基于生态效益的武汉城市圈土地利用结构优化

满足生态安全的土地利用结构优化是协调社会经济发展与生态环境间矛盾、实现土地持续利用的有效途径。以武汉城市圈为研究区,基于2002～2009年土地利用变更调查汇总数据,引入土壤有机碳储量和土地利用绿当量两个生态指标,评价了城市圈发展不同阶段土地利用结构的生态效益;并通过TOPSIS模型对历年土地利用结构生态合理度进行了评价。在此基础上,以经济效益和生态效益的最大化为目标,构建了2020年多目标优化模型,获得了符合城市圈发展需求的土地利用结构优化方案,呈现“四增三减三稳定”的数量格局,且生态效益指标和生态合理度均呈正向的发展趋势;进而提出了土地资源可持续利用的建议。研究结果对武汉城市圈土地利用总体规划修编、土地利用调控方案的优化以及土地可持续利用具有重要指导意义     

自然因素对环境空气质量的影响——以新疆昌吉市为例

本文以昌吉市为例,研究并分析了温度、风、气压三种自然因素对环境空气质量的影响.结果表明,影响环境空气质量的因素非常复杂,污染天气的形成与不利的自然气象因素密切相关.     

A Multi‐Scale Analysis of Single‐Family Residential Water Use in the Phoenix Metropolitan Area

Studies that evaluate determinants of residential water demand typically use data from a single spatial scale. Although household‐scale data are preferred, especially when econometric models are used, researchers may be limited to aggregate data. There is little, if any, empirical analysis to assess whether spatial scale may lead to ecological fallacy problems in residential water use research. Using linear mixed‐effects models, we compare the results for the relationship of single‐family water use with its determinants using data from the household and census tract scales in the city of Phoenix. Model results between the household and census tract scale are similar suggesting the ecological fallacy may not be significant. Common significant determinants on these two spatial scales include household size, household income, house age, pool size, irrigable lot size, precipitation, and temperature. We also use city/town scale data from the Phoenix metropolitan area to parameterize the linear mixed‐effects model. The difference in the parameter estimates of those common variables compared to the first two scales indicates there is spatial heterogeneity in the relationship between single‐family water use and its determinants among cities and towns. The negative relationship between single‐family house density and residential water use suggests that residential water consumption could be reduced through coordination of land use planning and water demand management.     

项目环评在化工企业厂区平面布置优化中的作用

以河南某化工企业为例,从厂区功能区划分、主要污染源分布、排水路线制定、卫生和安全防护等方面对其进行厂区平面布置合理性分析,通过分析评价各关键因素对周围环境及敏感点的影响程度大小对厂区平面布置进行适当调整和优化。由案例可知,项目环评不仅能够有效削减工业污染物排放对厂区人员和附近敏感点的影响,而且能够有效反馈厂区平面设计中存在的不足,通过优化调整降低铁路、高压线、环境敏感点跨辖区搬迁等限制条件对项目主要生产功能区布置的影响,提高企业生产中的卫生安全和风险防护水平,降低企业环保投入,实现经济和环保效益协调发展。     

基于生物质能的芒属（Miscanthus）植物碳动态和收支研究进展

生物质能（Biomass energy）是最为广泛的可再生能源，其中多年生芒属C4植物（Miscanthus）由于具有巨大碳固定能力而成为潜力巨大的生物质能植物。中国是芒属植物芒草起源中心，但相对于欧洲国家应对能源危机和温室效应而采取的芒草研究与应用来说，仍处于起步阶段。我国长期以来传统的草地利用模式，决定了在南方草地的研究显著少于北方，近年来芒草在华南地区的运用研究集中于生态修复，对草本植物群落基于生态系统水平的 CO2气体交换能力的研究仍然相当缺乏，在二氧化碳浓度持续增长及全球变暖背景下，生物质能植物及其碳汇功能的相关研究尤显重要。我国南方近6700万hm2退化丘陵草坡急待恢复或处于恢复中，草坡地芒属植物符合生物质能植物标准，施肥少，害虫少，农药输入少，能够有效地利用光、水等自然资源。考虑到C4植物具有比C3植物更强的光合作用能力，高光能利用率C4芒属植物的碳固定能力及能源潜力值得重视，但缺乏科学的碳动态和碳收支评估。综述了国内外芒草生物量特征与生物质能潜力研究现状，重点论述芒属植物生态系统水平的碳动态和收支能力研究，探讨了系统水平更客观评估芒属碳源汇（Carbon sequestration）功能的方法，基于生物量过程的研究结果及华南地区草坡研究历史和现状，为草坡地生物质能的合理开发利用提出了相关对策，强调在我国南方开发和利用芒属植物资源具有重要能源价值和经济、环境效益。     

Co-metabolic transformation of the neonicotinoid insecticide imidacloprid by the new soil isolate Pseudoxanthomonas indica CGMCC 6648

