基于高分辨率卫星影像的广西红树林面积监测与群落调查

基于国产多源高分辨率卫星数据,利用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）技术结合野外勘查的方式,对广西红树林面积进行遥感监测并对其群落类型进行野外勘查。结果表明：截至2013年12月,广西红树林总面积为7 243.15 hm²,共有斑块2 793个,平均斑块面积为2.59 hm²,其中最大斑块面积为173.67 hm²。北海市红树林面积、斑块数及比例分别为3 263.66 hm²、905个、45.06%;钦州市为2 097.41 hm²、1 259个、28.96%;防城港市为1 882.08 hm²、629个、25.98%。红树林群落类型有白骨壤、白骨壤+桐花树、桐花树、桐花树+白骨壤、木榄-白骨壤等共21种,其中面积及比例从大到小前7位排列分别是白骨壤群落（3 022.96 hm²,41.74%）、桐花树群落（2 383.81 hm²,32.91%）、白骨壤+桐花树群落（405.42 hm²,5.60%）、木榄-白骨壤群落（303.93 hm²,4.20%）、红海榄-白骨壤群落（214.43 hm²,2.96%）、无瓣海桑-桐花树群落（138.46 hm²,1.91%）、木榄-桐花树群落（128.40 hm²,1.77%）。通过对比发现,不同研究者、影像数据源和研究方法,会使得同一区域红树林面积监测结果存在较大差异。     

土壤污染调查加密布点优化方法构建及验证

鉴于传统调查布点方法对土壤污染物平均含量的估计精度较高,但对污染区范围的估计精度不能满足修复治理需求的问题,同时,为了准确估计土壤污染区面积及其空间位置,提出了土壤污染详查样点优化方法.在初步调查的基础上,首先利用地统计条件模拟方法预测土壤污染概率,基于污染概率和土壤污染物含量局部空间变异确定加密布点的优先区域,并根据污染物含量的空间变化趋势布设样点,然后根据优化后的土壤污染调查布点方案估计污染区面积和空间位置.最后,以某Cd污染场地为例,验证了布点优化方法的效果.结果表明,土壤污染调查加密布点方法显著提高了污染区面积及其空间位置的估计精度.案例场地土壤Cd污染区面积的预测误差为4.10%,污染区空间位置的精度为86.10%.土壤污染调查布点优化方法在保证土壤污染调查精度的同时,相比于传统调查方法可显著降低土壤污染调查的样本量.     

挥发性有机物治理技术评估与展望

当前我国挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)的源头替代和过程控制还有待推进，故仍需发挥好末端治理的保障作用。通过调研和现场监测，获取我国VOCs治理技术应用现状，开展技术评估和未来展望。结果表明：各行业企业VOCs治理技术仍以活性炭吸附、光催化/光氧化及其组合技术为主，共约占86.38%,不同行业VOCs治理技术的具体应用情况有所差异；燃烧及其组合技术的平均实测去除效率最高，分别为81.74%和89.81%,其他非燃烧技术的平均实测去除效率均在80%以下，特别是企业较普遍使用的活性炭吸附、光催化/光氧化及其组合技术实测去除效率的平均值和中位数均低于50%,远不能达到国家标准要求；实际应用中，VOCs治理技术选择不合适、工艺设计不合理、预处理不重视、运行不规范等问题较为突出；未来VOCs治理技术仍需不断优化升级、更新迭代以满足减污降碳协同增效等更高的要求。     

