土地利用差异与变化对区域热环境贡献研究——以京津冀城市群为例

人类活动改变土地利用、土地覆被,造成下垫面属性变化,直接引发区域热环境变化。采用2004—2006年、2014—2016年京津冀城市群MODIS地表温度产品,结合2005年和2015年土地利用数据,分别从行政区划和土地利用角度定量计算地级市和土地利用类型在不同季节、昼夜条件下对城市群热环境的贡献度指数(CI),归纳不同城市和土地利用类型对城市群热环境贡献的角色特征,度量不同土地利用类型对城市群和地级市热环境贡献度强度差异及变化。结果表明:(1)不同城市在白天和夜晚作为城市群热环境源汇角色不同,根据贡献度指数的昼夜差异可分为昼夜热源型城市(CI0)、昼汇夜源型城市(白天CI0,夜间CI0)和昼夜热汇型城市(CI0);(2)2005—2015年各土地利用类型对城市群热环境的贡献度指数绝对值增大,对城市群热环境的源汇作用强度增加;(3)耕地和林地分别为京津冀城市群热环境最主要的源汇景观。在春、秋、冬季夜间,耕地对城市群热环境贡献由源转为汇。(4)城市受内部土地利用空间配置和自身发展条件影响,不同土地利用类型对城市热环境贡献度存在显著的时空差异,如林地在春、夏、秋季夜间对不同城市热环境分别表现为源汇景观。区别源汇景观的依据在于判定其是否能够降低区域热环境,因此源汇景观在空间尺度或时间尺度上可能会发生角色转变。研究结果对于基于植被分区的城市设计所进行的热环境调控具有理论意义。     

2016～2020年成都市控制PM2.5和O3-8h污染的健康效益评价

细颗物(PM_2.5)和臭氧是我国主要的大气污染物,严重危害人群健康.为评估成都市大气污染防治行动实施期间PM_2.5和臭氧对人群健康的影响,首先,利用流行病学中的广义相加模型和非线性分布滞后模型估算了2014～2016年成都市PM_2.5和臭氧最大8 h滑动平均(O_3-8h)浓度变化对居民疾病死亡影响的暴露-反应关系系数(β),在此基础上,采用环境风险和环境价值评估法估算2016～2020年成都市PM_2.5和O_3-8h浓度暴露水平变化的健康收益.结果表明：(1)2016～2020年成都市的ρ(PM_2.5)年均值呈逐年下降趋势,从63μg·m^-3降至40.92μg·m^-3,年均下降率约为10.14%;与之相反,ρ(O_3-8h)年均值从155μg·m^-3升至169μg·m^-3,年均增长率约为2.23%.(2)成都市PM_2.5...     

冬绿肥覆盖对土壤团聚体及有机碳和AMF多样性的影响

为探究冬绿肥覆盖对土壤AMF（丛枝菌根真菌）群落和团聚体及其有机碳含量的影响.以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序、湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定AMF群落组成、团聚体和有机碳含量.研究了苕子覆盖（VC）、豌豆覆盖（PC）和冬季休耕（WF）这3个处理下AMF群落组成及多样性和有机碳含量与团聚体稳定性的关系.结果表明,VC和PC处理的>2 mm团聚体含量和团聚体稳定性显著高于WF,0.25～1 mm和<0.25 mm团聚体含量则相反;VC处理的0.25～1mm团聚体和全土有机碳含量较PC、WF分别显著提高了33.21%、27.10%和25.68%、58.45%,PC处理的<0.25 mm团聚体有机碳含量则显著低于VC和WF;VC、PC的ACE和Chao1指数分别较WF处理分别显著提高了252.03%、158.55%和243.75%、158.33%;Glomus（球囊霉属）为各处理的优势属,PC和VC处理下Claroideoglomus（近明球囊霉属）的相对丰度较WF显著降低了76.29%和71.21%,PC处理下Acaulospora（无...     

