城乡融合视角下淮海经济区城乡转型特征与路径

城乡融合不仅是社会经济结构的转换过程,也是城乡持续转型过程。以淮海经济区为研究区,剖析了城乡融合发展面临的困境,通过城乡转型多维定量评价与比较,诊断了研究区城乡融合状态,提出了推进城乡融合发展的路径。结果表明：（1）淮海经济区城乡融合发展面临“两分离一切变”而导致的“三不足”的困境,即传统农区的“居业分离”、资源型城市的“产城分离”和省际交界区的“切变效应”,导致乡村转型的内在动力不足、城市对乡村的辐射带动力不足和城乡公共服务供给的区域协同力不足。（2）城乡转型状态呈现出经济、社会和空间多维相关的特征,转型过程的城乡异速不同步和转型格局的城乡异构非均衡现象并存;采用对比聚类法,划分出城乡转型滞后型、乡村转型滞后型、城市转型滞后型和城乡转型同步型四种类型。（3）推进淮海经济区城乡融合发展的关键是要突破城乡二元结构和区域发展“碎片化”困境,分类推进城乡协同转型发展,加强省际交界区城乡发展的跨域协同。     

区县尺度机动车高分辨率排放清单建立方法及应用

提出了一种基于现场调查和卫片解译建立区县尺度机动车行驶里程(VKT)数据库和尾气排放高分辨率排放清单的方法,以北京市通州区为例进行了应用和排放特征分析.分别使用登记注册车辆信息(保有量方法)和实际车流量信息(车流量方法)计算出VKT和对应的各污染物排放量.结果表明,基于保有量方法计算得到的行驶里程比基于车流量方法的结果低约37%,应用实际车流量的计算方法与实际状况更接近.基于保有量的方法低估了小型载客汽车、大型载客汽车和中型载货汽车的行驶里程,高估了轻型载货汽车、重型载货汽车、低速载货汽车和摩托车的行驶里程.基于保有量的计算方法低估了小客车的尾气污染物排放量,低估比例约为51%.对于大客车、轻型载货汽车和中型载货汽车,2种方法计算的排放量差别较小.基于保有量的计算方法高估了重型载货汽车、低速载货汽车和摩托车的排放量的尾气排放量,高估比例分别约为41%、30%、30%.     

典型山核桃产区土壤重金属空间异质性及其风险评价

山核桃(Carya cathayensis)是我国特有的高档干果和木本油料植物,目前关于山核桃林地土壤重金属污染研究鲜有报道.本研究以典型山核桃产区临安为研究区,系统采集了188个山核桃土壤样品,采用地统计学以及Moran's I等空间分析方法研究土壤重金属的空间异质性,并对山核桃林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明,重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr平均含量分别为0.37、40.76、87.61、30.10、28.33、56.57 mg·kg-1,其中Cd、Cu平均值分别是背景值的1.33和2.87倍.单因子污染指数、内梅罗污染指数及潜在生态风险评价结果显示研究区土壤重金属均有样点超过土壤背景值,且Cd、Cu、Zn、Pb、Ni有部分样点超过土壤环境质量二级标准,表明研究区土壤已具有Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr不同程度的累积特征,局部土壤已受到Cd、Cu、Zn、Pb、Ni的污染,其中Cd最为严重,达到了强生态危害程度,Cu次之,总体上重金属呈中等生态危害程度.基于半方差函数分析得出,Cd、Cu、Pb、Ni、Cr具有强烈的空间自相关,而Zn属于中等空间相关性.Moran's I指数以及克里格插值结果揭示重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr均存在明显的空间分布格局和局部空间聚集现象,高值主要集中在太阳、岛石、清凉峰、河桥以及湍口几个乡镇,且以重金属Cd、Cu污染风险概率较高.土壤Cd、Cu、Zn、Ni、Cr高值分布主要与矿区开采有关,而Pb与钾肥的施用密切相关.可见,研究区重金属空间分布特征受人为活动影响明显.     

