Regime shifts and resilience in China’s coastal ecosystems

Regime shift often results in large, abrupt, and persistent changes in the provision of ecosystem services and can therefore have significant impacts on human wellbeing. Understanding regime shifts has profound implications for ecosystem recovery and management. China’s coastal ecosystems have experienced substantial deterioration within the past decades, at a scale and speed the world has never seen before. Yet, information about this coastal ecosystem change from a dynamics perspective is quite limited. In this review, I synthesize existing information on coastal ecosystem regime shifts in China and discuss their interactions and cascading effects. The accumulation of regime shifts in China’s coastal ecosystems suggests that the desired system resilience has been profoundly eroded, increasing the potential of abrupt shifts to undesirable states at a larger scale, especially given multiple escalating pressures. Policy and management strategies need to incorporate resilience approaches in order to cope with future challenges and avoid major losses in China’s coastal ecosystem services.

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The online version of this article (doi:10.1007/s13280-015-0692-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

APSFZn在富营养化湖泊型水体中的应用

采用复合共聚法制备一种新型无机高分子絮凝剂凹凸棒-聚硅酸铁锌(APSFZn),并应用于富营养化湖泊型原水的实验研究。考察了水体p H、投加量、搅拌强度影响因素对絮凝效果的影响。研究表明,APSFZn具有较宽的p H使用范围。当p H为7.6、投加量为20 mg/L、搅拌强度为快搅速度200 r/min,快搅时间2 min,慢搅速度50 r/min,慢搅时间15 min时,APSFZn絮凝剂对Chl-a、CODMn、TP和TN的去除率分别为91.57%、87.11%、93.48%和48.98%。与传统絮凝剂PAC、PFS、PSFZn对比,APSFZn的絮凝效果明显优于传统絮凝剂。该絮凝剂制备简单、具有良好的稳定性和絮凝特性、工艺无二次污染,将APSFZn应用于富营养化湖泊型原水具有良好的絮凝效果。     

声凝并联合雾化预处理及其在过滤除尘中的应用

根据声凝并理论和雾化湿式除尘理论,建立了燃煤飞灰在声场联合雾化加湿作为预处理的过滤式除尘实验装置。分别在声场、雾化加湿、声场与雾化加湿相结合3种预处理条件下进行实验,确定合适的加湿量范围,得出不同条件下燃煤飞灰的去除效果。在声场联合雾化加湿条件下,分别研究了声压级和雾化加湿量对飞灰的去除率的影响。结果表明,声场和雾化加湿联合作用能有效提高燃煤PM2.5去除率。以声场联合雾化加湿作为预处理进行过滤除尘实验,结果表明,虽然对高效滤料的除尘效率提高作用有限,但是该预处理可减轻滤袋负荷,有效延缓压差增长,降低清灰频率。由于采用表面覆膜滤材,加湿量控制得当可避免产生"糊袋"现象。     

二龙山水库水体变色原因初探

在对2005年7月至2006年5月二龙山水库相关水质指标进行监测分析的基础上,评价了水库的总体水质,鉴定和检测了水库的藻类和藻毒素,探讨了水库水体变色的原因。研究结果表明,二龙山水库总体水质为V类和劣V类,为中度污染和重度污染,主要污染物为总氮和总磷,已呈现富营养化状态,可能诱发水库水华的发生。水体的富营养化和铜绿微囊藻等藻类的大量繁殖是水库水体变色的主要原因。     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的时段变化及其气候影响因素分析

利用耦合等离子体发射光谱测试技术(ICP-AES)对松嫩平原西部2003年7月到2004年5月间获得的大气总悬浮颗粒物(TSP)样品进行了元素分析,并结合气象资料和TSP质量浓度,初步确定了碱尘活动年际内的演变规律及其主要控制因素.结果表明,TSP质量浓度的高峰时段是早春,其元素总体浓度亦高于其它时段,其中Na元素浓度具有明显的高值,表明碱尘在该时段为TSP的主要成分;晚春时段区域沙尘影响加强,很难监测本地碱尘活动;夏季,碱尘的3种重要元素(Na、Ca、K)含量增加,表明夏季有碱尘活动,与TSP浓度偏高吻合;秋季,碱尘和区域沙尘的活动均减弱.影响碱尘活动的气候因子主要是风力、降水量、温度、日照和湿度,但不同时段其主导作用不同.     

