基于超阈值取样的中国不同重现期降雨强度空间分异特征及强降雨变化模态(1961～2016年)

不同重现期下的降雨强度对于城市防洪减灾具有重要科学和现实意义。利用中国1961~2016年的535个日值降水站点数据,采用日降雨量的90%、95%和99%分位数阈值,对比分析不同超阈值取样下的中国不同重现期降雨强度空间分异特征和强降雨变化模态。结果表明：（1）3种分位数降雨阈值均呈东高-西低的空间分异特征。相比绝对阈值,日降雨量的95%和99%分位数阈值用于研究大雨和暴雨是相对合理的。（2）3种超阈值样本下的中国不同年遇型降雨强度受区域气候环境和地形条件影响,其空间演变特征具有相似性,均呈现出从东部沿海向西和向北扩张的趋势,但相同年遇型下的降雨强度空间格局在3种超阈值取样方法下差异较大。（3）EOF分析即经验正交函数分解表明在绝对阈值和相对阈值取样下的中国强降雨变化模态具有一致性,前三模态方差解释率可以达到54%以上,且第一、二和三模态的方差解释率均超过10%,分别达到约30%、14%和11%,均表征了中国年际强降雨量的不同变化规律特征,具有明显的气候物理意义。     

基于CLUE-S模型的重庆市渝北区土地利用变化动态模拟

以重庆市渝北区为研究区域,运用CLUE-S模型,结合Logistic回归分析,分别以2007年和2009年为基期,对渝北区2013年土地利用情况进行模拟研究,在此基础上构建了渝北区2013~2020年3种不同情景的土地利用变化模式,模拟了3种情景模式下渝北区在2020年的土地利用空间分布格局。结果表明:(1)两期模拟的正确率分别达到了92.26%和94%,Kappa系数值分别为90.32%和92.5%,均取得了较好的模拟效果,说明CLUE-S模型适用于渝北区的土地利用空间格局变化的模拟研究,具有较好的模拟区域土地利用时空变化的能力;(2)地形、国道、省道、高速公路等主要道路、河流、城镇和村庄是影响渝北区土地利用空间格局变化的重要驱动因素;(3)在3种情景模式中,主要的用地格局变化均发生在两江新区,区内建设用地总体呈现向东北部扩张的趋势,表明区域经济社会发展政策对用地类型的变化具有较大的影响;(4)从促进城乡统筹和谐发展、土地节约集约利用、生态环境显著改善和保护耕地的区域发展目标而言,情景模式2为较为合理的发展模式。研究结果可为决策部门在土地可持续利用和土地管理方面提供参考依据。     

焦化废水除氰工艺的优化研究

对某焦化厂生化出水进行了除氰研究。对硫酸亚铁混凝除氰法进行了优化,采用沉淀净化法对其出水进行深度处理,考察了工艺中不同影响因素对总氰化物(TCN)去除效果的影响。结果表明,硫酸亚铁混凝除氰法的最佳反应条件为pH 5.00、FeSO4·7H2O投加量500mg/L、反应时间15min、沉淀时间30min;在此条件下,当原水TCN质量浓度为3.1~4.1mg/L时,出水TCN质量浓度达到0.60~0.70mg/L,需作进一步的深度处理。采用沉淀净化法处理硫酸亚铁混凝除氰法出水的最佳反应条件为先同时投加药剂A和药剂B,投加量分别为150、0.75mg/L,反应15min后,再按2mg/L投加药剂C,继续反应3min,最终出水TCN质量浓度低于0.1mg/L,达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)要求(氰化物排放限值为0.2mg/L);在此条件下,单位废水处理的药剂成本合计约为0.25元/t。     

西部大开发是否导致了“污染避难所”?——基于直接诱发和间接传导的角度

西部大开发战略在一定程度上促进了我国区域产业转移,在给西部地区带来发展机遇的同时,是否也导致西部地区成为"污染避难所"?鉴于此,本文选取了10个具有代表性的污染密集型产业部门,以中国各省份1990—2013年的面板数据为样本,使用基于系统GMM的双重差分法,对西部大开发战略是否会诱发污染避难所效应进行了判定,并使用结构方程模型,对西部大开发战略的传导机制进行了路径分析。结果表明,西部大开发战略没有导致污染避难所,我国污染密集型产业出现了区域转移滞缓现象;西部大开发战略对污染避难所不具备显著的直接效应,但会通过环境规制强度、市场化程度、公众环保意识和劳动产出效率传导出显著的中介效应;虽然西部地区的环境规制强度、市场化程度和公众环保意识传导的污染避难所促进作用,让西部地区具备成为污染者"乐园"的可能,但西部地区相对较低的劳动产出效率起到了更明显的污染避难所抑制作用,最终导致西部地区没有沦为污染避难所。但随着西部大开发进程的深入,西部地区与中东部地区劳动产出效率差距很有可能会渐渐缩小,导致其带来的污染避难所抑制作用逐步丧失。因此,设立合理的环境规制级差,从市场化程度和公众环保意识角度改善环境友好型产业的投资环境,同时正确对待来自中东部地区的产业转移,是避免西部地区在未来成为污染避难所的关键。     

城市群雾霾污染的空间分异及动态关联研究——基于京津冀城市群的实证分析

污染治理联防联控是解决区域雾霾问题的重要手段,雾霾污染的城市联动和交互作用是雾霾区域协同治理的关键问题。本文运用探索性空间数据分析法和标准偏差椭圆方法,分析了京津冀雾霾污染的空间关联特征和空间重心转移轨迹,运用空间计量模型,测算了京津冀雾霾污染的空间溢出效应和驱动影响因素。结果表明:京津冀雾霾污染具有显著的空间集聚特征和空间异质性,雾霾污染的空间溢出效应明显,经济增长、城镇化发展、产业结构、人口密度等均对京津冀雾霾污染产生正向影响,外商直接投资对雾霾污染产生负向影响。本文从构建区域污染协同治理机制、区域产业资源的高效配置、城市空间管控等方面提出了城市群雾霾污染治理的对策建议。     