A new imidacloprid (IMI) degrading bacterium Z-9 (deposited number CGMCC 6648) was isolated and identified as Pseudoxanthomonas indica by 16S rRNA gene analysis. Two metabolites were identified as olefin and 5-hydroxy IMI by liquid chromatography-mass spectrometry and nuclear magnetic resonance analysis. P. indica CGMCC 6648 degraded 70.1% of IMI (1.22 mmol L^?1) and formed 0.93 mmol L^?1 5-hydroxy IMI and 0.05 mmol L^?1 olefin IMI in 6 days and in the presence of 100 mmol L^?1 glucose. The half-life of IMI degradation was 3.6 days. P. indica CGMCC 6648 transforms IMI via a co-metabolism mechanism and different carbohydrates have significant effects on 5-hydroxy IMI formation, whereas different organic acids have substantial effects on olefin IMI production. Lactose is the best co-substrate for IMI degradation and 5-hydroxy IMI formation with 0.77 mmol L^?1 degraded and 0.67 mmol L^?1 formed in 48 h, respectively. Pyruvate is the best co-substrate for olefin IMI formation with 0.17 mmol L^?1 produced in 96 h for all carbon sources tested. Pyruvate significantly stimulates the conversion of 5-hydroxy IMI to olefin IMI, whereas glucose slightly inhibits this reaction. P. indica CGMCC 6648 rapidly degrades IMI and forms olefin IMI, which may enhance its potential for biodegradation of IMI and increase its insecticidal activity, which can decrease the IMI dosage required.     

大型锅炉房的噪声监测与治理

对大型锅炉房(燃煤、燃气、燃油)的噪声源进行测试分析．给出了隔声、吸声、消声量的计算公式．同时针对燃煤、燃油、燃气锅炉房的噪声污染．采取了不同的治理措施．取得了较好的治理效果。     

活性污泥对四环素的吸附性能研究

通过批量平衡法研究了四环素在活性污泥上的吸附行为.结果表明,污泥混合液浓度和四环素初始浓度对吸附平衡时间、污泥吸附量和污泥吸附率均有较大影响.伪二级反应动力学模型较伪一级反应动力学模型更符合本吸附实验.在10、25℃条件下,四环素在活性污泥上的吸附行为较符合Langmuir模型,最大吸附量分别是31.14、70.95 mg.g-1;在40℃下,符合Henry模型.应用D-R模型判定吸附类型,10℃(平均吸附能为9.13 kJ.mol-1)下,化学吸附占主导;40℃(平均吸附能为7.07 kJ.mol-1)下,物理吸附占主导.温度升高,污泥对四环素的吸附能力增大.离子交换是四环素在活性污泥上吸附的一种机制.四环素的初始浓度为5、10、20 mg.L-1,钠离子浓度由0 mol.L-1增加到0.1 mol.L-1时,吸附量分别下降15.32%、15.00%、20.12%.当pH在5～10之间时,pH为6的条件下污泥对四环素的吸附量最大.     

不同煅烧温度制备的Mn、N掺杂TiO2光催化性能研究

以MnSO4·H2O为锰源,尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备不同锻烧温度的纯TiO2、Mn-TiO2及Mn-N-TiO2光催化剂,利用X射线衍射、紫外-可见光漫反射光谱及电子自旋共振等技术对样品形貌和结构进行表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察不同锻烧温度对其光催化活性的影响.结果表明,Mn、N成功掺入TiO2后,有利于提高光催化剂的热稳定性,抑制锐钛矿相向金红石相转化,且光吸收拓展到可见光区域.Mn、N共掺杂样品比单Mn掺杂样品具有更高的光催化活性,400℃下锻烧的Mn-N-TiO2在可见光下对罗丹明B的降解具有最高的光催化活性,光照2h降解率达到100%.高温锻烧Mn-N-TiO2和Mn-TiO2样品在紫外光照射30min后对罗丹明B的降解率在90%以上.     

有机粘土疏水性吸附过程的分子模拟:烷基碳原子数和有机物logK_(ow)的影响

基于从分子尺度上解析改性剂烷基碳原子数和有机物疏水性对有机粘土吸附能力的影响机制,以从头算的量子化学计算方法(MP2/6-31g(d))模拟了有机粘土在水溶液中的吸附过程.通过计算吸附前后几何构型、能量、化学键和电荷分布等参数的变化,分析了影响有机粘土疏水性吸附的关键因素,并对疏水性吸附作用力的化学本质进行了初步探讨.计算结果表明,烷基碳原子数增加对提高有机物吸附能的作用并不显著,长链烷基提高有机粘土吸附容量的真正原因在于其可提供更多的有机物吸附位.有机物的疏水性(以正辛醇-水分配系数logKow表征)是影响疏水性吸附过程的关键因子,水分子的引力作用对疏水性吸附具有决定性影响,理论上解释了普遍存在的有机物吸附量与logKow呈正相关的实验现象.疏水性吸附力的作用前提是有机物为疏水性,即当水分子的引力作用较弱时疏水性作用力才可以表现出来;而对于亲水性有机物,疏水性吸附力会被水分子的引力所抵消,吸附强度减弱.模拟红外光谱和电荷分布结果表明,吸附前后无化学键断裂和电子得失的发生,只有原子电荷密度的微小变化,据此推测疏水性吸附力以分子间弱相互作用力——London色散力为主.