Quantifying the Effect of Ecological Restoration on Soil Erosion in China’s Loess Plateau Region: An Application of the MMF Approach

Land degradation due to erosion is one of the most serious environmental problems in China. To reduce land degradation, the government has taken a number of conservation and restoration measures, including the Sloping Land Conversion Program (SLCP), which was launched in 1999. A logical question is whether these measures have reduced soil erosion at the regional level. The objective of this article is to answer this question by assessing soil erosion dynamics in the Zuli River basin in the Loess Plateau of China from 1999 to 2006. The MMF (Morgan, Morgan and Finney) model was used to simulate changes in runoff and soil erosion over the period of time during which ecological restoration projects were implemented. Some model variables were derived from remotely sensed images to provide improved land surface representation. With an overall accuracy rate of 0.67, our simulations show that increased ground vegetation cover, especially in forestlands and grasslands, has reduced soil erosion by 38.8% on average from 1999 to 2006. During the same time period, however, the change in rainfall pattern has caused a 13.1% ± 4.3% increase in soil erosion, resulting in a net 25.7% ± 8.5% reduction in soil erosion. This suggests that China’s various ecological restoration efforts have been effective in reducing soil loss.     

利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖

以多年期赤泥和煤矸石为主要原料,分析了其化学成分和物性特征,通过设计不同的原料配比和烧结温度,探讨其最佳工艺条件以及各种参数指标,试图为赤泥的大宗化利用提供一种新的途径。实验结果表明最佳工艺条件为:多年期赤泥与煤矸石质量比为20∶80,成型压力为6 MPa,烧结温度为1 100℃左右保温2 h。烧结砖体"泛霜"现象基本消失,抗压强度为12.18 MPa、吸水率为21.6%,满足国家粉煤灰普通烧结砖GB5101-2003中的要求。     

沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶

以富含蛋白质的蓝藻作有机氮源进行微生物发酵生产蛋白酶,为蓝藻的资源化利用提供一条新途径。采用单因素实验,研究了影响沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的培养基主要成分。结果发现,在实验范围内,沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的最佳碳源是蔗糖,最佳速效氮源是尿素,最佳金属离子(盐)是ZnSO4,最佳产酶促进剂是吐温80。在单因素实验中,发酵上清液的蛋白酶活最高可达到941 U/mL,而且发酵周期短,发酵培养18 h即可达到最高酶(活)值。     

Polyfluorinated compounds in the atmosphere along a cruise pathway from the Japan Sea to the Arctic Ocean

Neutral polyfluorinated alkyl substances (PFASs) were measured in high-volume air samples collected on board the research vessel Snow Dragon during the 4th Chinese National Arctic Expedition from the Japan Sea to the Arctic Ocean in 2010. Four volatile and semi-volatile PFASs (fluorotelomer alcohols (FTOHs), fluorotelomer acids (FTAs), perfluoroalkyl sulfonamides (FASAs), and sulfonamidoethanols (FASEs)) were analyzed respectively in the gas and particle phases. FTOHs were the dominant PFASs in the gas phase (61-358 pg m⁻³), followed by FTAs (5.2-47.9 pg m⁻³), FASEs (1.9-15.0 pg m⁻³), and FASAs (0.5-2.1 pg m⁻³). In the particle phase, the dominant PFAS class was FTOHs (1.0-9.9 pg m⁻³). The particle-associated fraction followed the general trend of FASEs > FASAs > FTOHs. Compared with other atmospheric PFAS measurements, the ranges of concentrations of ∑FTOH in this study were similar to those reported from Toronto, north America (urban), the northeast Atlantic Ocean, and northern Germany. Significant correlations between FASEs in the gas phase and ambient air temperature indicate that cold surfaces such as sea-ice, snowpack, and surface seawater influence atmospheric FASEs.     

8种植物床人工湿地脱氮除磷的研究

分别以水葫芦、西洋芹、空心菜、水芹、混合种(黄菖蒲、千屈菜、再力花)、千屈菜、再力花、黄菖蒲等植物床构建潜流人工湿地,研究其对生活污水氮、磷的净化功能及其去除率与水力停留时间(HRT)的变化规律。结果表明,各种植物床对TN、TP的去除率随HRT的延长而增加,不同植物床的脱氮除磷效果是不同的。千屈菜植物床对TN的去除效果最好,HRT为3d时,TN去除率为56%;HRT为6d时,TN去除率达77%。再力花植物床对TP的去除效果最好,HRT为3d时,TP去除率达78%;HRT为6d时,TP去除率达96%。其他植物床也有较好的脱氮除磷效果。各种植物床处理后出水TN、TP均较低,HRT为3d时,出水TN均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准规定的限值(15mg/L),出水TP均低于GB 18918—2002二级标准规定的限值(3mg/L);7种植物床构建的潜流人工湿地(水葫芦的数据丢失)对TN、TP的去除均满足一级反应动力学方程,且相关性显著。     

