未来土地利用变化情景下海南暴雨灾害的社会经济暴露度分析

基于历史气象数据和耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）8个全球气候模式的未来气象模拟结果分析海南地区在不同重现期和不同排放情景下暴雨灾害危险性,并结合未来经济、人口、土地利用数据,进行暴露度研究,为研究区未来建设提供防灾减灾思路和办法。结果表明:①台风对历史暴雨频次的影响明显,贡献率约为26.15%。未来暴雨频次在RCP4.5浓度路径下呈上升趋势,增长速率约为0.16次/10年。20年一遇时,暴雨频次均值约为11次,100年一遇时,均值约为12次;以海口市、琼海市、儋州市、保亭市为高值中心。②在惯性、生态、高速三种社会发展情景下,建设用地分别保持约29.91km2/年、6.85 km2/年、31.72 km2/年的增速。在生态保护发展情景下,林地、草地、水域分别保持2.69 km2/年、0.25 km2/年、2.91 km2/年的增速,而在另外两种情景中都呈减少趋势。未来土地暴露量林地最大,耕地次之。③未来人口和经济暴露度空间分布上表现出一定的共性,呈点状分布,多集中在市区的城镇中心。随着时间的推移,暴露量高值区明显扩大,海口市变化最为明显。经济效应的贡献率达到90%以上,人口效应的占85%以上,气候效应的占比小。④综合暴露度的高值区主要分布在海口市、三亚市等经济发达、人口密集、建设用地占比高的区域,次高值主要分布在沿海地区,内陆地区受人文因素等影响小,暴露度较低。     

河道型水库支流库湾营养盐动态补给过程

河道型水库支流库湾营养盐季节变化直接决定支流藻类群落结构的演替及初级生产力变化过程.为分析三峡水库支流香溪河库湾主要营养盐来源对营养盐季节性变化的影响,基于2010~2011年香溪河库湾野外监测数据,选取干、支流差异显著(P0.01)的常量离子Cl-和Na+作为水团混合示踪离子,采用二元线性混合模型计算不同时期营养盐各来源的贡献率.结果表明,在枯水运行期(11月~次年2月)和汛后蓄水期(9~10月)时,长江干流对支流库湾营养盐贡献率超过75%,干流倒灌为库湾营养盐主要来源;在汛前泄水期(3~5月)和汛期(6~8月)时,干流倒灌和上游来水的贡献率差异缩小,库湾营养盐来源需考虑两者共同的影响,但干流倒灌仍占据优势.上游来水磷营养浓度相对较高,而长江干流氮、硅营养盐浓度较高,不同时期香溪河库湾分层异重流模式不同,库湾营养盐各来源的贡献率也随之改变,因此库湾营养盐在水库不同运行时期呈现出规律性变化.     

中国主要城市的城市化对局地增温的贡献

快速发展的城市化可极大地加剧全球变暖背景下我国局地和区域的增温效应,然而有关不同城市的局地增温效应及其空间分布特征的认识相对薄弱.基于1981～2017年气象观测和ERA-5气候再分析数据,通过城乡对比法（UMR）和观测减去再分析方法（OMR）对比分析了中国92个主要城市的城市化对局地增温的贡献.结果表明,过去37 a,所有城市的气温均呈显著增加态势,且最低温度增速整体上明显高于最高温度,尤其北方城市;OMR和UMR方法所估算的城市化增温效应差异大,UMR方法整体上可能严重低估城市化对气温升高的影响;OMR方法结果表明,大部分城市的城市化对气温升高起促进作用[平均增温趋势和贡献率分别达0.26℃·（10 a）^-1和46.7%],尤其是最低气温;不同区域城市化增温效应差异大,东南地区增温贡献最大,西北地区最低.结果强调了城市化增温效应的极大时空异质性以及不同方法估算结果的巨大差异,未来需加强乡村对比气象站点的建设.     

山东省南四湖流域农业面源污染状况分析

以探明山东省南四湖流域农业面源污染状况为目的,在对流域内农村人口、畜禽养殖规模、农田施肥量、水产品产量等数据调查的基础上,结合全国第一次农业污染源调查结果中的农业源产、排污系数,测算出2009年山东省南四湖流域内农村生活、农田化肥、畜禽养殖业、水产养殖业等4个方面COD_Cr、TN、TP的排放总量分别为192 278.71、103 126.04、6 990.82 t. 通过分析得出,在山东省南四湖流域农业面源污染中的COD_Cr主要来自农村生活,占COD_Cr排放总量的56.44%;农田化肥TN的流失占TN排放总量的48.37%,农村生活和畜禽养殖对TN排放总量也有较高的贡献;畜禽养殖业是TP的主要来源,占TP排放总量的65.06%;水产养殖对各项污染物的贡献率相对较低,但不容忽视.      