焦化场地典型多环芳烃类污染物精细化风险评估

为准确评估多环芳烃(PAHs)污染土壤对人体的健康风险,解决目前基于总量风险评估导致土壤PAHs修复目标值过严的问题,采用德国标准研究院颁布的生物可给性测试方式研究了石家庄某焦化厂土壤中苯并[b]荧蒽(BBF)、苯并[k]荧蒽(BKF)、苯并[a]芘(BAP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IPY)和二苯并[a,h]蒽(...     

Observation of atmospheric nitrous acid with DOAS in Beijing, China

Measurements of nitrous acid （HONO） and nitrogen dioxide （NO2） in Beijing City have been performed by means of a developed differential optical absorption spectroscopy （DOAS） system based on photodiode array （PDA）, during the autumn of 2004. HONO and NO2 were simultaneously identified by their characteristic absorption bands in the spectral region between 337 nm and 372 nm with high sensibility and time resolution. The concentrations of HONO exhibit obviously diurnal variation with a nocturnal maximum and a daytime minimum. The highest HONO value up to 11.8 μg/m^3 was observed during the night of 2/3 September. Possible sources of the observed HONO were discussed. Good correlation to NO2 indicates that NO2 is a main source component. The measurement also shows direct emission of HONO is an imnortant source in strongly polluted urban area.     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

挣扎与妥协:农村家庭缘何陷入能源贫困“陷阱”

生活能源改进是实现农村低收入家庭福利提升的关键环节之一,而资产的贫困为能源的消费造成了约束,使低收入农户难以实现能源的改进以脱离贫困现状。该文借助"贫困陷阱"的定义,将这种受制于资产贫困的能源使用困境称为能源贫困"陷阱",并从农户心理视角考察了低收入家庭更容易陷入能源贫困的原因。基于2015年中国综合社会调查(CGSS)数据,对能源贫困线进行了重新计算,认为我国现阶段农村能源贫困线应为户均600 kgce/a,并发现不论在任何能源贫困线下,收入偏低农户的能源贫困发生率、能源贫困深度和强度均远高于中高收入农户。基于此,该文同时从消费量和消费倾向两个方面估计了家庭经济状况对能源贫困的影响,结果表明:相对于中高收入农户,收入偏低农户的能源消费呈现出"既未省钱又未增效"的非经济理性特征,其能源消费负担实际更重,而消费结构却更为低效。进一步地,运用中介效应模型对这一非经济理性决策进行了解释,考察了心理因素在能源贫困"陷阱"形成中的作用,结果发现:收入偏低农户更容易表现出消极心理状态,负面的情绪和对未来的悲观预期使其在能源决策中更倾向于选择传统能源,而不愿做出能源改进的尝试。这种消极心理在一定程度上反映了收入偏低农户在能源改进中主观能动性的缺乏。正如"扶贫先扶志",政府在推行因地制宜的能源政策、开展能源基础设施建设的同时,也应该加强对贫困农户的情感帮扶,以使其产生尝试改进能源的内生动力。     

肥煤自燃全过程热动力学特征参数研究

实验测定了林西矿肥煤样品30~900℃煤自燃全过程热动力学特征参数,得出:TG/DTG曲线显示煤样DTG初始临界温度45℃,干裂温度122℃,活性温度195℃,增速温度265℃,质量极大值温度342℃,着火温度465℃,最大热失重速率温度515℃和燃尽温度690℃;DSC曲线显示,煤样初始放热温度60℃、最大热释放速率温度511℃。结合TG-DTG-DSC曲线综合分析可知,煤温达到510℃左右时煤样反应最剧烈。由煤自燃标志气体测定实验系统得出:煤温130℃后CO,CO 2释放量迅速增加,210℃增加速度下降;CH 4,C 2 H 6含量变化具有规律性且两者变化相近;C 2 H 4出现温度为130℃;C 2 H 4/C 2 H 6比值在190~350℃有较强的规律性,呈上升趋势且上升速度较快;350℃之后,CH 4,C 2 H 6,C 2 H 4体积分数均开始急剧增大;C 2 H 4/CO与C 2 H 4/CO 2变化趋势大致相同,在130~350℃时缓慢增长,达到350℃后比值呈指数形式上升。经拟合曲线,得到活化能的3个突变点温度:70,180,220℃,其中180℃与交叉点温度相吻合。通过以上研究,得到了肥煤自燃全过程的热力学特征参数,为实际生产中防治煤自燃提供了理论依据。