区域环境-经济系统物质流与能流分析方法及实证研究

物质和能量流动是环境-经济系统正常运行的基本条件,研究原料、能源转化为产品和废弃物的代谢过程及环境影响,对于提高资源生产力,从根本上解决资源环境问题至关重要。参考区域物质流分析和能流分析方法,提出了区域物质流与能流分析的概念和研究框架,并对天津市1998-2007年间的物质流和能量流进行了实证研究。结果显示:2007年天津市物质消耗为97.25×10⁶ t,能源消耗为47.15×10⁶ tce,年均增长率分别超过10%和8%;外部调入物质约占直接物质输入量的46%,其中煤炭占了约40%,且完全依赖外部调入;资源消耗强度较高、产出率较低,导致资源大量消耗、污染物排放总量持续增长,这对区域资源环境产生了较大压力,环境容量总体处于饱和状态。最后针对存在的问题提出了相应措施与建议。     

天津市工业能源消费碳排放量核算及影响因素分解

天津市工业经济的快速发展促使其能源消费量持续增加,已经成为该市能源消费的主体.建立能源消费的碳排放核算方法,对天津市工业能源消费碳排放量的时间序列进行分析.结果表明:在过去10 a内天津市工业能源消费的碳排放量年均增长10.41%,比工业增加值平均增速低58.53%;工业能源强度持续下降,万元(104元)增加值碳排放强度整体呈下降趋势,由1999年的2.38 t/万元降至2009年的0.68 t/万元,表明工业节能减排效果较明显;在工业终端能源消费结构中,煤炭占57.80%,高于北京、上海等地.采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)对工业经济规模、行业结构、能源效率和能源结构等因素进行分析.结果表明:工业经济规模是碳排放持续增长的主导原因;行业结构、能源结构整体上对碳排放量影响较小;能源利用效率提高是工业节能减排成效的最主要贡献因素,对碳排放量变化的贡献率达-140.80%.通过对天津市工业行业的进一步分析可知,能源密集型行业严重影响了工业能源消费碳排放量的变化.      

水利旅游开发研究——以淠史杭灌区为例

水利旅游是水利工程综合效益的体现。淠史杭灌区为世界7大人工灌区之一，是发展水利旅游的典型区域。对淠史杭灌区开发水利旅游的资源条件、现状和存在的问题进行了较为系统的分析，提出了联动开发、展示水利文化、合理整合资源、多种开发模式等发展策略。     

Electrochemical performance of magnesium alloy and its application on the sea water battery

The magnesium sea water battery belongs to a kind of reserved battery, which takes the active metal such as magnesium alloy as the anode based on the sea water as the electrolyte. Experiments of magnesium alloy sea water battery were carried out and its electrochemical performance was studied. Thin sheets of Mg-Al-Zn and Mg-Mn series of magnesium alloy were fabricated and used as the anode of magnesium battery. The discharging voltage and current were measured for different composition and thickness of Mg alloy sheet under various surface state, temperature as well as electrolyte. The effect of the temperature, the surface condition and the electrolyte to the electrical current and voltage were investigated. Anodic dissolution and mechanism of activation of Mg alloy anode were discussed based on surface microstructure observation. The feasibility to apply magnesium alloy sheet to highly effective sea water battery was verified.     

Coating of γ-Al2O3 on the stainless steel substrate by electrophoretic deposition method

γ-Al₂O₃ coatings were prepared on aluminum-free stainless steel (SUS304) by electrophoretic deposition method. Both X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to study the crystalline structure and morphological features of the coatings. Themo gravimetry-differential termal analysis (TG-DTA) is used to study the thermo-chimerical reaction behavior of coatings. Catalytic activity of coatings is determined by degrading of NO_x. The results indicated that the thickness of the coatings onto SUS304 could reach 5 μm without any exfoliation at optimized conditions. Catalytic properties of samples coated by electrophoretic deposition method were highly enhanced as compared with that of samples prepared by the dip coating method.     

普通及指示克里格法在水稻禁产区筛选中的应用

在对农产品产地进行监测基础上,以川东南水稻生产区为研究对象,探讨了普通克里格法及指示克里格法在农产品产地禁产区筛选中应用的可行性.研究区土壤监测统计结果表明,川东南水稻生产区以重金属Cd污染为主,区域Cd最高值为0.53mg·kg-1;监测点超过<土壤环境质量标准>(GB 15618-1995)2级标准值的比例达34.98%.探索性分析结果显示,研究区土壤Cd异常值较少,土壤Cd监测值及指示值实验半变异函数均为各向同性,采用人工干预条件下的基台值自动拟合法拟合普通及指示克里格实验半变异函数,并根据交叉验证结果确定分别采用带块金值的指数模型及带块金值的球形模型套合结构拟合普通及指示克里格实验半变异函数.通过普通和指示克里格插值结果筛选水稻禁产区后,应用误判率法评估了两种方法应用于水稻禁产区筛选的优缺点.结果表明,普通克里格法训练数据集的误判率为3.89%,验证数据集误判率为26.09%;指示克里格法训练集的误判率为0.78%,验证数据集误判率为21.73%,指示克里格法的估计精度要优于普通克里格法,更适合于研究区水稻禁产区的筛选.     