太原市夏季降水中溶解态重金属特征及来源

为了解太原市大气降水中溶解态重金属污染特征及来源,采用干湿沉降自动采样器采集了太原市2013~2015年夏季61场降水样品,使用ICP-MS测定了其中12种溶解态重金属,并对其浓度水平、湿沉降通量及来源进行分析.结果表明,太原市2013~2015年夏季降水p H值范围为4.34~7.95,降水量加权平均值为5.37.溶解态重金属平均浓度为236.931μg·L-1(范围66.324~1 029.212μg·L-1),主要元素是Zn和Fe,占总浓度的53.39%.12种溶解态重金属的湿沉降总通量为1.735mg·(m2·d)-1.降水中Ba、Cu、Sr、Zn、As、Cd和Pb的富集因子大于100,受到严重的人为源影响.PMF模型分析表明太原市夏季降水中重金属的主要来源为钢铁冶金、燃煤源、机动车源和地面扬尘,贡献率分别为38.34%、23.06%、20.45%和18.15%.气团的后向轨迹分析表明西南气团和东南气团对太原市夏季降水贡献最大,分别达到38%和35%,运城-临汾-晋中和晋城-长治-晋中的南部工业源污染应该引起重视.     

脱甲河水系N2O关键产生过程及氮素来源探讨

开展氮素迁移转化研究有助于深入了解农业小流域氮循环过程,也可为小流域氮素流失溯源提供典型案例.为深入了解和识别脱甲河水系N_2O关键产生过程和流域氮素主要来源,采用稳定同位素方法,于2016年11月至次年10月分析了脱甲河4级(S1~S4)河段水体硝态氮的氮氧双同位素(δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-)和沉积物有机质氮同位素(δ~(15)N_(org))、碳氮比值(C/N)特征;探讨了流域氮素的迁移转化过程及其来源.结果表明,水体δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-分别在-19.87‰~8.11‰和-3.03‰~5.81‰范围内变化,氮素来源具有多元化特征且各河段存在差异.S1~S4河段δ~(15)N-NO_3~-均值分别为1.72‰、2.62‰、4.10‰和-1.28‰,而δ~(18)O-NO_3~-均值依次为2.60‰、-0.06‰、0.85‰和-0.62‰.S1河段硝态氮来源于土壤流失氮,而S2和S3来源为土壤流失氮、铵态氮肥和人畜粪便,S4则来源于铵态氮肥的硝化反应;硝态氮来源受生产生活影响显著.沉积物有机质δ~(15)N(δ~(15)N_(org))和C/N值波动范围分别是-0.69‰~11.21‰和7.30~12.02,S1~S4河段δ~(15)N_(org)均值分别为1.91‰、2.96‰、4.72‰和3.23‰,C/N均值分别是10.62、8.63、9.05和9.22.S1河段沉积物氮素来源于土壤有机质,而S2~S4河段δ~(15)N_(org)虽存在差异,但其来源均主要为流域内的污水.而硝化过程中δ~(18)O-NO_3~-分别是-7.01‰、-0.17‰、-0.28‰和-0.60‰;δ~(15)N-NO_3~-与δ~(18)O-NO_3~-的比值分别为0.66、-41.01、-30.23和9.39;S1~S4河段NO_3~--N质量浓度为1.08、1.46、1.54和1.50 mg·L-1,δ~(15)N-NO_3~-与NO_3~--N浓度呈正相关.因此,脱甲河水系中氮素转化可能以硝化过程为主体,硝化过程对N_2O的贡献可能占据优势.     