孟加拉国海岸带近30a红树林变化遥感分析

孟加拉国是21世纪海上丝绸之路沿线重要的支点国家,海岸带广泛分布有红树林,其西南部的松达班地区尤其典型。本研究基于1990、1996、2000、2005、2010和2016年6个时期Landsat TM/OLI中等分辨率卫星遥感影像数据,开展了基于SVM方法的孟加拉国海岸带红树林遥感监测,并应用8 m空间分辨率的GF1-PMS1卫星遥感数据进行结果检验,给出了6个时期孟加拉国海岸带红树林空间分布状况,分析了红树林30 a间的演变趋势。结果表明:1）近30 a孟加拉国海岸带红树林面积整体上呈现缓慢减少的趋势,1990年面积为468218.932 hm2,至2016年红树林面积共减少17077.898 hm2;2）海岸带红树林空间上呈东部和西部减少,中部增加的态势,近30 a间东部吉大港专区红树林面积减少了45.7%,西部库尔纳专区红树林减少了2632.007 hm2,但仅占总面积的0.64%,中部巴里萨尔专区红树林面积增加3108.604 hm2;3）东部吉大港专区红树林面积减少区域主要位于诺阿卡利附近沿岸和佐拉尔甘杰沿岸,主要减少的原因是虾养殖池的建立;西部库尔纳专区红树林减少区域主要分布在松达班地区河口、沿岸附近,主要减少的原因是虾养殖池的建立和人类活动将红树林转换为其他类用地;中部巴里萨尔专区红树林面积增加区域主要分布在戈拉吉博群岛周边,主要增加的原因是人工种植红树林和红树林的自然增长。     

基于相对海平面变化的广西茅尾海红树林面积稳定性评估

红树林面积的稳定性评估对于保护和利用广西茅尾海红树林的作用很大。本文分析了自2000年到2100年全球平均海平面上升、地壳上升、潮滩沉积、潮滩坡度和海堤对茅尾海红树林面积的影响,建立了红树林边界位置的预测模型;利用预测模型估算2100年红树林边界的高程数据,确定红树林边界的空间位置。根据分析,本文得到以下结论：（1）当全球平均海平面以低模式上升时,茅尾海东北区段红树林面积大量增加,西北、东南和西南区段红树林面积中量增加。当全球平均海平面以中模式上升时,东北区段红树林面积大量增加,东南区段和西南区段少量增加,西北区段稳定。当全球平均海平面以高模式上升时,西北区段红树林面积大量减少,东北区段中量减少,东南区段和西南区段稳定。西北、东北区段红树林面积减少将降低红树林的生态功能和资源价值,务必引起特别关注。（2）茅尾海西北、东北区段红树林面积减少的主要原因,是全球平均海平面以高模式上升引起的红树林向海边界、向陆地方向的移动。（3）当全球平均海平面以高模式上升时,茅尾海西北区段和东北区段应采取适量拆除海堤或后撤海堤的措施,增加向陆边界一侧红树林的面积,以抵消向海边界一侧红树林面积的减少。     

低C/N(<3)条件下SNEDPR系统启动及其脱氮除磷特性研究

为了解同步硝化内源反硝化除磷（SNEDPR）系统处理低C/N（<3）污水的脱氮除磷特性,采用厌氧/低氧（溶解氧0.5~1.0mg/L）运行的SBR反应器,以低碳城市污水为处理对象,考察了C/N对SNEDPR启动、脱氮除磷性能优化与菌群结构变化的影响.结果表明：进水C/N由4.3提高至5.15时,系统脱氮除磷性能均逐渐增强,系统总氮（TN）和PO₄^3--P去除率最高达89.3%和90.6%;降低进水C/N <3后,系统脱氮、除磷性能均呈现先降低后逐渐升高的趋势,但低C/N对PAOs（聚磷菌）除磷性能的影响高于其对反硝化聚糖菌（DGAOs）内源反硝化脱氮性能的影响,表现为TN和PO₄^3--P去除率分别先降低至21.4%和3.4%后逐渐升高至92.9%和94.1%.系统稳定运行阶段,单位COD平均释磷量和SNED率达437.1mgP/gCOD和89.1%,出水NH₄⁺-N、NO_x^--N和PO₄^3--P浓度平均为0,4.4,0.2mg/L.经136d的运行,系统内PAOs,GAOs,AOB（氨氧化菌）和NOB（亚硝酸盐氧化菌）分别占全菌的（16±3）%,（8±3）%,（7±3）%和（3±1）%,其保证了系统除磷、硝化和反硝化脱氮性能.此外,系统好氧段存在同步短程硝化内源反硝化,是实现低C/N（<3）污水高效脱氮除磷的原因.     

