北京城市热岛的定量监测及规划模拟研究

为定量地评估北京城市热岛现状并预测未来北京城市热岛发展趋势,分别采用气温资料、遥感资料和城市规划资料进行了研究分析。对北京20个气象台站按照台站距离城市中心的距离划分为远郊、近郊和城市三类,分别计算三种类型站点经过海拔订正后的年平均气温,利用1971-2012年城市站和远郊站的年平均气温差值估算北京气温热岛的时间变化;利用1987-2012年的NOAA/AVHRR和Landsat-TM两种不同分辨率的卫星资料,采用定量化的指标--地表热岛强度和热岛比例指数分别估算了不同时期北京地区和城六区热岛强度和范围,并对北京平原地区的城市热岛状况进行了评估;利用2020年的北京城市规划土地利用资料,结合2008年的城市热岛现状监测结果对2020年的北京热岛状况进行了模拟分析。研究结果表明,北京城市的气温热岛与遥感监测地表热岛在时间变化趋势上具有一致性,不同分辨率卫星资料监测地表热岛在时空分布上也具有一致性。其中1971-2012年,以年平均气温计算的北京城市热岛强度增温率为0.33℃·（10 a）-1,近5年（2008-2012）平均热岛为1.12℃。遥感监测结果显示1987-2001年北京地区的热岛持续增强,2001年之后由于北京申奥的成功进行了大面积的旧城改造和绿化,使得城市热岛强度和范围在2004年和2008年有所降低,2008年之后城市热岛继续向东、南和北方向扩展,并出现了中心城区热岛与通州、顺义、大兴、昌平热岛连成片的趋势,到2012年城六区热岛面积百分比已从1990年的31%增加到77%。由热岛比例指数确定的北京各区县热岛强度排名前三分别是城区、海淀和丰台,延庆县最低。对2020年城市规划图热岛模拟结果显示北京热岛已由“摊大饼”演变为“中心＋周边分散”模式,中心城区热岛强度和范围明显减弱,周边广大远郊区将出现分散?     

零价锌降解四氯乙烯的反应动力学模型研究

对零价锌(Zn(0))降解四氯乙烯(PCE)进行批实验,在假设各化学反应符合准一级反应的前提下,建立了多级链式平行反应数学模型,并使用混合函数遗传算法进行了动力学参数的反演.结果表明,在106h后残留物基本上为C2H4和C2H2.计算显示,氯代烃的反应活性大小为C2Cl2＞C2HCl＞t-DCE(反二氯乙烯)＞1,1-DCE(1,1-二氯乙烯)＞TCE(三氯乙烯)＞c-DCE(顺二氯乙烯)＞PCE;在4条重要的反应路径中,最重要的是PCE→TCE→t-DCE→C2H2→C2H4和PCE→C2Cl2→t-DCE→C2H2→C2H4;最终94.77%的PCE转化为C2H4,5.23%的PCE转换成了氯乙烯(VC).     

矿业城市资源集聚开采环境后效与持续发展

本文对煤炭资源集聚开采产生的环境效应进行系统分析,分别指出煤炭集聚开采地区不同土地利用类型的持续利用方向,强调加强矿区生态修复,改善城市景观.减轻人类活动强度,促进资源持续利用,促进区域生态平衡和环境改善.     

宁夏40年灾害性冰雹天气分析

利用1961-2000年5-9月常规地面观测资料及相应时段的NCEP／NCAR逐日全球再分析资料，分析了宁夏灾害性冰雹天气的时空分布和环流特征，然后对74次有灾情记录的冰雹天气过程的环流背景、影响系统等进行了合成对比分析。结果表明：宁夏冰雹主要分布在南部六盘山区和北部贺兰山区，集中出现在6-7月；冰雹发生于“西高东低”环流背景下；产生冰雹天气主要有平直气流、两槽一脊、一槽一脊和一脊一槽等4种环流形势；影响系统主要有切变线、低涡和冷槽，这几种系统往往是共同作用、共同影响的；同时也表明，在不同的环流背景下，不同影响系统造成的冰雹天气落区有较大的差异。     

青藏高原东北侧局地冰雹最大雹径识别方法

以3D-Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,用垂直累积液态含水量的理论模式计算雹云单体在降雹过程中的VIL,再用MAX函数逐个提取最大VIL(简称:VILmax),采用统计和回归处理技术,对2004~2006年5~8月青藏高原东北侧局地雹云单体的VILmax与对应地面冰雹最大雹径(简称:Rmax)之间的关系进行详细分析。结果表明,青藏高原东北侧局地冰雹Rmax与对应单体VILmax之间存在明显的正相关关系。     

壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体处理效果的研究

研究了壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体中浊度和蓝藻的去除效果。结果表明:(1)在室内模拟实验中,综合叶绿素a的去除率和去除速率来看,较适宜的改性硅藻土投加量为50mg/L。在此投加量下,室内模拟实验中浊度去除率达到91.50%,叶绿素a去除率达到98.10%;(2)在原位实验中,投加改性硅藻土也能有效去除浊度和叶绿素a,表、中、下层3层水体的最终浊度去除率分别达到82.41%、79.09%、72.82%,叶绿素a去除率分别为92.43%、87.17%、65.62%。(3)无论在室内模拟实验还是原位实验中,投加改性硅藻土后水体的浊度去除和叶绿素a去除均呈现出显著的相关性(p0.01),即两者的去除具有一定的同步性。     

农用污泥中铜的生态安全阈值研究

本论文采用污泥和土壤外源铜的活性差异系数法研究了农用污泥中铜的生态安全阈值。首先通过比较确定不同土壤条件下污泥中铜和水溶性铜的活性差异的系数,然后利用系数法得到相应土壤条件下污泥铜HC5值(即能够保护95%物种的浓度),并建立了土壤理化性质参数与污泥铜HC5值的量化关系和预测模型。最后与我国现行污泥农用标准值进行了比较,提出了修改建议。结果表明,土壤中来源污泥的铜活性均值约为来源水溶性盐的40%左右。土壤阳离子交换量(CEC)是影响土壤中污泥源铜的毒性的主控因子,可影响污泥铜HC5值变异的84.6%,而土壤pH值和有机碳含量(OC)分别可影响污泥铜HC5值变异的8.4%和1.8%。基于土壤pH、OC和CEC的三因子模型进行预测优于基于土壤pH和CEC的两因子模型,其相关性达到94.8%。与模型预测值相比,我国现行污泥农用标准GB4284-84与CJ/T309-2009中对铜限值的规定均存在着不同程度的保护不足或保护过度问题。     

4A沸石去除水中Pb~(2+)的研究

在静态条件下,研究了4A沸石对废水中Pb2+的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素。实验表明:当温度为30℃,废水pH为5~6,0.01 g4A沸石对100 mg/LPb2+溶液10 mL吸附20 min,Pb2+的去除率可达到99%以上。在实验研究条件下,4A沸石对Pb2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数为0.9819和0.9998。经计算,4A沸石对Pb2+的饱和吸附量为125 mg/g。4A沸石吸附水中Pb2+,达到吸附平衡的时间较短;溶液pH值的变化对吸附效果影响不显著;温度从室温略微升高,Pb2+的去除率略有增大。吸附在4 A沸石上的Pb2+可回收利用,处理后的4A沸石可以再生,且重复使用性能较好。     

海面溢油样品指纹解析

在2010年7月16日大连输油管道爆炸事故发生后,在24 h内分别于事故油罐、不同海面厚油膜区域采集原始油样及溢油样品;采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对样品中的生物标志物进行检测,通过生物标志物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志物特征比值进行评价和筛选,并对溢油样品的指纹特征和风化规律进行解析.溢油样品的分析结果表明,在多种因素共同作用的不超过24 h的短期风化过程影响下,筛选排除的生物标志物比值均为国标GB/T 21247—2007中建议的nC17/Pr、nC18/Ph特征比值.化学消油剂与生物消油剂的盲目使用,有可能导致溢油指纹特征的显著变化.     

东北地区生态环境态势及其可持续发展对策

阐述了东北地区存在的主要生态环境问题,分析了未来发展趋势,并从可持续发展视角提出了相关对策。研究表明,东北地区可采森林资源枯竭,荒漠化严重,黑土质量退化,湿地萎缩,城市河段水质污染严重,大城市大气污染严重,部分地区酸雨问题突出,资源型城市矿山环境问题严重;而受全球环境变化影响、振兴东北政策驱动以及某些新的污染问题的凸显,未来东北地区生态环境仍存在恶化趋势。今后须结合东北地区实际,完善生态环境监测体系,加强科学系统研究;加大技术创新力度,大力发展循环经济;转变经济增长方式,推进产业结构优化升级;营造绿色文化,加强基础制度建设;实施重大工程措施,加大生态环境保护与恢复力度。从总体上促进生态环境可持续发展,保障老工业基地全面振兴。