生态安全格局约束下长株潭都市圈建设用地演变模拟与管控

为探索生态安全格局下区域可持续发展模式,选取长株潭都市圈为研究对象,通过遥感数据识别2000—2020年建设用地变化情况,采用综合生态重要性评估模型和MCR（minimal cumulative resistance）模型构建都市圈生态安全格局,基于FLUS模型（future land use change scenario simulation model）设置自然发展(ND)、核心生态块保护(CEP)、生态安全格局约束(ESPR) 3种建设用地模拟情景,在模拟结果的基础上划定长株潭都市圈城镇开发边界。结果表明：2000—2020年长株潭都市圈建设用地扩张迅速,且由急速无序扩张转为缓速集中扩张;利用综合生态重要性评价得到极重要性生态用地共计2 649.54 km²,筛选得到生态源地共计1 204.38 km²,占研究区总面积的13.97%,并构建出长株潭都市圈综合生态安全格局;在ND、CEP、ESPR 3种情景模式下,2030年长株潭都市圈建设用地规模分别达到1 345.88、1 345.79和1 284.94 km²。基于ESPR情景划定城镇开发边界范围,可有效实现土地经济和生态效益的最大化,并为该地区的生态保护和土地利用规划提供参考。

     

基于控制单元划分的大辽河流域污染物空间分布及来源解析

为明确大辽河流域污染物特征及污染物来源,建立“流域—控制单元—行政区”空间拓扑关系,对2019年大辽河流域国控断面水质情况、各控制单元内污染物入河量及空间分布特征进行分析。结果表明：1）大辽河流域28个水质监测断面中,逐月水质均能达到《水污染防治行动计划》中考核目标的占29%,超标污染物以COD、NH₃-N为主,超标断面中,COD、NH₃-N主要来源为城镇生活源、农村生活源和分散式畜禽养殖,TP主要来源于不同土地利用类型污染源和城镇生活源;2）2019年COD、NH₃-N、TN、TP污染物入河量分别为59 195.5、3 115.5、18 229.7、538.3 t/a,从污染源贡献上看,总体呈现为城镇生活源>农村生活源>分散式畜禽养殖污染源>不同土地利用类型（含林地、草地、耕地、城镇用地）污染源>工业源>规模化畜禽养殖污染源;3）污染物入河量空间分布均呈现中部>西南部>东北部,其中控制单元C3、C6、C8、C11、C13、C15、C17是重点管控单元,以上重点管控单元中,COD、NH₃-N、TN、TP污染物入河量贡献率分别为68%、73%、77%、72%;4）污染物入河量估算结果与通量模拟值之间误差均小于20%,可用于研究区范围内污染负荷估算。

     

氧同位素非质量分馏在CO2相关研究中的进展

氧同位素异常（Δ¹⁷O）常用来衡量氧同位素非质量分馏的程度,也是目前研究大气CO₂相关问题的有力手段之一。本文综述大气CO₂氧同位素非质量分馏效应的研究进展。首先介绍氧同位素非质量分馏程度的表示方法（Δ¹⁷O）和成因;其次概括CO₂中Δ¹⁷O的测量方法,并对比质谱法和光谱法测量Δ¹⁷O的优缺点;最后总结Δ¹⁷O在估算平流层向对流层输入的CO₂通量、估算全球生产力和示踪CO₂不同来源方面的应用,并对Δ¹⁷O在CO₂未来的研究方向提出展望。     

多级A/O工艺强化城市生活污水再生过程的污染物去除效果研究

北京市某城市污水厂在传统的A ²/O工艺基础上特别增设多级A/O(MAO)工艺强化脱氮除磷效果。以该污水厂各工艺单元出水为研究对象,通过对水质常规理化指标、紫外吸收光谱及其相关参数分析,并结合多元数据统计学手段,分析该工艺对城市污水中污染物的去除效果,特别是溶解性有机物(DOM)的去除。经MAO工艺强化后COD_Cr、DOC、TN、TP和N$H^{+}_{4}$-N的去除率分别为95.14%、89.70%、94.53%、97.26%和99.74%,达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;增设MAO工艺后,提高了对DOM的去除率,DOM分子量和团聚化程度显著提高,化合物的稳定性增强。对污水再生过程处理单元水质化学指标与紫外光谱参数的相关性分析表明,芳香环上取代基类型以脂肪链为主时对脱氮除磷促进作用更加明显。     