基于神经网络的红树林景观特性遥感提取技术研究

利用神经网络法对广西山口红树林保护区2003年1月8日获取的Landsat TM 卫星图像进行分类.Landsat TM5卫星数据的3、4、5假彩色合成图像空间分辨率比较好,影像层次丰富,地物界限清晰.因此,采用3、4、5波段作为输入层.经过目视判读和现场调查,将输出层单元设置为5个,包括是红树林、陆地植被、裸地(其他建筑用地)、水体和虾池.经过流程实际运算和精度对比,设定训练阈值的贡献是0.9,训练率是0.2,训练次数是1000,最大个体允许误差为0.1.分类精度达到86.86%,高于最大似然分类(50.79%)和光谱角分类精度(75.39%),从而最终获取红树林生态系统的景观格局指标.结果显示研究区红树林均匀度(1.7789)和聚集度指数(0.6854)较高;红树林种类的优势度指数是-1.5850,为弱势群体;红树林的斑块破碎化指数是0.0325,破碎化程度较低.     

泄漏检测与修复(LDAR)建档方法研究及应用进展

泄漏检测与修复(LDAR)是石化和化工行业挥发性有机物(VOCs)无组织排放管控的重要抓手.项目建档作为LDAR实施的第一步同时也是最关键的一步,其科学性、完整性和准确性决定着LDAR的整体实施质量.通过对LDAR建档方法及应用情况的调研,归纳总结了不同建档方法的优缺点,并采用问卷方式对国内建档方法应用现状进行了调查分析,展望了建档技术的未来发展趋势.结果表明:①当前国内外在用的建档方法主要包括传统挂牌法、PID图标识法、拍照标识法、GPS定位法、条形码/二维码挂牌法、无线射频挂牌法等.②美国、欧盟目前仍以传统挂牌法为主,加拿大除传统挂牌法外,拍照标识法的应用也较为广泛.③我国应用最多的为拍照标识法,其次为传统挂牌法,调查对象中采用过这两种方法的LDAR服务商占比分别为90.0%和50.0%,此外PID图标识法、条形码/二维码、其他方法的应用占比分别为30.0%、17.5%和5.0%,整体上我国建档方法比美欧国家更加多样化.④我国现代科技的迅猛发展为LDAR建档技术的创新与变革提供了契机,未来建档技术将向更智能、更便捷、更高效的方向发展.研究显示,国内尚未形成统一的LDAR建档技术标准体系,建议今后应尽快加强相关标准建设,保障LDAR的实施质量与效果.      

基于改进光谱角法的红树林高分遥感分类方法研究

传统影像分类方法多利用影像端元光谱进行地物分类,影像的空间结构信息被忽视,本研究结合面向对象分类方法思想以提高红树林遥感分类精度。本研究提出了一种结合端元类型选择、像元提纯等混合像元分解手段及分水岭图像分割算法的改进光谱角影像分类方法,并以山口红树林国家级自然保护区为研究区,利用GF-1号遥感影像数据,在光谱特征分析和地面调查的基础上,对红树林生态系统进行分类,并对分类精度进行分析。研究结果表明:改进的光谱角分类方法对GF-1影像分类效果较好,既兼顾地类光谱组成较复杂时的特殊性,又有效避免结果的破碎化现象,且总体精度达到95%（KAPPA系数0.944）,证明了其在红树林遥感影像分类及信息提取方面的应用潜力,为红树林生态系统业务化遥感监测奠定了基础。     

呼伦贝尔草原植被覆盖度估算的光谱模型

采用美国ASD公司Fieldspec3光谱仪和日本富士数码相机,于2009年7~8月在内蒙古呼伦贝尔草原区进行了植物高光谱和植被覆盖度测定,并运用回归分析方法,建立实测归一化植被指数(ASD NDVI)和植被覆盖度之间的地面光谱模型,分析MODIS/TERRA卫星的NDVI(MODIS NDVI)与ASD NDVI的关系,建立预测植被覆盖度的MODIS光谱模型,并对模型进行精度检验.结果表明所建的MODIS光谱模型是线性函数,该模型预测精度高于亚像元分解模型,标准误差为11.58%,平均预测精度达到88.75%.     

