Environmental influence of Wuhan urban agglomeration development and strategies of environmental protection

In Wuhan urban agglomeration （WUA）, the population growth and concentration, the industrial development and urban sprawl have been affecting the environment ftmdamentally. Comparing with Yangtze delta metropolitan region, the level of urbanization and industrialization of WUA has lagged behind for about 10 years; but the problems in environmental protection and rehabilitation are commonly serious. In the future, WUA should avoid unnecessary mistakes and seek a win-win strategy for economy and environment in its large-scale development stage. Based on the analysis of the changing of main environmental pollutants and the coupled curves in past decades, the paper discussed the important links among the urban environmental pollutions, industry growth and urban sprawl in WUA. It is concluded that the integration of economic and environmental policies in urban development is more required and significant at the large urban agglomeration region. Four proactive and long-term strategies need to be adopted to provide prior guidance and better protection for the development of WUA.     

武汉典型下垫面降雨径流PAHs污染特征研究

以武汉城区7类典型下垫面降雨径流中16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)为主要研究对象,对径流中常规污染物、PAHs浓度、种类差异与来源等进行研究。结果表明,武汉市7类下垫面降雨径流中,在常规污染物方面,沥青路面和水泥路面的污染程度最高,瓦屋面污染程度最低;而在PAHs方面,沥青路面径流∑16PAHs初始浓度最高,2类油毡屋面(工业园和教工宿舍)次之,其他4类下垫面较低。油毡屋面径流PAHs主要由蒽(ANT)和菲(PHE)组成,而沥青路面、水泥路面等其他5类下垫面径流中主要含有PHE、芘(PYR)和荧蒽(FLA)等。油毡屋面(工业园和教工宿舍)、水泥屋面和瓦屋面等4类屋面径流中主要污染物是2～3环PAHs,而沥青路面和水泥路面径流中则以4～6环PAHs为主。     

灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区域霾日的重要气象特征;PM1、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、CO、NH3的质量浓度,SOR、NOR值以及PM_(2.5)中的二次无机离子(SO2-4、NO-3、NH+4)和部分元素(Pb、Se、Cd、Zn、K)的质量浓度均在霾日明显高于非霾日,而霾日SO2质量浓度仅在冬季略高于非霾日。选取2013年1月的连续灰霾日进行相关性分析,结果表明:污染组分主要来自当地排放(包括直接排放和二次形成),并受当地气象条件影响。此次灰霾过程中PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐主要来自气相反应,气态NO_2主要生成了气态HNO_3,而不是HNO_2。     

武汉市耕地景观游憩功能与可达性的空间匹配格局

揭示耕地景观游憩功能的供给能力与其可达性的空间匹配格局,可以为耕地景观游憩功能的合理布局、开发与利用提供依据。以武汉市为例,采用指标评价法和专家打分法,结合GIS空间分析,建立了耕地景观游憩功能的空间格局研究框架,对耕地景观游憩功能的供应潜力、可达性、及两者空间匹配等方面开展了研究。结果表明:(1)武汉市耕地景观游憩功能供应潜力的空间分布呈现从中心城区边缘向外逐渐降低的格局;(2)武汉市耕地景观游憩功能可达性呈现"中西部高,边缘低"的分布格局;(3)根据耕地景观游憩功能的供应潜力与可达性的空间匹配关系,将武汉市耕地景观游憩服务分为四类:高供应-高可达,高供应-低可达,低供应-高可达,低供应-低可达;这四类面积分别占研究区域的26.17%、25.24%、17.33%、31.26%。对耕地景观游憩功能的合理开发与利用、促进耕地利用的多功能化具有重要的现实意义。     

1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载，为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区，采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源，综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系，测度建设用地扩张强度、弹性与方向，揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间，武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主，经济增长与建设用地扩张关联度高；主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快，总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态，扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域，以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域，1989~2008年间扩张方向以偏西向为主，2008~2015年间扩张方向以东南向为主，反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

基于PMF的武汉市大气细颗粒物消光来源解析

利用武汉2020年7月(夏季)和10月(秋季)的在线观测数据,同时将颗粒物的光学参数和化学组分数据输入正定矩阵因子分解(PMF)源解析模型,对PM_2.5消光系数的源贡献进行定量解析.研究发现,对吸收系数贡献较大的源为机动车(66.3%)和工业源(14.2%),对散射系数贡献较大的源为以硝酸盐为主的二次无机盐Ⅰ(38.4%)和机动车(27.0%),光散射的源贡献率呈现出明显的季节变化,二次无机盐Ⅰ在夏季(14.6%)的贡献较秋季(47.4%)显著降低.消光系数源贡献方面,夏季机动车(37.2%)和以硫酸盐为主的二次无机盐Ⅱ(21.2%)对消光的贡献较大,而秋季主要的消光源为二次无机盐Ⅰ(44.7%)和机动车(26.7%).最后,还获取了几个重要源的波长吸收指数(AAE)值:机动车(0.96)、工业源(1.04)、扬尘(1.39)、生物质燃烧(2.24).     