不同轮作模式对潮土团聚体及其有机碳分布的影响

为揭示不同轮作模式下潮土土壤团聚体及其有机碳含量变化规律,于2018-2019年在山西大同进行了田间试验.设置处理为油菜—荞麦(RB)、玉米—荞麦(CB)、马铃薯—荞麦(PB)和燕麦—荞麦(OB)4种轮作模式,荞麦—荞麦(BB)连作和休闲—休闲(FF)为对照,测量指标为土壤团聚体组成、稳定性和团聚体内有机碳分布.结果显示:与连作模式(荞麦—荞麦)相比,各轮作模式均提高了土壤大团聚体数量和稳定性;油菜—荞麦(RB)轮作模式0-60 cm土层的大团聚体含量均增加,其0-20 cm土层的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)增幅为5%和7%,20-40 cm土层的团聚体R0.25、MWD、GMD值增幅为8%、26%和37%.各轮作模式土壤有机碳主要富集在土壤表层,且>3 mm粒级土壤团聚体中有机碳含量对整个土壤有机碳含量和土壤有机碳库的贡献率最高.同时,各轮作模式0-20 cm土层各个粒级团聚体的有机碳含量均显著增加,油菜—荞麦(RB)轮作模式20-40 cm土层各个粒级团聚体的有机碳含量显著增加,随粒径级数递减其增幅分别为41%、49%、72%和39%,其>3 mm粒级团聚体的有机碳储量及贡献率也最高.总之,轮作有利于增加土壤团聚体的有机碳含量,可改善土壤团聚体组成及稳定性,增加土壤的固碳能力,但不同轮作模式间有差异.本研究表明油菜—荞麦轮作更有利于土壤固碳,可以在研究区域作为重要轮作模式进行推广和应用.(图2表5参41)     

湖北省暴雨人口暴露时空特征与贡献率研究

基于1986-2015年气象站点降水日值数据,以中国气象局颁布的降水强度等级划分标准为依据,分别计算了湖北省1986-1995年、1996-2005年、2006-2015年的年暴雨雨强和年代暴雨雨强,采用反距离插值法对年代暴雨雨强数据进行插值,分析其暴雨时空变化;利用1990年、2000年和2010年人口网格数据与年代暴雨雨强数据,计算了湖北省分年代暴雨人口暴露总量,并分析了其暴雨人口暴露变化的贡献因子。结果表明:湖北省暴雨雨强为先增加后减少、暴雨分布东部多西部少、高值区集中在东北部;湖北省人口总量增长缓慢,且东南多西北少,呈现人口继续向东南地区迁移的趋势;湖北省暴雨人口暴露量先增多后减少,1990年、2000年和2010年分别为2 493.29万人、2 844.73万人、2 738.20万人,占当年总人口的比例分别为48.5%、49.0%、48.7%;其变化的主要贡献因子是人口, 2000s暴雨影响占7%,人口影响占92%,联合影响占1%; 2010s:暴雨影响占15%,人口影响占87%,联合影响占-2%。     

乌梁素海硝酸盐来源的季节性变化

乌梁素海是典型农业灌区退水型湖泊,其水生态环境保护对黄河流域生态保护具有重要意义.该研究通过开展乌梁素海流域农业排干和湖体硝酸盐的δ15N和δ18O分析,应用IsoSource同位素模型估算流域生产生活污水、土壤氮源、化肥和大气沉降的贡献率.结果表明:①湖区δ15N-NO₃-和δ18O-NO₃-值范围分别为-2.50‰~18.17‰和-12.02‰~45.09‰,其中夏秋两季δ15N-NO₃-值偏正,冬季偏负,且秋季δ18O-NO₃-值偏正.②春季湖水硝酸盐主要源于化肥和土壤氮源相关的农业活动,其贡献率为43.7%;夏季、秋季和冬季主要源于生产生活污水,贡献率分别为51.3%、38.8%和40.2%,其中夏季农业活动贡献率超过40%,大气沉降主要体现在秋季湖水中.研究显示:春季湖区硝酸盐来源主要集中于七排干和八排干的受水区域,以上区域应在春季着重加强农业面源污染控制;夏季和秋季湖区硝酸盐来源主要集中于五排干和七排干所处城乡区域,以上区域应强化城乡生活污水处理.      