立木地上部分生物量模型的建立及其应用研究

根据杉木、马尾松、阔叶树３个树种（组）的样本资料,研究提出了一套建立立木生物量模型及其在区域性森林生物量资源清查中应用的有效方法,解决了总量与各维量间相兼容和生物量估计与森林蓄积量清查的立木材积估计相兼容的问题,而且使模型的精度和适用性相对于传统的二元立木生物量模型有明显提高。     

立木地上部分生物量模型的建立及其应用研究

根据杉木、马尾松、阔叶树３个树种（组）的样本资料，研究提出了一套建立立木生物量模型及其在区域性森林生物量资源清查中应用的有效方法，解决了总量与各维量间相兼容和生物量估计与森林蓄积量清查的立木材积估计相兼容的问题，而且使模型的精度和适用性相对于传统的二元立木生物量模型有明显提高。     

基于LHS-MC青岛市工业源VOCs排放清单及不确定性

采用自下而上法,逐一采集企业活动水平,抽样调查企业获取治理措施变量,使用优化后的排放系数法建立青岛市工业源VOCs排放清单,同时将MC和LHS方法联合,模拟单变量和多变量对VOCs清单不确定性影响.结果表明,2019年青岛市工业源VOCs排放总量为4.47万t （未优化排放系数法：3.11万t）,排放贡献较大行业依次为橡胶与塑料制品业、金属制品业、石油/煤炭及其他燃料加工业,占总量40.26%.多变量模拟的不确定性高于单变量,工艺过程源（-9.72%~230.51%）和溶剂使用源（-14.14%~122.77%） VOCs清单的不确定性明显高于燃烧源（-15.62%~36.41%）.影响VOCs清单不确定性的行业和主要因素为：化工、造纸和纺织（排放因子）;金属制品、汽车制造和化工（去除率和设施运行率）;石油加工和黑色金属冶炼（样本数少）.VOCs排放主要集中在：西海岸新区东部、大珠山北部、即墨区南部、城阳区北部、胶州市东北部、平度市建成区和莱西市东南部.     

城市尺度VOCs污染源排放清单编制方法的构建

 基于国内外文献调研和北京市VOCs污染源普查结果,总结出一套较为完整的城市尺度VOCs污染源排放清单编制方法,该方法概括VOCs污染源排放清单的编制范围、各类VOCs污染源排放量的估算方法、VOCs污染源的空间定位方法和不确定性分析方法.同时较为全面地分析了各类污染源排放清单建立过程中,需要使用的排放因子和排放模型,需要收集的活动水平数据、相关模型参数及其获取途径,可以为研究者和环境管理部门建立排放清单提供指导.     

我国大气污染源排放清单发展历程和对策建议

为进一步推动我国大气污染源排放清单的发展,详细回顾了我国大气污染源排放清单的发展历程及面临的挑战.我国大气污染源排放清单起步于20世纪80年代,2000年之后尤其是2014年,原环境保护部发布了一系列大气污染源排放清单编制技术指南,使我国大气污染源排放清单工作得到了迅速发展.30多年来基本形成了结合我国实际情况的大气污染源分类、大气污染物排放系数、大气污染物排放量确定方法等大气污染源排放清单相关技术方法.但目前我国尚未建立起排放清单编制的规范化工作程序,国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中的分工尚不明晰,清单编制没有融入日常环境管理工作中,现有排放清单工作和研究成果相对分散、缺乏系统性,排放清单对环境管理的支撑作用尚未得到充分发挥.在综合分析了我国大气污染源排放清单取得的进展和面临挑战的基础上,提出如下建议:进一步完善我国大气污染源排放清单技术体系,使排放清单工作制度化、程序化、规范化,明确国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中发挥的作用,使大气污染源排放清单成为各级环保部门每年必须完成的工作;进一步推广结合网格化管理、基于区县和乡镇调研的城市大气污染源排放清单编制技术;加强排放清单校核和不确定性分析研究等.      

