典型梅雨持续性降水事件的水汽同位素特征及其成因

梅雨期持续性强降水是江淮地区重要的灾害天气,往往给降水地区带来巨大的生命与经济损失。2016年7月1—7日,南京地区经历了一场历时7 d的典型梅雨降雨过程,本文针对此次降水事件的大气水汽稳定同位素变化特征及其成因进行相关研究。研究发现：水汽稳定同位素的变化特征与大尺度有组织对流活动和大气环流有良好的对应关系。水汽稳定同位素随时间分别呈现δ¹⁸O的“U型”演化和过量氘的波动变化,二者在不同降雨阶段的演化特征可以指示产生降雨的天气系统的移动与切换,其中水汽过量氘随时间变化的极大值和极小值转折点分别反映了低涡系统开始与结束影响研究区、冷切变线消散、槽线过境以及台风外围水汽抵达研究区的时间。结果表明：多个天气系统连续作用于研究区及其带来的不同水汽源的持续供给,是此次梅雨期降水持续维持的重要条件。     

基于CA的城市形态扩展多解模拟——以北京市东部平原区情景分析为例

构建了一个基于人工神经网络的约束型城市扩展CA模型。利用该模型,预测了北京市东部平原区在3种情景规划之下的未来50年的城市形态,为不同的城市发展模式之间的比较分析奠定基础。然后以2024年的北京东部平原区模拟城市形态为基准,从自然生态功效、社会服务功效、经济利益功效3个方面对3种规划模式进行了情景分析,从而系统的比较了3种规划模式的复合生态功效,为城市规划决策提供有力的支持。     

CaO2及H2O2类Fenton降解土壤石油烃污染

采用H_2O_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸类Fenton体系和CaO_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸类Fenton体系修复土壤石油污染,考察了氧化剂种类、氧化剂投加量、 Fe(Ⅲ)浓度和柠檬酸浓度对柴油降解效果的影响,并进一步研究比较了CaO_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸和H_2O_2/Fe(Ⅲ)/柠檬酸2种修复方式对土壤原著微生物群落变化及豌豆植株生长所带来的生态毒性效应。单因素实验结果表明:在其他条件相同的情况下,CaO_2类Fenton降解柴油效果优于H_2O_2类Fenton降解效果;柴油降解率随着氧化剂投加量、Fe(Ⅲ)和柠檬酸浓度的增大呈现先增后降的趋势。当CaO_2浓度为166.67 mmol·L~(-1)、Fe(Ⅲ)浓度为27.78 mmol·L~(-1)、柠檬酸浓度为27.78 mmol·L~(-1)时,反应24 h后,土壤中柴油降解率达到44.14%。生态毒性实验表明:CaO_2类Fenton处理后土壤微生物群落的丰富度和多样性指数均有所提高,H_2O_2类Fenton处理后均有所降低,2种处理方式均在不同程度上改变了土壤微生物群落的优势菌门构成;CaO_2及H_2O_2类Fenton处理均抑制了豌豆植株的生长,发芽率、植株干重、株高、叶绿素含量等测试指标均下降,其中H_2O_2类Fenton处理的抑制效果更为明显。进一步分析可知,CaO_2类Fenton处理技术比H_2O_2类Fenton处理技术更适用于石油污染土壤修复。     

重金属铜离子在分层土壤中的迁移机制

以重金属铜离子为研究对象,设计了包含黏土防护层、壤土运移层、竹炭(碳粉)净化层组成的复杂室内大土柱(直径Φ=280 mm)模型。在重金属铜离子运移试验研究的基础上,着重分析了铜离子在具有复杂分层结构土柱模型中的迁移规律。结果表明,黏土对铜离子的吸附阻滞作用显著高于壤土,阻滞效率在91%左右。经黏土阻滞后,碳粉净化层与壤土层自净效率约占7.5%,显著降低了模型出口铜离子残余量(可降至总量的0.45%)。对设计研究模型,试验结果充分体现出黏土吸附阻滞作用为主、碳粉净化作用为辅的显著特性。因此,如将此理念推广至地下水环境保护实践,则可简称之为"以防为主,以治为辅"的地下水环境保护理念。     

矿区生态环境遥感监测数据库系统设计与实现

以肥城矿区为背景,基于Personal Geodatabase模型构建了空间数据库,采用C#作为开发语言,借助ArcGIS Engine的控件开发了矿区生态环境遥感监测数据库系统.根据数据获取方式不同,将空间数据库分为基础地理数据库、专题数据库、实地监测数据库和表格数据库4部分,系统实现了矿区空间数据和属性数据的统一存储和管理,多时相遥感数据的对比分析,水质、土壤湿度的动态监测,矿区各类地物面积的统计分析等功能.     