南苕溪支流锦溪水质时空变化特征分析

综合运用灰色聚类法、综合污染指数法、等级聚类法就南苕溪支流锦溪近年水质时空变化特征进行分析。结果表明,锦溪入青山水库断面水质2005—2009年逐年改善,2007年后达到灰色聚类等级Ⅲ类水质要求;2009年秋季至2010年夏季期间秋、冬两季的污染程度高于春、夏季节;枯水期综合污染指数最高,但TN、TP污染分指数在丰水期最高,表明污染源中面源污染已占相当比例。空间变化方面从玲珑桥到江桥锦溪水质的综合污染指数不断提升,到江桥时达到极值13.25,锦溪末端三眼桥断面水质较江桥断面有所改善;SPSS空间聚类分析可分为轻污染区(从玲珑桥到冬韵桥)、重污染区(从群利桥到江桥)和中度污染区(从江桥到三眼桥)。锦溪上游农业区对河水中的COD、TN和TP的贡献率分别为66%、54%和49%,农业面源污染已成为制约锦溪水质改善的主要因素。     

面向矿山废弃地复垦的炉渣污泥人工土壤的理化特性

通过添加不同比例的燃煤电厂粉煤灰和炉渣对城市污泥进行钝化,配制成不同灰渣比例的人工土壤,对人工土壤的pH、电导率、养分含量、重金属含量以及持水、渗水性能进行了研究。结果表明,污泥人工土壤pH介于7.5～8.0之间,属于弱碱性土壤;电导率变化范围为2.93～3.71 mS/cm,表明盐分含量较高。污泥人工土壤中有效态养分含量随炉渣比例提高而增加,所有配比人工土壤有机质和有效磷、速效钾的含量达到高肥力水平。人工土壤中Cd、Ni、Pb、Cu、Zn含量均明显低于国家农用标准(GB 4284-84、GB 8173-87)。粉煤灰渣对污泥中有效态Cd、Ni、Pb和Cu有钝化作用,使其向无效态转化,对Zn则有活化作用。炉渣对Cd、Ni的钝化作用要优于粉煤灰,而粉煤灰对Pb、Cu的钝化作用要优于炉渣。添加炉渣提高了污泥人工土壤水分的蒸发量,减弱了人工土壤的持水能力,但加入炉渣使人工土壤的渗透系数显著增加,提高了其渗水性能。     

植物床-沟壕系统的藻类捕获功能

采用原位实验验证植物床．沟壕系统的藻类捕获功能。结果表明：该系统能够有效拦截和捕获源水藻类。在水力梯度驱动下,约35％源水进入高位小沟流经植物床内部根孔结构而汇至低位小沟。低位小沟内叶绿素a（Chl-a）浓度显著低于高位小沟（P=0．0239）,其降低比例为11．1％。以植物床．沟壕系统为结构形式的根孔净化区其出水Chl-a浓度较源水整体下降了27．0％。估算该片根孔净化区捕获藻类鲜生物量约122kg／d。石臼漾湿地共含根孔净化区11片,按供水25万t／d计,估算捕获藻类鲜生物量约1100kg／d。     

基于模糊聚类的中国分省碳排放初步研究

探索低碳发展的道路,既要注意到发展模式的普适性,也要考虑模式的适应性.在中国,从1980年开始CO2的排放总量就不断上涨.但是由于地区之间经济发展水平、生活水平以及环境状况之间存在很大差异,沿海与内陆、东中西部碳排放的驱动因素差异较大,因此在实施低碳发展时,必须考虑影响区域碳排放驱动因素的差异,从而有针对性地制定减排策略.本文从环境经济学角度出发,基于碳排放的驱动因素,利用Kaya模型研究分析例如影响中国碳排放的主要因素--人口、人均国民生产总值和单位国民生产总值碳排放量,并将此三项指标作为模糊聚类指标,将中国按碳排放驱动因素分为4大区域,并针对各区域提出实现低碳发展的相关政策建议.最后,本文对应用该方法将中国按照碳排放驱动因素进行区划的优点与不足做了进一步的讨论.     

青海省限制开发区人口容量研究

对主体功能区划分后,必然会由此突现一些问题,其中合理的人口容量就是亟待解决的关键问题之一。青海省地处青藏高原东北部,是连接青藏高原,西北地区及华中地区的重要区域,其区域内有三江源等重要的生态功能区,该区域的生态建设和经济发展具有很重要的意义。尤其是在青海省内限制开发区面积较大,其发展更有着举足轻重的作用。本文以青海省主体功能区的划分为基础,借鉴相关的研究成果,利用适度人口容量的PRE预测方法,预测并讨论青海省限制开发区的适度人口容量,分析了适度人口容量和该地区可持续发展的关系,提出了人口迁移的意见,将对青海省主体功能区的形成和发展有一定的借鉴和帮助。