太湖典型湖区沉积物外源有机质贡献率研究

采用稳定同位素示踪法,分析了太湖竺山湾和南部湖区苕溪港区域表层沉积物碳和氮同位素分布特征,并利用“端元混合法”计算确定了陆源输入对湖泊沉积物有机质的贡献. 结果表明:① δ13C值在南部湖区要高于竺山湾,竺山湾表现为从河道(-27.72‰)到湾内(-23.00‰)逐渐增大的趋势,南部研究区域也表现出同样的趋势,说明外源有机质的贡献不断减少;② δ15N值在陆源有机质中较低,而在内源有机质中较高,没有明显的梯度变化规律;③ C/N比表现为从外源到内源不断减小的趋势;④ 利用“端元混合法”计算外源有机质贡献率发现,δ13C和C/N比的结果较为相似:竺山湾入湖口的外源有机质贡献率为46.51%～52.51%,竺山湾外源有机质贡献率为27.61%～30.85%;而δ15N计算得到的外源有机质贡献率差异较大,竺山湾入湖口处为56.91%～97.47%,竺山湾为74.83%. 讨论认为含氮物质的多来源特征及N同位素分馏作用的复杂性都增加了有机质源解析的不确定性.      

辽河流域工业废水主要污染物排放强度单元差异分析

污染物排放强度反映了单位新创造经济价值的环境负荷大小,运用均方差赋权法对辽宁省辽河流域6个控制单元2006年度废水量、COD和氨氮等3种主要污染物排放强度的区域差异进行了评价,结果表明,当年3种主要污染物排放强度综合评价的平均水平为0.4411,低于和高于平均水平的单元各有3个,其中浑河中游单元的评价值最低,只有平均水平的11.74%;辽河上游单元的污染物排放强度综合评价值最高,是平均水平的1.8倍,更是浑河中游的15.6倍。然后,以流域污染物排放强度最低值作为流域污染物排放强度目标值,计算各单元污染物排放强度减排潜力,结果表明,各控制单元主要污染物排放强度减排潜力具有显著的区域间差异。最后,应用＂污染贡献率＂这一指标,分析了辽河流域COD和氨氮排放的重污染行业以及单元分布,指出了各单元控制的重点。     

安徽省春节期间烟花爆竹燃放对环境空气质量的影响研究

为研究烟花爆竹集中燃放对江淮地区环境空气质量的影响,基于近地面常规空气质量参数、颗粒物组分参数、激光雷达监测等数据资料,系统分析了2022年春节期间烟花爆竹燃放对安徽省主要城市和县域环境空气质量的影响。研究表明,2022年春节期间安徽省环境空气质量总体好于2019—2021年平均水平,但受局部烟花爆竹燃放和不利气象条件(低温、小风、高湿、静稳)的叠加影响,产生的环境效应(颗粒物浓度峰值较高、影响范围较广)依然较为严重。重点区域(合肥和淮北)大气颗粒物组分中硝酸根离子(NO^(-)_(3))、硫酸根离子(SO ^(2-)_(4))和铵根离子(NH_(4)^(+))等主要离子占比有所下降(降幅为3.4%~12.1%),烟花爆竹燃放示踪组分(钾离子、氯离子、金属元素等)均出现了明显的峰值过程,且金属元素浓度占比涨幅明显高于水溶性离子。烟花爆竹燃放对颗粒物的垂直分布和传输沉降过程产生显著影响,燃放排放主要以球形细颗粒物为主;不利气象条件下的本地烟花爆竹燃放叠加周边污染传输影响是造成主城区空气质量显著恶化的主要原因。基于ρ(PM_(2.5))/ρ(CO)的比值法估算,集中燃放时段,烟花爆竹燃放对城建区PM_(2.5)质量浓度的绝对贡献范围为4~701μg/m^(3),平均值达159μg/m^(3);烟花爆竹燃放对PM_(2.5)质量浓度的贡献量和贡献率呈现皖中>皖北>皖南的分布特征。主城区的禁燃措施对于春节期间空气质量的改善起到了关键作用,同时需要加强城市周边区域的烟花爆竹燃放管控措施。