基于GIS的农田土壤重金属空间分布研究

以浙江省慈溪市快速城镇化的小城镇为研究区,研究其农田土壤中重金属的含量与分布状况.采用ArcGIS中的地统计分析模块研究土壤中重金属分布的空间变异性,最后应用Kriging方法进行空间插值作图.结果表明,研究区土壤中的重金属含量均已超出当地的背景值,含量变异系数较大的重金属是Hg和Cu,中等变异的是Zn,其他几种重金属变异系数相对较小.空间分布上,Cu、Cd、As的空间相关性较强,Zn、Ni、Hg居中,而Cr和Pb较弱.插值结果显示,土壤中Cu、Zn和Pb的高含量区主要位于东南部,Cd、Hg和Ni的含量由南向北逐渐减少,As和Cr的分布为西部高而中部较低,不同的分布特征是人类活动与土壤母质双重影响的结果.     

中国工业碳排放强度时空特征分析

基于我国2003—2015年30个省市的工业碳强度数据,运用Moran’s I指数分析法和动态演进模型,分析了中国工业碳强度的时空差异性特征。研究表明,中国工业碳强度呈现"西高东低"的特征且其空间集聚特征明显,以H-H和L-L集聚为主;在2003—2015年全国、东部和中部地区工业碳强度分解差距持续走低,呈动态收敛趋势,仅西部地区的分解差距先扩大后减小,但整体变化幅度不大。     

阜新市大气污染分布规律研究

以阜新市1996-2000年大气环境监测数据为基础,采用污染负荷系数法,分析了半干旱区域的资源型城市大气污染分布规律,揭示了城市环境空气污染物随季节、年际、功能区变化的规律,并分析了形成这种规律的原因.结果表明,阜新市大气污染物的浓度具有明显的时空分布规律,时间上表现为年内冬强夏弱,年际间自1996年以来总悬浮颗粒和一氧化碳逐年减轻;空间上,空气污染物的浓度依功能区不同而异,交通区的污染状况最严重.     

西安市PM2.5污染的时空分布

为探索PM2.5的分布规律及其影响因素,对2013年西安市13个监测站点的全年ρ(PM2.5)数据进行了统计与整理.分析了ρ(PM2.5)的时空分布,采用聚类分析、小波变换研究了ρ(PM2.5)的区域分布特征与年际变化及突变特征,并对相关因素进行了探讨.结果表明,西安市ρ(PM2.5)在时间分布上具有冬高夏低的特点,而在空间分布上则以市人民体育场和草滩监测点所在区域为ρ(PM2.5)高值中心;ρ(PM2.5)在空间上可分为3大类,纺织城监测点单独为1类,经开区与草滩监测点为2类,另外10个监测点为3类,聚类效果的相关系数为0.7994,显示聚类效果较好;在ρ(PM2.5)年际变化中,除了6月和7月以外,其他月份ρ(PM2.5)均值为147.29 μg/m3,日照时间短和静风是导致ρ(PM2.5)发生突变的主要气象因素.     

炼焦粉尘中多环芳烃分布规律的研究

分别采集某焦化厂新、老厂地面站,炼焦焦炉和成品焦仓的4个排放筒粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相色谱的方法,对炼焦过程中几个排污节点排放粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析.数据显示:炼焦焦炉排放筒中PAHs的质量浓度最高,达86.95μg·m~(-3);新厂地面站排放筒中PAHs的质量浓度最低,为6.09μg·m~(-3);从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,4个点位粉尘样品中共检出14种PAHs,菲和荧蒽的含量均很高,其中炼焦焦炉排放简粉尘中苯并[b]荧蒽的含馈最高;4个样品粉尘中不同环数PAHs的分布规律为,主要以低环数的PAils为主,仅炼焦焦炉排放筒中的分布规律不一致,以高环数的PAHs为主;从排放筒排放物污染水平分析,以炼焦焦炉排放筒最为突出,粉尘的质量浓度为国家3级标准的75.7倍,苯并[a]芘的质量浓度介于1级和2级标准之间.可见,焦化厂排放物对环境的污染严重,而炼焦过程中产生的多环芳烃对环境的污染更甚.     

中国和世界典型国家能源消费碳排放因素分解研究

基于扩展的Kaya恒等式,应用迪氏对数指数分解法(LMDI)建立因素分解模型,对美国、印度、日本、德国4个典型国家和中国的化石能源消费引起的碳排放进行因素分解,定量分析经济增长、能源强度、能源结构、人口规模对能源消费碳排放的影响.在此基础上,为分析家庭户数量对中国碳排放的影响,引入家庭户规模对模型进行修正.结果表明,全球、中国及几个典型国家的经济增长效应和人口规模效应为碳排放增长的促进因素,对全球和印度,人口效应略强;对其他几个典型国家,经济增长为主导促进因素.能源强度为碳排放增长的抑制因素,其中美国和德国强度效应较强,抵消了经济增长效应.能源结构效应对美国能源消费碳排放量增长表现为微弱的促进作用,对全球及其他几个典型国家则表现为微弱的抑制作用.修正的模型表明,居民消费模式对碳排放贡献以家庭模式为主,中国的家庭户数量效应大于人口规模效应.     