武汉军运会前后大气PM2.5化学组分和来源

基于第七届世界军人运动会前后武汉大气细颗粒物(PM_2.5)及其化学组分的在线监测数据,分析了管控前、管控期和管控后PM_2.5的质量浓度和化学组分,并通过PMF结合后向轨迹的聚类分析和浓度权重轨迹开展来源解析.研究揭示了军运会前后武汉市PM_2.5对本地和周边区域管控措施的响应,可为PM_2.5的区域精准防控提供依据.在减排措施影响下,管控期间ρ(PM_2.5)为(31.3±12.0)μg·m^-3,比管控前降低14.7%;而二次组分有明显生成,其中硫酸盐、硝酸盐和铵盐(SNA)质量浓度升高25.6%.管控后由于湿度降低和西北气团的影响,SNA的质量浓度降低36.9%,矿质元素的质量浓度升高4.7倍.源解析表明管控前后机动车尾气的整体贡献率变化不显著(P<0.05).管控期工业排放和燃煤贡献分别较非管控期降低68.1%和43.7%,二次源贡献上升89.5%.由于并未针对机动车尾气采取大规模控制,管控期NO^-₃和NO<...     

城市地表径流面源污染分析研究——以武汉市典型下垫面为例

城市地表径流面源污染已经成为阻碍河湖水质达标的重要因素。选取道路、绿地和屋面3种下垫面,在武汉市开展地表径流面源污染特征研究。结果显示：降雨初期,道路下垫面COD可达115.3 mg/L,NH₃—N最高为4.12 mg/L,TP为0.55 mg/L,峰值都出现在降雨开始后的20 min。屋面径流污染物浓度与道路相似,绿地径流污染物浓度变化速率远低于道路和屋面,说明绿地对污染物浓度同样具有削峰的作用。汛期污染物浓度均值高于非汛期,是因为汛期具有小时内降雨量大的特点。南湖流域内地表径流污染高于墨水湖,主要是受建设强度和人口分布的影响。     

Life satisfaction approach to farmers’ compensation for land acquisition: empirical study from the suburbs of Wuhan City

Farmers’ compensation for land acquisition is not only critical to increasing their income and to playing a pivotal role in maintaining rural stability, but also to the promotion of sustainable land use. Based on analysis of Chinese land acquisition policy under the Land Management Law, which provides principles or guidelines for determining compensation according to agricultural land use in regard to farmers’ previous quality of life, the Life Satisfaction Approach is introduced in this article to evaluate farmers’ compensation for land acquisition. Employing data from a questionnaire survey on 346 farming households in Wuhan Suburbs, this article examined the influence of farmland on farmers’ life satisfaction and evaluated the level of compensation for land acquisition. Results show that farmland has a significantly positive impact on life satisfaction, which fell by 0.033 on a five-point scale following a reduction farmland by of 1 mu. Respondents were willing to accept approximately RMB 3066.44 annual household income for the loss of 1 mu farmland; the level of compensation after discounting by 6.2% is RMB 750,000 per hectare. It was found in a further comparative study that the level of farmers’ compensation for land acquisition is decidedly low, and it was also shown that their compensation standards, as well as the actual compensation, could be substantially improved by expanding economic compensation to non-economic compensation to embody farmland multifunction in terms of production and non-production against farmers’ previous quality of life. This article proposes a compensation model that enriches the content of land acquisition compensation, extends the current literature on measuring compensation, and provides economic theory bases for increasing compensation standards and improving policies related to land acquisition. We consider that if this compensation model is applied, it could raise the cost of land acquisition and improve usage of land, reduce the speed of rural–urban land conversion, and improve farmers’ well-being.     

长江中游城市群区域一体化的测度与比较

实现长江中游城市集群区域一体化,既能承接东部地区产业转移,也能够向西部传递发展势能,缩小西部与中东部的差距。参照了世界银行从密度、距离与分割3个维度对区域一体化的界定,构建了区域一体化评价体系;采用2000～2010年数据,并结合层次分析法对长江中游城市集群内部区域一体化进行测度与比较分析。研究显示：（1）长株潭城市圈区域一体化水平最高,武汉城市圈次之,环鄱阳湖生态经济区最低,但三大城市群一体化水平都呈现逐渐增长趋势;（2）三大城市群在市场一体化、行政一体化及社会一体化变化水平差异明显但总体差距逐渐缩小;（3）武汉城市圈在“两型”社会建设推动下一体化水平稳步提升,长株潭城市群一体化水平进程最快,环鄱阳湖生态经济区后发优势明显。在此基础上,提出了构建长江中游城市集群经济发展联动机制的政策建议