某废弃硫酸厂场地土壤重金属污染特征及健康风险评估

以某废弃硫酸厂场地为研究对象,对该场地土壤中As、Cd、Cu、Pb、Zn的污染特征进行分析,并对该场地进行健康风险评估。采用单因子污染指数法、主成分分析和相关性分析对场地重金属污染特征及污染来源进行分析,并评价目标污染物的健康风险。结果表明,Zn、Cd、As、Pb、Cu最大超标倍数分别为18.86、320.25、466.00、132.50、12.42倍。污染比较严重的区域主要分布在厂区的原堆渣场、磷石膏、硫酸以及锌锭的生产车间,随着土壤深度的增加,污染物都发生了不同程度的垂向迁移。As、Pb具有同源性,来源于工业废渣的裸露堆放;Zn、Cd来源于硫酸以及锌锭生产车间,Cu与其他重金属具有相似的污染途径,受废渣堆放、硫酸生产、锌锭制造的共同影响。根据健康风险评价结果,土壤中As、Cd、Pb均超出可接受风险水平,是后续场地修复的目标污染物。     

烟台市PM2.5空间分布特征与来源解析

2016—2017年,选取烟台市3个代表性点位采集了PM_(2.5)样品,分析了其质量浓度和化学组成特征,并利用化学质量平衡(CMB)模型对环境空气受体进行了来源解析。结果表明:PM_(2.5)浓度呈现出盛泉工业园点位[(68.9±30.5)μg/m~3]福山环保局点位[(64.5±25.5)μg/m~3]百盛商城点位[(58.8±19.2)μg/m~3]的空间分布特征。水溶性离子、碳组分(OC和EC)和地壳类元素表现出不同的分布特征,与各点位所代表的不同功能区有关。形成机制上,NO~-_3在福山环保局点位主要以NH_4NO_3形式存在,而在盛泉工业园点位存在一定的Ca(NO_3)_2形式占比。源解析结果显示,3个点位均受到海盐源的影响,福山环保局点位二次颗粒物污染最为严重(43.9%),盛泉工业园点位燃煤源贡献突出(16.4%)。     

城市创新能够驱散雾霾吗?--基于空间溢出视角的检验

中国多城市群大范围持续遭遇雾霾等空气环境问题,不仅严重影响着人民生活健康,同时成为制约中国社会经济发展的主要瓶颈。创新驱动作为引领发展的重要源泉,是治理城市雾霾的重要手段。因此,本文利用2004—2016年中国地级市PM_2.5浓度、创新等数据,基于STIRPAT模型,通过空间计量方法在同时考虑空间横向维度及时间纵向维度下就中国城市创新对雾霾的影响进行了实证分析,并进一步从城市创新对雾霾的动态效应、作用距离阈值等多个角度进行了稳健性检验。实证结果表明:①中国城市雾霾污染呈现明显的空间溢出效应和高排放俱乐部集聚特征。②中国城市创新具有积极的减霾作用。从横向空间维度来看表现为积极的空间溢出效应,但存在一定的有效距离阈值。从纵向时间维度来看,减霾效应整体存在边际递减态势。③交通便利化及能源效率的提高有效抑制了城市雾霾污染的加剧,以煤为主的能源结构仍是城市雾霾污染加剧的一大诱因。基于上述事实,本文提出以下政策建议:中国在城市雾霾治理过程中应实施科学规划,布局联防联控。防止城市"单边"治霾努力成果被周边城市的"泄漏效应"所削减;聚集创新要素,打造创新型城市引擎。在城市群内部形成创新竞争、合作机制,创新重塑城市群发展模式以缓解城市雾霾污染;考虑到城市创新对于雾霾治理红利存在边际递减态势,除上述减霾渠道外,治霾政策仍需坚持从源头着手,优化产业、能源结构,促进能效、路效提高,最终成就美丽城市。     

中美大气污染的空间交互影响--来自国家和城市层面PM2.5的经验证据

准确识别中美大气污染的空间交互影响可以为两国在大气污染治理领域开展双边合作提供科学依据。以PM 2.5浓度表征大气污染程度,采用收敛交叉映射(Convergent Cross Mapping,CCM)方法,在采集伯克利地球发布的小时数据的基础上通过算数平均得到2018年1月1日至2018年12月31日的PM 2.5浓度日均数据,从国家和城市两个层面识别了中美大气污染的空间交互影响。研究发现,中美两国的大气污染是空间交互影响的。其中,国家层面,在CCM因果检验基础上的广义同步检验表明,在1%显著性水平上,大气污染仅存在由美国指向中国的单向因果关系。城市层面,中美两国10个样本城市之间理论上共存在50个可能的因果关系(5×5×2)。研究发现,在1%显著性水平上,美国城市指向中国城市的因果关系有12个,而中国城市指向美国城市的因果关系仅有5个。在影响强度上,美国城市的大气污染对中国城市的影响强度高于中国城市的大气污染对美国城市的影响强度,如重庆的大气污染对华盛顿的影响强度为0.21,而华盛顿的大气污染对重庆的影响强度为0.35。面对大气污染的空间交互影响,中美两国可通过积极开展联合科研攻关,厘清大气污染的传输路径及其驱动因素,进行污染物的联合监测与数据管理;通过共享大气污染治理技术和建立大气污染防治基金等方式,加强在大气污染治理领域的合作。一旦中美两国成功建立起大气污染双边合作治理体系,依靠两国的国际地位和国际影响力,必将吸引越来越多的国家参与进来共同行动,大气污染全球治理体系的构建将非常值得期待。     