基于OMI卫星遥感数据的兰州市SO2空间分布分析

以大气探测卫星Aura上所搭载的臭氧观测仪(Ozone Monitoring Instrument,OMI)传感器所得的SO2数据产品为依据,结合遥感图像处理技术和地理信息系统分析方法,重点解译了甘肃省兰州市区2009-2010年采暖期和非采暖期SO2空间分布情况.从总体上看,研究区采暖期和非采暖期存在的SO2高值区域不同,采暖期SO2高值区主要存在于兰州市中东部,非采暖期主要存在于兰州市西部.与2005年SO2空间分布情况对比发现,中高柱量(DU ＞0.81)浓度SO2柱量值区的范围明显增加,而最高值区域范围缩小.该技术通过建立数据平台,能够对环境中任意某个点(栅格数据)随时提取进行评价,做到实时远程监测.     

长江口九段沙附近水域浮游动物时空分布及其与环境因子的关系

为探究九段沙附近水域浮游动物(包括轮虫、桡足类和枝角类)群落结构、丰度的时空分布特征及其与环境因子的关系,于2012年分季度进行了采样调查.该水域共检出浮游动物37种,其中轮虫31种,桡足类5种,枝角类1种.浮游动物丰度存在一定的季节差异,空间分布差异性极显著(p＜0.01).轮虫和桡足类在河口集中分布的区域不同,枝角类数量极少.通过对生物指标与环境因子的相关性分析,发现该区域浮游动物主要受温度、盐度、营养盐(TN、TP)、叶绿素a的影响.与前人研究比对,九段沙附近水域浮游动物种类数有增加趋势,优势种由原来较为单一向多元化发展,且一些富营养指示种现已成为优势类群.研究表明,该水域目前的生态环境状况不容乐观,周边环境压力值得重视.     

打磨车间细颗粒物空间分布规律研究

为探求打磨车间自然通风条件下的细颗粒扩散分布规律,以打磨车间为研究对象,根据气固两相流理论,基于fluent软件,利用数值模拟方法模拟自然通风方式下打磨车间1～10 m的钢尘颗粒的空间分布规律。研究结果表明：模拟结果与实际数据相对比,偏差为5.54%～7.76%,吻合度高;在自然通风条件下,作业人员长时间停留处呼吸带高度的粉尘质量浓度高达10.69～14.91 mg/m³;钢尘自打磨面脱离后随风流向车间上部运移,粉尘在接触车间顶部后发生偏移部分粉尘被储物区的涡流、回流流场捕获;相邻打磨台之间存在流场叠加效应;细颗粒粉尘因车间内风流与外界交换效率低而长时间滞留在车间。该研究可为控制打磨作业粉尘浓度、避免因粉尘浓度过高而引起职业病危害,并为设计最优的除尘方案提供基础数据。     

3种烤烟中Cd分配累积规律及土壤Cd安全临界值的研究

为保证烤烟生产的安全,降低重金属对人体的毒害,对植烟土壤重金属安全临界值进行推算.通过土壤盆栽试验,研究了3个烤烟品种翠碧1号、K326和云烟87对Cd的累积和分配规律,土壤中Cd2+添加量分别为0、0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg、4 mg/kg、8 mg/kg,并采用回归分析方法计算了植烟土壤Cd的安全临界值.结果表明,烤烟Cd质量比受外源Cd添加量影响较大,下部叶Cd质量比总是高于其他部位.随Cd添加量增大,各部位Cd质量比上升且差别逐渐增大.Cd在土壤-根的转移系数较低,地上部各部位对土壤Cd转移系数的平均值表明,翠碧1号对Cd富集能力略强,而K326较弱.外源Cd的添加导致土壤-下部叶Cd的转移系数达最高,Cd在根-下部叶的转移系数明显高于其他部位间的转移系数,并使Cd在烤烟植株各部位间的转移系数呈先增后降的趋势.烤烟地上部的Cd累积量均高于根部,其中中、下部叶Cd累积量最多,而上部叶较少.经推算得出,烤烟叶片Cd的最高允许质量比为5.79 mg/kg,由烤烟中部叶Cd质量比与土壤有效Cd质量比的回归模型得到,3种烤烟的植烟土壤的安全临界值分别为0.17 mg/kg(翠碧1号)、0.19 mg/kg(K326)和0.15 mg/kg(云烟87),云烟87的土壤安全临界值可以作为制定福建烟区土壤Cd的安全临界值依据.     