页岩气开发地块污染物的种群生态风险评估模型分析

页岩气资源气藏结构相对复杂,生态环境相对脆弱,环境影响机理不清等一系列环境问题已成为制约我国页岩气开发的重要瓶颈,目前我国对页岩气开发地块的生态风险评估研究极少,远未能形成技术体系。由于个体之间、个体与环境之间存在相互作用,个体水平的生态风险评估往往无法全面地反映化学污染物质对生态环境的整体影响,因此开展种群层面的生态风险评估对提高其风险准确性具有重要作用。本文在通过聚类分析方法了解种群生态风险评估领域的热点和发展趋势的基础上,借助文献计量方法较系统地梳理了有关种群层面的生态风险评估模型的内容,对比分析并筛选可适用于我国典型页岩气开发区域特征污染物的种群生态风险评估模型并探讨了其在页岩气开发场景的可用性及不确定性,旨在为我国这类污染场地环境风险防控提供借鉴。     

废旧聚氨酯硬泡热解特性

采用热重分析仪对废旧聚氨酯硬泡在氮气中的热失重行为进行了研究,并对升温速率、热解终温对热解的影响进行了分析. 结果表明:在氮气气氛条件下,废旧聚氨酯硬泡热解主要发生在200～492 ℃;随着升温速率的提高,废旧聚氨酯硬泡热失重时挥发分初析温度向高温方向偏移,失重速率峰值(DTG_max)显著增大.利用热重-红外(TG-FTIR)联用方法对氮气气氛中10 ℃/min升温速率下的样品热解气体产物进行了检测. 结果表明:废旧聚氨酯硬泡热解产物有H₂O,CO₂,CO,CFC-11,以及含氯化合物、烯烃类、烷烃类和带有苯环等官能团的化合物,且主要气体产物有相似的析出规律.      

爆炸波与燃烧场作用的数值研究

对二维爆炸波的运动状态进行了数值模拟,并考虑模拟爆炸波从不同方向与燃烧场的作用情况,通过对流场中压力、温度的变化情况来分析来探讨激波灭火的机理,为实验实验模拟提供了先导。同时还对爆炸波与树的相互作用情况进行了数值模拟,为今后对森林的整体建模提供参考。     

不同方式秸秆还田条件下土壤对Cd2+的吸附性能及固定机制研究

秸秆还田作为广泛推行的农业废弃物资源化利用措施,不仅能培肥地力,增加作物产量,还能固碳减排,修复农田重金属污染。为进一步探明秸秆还田对土壤吸附固定重金属的影响,选择我国黑土(BS)、水稻土(PS)、砖红壤(LS)和红壤(RS)4种典型土壤,开展吸附等温试验,考察粉碎处理(S)、焚烧处理(D)和发酵处理(F)等秸秆还田方式下4种土壤对Cd~(2+)的吸附性能及固定作用。Langmuir拟合结果显示所用土壤对Cd~(2+)吸附量由大到小依次为黑土(4 703～10 598 mg·kg~(-1))、水稻土(2 804～4 100 mg·kg~(-1))和砖红壤(2 387～3 906 mg·kg~(-1));Freundlich拟合参数n值由小到大依次为砖红壤(0.13～0.19)、水稻土(0.28～0.43)、黑土(0.27～0.65)和红壤(0.91～2.74),这表明砖红壤、水稻土、黑土和红壤对Cd~(2+)的亲和力逐渐减弱。不同秸秆还田方式中,就黑土而言,不添加秸秆的对照组Cd~(2+)吸附量最高,为10 598 mg·kg~(-1);就水稻土和砖红壤而言,秸秆焚烧处理Cd~(2+)吸附量(3 109～4 100 mg·kg~(-1))高于其他秸秆处理(2 387～3 290 mg·kg~(-1))和对照组(2 444～2 872 mg·kg~(-1))。就黑土而言,秸秆焚烧处理Cd~(2+)吸附能(-6.40～-5.01 kJ·mol~(-1))最小;就水稻土、砖红壤和红壤而言,秸秆焚烧处理Cd~(2+)吸附能(-16.67～-3.13 kJ·mol~(-1))对照(-10.54～-2.35 kJ·mol~(-1))其他秸秆处理(-10.66～-2.17 kJ·mol~(-1))。由于灰分中含有无机矿物成分且能增加土壤pH,秸秆焚烧处理可以显著增加土壤对重金属的吸附量和亲和力。针对4种供试土壤,粉碎处理、焚烧处理和发酵处理秸秆还田方式均不适合黑土,比较适合有机质含量较低的土壤。添加焚烧处理秸秆可以有效增加土壤对Cd~(2+)的固定量和亲和力。     