橘子皮皂化交联改性及其对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、NaOH和CaCl2处理,得到皂化交联改性橘子皮(SCOP)生物吸附剂,将其用于对重金属离子Cu2+、pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附,并研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SCOP吸附性能的影响.结果表明,重金属离子在改性橘子皮上的吸附速率快,符合准二级动力学方程;改性橘子皮对Cu2+、pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附等温线符合Langmuir方程,对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich方程,根据Langmuir方程计算对Cu2+、pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为72.73、209.80、85.84、56.18、33.80mg/g,均高于改性前.改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂.     

基于最佳聚类数的水环境生态补偿标准研究

在污染治理成本法确定生态补偿标准已有研究的基础上,对大样本重叠数据进行最佳聚类分析,以聚类后的样本数据建立拟合曲线模型,并对建立的模型方程进行统计检验,通过统计检验的方程确定为核算生态补偿标准的模型方程.同时,以河南省辖淮河流域63座城市污水处理厂数据进行实证分析,在确定最佳聚类分组后,采用SPSS软件进行曲线拟合,并对拟合的方程进行检验和选择,最终确定生态补偿标准.     

农户经营行为对农村生态环境影响研究

农户生产经营行为关系到生产资源的合理利用与配置,影响到农村生态系统保护及其可持续发展。本研究以武汉城市圈及长株潭城市群内的650个农户为有效样本,分析了农户经营行为对农村生态环境及其五种表现形式的影响。结果表明:①劳动力投入行为中收入来源、家庭人均收入对农业面源污染有显著负面影响,家庭常住人口、家庭人均年收入对生活垃圾污染分别有显著正、负面影响;②农户文化程度越高,越能认识到农村生态环境污染问题;③经营规模越大,农业面源污染越严重,而对其它四类表现形式影响不显著;④农业投资力度越大,为提高产量而会造成越严重的农业面源污染及水质污染;⑤农户经营组织行为中,有机肥施用行为会造成农业面源污染,这些未施用的有机肥又会加剧生活垃圾污染,而且有机肥使用越多,农业面源污染及水质污染也就变弱。另外,参加技术培训会降低农业面源污染和水质污染。可见,农户经营行为更多地是在影响农村生态环境中的农业面源污染、水质污染及生活垃圾污染,对空气噪音污染及工业转嫁污染的影响并不明显。     

矿山地质环境治理主体间的博弈分析

矿产资源是我国经济社会发展的重要物质基础,近几年随着矿产资源持续大规模的开采,引发了一系列矿山地质环境问题,矿山地质环境日益恶化。目前我国矿山地质环境问题已经受到了国内学者的广泛关注,然而关于矿山地质环境治理主体行为倾向的研究还十分少见。在矿山地质环境治理的过程中,中央政府、地方政府、采矿权人的行为受每一方具体行动的影响,因此本文选用博弈论的方法,分析各个治理主体在矿山地质环境治理过程中的行为倾向及其博弈关系。文章首先分析了矿山地质环境治理主体的行为倾向;其次运用混合战略博弈模型分析中央政府与地方政府以及地方政府与采矿权人的利益互动关系,并得出了混合战略纳什均衡的均衡解。研究结果表明:降低监管成本、提高监管效率、将矿山地质环境治理情况纳入中央政府对地方政府的考核指标、完善保证金制度等都能够促进矿山地质环境的有效治理。最后通过对博弈模型均衡解的分析提出了治理矿山地质环境的政策建议,以期能够提高我国矿山地质环境的治理效率。     

两型社会建设试点区农村生态环境变迁规律研究

在两型社会建设背景下,研究试点区农村生态环境变迁规律有利于实现农村经济与资源环境的可持续发展。本文以两型社会建设试点区武汉城市圈与长株潭城市群2000年至2010年数据为基础,分析了农村生态环境变迁的驱动因素,并通过运用熵值法揭示了农村生态环境的变迁规律。结果表明:①试点区农村生态环境变迁驱动因素主要包括自然因素和社会经济因素,前者包括地形地貌因子和气候变化因子,后者包括人口与生活因子、农业技术进步因子、农户生产经营因子和工业生产因子;②除地形地貌因子由于数据可获得性及其缓慢演化特点未予分析外,研究发现气候变化因子总体上对农村生态环境变迁影响较小;由于生活垃圾排放量增加人口与生活因子对农村生态环境变迁产生了负面影响;而随着现代农业发展水平的提高,农资物资的依赖性降低以及工业清洁生产的倡导,农业技术进步因子、农户生产经营因子和工业生产因子对农村生态环境变迁产生了较大的正面作用;③试点区农村生态环境质量从2000年至2004年基本保持在相同水平,而尽管在2005年十一五规划纲要提出了社会主义新农村建设,但由于存在滞后效应,直到2006年出现拐点。从2007年开始农村生态环境质量开始显著提升,同时,随着两型社会建设配套综合改革试验区的批准,两型社会建设效果得到了进一步加强并且农村生态环境质量总体上呈持续上升趋势。可见,试点区两型社会建设成效已经显现,而农村生态环境保护工作需要在此基础上加强对生活垃圾污染治理力度,同时有效保持对农资污染和工业污染的控制。