我国南方不同类型草地生产力及对气候变化的响应

为进一步明晰南方不同类型草地的碳源汇关系,预测未来气候情景下可能的碳循环特征,利用本地参数化的BIOME-BGC模型对2001~2010年低山丘陵草原化草甸、典型草山草坡和典型山地草甸样地净初级生产力(NPP)与净生态系统生产力(NEP)进行了模拟估算。不同类型草地的NPP和NEP 10年间变化趋势不同,低山丘陵草原化草甸、典型草山草坡和典型山地草甸的NPP平均值分别为357.17、232.4和191.96gC/(m2·a);NEP的平均值分别为3.25、21.28和81.96gC/(m2·a)。3种类型草地NPP与温度之间存在显著的正相关关系,NEP与温度之间存在着显著的负相关关系;本模型模拟的NPP和NEP与年平均降水量之间相关性不明显。未来气候情景C1P-1T1下(CO2浓度倍增,年均温增加2℃,降水减少10%),低山丘陵草原化草甸样地NPP增加26.93%,NEP增加160%;典型草山草坡样地NPP增加62.20%,NEP增加153%;典型山地草甸样地NPP增加135%,NEP增加206%。3种南方草地类型在未来气候情景下都将有一定的碳汇增长潜力,其中以典型山地草甸的碳汇潜力最为明显,与降水量相比受温度变化的影响相对较大。     

近三年中国甲醛时空分布特征及影响因素分析

近年来,研究大气污染物的时空分布特征及影响因素分析已成为环境科学领域研究的热点问题.本文基于OMI甲醛垂直柱浓度数据产品,结合各省市气象、植被、人类活动等数据,对全国2015—2017年甲醛柱浓度时空分布特征及影响因素进行了研究.结果表明,全国甲醛柱浓度分布极不均衡,整体呈现自东南沿海向西北递减的趋势,此外在新疆与西藏的小部分地区存在高值区域.3年来全国甲醛柱浓度为整体上升,且变化率在-1.02～1.46之间,其中全国81%地区呈上升趋势,19%地区呈下降趋势.全国甲醛柱浓度季节性变化规律表现为夏季春季秋季冬季.甲醛柱浓度时空分布受气象因素影响,整体上与气温、降水呈正相关,但部分地区降水对甲醛有消减作用;甲醛柱浓度也与植被量呈正相关,如植被丰富的西藏地区及我国东南部,植被对甲醛柱浓度的影响显著.全国大多数省份甲醛柱量与地区生产总值、汽车保有量呈显著正相关,人类足迹分布模式与甲醛柱浓度空间分布的一致性较高,指示在城市发达地区,人类活动和经济发展、汽车尾气是导致甲醛柱浓度增高的主要原因.     

中国城市生活垃圾产生量的区域差异-基于STIRPAT模型

基于2006~2017年的中国省级面板数据,本文以STIRPAT理论模型为基础,建立固定效应模型,分别从全国和区域两个层面深入探究人口、富裕程度和技术对城市生活垃圾产生量的区域差异.研究结果表明：（1）近年来,生活垃圾产生量快速增长,同时存在显著的区域差异;（2）从人口因素看,在全国层面上城镇化水平、人口规模、家庭规模和人口老龄化的弹性系数分别是1.152、0.585、-0.478、-0.230,对生活垃圾产生量的影响程度依次减小.在东部地区,城镇化水平提升、人口规模增多和家庭规模小型化促进生活垃圾的产生,人口老龄化增加减少生活垃圾的产生.在中西部地区,城镇化的正效应和人口老龄化的负效应明显强于东部地区,人口规模的正效应和家庭规模的正效应明显弱于东部地区;（3）从经济发展看,在全国层面上居民人均消费支出与生活垃圾产生量呈现倒N型关系.在东部地区,居民人均消费支出和人均GDP的提升促进生活垃圾的产生;（4）从技术水平看,生活能源消耗强度和市容环境卫生费用的弹性系数分别为0.120、-0.0168,区域差异不明显.     

兰州市大气臭氧与其前体物及气象因子相关性研究

兰州市在"一带一路"建设中发挥着重要的战略支点作用.基于OMI（ozone monitoring instrument,臭氧层监测仪）数据产品,对2006-2015年兰州市对流层O₃柱浓度与前体物及气象因子的相关性进行研究.结果表明:2006-2015年兰州市对流层O₃柱浓度值与HCHO总柱浓度值均随时间的变化呈先增后减的趋势,对流层NO₂柱浓度值呈逐年递减的趋势;相关性分析得出,对流层O₃柱浓度与HCHO总柱浓度、对流层NO₂柱浓度相关性较高的地区范围呈先增后减的趋势.在敏感控制区上,2006-2015年VOCs敏感控制区从有到无,VOCs-NO_x协同敏感控制区范围逐渐缩小,NO_x敏感控制区范围逐渐扩大;在气象因子上,对流层O₃柱浓度与气温、日照时间呈显著正相关,与气压、降水量呈显著负相关.在偏北风向上,风速为1.7~1.9 m/s时,兰州市大气对流层O₃柱浓度相对较高.研究显示,NO_x排放量的减少能有效降低兰州市对流层O₃柱浓度.