海河流域土壤有机碳储量及分布特征研究

以海河流域为研究对象,在GIS技术支持下,根据流域的土壤类型图和土地利用类型图分析了海河流域土壤有机碳密度和碳储量及其空间分布特征.结果表明,海河流域土壤1 m厚度以内土体中土壤有机碳密度在1.62～49.49 kg/m2,其中低于土壤平均有机碳密度的土壤有11种,所占面积比例为55％.海河流域土壤有机碳密度总体上空间分布差异较大,并且呈现由南向北逐渐增加的趋势.海河流域土壤有机碳储量约2 481.94 Tg,其中褐土有机碳储量最大,约为流域总量的1/3;潮土是分布最广的土类,也是流域最重要的农业耕作土类,蕴含着688.98Tg的土壤有机碳储量.海河流域主要土地利用类型为耕地、林地及草地,所占面积比例约94％,各自的土壤有机碳密度均低于全国平均水平,而农业土壤潮土的大面积分布、成熟林和高覆盖度草地所占面积比例低是造成流域土壤有机碳储量水平低的主要原因.     

基于STIRPAT模型的黑龙江省碳排放影响因素研究

2005年以来,黑龙江省社会经济持续稳步发展,截至2017年,全省GDP达到15903亿元,增长近3倍,人均GDP增长2.89倍,城镇化率达到60%,第三产业占全省生产总值比重达到55.82%。与此同时,全省碳排放量从19095万吨增加到27251万吨,增长1.43倍。通过对黑龙江省13年间社会经济数据的系统分析研判,人均GDP、城镇化率、碳排放强度等因素对全省碳排放量影响显著。     

碳减排路径模式选择研究——基于私家车管控的个人碳交易和碳税比较

为了研究大城市私家车碳减排的有效路径,引入个人碳交易概念,提出管控大城市私家车碳排放的设想,制定了个人碳交易管理办法基本内容;运用Cobb-Douglas效用函数建立了管控大城市私家车个人碳交易和碳税的经济模型,依托调研数据定量化研究交通领域的个人碳交易机制,运用Matlab软件绘制了个人碳交易和碳税方案的适用范围图形,并对二者的减排效果进行比较。结果表明:个人碳交易与碳税都可以使消费者减少实际行车里程并保证总效用的增加,个人碳交易比碳税更容易为消费者接受,并能够达到碳减排的效果;在消费领域碳减排初期、社会减排任务量不大时,个人碳交易优于碳税,当减排任务很大时,碳税政策更为有效;碳减排量对消费者刚性需求的影响决定着个人碳交易制度的接受程度。应在北京、上海等大城市或其他城市的拥堵区域试行个人碳交易管控大城市私家车出行的制度,并开展实施细则的研究。     

基于发动机活动的集装箱港作机械排放清单研究

随着我国集装箱港口吞吐量持续增长,港区大气污染物排放亦日益增加,港作机械等非道路移动源排放更逐渐成为公众关注的焦点。借鉴OFFROAD模型的基本方法,通过调查分析集装箱港区作业机械的保有量、活动水平和设备参数等,修正排放因子,采用"自下而上"基于集装箱港作机械发动机活动水平的动力法建立集装箱港作机械大气污染物排放清单。并以南京港龙潭集装箱港区(NPLC)为案例,构建排放清单。结果表明:2014年NPLC港作机械排放总量为PM_(10) 4.25 t、PM_(2.5) 3.91 t、NO_x 82.98 t、SO_x 1.06 t、CO 23.84 t和HC16.39 t;集装箱拖车为最大排放贡献源,NO_x为高值排放污染物;与港区其他排放源相比,港作机械为颗粒物质(PM)与碳氢化合物(HC)的最大排放源。相较NPLC 2013年基于燃油消耗的研究,基于活动的排放量较低。     

基于GIS的淮南煤矿废弃地土壤重金属污染生态风险评价

为了解淮南大通煤矿重金属污染特征及其生态风险,以该废弃地土壤为研究对象,通过测定土壤重金属元素质量比,评价其潜在生态风险,结合CIS技术分析其空间变化趋势.结果表明:1)淮南大通煤矿废弃地土壤重金属汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、铜(Cu)超出土壤背景值1.99 ～ 27.2倍,其中以Hg和Cd污染最为严重.2)大通煤矿废弃地地表土Hg的单因子风险等级均在强以上,Cd的风险等级为极强和很强,其面积比例为98.79％、1.21％.底层土Hg的单因子风险等级以极强和很强为主,占区域面积比例分别为60.33％、21.86％,Cd的风险等级均为极强.Hg和Cd是煤矿废弃地最主要的综合生态风险贡献因子,主要风险区为煤矸石堆斜坡、塌陷区、化工厂滤池等地;Cr、Pb和Cu单因子风险均为轻微等级.3)大通煤矿废弃地地表土和底层土综合生态风险均为很强和强两个等级,表层土面积比例分别为88.05％和11.95％,底层土面积比例分别为97.81％和2.19％;底层土的风险指数值更大,表层土以原化工厂与煤矸石堆斜坡为中心高值区,底层土的高值中心位于煤矿塌陷区.