中国红树林湿地资源及其保护

红树林是我国海岸湿地类型之一，自然分布于海南、广西、广东、福建、台湾等省区。现有面积约1．5万hm^2，包括26种真红树，11种半红树。中国红树林湿地直接经济价值不高，而防浪护岩、维持海岸生物多样性和渔业资源、净化水质、美化环境等生态环境功能显，属于特别容易被价值低估的海岩生态关键区。1960年代以来的毁林转海造田或盐田，毁林围塘养殖，毁林围海搞城市建设等人类不合理开发活动，使红树林面积剧减，环境恶化，红树林湿地资源濒危，急需加强管理和保护。现已建成各级红树林自然保护区18个，还需要吸收科学家积极参与，加强科学研究和宣传教育，以尽快扭转退化趋势，实现红树林湿地生态系统的恢复和可持续发展。     

挥发性有机污染物排放控制标准体系的建立与完善

以大气灰霾为代表的区域复合污染问题,导致挥发性有机物(VOCs)成为重点控制的污染物之一.通过对国家和地方挥发性有机污染物排放标准现状分析,依据排放特征以及我国挥发性有机物排放清单,建立和完善挥发性有机物排放控制标准体系.     

壬基酚的环境生物地球化学研究进展及对新污染物管理的建议

近年来,我国大气环境、水环境和土壤环境质量得到一定的改善,“碧水蓝天”已经成为常态.但随着持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料等新污染物在环境中不断被检出,新污染物正逐步受到广泛的关注,壬基酚作为一种典型的内分泌干扰物也备受研究人员的关注.系统地概括了我国水体中壬基酚的环境行为和暴露水平,并基于风险商法和联合概率曲线法对壬基酚可能造成的生态风险进行了评估.结果表明,壬基酚对水生生物的毒性效应主要包括急性毒性、生长发育毒性、雌激素效应和繁殖毒性;壬基酚在我国主要流域水体中普遍存在,其浓度平均值在60～1 000 ng·L^-1,浓度最高值可达4 628 ng·L^-1;基于风险商法和联合概率曲线法的风险评估结果表明,壬基酚对我国主要流域里的水生生物均存在一定的风险.最后,总结了目前比较常用的壬基酚处理处置和风险管控技术,比较了国际上内分泌干扰物的监管方法,针对我国在新污染物环境管理中存在的问题,提出了针对性政策建议,研究结果可以为我国新污染物管理和管控提供参考.     

Allelopathic effects of gallic acid from Aegiceras corniculatum on Cyclotella caspia

High abundance of algae and eutrophication were observed in mangrove wetlands and these were estimated to be associated with root exudates of some specific mangrove plants to a certain extent.Root exudates form allelopathic effects from mangroves.The main secondary metabolites of Aegiceras corniculatum had been detected to be organic phenolic acids.Gallic acid had been isolated and identified from A.corniculatum.The half-maximal inhibitory concentration of gallic acid on alge Cyclotella caspia was tested as 15.46mg/L.The effects on algal cell morphology were mainly shown as elongated cells,with no apparent cell inclusions,such as oil droplets,chloroplast.At a dose of 2mg/L,gallic acid had a stimulative effect on the specific growth rate of algae on day 3.The contents of malondialdehyde,superoxide dismutase,soluble carbohydrates and chlorophyll a in algal cells showed an overall "low promotion and high suppression".Our results could provide preliminary and valuable reference on the complex influences of mangroves on microecology and microbial communities in the rhizosphere system.