决策环境风险评估的重点领域及实施建议

环境风险评估是防范决策失误对人群健康和自然环境造成严重损害的重要决策辅助手段。欧美国家由于战略环评涵盖的决策类型较多,并且不同程度地建立了公共政策评估制度,因而防范决策环境风险的能力已经大大提高。反观我国,由于决策体制机制不完善,战略环评参与综合决策的广度、深度不足,缺乏规范的政策评估制度等原因,因而防范决策环境风险的能力总体较低。为此,从贯彻落实科学发展观和依法治国基本方略的高度出发,我国急需建立决策环境风险评估机制。基于以上考虑,本文对当前正在实施的重大战略、主要规划及公共政策三类主要决策进行了系统梳理,提出了应该开展决策环境风险评估的优先领域,以及重大决策环境风险评估的实施建议。     

电-多相催化氧化法处理桉木CTMP模拟废水

提出一种基于复极性固定床反应器的有机废水处理新技术--电-多相催化氧化技术,用于桉木CTMP模拟废水的处理.以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备活性组分为氧化铜的催化剂,用于实验废水的处理.结果表明,在一定的操作条件下,E-HCR(电-多相催化体系)对鞣酸的降解效果明显好于传统的BPBC(复极性固定床电解槽).在外加电压20V、支持电解质质量浓度1000mg/L、pH值为5.35的条件下.降解初始质量浓度为100 mg/L的鞣酸,去除率大于90%.鞣酸降解前后的紫外和红外光普分析表明:鞣酸经电-多相催化氧化处理后,分于中的酚羟基显著减少,分子中的大部分苯环结构开环降解成小分子物质.研究表明所研制的催化剂对鞣酸的电化学降解有很好的催化效果.     

周年磷肥旱季集中底施对玉-稻轮作磷肥效应的影响

春玉米-晚稻水旱轮作是近年来南方稻区种植制度变化下出现的新型两熟制模式。明确两季作物间磷肥的合理分配对玉-稻轮作作物产量与磷素利用效率的影响,对玉-稻轮作养分高效与高产协同实现,及丰富对水旱轮作前后季作物养分利用关系的认识具有理论意义。采用春玉米-水稻周年轮作田间试验,根据晚稻季磷肥前移至玉米季做底肥施用的比例及周年施磷量,设置7个磷肥施用处理,分别为两季作物均不施磷(P_0)、两季作物均按常规方法施磷(P_1)、1/3晚稻季磷肥前移(P_2)、2/3晚稻季磷肥前移(P_3)、全部晚稻季磷肥前移(P_4)、全部晚稻季磷肥前移且周年总施磷量减少15%(P_5)、全部晚稻季磷肥前移且周年总施磷量减少30%(P_6),分析了不同施磷处理作物产量、磷素吸收量及磷素利用效率的变化。与P_1相比,P_3与P_4处理显著提高了晚稻花后干物质的分配比例及晚稻产量,且其周年产量分别提高了4.87%和6.74%;P_5处理晚稻产量与P_1处理差异不显著,但P_6显著降低了晚稻产量。晚稻季磷肥前移施用明显促进了玉米及晚稻对磷素的吸收,显著降低了磷素的表观盈余量。与P_1处理相比,P_2、P_3、P_4处理两季作物周年土壤磷素依存率分别减少了11.63%、26.47%与22.08%。从磷肥利用效率看,P_4处理的磷肥周年累积回收效率、农学利用效率、偏生产力及磷肥产量贡献率均显著高于P_1处理,分别提高了102.46%、194.83%、6.73%与176.16%。与P_1处理相比,P_5处理周年磷肥产量贡献率及农学利用效率差异不显著,但分别提高了其磷肥回收效率与偏生产力32.56%和58.05%。玉米季施用的磷肥对晚稻有明显的后效作用,且比晚稻季施用磷肥具有更高的磷肥利用效率。所以在春玉米免耕复种晚稻时,可将晚稻季的磷肥全部前移至玉米季施用,并可减少15%周年施磷量。     

垃圾焚烧飞灰处置与资源化利用研究进展

随着生活垃圾焚烧处理方式的不断推广,焚烧飞灰的产生量也不断增加。按照我国固体废物分类方法,焚烧飞灰属于危险废物,必须进一步处置才能进入填埋场或资源化利用。本文分析了飞灰物理化学特性,论述了常规处置技术（水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶剂提取和熔融固化等）存在的问题。将原始飞灰直接应用于水泥、混凝土或路基材料,飞灰中高含量的重金属和盐类会产生新的环境问题。飞灰水洗可以高效去除其中的可溶性盐类,水洗飞灰在焙烧后重金属的浸出浓度远低于原始飞灰烧结后的相应浓度,飞灰水洗-焙烧技术具有很好的应用前景。