湖南八大公山两栖动物多样性时空格局观测

研究多样性的时空格局是探明生物多样性与生态系统相互关系的有效途径,能为保护政策的制定提供理论依据。于2018年对八大公山国家级自然保护区两栖动物物种多样性的时空格局进行观测,从低海拔至高海拔选取10条样线,在4、6、8和10月进行4次调查。结果显示,两栖动物物种组成和物种多样性指数(物种丰富度、香农-威纳指数、Pielou均匀度指数)随着时间、空间的变化存在明显不同。在时间尺度上,4月的优势种为福建掌突蟾和华南湍蛙;6月的优势种为花臭蛙;8月的优势种为花臭蛙和绿臭蛙;棘腹蛙和华南湍蛙在10月占绝对优势。在空间尺度上,低海拔样线的优势种为花臭蛙和华南湍蛙;中海拔样线的优势种为福建掌突蟾和黄斑拟小鲵;高海拔样线的优势种为棘腹蛙、峨眉髭蟾和桑植趾沟蛙。在物种多样性的时间尺度上,3个多样性指数基本表现为6、8月高于4、10月。在物种多样性的空间尺度上,全年的物种丰富度与海拔无显著相关性,全年的香农-威纳指数和Pielou均匀度指数随着海拔升高呈驼峰型响应。将4个月份的物种多样性指数与海拔分别进行相关性分析,均无显著相关关系,但6月的香农-威纳指数随着海拔升高呈现接近驼峰型的响应。两栖动物因其各自不同的生活史会产生不同的繁殖周期、冬眠周期,所以物种多样性在时间尺度上存在差异;同时又因为不同两栖动物的温度适应能力和生境偏好不同,因此空间尺度上的物种多样性也各有不同。     

华东传统矿业城市生态网络重构研究

传统矿业城市生境碎片化严重,重构生态网络对提升区域生态系统服务和维护生物多样性及景观多样性具有重要意义。以徐州市中心城区为对象,采用形态学空间格局分析(MSPA)和景观指数方法,提取对维持城市生态系统健康具有重要价值的生境作为源地,利用最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面并提取潜在生态廊道,并结合电路理论、图论和网络结构分析等方法定量评价和优化生态网络,重构徐州市中心城区生态安全网络。结果表明,徐州市中心城区生态源地共237个,面积为6 421.49 hm~2,主要分布于西南部;尚需添加70块小生境和192条新的生态廊道,才能弥补现有生态网络的不足;重构后的生态网络使徐州市中心城区景观破碎化程度和分离度大幅度降低,斑块连通性和斑块结合度提高,区域景观格局和生态安全显著改善。该研究可为传统矿业城市转型、低效用地再开发以及国土空间规划提供科学依据。     

基于“耦合距离”的长江中游城市群一体化空间范围定量测度

国内外研究者贡献了大量城市群边界识别研究的成果,但少见从城市群一体化角度定量界定城市群空间范围的研究,不足以给盲目"组群"、不合时宜"入群"的"城市群病"问题提供可行的解决方案。该文借用金属价键理论,定位城市群为内部个体共享共建资源、以整体形态与外部合作竞争、边界范围具有时空可变性的"利益共同体",在此基础上,构建了城市群一体化动态耦合关系模型,以"耦合距离"为媒介测度了长江中游城市群一体化区域规模与空间范围。研究结果表明:(1)泛武汉城市圈、环长株潭城市群分别具备发展边界半径100、150 km城市群一体化区域的潜力,长江中游城市群较长时期内不具备发展边界半径超过200 km的条件;(2)城市群等级层次分明,泛武汉城市圈环长株潭城市群环鄱阳湖城市群,武汉、长沙区域中心性强,但均不具备绝对中心辐射能力;(3)二级城市群中,环长株潭城市群发育程度最高,泛武汉城市圈中存在"洼地",环鄱阳湖城市群出现"脱群"现象;(4)长江中游城市群目前实际空间范围包括"武汉—黄冈—孝感"及"长株潭—益阳",不到原规划规模的1/4,具备形成"武汉长沙"双中心一体化的城市群模式的潜力。研究结论为决策长江中游城市群一体化发展规划提供了科学参考。     

乌鲁木齐城市土壤与灰尘粒径空间分布特征

结合野外调研的基础,按照四分法采集乌鲁木齐市城市土壤与城市灰尘样品共计306个,利用激光粒度仪和ArcGIS分析了城市土壤与灰尘样品的全粒径(0.02～2 000μm)组成与空间分布特征。研究结果表明:乌鲁木齐城市土壤与灰尘在小粒径范围内空间分布差异不明显,城市土壤粒径主要集中在10～50μm,城市灰尘集中于100～250μm;城市重工业对城市土壤和灰尘小粒径颗粒分布影响更大,而城市商业、居住等为主的人类其他活动行为对大粒径颗粒影响更为显著。乌鲁木齐城市土壤可能对城市灰尘PM_1、PM_(2.5)、PM_(10)粒径分布的贡献比较突出,应从城市土壤、城市灰尘、颗粒物粒径空间分布、气象等因素综合考虑乌鲁木齐市大气污染的防控。