二氧化氯对颤蚓成虫灭活效果及灭活作用机制

采用对苯二甲酸（terephthalic acid,TA）作为羟基自由基（hydroxyl radical,·OH）捕捉剂,利用荧光分光光度法测定了二氧化氯（CIO2）接触后颤蚓体内-OH浓度变化,结合颤蚓灭活率、过氧化氢酶（catalase,CAT）和丙二醛（malondi．alderhyde,MDA）等指标的测试结果,研究了CIO2对颤蚓成虫的灭活效果及灭活机理。结果表明,ClO2对颤蚓成虫灭活效果显著。当C1O2投加浓度超过0．4mg／L,可对颤蚓体内·OH产生明显的诱导效应,并且·OH诱导效应与颤蚓灭活率直接相关。接触条件下CAT变化情况表明,颤蚓受到了明显的氧化胁迫,且对颤蚓体内抗氧化系统有破坏作用,MAD变化结果则表明ClO2对颤蚓的脂质过氧化作用不明显,可以对颤蚓表皮层有效渗透。上述结果证实了CIO2对颤蚓成虫的灭活作用机制之一是诱导其体内生成·OH,产生氧化胁迫,而CIO2对颤蚓抗氧化系统的破坏作用和对颤蚓表皮层的有效渗透进一步增强灭活效果。     

环氧乙烷存储单元寿命周期动态风险分析与预测

为了保证工艺过程的安全性,工程师们使用多种定量风险评价方法对整个过程进行评估。但定量风险评价方法无法随着化工工艺寿命周期的进行而实时更新数据。基于南京化工园区某公司环氧乙烷存储装置,借助@Risk软件,分别应用确定性概率方法和不确定性概率分布方法对装置进行了风险概率分析。在此基础上,应用贝叶斯理论更新概率分布参数,基于设定的事件累积次数对环氧乙烷存储装置进行了动态风险评估。结果表明,24个终态事件的发生概率是变化的,装置整体的安全状态概率随着运行时间的推移而减小,并逐渐趋近0.612 86,事故概率减小,并逐渐趋近0.023 72,未遂事件概率增加,并逐渐趋近0.334 57。通过Origin拟合得到的事故概率和未遂事件概率函数与海因里希法较为吻合。     

2008—2013年全国地表水高锰酸盐指数污染特征分析

为分析近年来中国地表水高锰酸盐指数污染的时空变化规律,利用2008—2013年全国地表水338个可比国控断面监测数据,从时间变化特征、空间分布特征、污染较轻和较重断面变化情况及污染变化原因等方面进行了研究。结果表明:1从年际变化看,全国地表水高锰酸盐指数污染总体呈减轻趋势,平均浓度下降32.2%,劣Ⅴ类断面比例下降5.0个百分点;2从流域分布看,辽河、黄河和海河流域高锰酸盐指数污染程度明显减轻,其他流域较为稳定,海河流域高锰酸盐指数污染一直较重,黄河、松花江、淮河和辽河流域次之,其他流域污染较轻;3污染严重断面由22个降至5个,污染较轻断面稳定在242~248个;4COD排放量的减少在一定程度上促进了地表水高锰酸盐指数污染的减轻,但个别流域水资源严重短缺、纳污量仍较高是流域污染较重的重要原因,污染严重断面主要分布在海河流域,这与其COD接纳量较高、水资源总量较少有直接关系。