主要应用于城市用地演变与规划实践领域,伴随着城乡互动加剧,城乡界限趋于模糊,经济发达地区的农村居民点用地内部结构与功能逐渐多样化,也呈现显著的混合利用特征。基于此,尝试将土地混合利用应用到农村居民点用地演变与规划中,在回顾土地混合利用理论及其应用的基础上,按照“内涵特征—定量测度—驱动机理—实践路径”的逻辑思路,对经济发达地区的农村居民点用地混合利用进行系统解析,并以天津都市郊区的姚村为例实证本文提出的研究框架,在理论上丰富农村居民点用地转型的内容与方法,在实践中为编制村庄规划、助推乡村振兴提供科学支撑。     

A statistical procedure for determining the best performing air quality simulation model

Air quality simulation models have been the subject of extensive evaluations to determine their performance under a variety of environmental and meteorological conditions. While much information has been gathered, no clearly defined methodology exists for comparing the performance of two or more models. The purpose of this paper is to present a statistically oriented procedure to test if the performance of one model is superior to others using a composite performance index involving the bootstrap resampling technique.     

不同缓冲区的土地利用方式对地表水水质的影响：以海河流域天津段为例

探明土地利用方式与水质的关系对改善地表水环境具有重要意义.基于2021年天津市16个国家地表水水质监测站的月数据及土地利用数据,利用GIS空间分析和数理统计方法研究不同尺度缓冲区的土地利用方式对地表水水质的影响.结果表明：①研究区土地利用类型以建设用地、耕地和水域为主,对河流水质影响显著.除水温（WT）和pH外,耕地、建设用地和水域与各水质指标均呈负相关;林地和草地与溶解氧（DO）和总氮（TN）呈正相关,与其他水质指标均呈负相关.②水质指标在不同季节表现出明显的空间差异.pH、DO与TN浓度在旱季较高,而高锰酸盐指数、氨氮（NH₄⁺-N）与总磷（TP）浓度在雨季较高.③冗余分析（RDA）结果表明,800 m缓冲区土地利用对旱季水质变化具有最大的解释能力（50.4%）,而3 000 m缓冲区土地利用可以最大程度解释雨季水质变化情况（49.6%）;从旱雨季的平均解释率来看,3 000 m缓冲区是天津市土地利用对水质指标的最佳影响尺度（50.0%）;④偏最小二乘回归（PLSR）分析可知,3 000 m缓冲区内建设用地、耕地和水域是影响地表水水质变化最显著的地类.旱季大多数水质指标PLSR模型的预测能力比雨季强.在旱季,除WT和pH外,其余水质指标均受耕地的影响最大.在雨季,建设用地对WT和NH₄⁺-N浓度的影响最大,其余水质指标的最重要影响因子仍是耕地.研究表明合理规划河流或湖库3 000 m内的土地利用方式有利于改善地表水水环境质量.