北方地区农村清洁取暖技术适用性评价—以北京为例

为了切实改善区域大气环境质量,中国在北方地区大规模开展以煤改电、煤改气为主的农村清洁取暖改造工程,如何选择技术可行、经济上可接受的清洁取暖技术路径是清洁取暖改造可持续的关键问题。基于北京农村地区实地调研数据,从经济性和舒适性2个维度对4种农村清洁取暖技术进行适用性评价,总结出各种技术的适用条件,提出农村清洁取暖技术路径选择建议。结果表明：空气源热泵运行费用较低,舒适性较好,适合冬季温度不低于−20 ℃的各类区域;燃气壁挂炉运行费用略高于空气源热泵,舒适性较好,适合距离燃气管线或燃气站较近的平原、半山区地区,不同气候温度范围均适用;蓄能式电暖器运行费用较高,舒适性较差,适合冬季温度接近于城区的农村或城乡接合部、农宅面积较小的区域;地源热泵取暖最好结合政府资金支持项目实施,运行费用较低,舒适性较好,适合地质结构适宜建井,有足够空间进行地埋管的区域。建议农村清洁取暖工作立足长远,因地制宜地选择清洁取暖技术,着力降低农户清洁取暖运行成本,同时提高农村清洁取暖电力和天然气供应的可靠性。

     

High-resolution geological cartography and coastal evolution assessment at Armação de Pêra – Galé sector: a prototype for a national coastal mapping

Portuguese coastal areas are of current major concern due to the continuous expansion of a strong urbanization, accentuated development of economic activities, resilient land use and general population growth. A particular attention has been given to the shoreline evolution, pointing out evidences of critical coastal sectors that are prone to suffer adverse consequences of climate changes direct impacts. Areas where climate change and sea-level rise effects will be stronger include, among others, coastal sectors associated to soft rocky or mobile substrate shores and/or low morphological shores with recognized marked erosion trend. Within this context, the knowledge of the geological setting is imperative as different lithologies have distinct resistance and behavior against marine erosion. The available digital geological Portuguese cartography at 1:25000 scale is not suitable to well characterize the geology within the context of small geographic areas or within the perspective of costal management. Hence, the National Laboratory of Energy and Geology (LNEG) developed a prototype to evaluate the potential of the integrated “geological and coastal hazard mapping” at a 1:3000 resolution scale. The combination of detailed geology and historical coastline displacement information, in a single map, constitute a new and valuable cartographic product to support coastal managers and general users of littoral regions. The application of the prototype to the entire Portuguese coastal areas will be carried out by LNEG and digital information will be available at LNEG GeoPortal (http://geoportal.lneg.pt/).     

给水厂污泥对Hg(Ⅱ)的吸附性能

给水厂污泥具有较强的吸附能力,可作为从水溶液中去除重金属的潜在吸附剂。通过试验分析了给水厂污泥(WTR)作为吸附剂去除溶液中Hg(Ⅱ)时,pH值、Hg(Ⅱ)初始浓度、污泥粒径以及温度对Hg(Ⅱ)吸附性能的影响,确定了吸附过程的动力学及吸附等温模型,并探究了其吸附机理。结果表明:溶液pH值对给水厂污泥吸附Hg(Ⅱ)具有较大影响,当pH=8.0时吸附效果最佳。采用粒径较小的污泥有利于对Hg(Ⅱ)的吸附,污泥对Hg(Ⅱ)的吸附量随着初始浓度的增加而增加。给水厂污泥对Hg(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型,平衡等温线符合Langmuir吸附等温模型,25℃条件下pH为7.0时污泥的饱和吸附量达到69.13 mg/g。升温有利于给水厂污泥对Hg(Ⅱ)的吸附。通过分析吸附前后污泥比表面积和微孔体积的变化发现,颗粒内扩散是给水厂污泥吸附Hg(Ⅱ)的限速步骤。