CH3O·引发的溴酸盐还原机制探究

针对溴酸盐(BrO-3)污染,本研究以三聚氰胺为前驱体制备石墨相氮化碳(g-C3N4)为自由基诱导催化材料.通过XRD、TEM、UV/Vis-DRS对其物相组成和光催化性能进行表征发现,制备的层状g-C3N4有稳定片层结构及可见光响应的禁带宽度(~2.70 e V).可见光照射下,g-C3N4表面产生的光生载流子不能直接还原溴酸盐.然而,若有有机小分子(如甲醇)存在,光催化还原效率迅速增大.通过原位电子顺磁共振谱(EPR)及对材料表面的光电化学测试分析,我们探索了该体系的光催化还原Br O-3的机制.结果表明,g-C3N4带隙较窄其空穴氧化能力较弱,在光催化过程中空穴只能将甲醇分子转化为CH3O·自由基,因而甲醇分子的存在提升了光生载流子的分离效率,加剧了自由基的累积.该自由基具有较高的还原活性,可迅速将水相中的溴酸根还原至溴离子.     

电动-微生物修复对胶质结构的改变及毒性的削减

我国开采原油的稠油比重大、胶质含量高、环境风险突出,亟需解决石油污染土壤中胶质组分的解毒问题.由于胶质结构复杂、难以降解,所以对胶质结构变化的研究较少,其降解率也并不足以说明胶质污染土壤的修复效果,因此本文着重分析了修复过程中胶质结构与毒性的变化,为污染土壤修复体系提供重要指标.本文从辽河油田原油中提取胶质配制污染土,并加入构建的混合菌群.设计微生物修复(Bio)、电动-微生物修复(EK+Bio1)、电动-微生物补充营养修复(EK+Bio2)及间断电动-微生物修复(EK+Bio3)共4种处理.结果表明,胶质平均降解率EK+Bio2EK+Bio3EK+Bio1Bio,降解率最高为9.67%,为Bio处理的3.05倍(3.15%).元素分析结果表明,修复前后胶质平均化学式为C_(106)H_(157)N、C_(96)H_(174)N,碳氢比降低,不饱和度降低.光谱分析与~1H-核磁共振结果表明,修复后胶质碳链变短,芳香环、羧基与酚类结构数量减少.根据B-L法计算胶质芳碳率(f_A)由0.28减少到0.11,可推测胶质的结构模型.MicroResp~(TM)与小麦种子发芽实验结果表明,修复后土壤中微生物活性增强,小麦种子发芽率大大提高,说明结构的变化使胶质毒性降低.因此,电动-微生物修复使胶质结构发生变化,并在一定程度上有效削减了胶质毒性,较好的对胶质污染土壤进行了修复.     

机动车排放空间分配模型评估及应用

污染源排放清单及时空分布特征对大气污染管理至关重要,受数据采集量较大等因素的影响,应用自下而上的方法基于实际交通流信息计算机动车排放清单及分析空间分布特征具有一定困难,因此开展机动车自上而下的排放清单并进行空间分配模型及评估研究。该研究以北京城区为例,应用4种机动车排放的分配模型进行空间分布模拟,基于Hellinger距离参数对模拟数据和参考数据进行对比分析,对机动车排放的空间分配精度进行评估。结果表明:依据城市化面积比例、人口密度、主干路密度和城市化面积比例与主干道密度相结合的空间分配模型的模拟结果与参考数据之间的Hellinger距离分别为0.25、0.23、0.18和0.16,依据主干路密度的分配模型空间分配精度相对较高。     

大肠杆菌环境下EGCG的杀菌特性及其官能团变化

通过测定EGCG对大肠杆菌杀灭过程中的Zeta电位和颗粒粒径,判断了EGCG和大肠杆菌的结合特性;通过傅里叶红外光谱法测定了EGCG和大肠杆菌作用前后的官能团变化,确定大肠杆菌细胞的破坏情况及EGCG起主要杀菌作用的官能团。结果表明:EGCG和大肠杆菌的电荷属性有利于EGCG发挥杀菌性能;离子的存在会影响EGCG的活性官能团;EGCG杀灭大肠杆菌的机理是先通过其结构中酚羟基的氢键与碱性氨基酸侧链的氮原子相互作用,嵌入大肠杆菌细胞内,抑制大肠杆菌细胞膜孔蛋白的功能,最终导致大肠杆菌细胞死亡。