长江经济带PM_(2.5)时空特征及影响因素研究

大气细颗粒物(PM_(2.5))因其对空气环境质量乃至人类健康的巨大危害而逐渐引起学者们的关注。本文以我国综合实力最强、战略支撑作用最为突出的区域之一——长江经济带为研究对象,基于城市级空气质量监测数据,运用地理学时空分析与GIS可视化方法探索并呈现了2015年长江经济带PM_(2.5)的时空分布特征及其演变规律;在此基础上,结合空间回归模型考察了PM_(2.5)浓度与区域城市发展之间的内在关系。结果表明,就空间特征而言,长江中下游地区PM_(2.5)污染较长江上游地区更为严重,长江北岸地区比长江南岸地区更为严重;PM_(2.5)高浓度集聚地带主要位于鄂皖苏大部分地区,与空气质量较佳的云南及其周边地区呈"对角"分布状态。长江经济带内城市间PM_(2.5)浓度存在着显著的正向空间自相关,且自相关性随距离增大而不断减弱,其门槛尺度约为900 km;在这一范围内,PM_(2.5)空间集聚效应较为明显。就时间特征而言,冬季PM_(2.5)浓度相对较高,春秋两季次之,夏季空气质量最好;各地区浓度分布在年初相对离散,后有所趋同。此外,PM_(2.5)与其他类型的大气污染物(如SO2、NO2、O3)浓度两两之间均存在着显著的正相关性,暗示大气污染物从原发污染演变为二次污染,形成恶性循环。空间回归分析结果表明,PM_(2.5)污染随经济发展水平的提高呈现先上升后下降的趋势,在一定程度上支持了"环境库兹涅兹曲线"假说;且人口密度、公共交通运输强度均在不同程度上导致长江经济带PM_(2.5)浓度的升高。最后,从区域性联防联控、不同类型大气污染物协同治理、促进经济发展方式转型等方面为长江经济带的大气环境治理提出切实可行的政策建议。     

深井受限空间内作业人员的眼动特征研究

为探索能反映深井受限空间对作业者影响程度的眼动指标,为井下行为安全管理提供依据,将20名眼动指标相近的成员随机分为A,B两组,分别在普通环境中和高温深井环境中开展实验,以文献摘要为刺激材料,运用Tobii X2-30眼动仪进行眼动测量,运用单因素多元方差分析及多重比较法分析眼动数据。发现注视点总数、总注视时间、眼跳次数和总眼跳时间指标的差异有显著性,B组值大于A组;注视点平均注视时间、平均眨眼时间、平均瞳孔直径和总眼跳时间占比等指标无显著差异;两组被试的注视轨迹变化显著,因此 对井下人员的生理信息采集应当注重5个关键的眼动指标。     

基于能量流系统的事故致因与预防模型构建

为完善事故致因理论体系,论述并解析能量流系统定义,分析系统能量流流向, 构建基于能量流系统的事故致因概念模型,并从能量串发、发散、集中和混合四方面解 析其内涵。对能量流的聚集、耦合、转换、释放,以及意外释放能量的防控效果、破坏 强度和伤害程度等进行数学描述。基于此,构建基于能量流系统的事故预防概念模型, 并提炼减灾措施。研究结果明晰了事故发生的物理本质,从能量流系统的视角为事故致 因的定量分析或半定量半定性分析提供理论参考,并可为事故预防与控制提供理论指导 。     

湖北省关键生态系统服务供需状况的时空变化研究

生态系统服务是改善自然生态和维持土地可持续利用的关键。该文基于生态系统服务的供需视角，从时空两个维度量化了城市化过程中生态系统服务的赤字和盈余，据此提出土地优化利用建议。以湖北省为例，选取水源涵养、PM10去除、固碳和休闲娱乐4种生态系统服务，评估了2010~2015年湖北省生态系统服务供需的盈缺情况及演变过程，并测算其平衡阈值。结果表明：（1）除了水源涵养服务供给充足外，PM10去除、固碳和休闲娱乐服务均处于赤字状态；（2）水源涵养服务的供需趋向平衡，而PM10去除、固碳和休闲娱乐服务的供需差异逐步扩大；（3）各类生态系统服务的供需空间异质性较大；（4）生态系统服务供需达到平衡所要求的绿地比阈值普遍上升，建设用地比阈值普遍下降。上述研究对生态系统服务供需的直观量化，为优化土地管理提供了科学依据；建议湖北省应重点关注城市化过程中PM10去除和碳排放控制的问题，适度增加城市绿地，合理控制建设用地扩张。     

安全混沌学的创建及其研究

基于对混沌科学与安全科学基本特征的比较,将混沌科学中的现代化知识运用到安全科学领域的理论与实践中;提出安全混沌学的定义,并分析其内涵,从现代非线性理论角度构建安全混沌学的理论分支体系,详细论述各分支体系的内涵及其研究方法。综合安全混沌学领域所涉及的文献资料,依据大量的应用实例探讨混沌理论在安全科学中的应用,阐述安全混沌学应用与研究的重要意义与广阔前景。安全混沌学的构造思想是用归纳演绎的方法对目前应用于安全领域的各种非线性理论抽象后的再汇总、联系后的再创新;研究结论表明,安全混沌学整合了混沌理论、耗散结构、突变论、协同论、灰理论、唯象理论、分形理论等非线性理论在安全科学研究中的作用与联系,进一步深化了对安全系统本质规律的认识并革新了安全观,发展了传统的安全学原理,可指导安全科学定量化研究的方向,安全混沌学的创建顺应安全科学发展的时代趋势,有利于引导安全领域的科学观念与研究方法产生质的变化。     

安全科学原理及其结构体系研究

从安全科学学的高度和大安全的视角,论述5类安全现象、安全规律和安全科学及其对应关系。提出了由安全生命科学原理、安全自然科学原理、安全技术科学原理、安全社会科学原理和安全系统科学原理5大一级安全科学原理和25条二级安全科学原理组成的安全科学原理体系。分别构建了安全科学原理的"人形"结构和"轮形"结构。阐述各级安全科学原理在"人形"结构和"轮形"结构中的地位、联系、协同、促进与发展作用。研究结果得出了大安全背景下的一个安全科学原理新体系。