Identifying Determinants of Nations' Wetland Management Programs Using Structural Equation Modeling: An Exploratory Analysis

Integrated management and policy models suggest that solutions to environmental issues may be linked to the socioeconomic and political characteristics of a nation. In this study, we empirically explore these suggestions by applying them to the wetland management activities of nations. Structural equation modeling was used to evaluate a model of national wetland management effort and one of national wetland protection. Using five predictor variables of social capital, economic capital, environmental and political characteristics, and land-use pressure, the multivariate models were able to explain 60% of the variation in nations' wetland protection efforts based on data from 90 nations, as defined by level of participation in the international wetland convention. Social capital had the largest direct effect on wetland protection efforts, suggesting that increased social development may eventually lead to better wetland protection. In contrast, increasing economic development had a negative linear relationship with wetland protection efforts, suggesting the need for explicit wetland protection programs as nations continue to focus on economic development. Government, environmental characteristics, and land-use pressure also had a positive direct effect on wetland protection, and mediated the effect of social capital on wetland protection. Explicit wetland protection policies, combined with a focus on social development, would lead to better wetland protection at the national level.     

城市污泥的高温好氧消化及动力学参数分析

高温好氧消化工艺是稳定化处理污泥的新工艺。文章分别研究了不同污泥类型(初沉泥、二沉泥)分别在高温(45℃、58℃)条件下的稳定化效果及动力学参数。结果表明,在45℃条件下,二沉泥在10d内达到稳定,而初沉泥需要15d;反应温度从45℃提高到58℃有利于二沉泥降解,而不利于初沉泥降解;VSS的动力学拟合曲线相关性好于TSS的拟合曲线。对于不同的污泥类型,二沉泥的拟合曲线相关性高于初沉泥;在相同停留时间条件下,初沉泥的衰减常数kd值随温度的增加而增加;在相同温度条件下,二沉泥kd值不随停留时间的延长而增加,在58℃时二沉泥的kd值还有所下降。说明二沉泥能立即被用作碳源,而初沉泥则不能。     

毛细压力法对水处理滤料亲油亲水比的研究

基于Washburn方程,定义了滤料的亲油亲水比(LHR),利用毛细压力法测定了果壳、锰砂、陶粒、石英砂和瓷砂的润湿速率,计算了LHR值,并对滤料的表面微观结构进行了研究.实验表明,直线拟合程度较好,结果重现性较高.实验方法可行.数据可靠.其中果壳的LHR值最大,达到66.87,表现出了最强的亲油性,其次是锰砂、陶粒、石英砂,三者的亲油性略好于瓷砂,其LHR值分别为1.24、1.22、1.16和0.80,与XPS和FTIR分析结果一致,证实了滤料LHR值的差异主要取决于滤料表面微观结构的不同.     

大城市郊区农户弃耕行为及影响因素分析——以广州番禺区农户调查为例

利用广州市郊番禺区426家农户调查数据,分析大城市郊区农户弃耕类型及原因,构建包括农户个人条件、家庭状况、农地资源特征、农户意愿、村镇经济状况、区位条件在内的Logistic模型,分析农户主动弃耕的影响因素。研究表明:①番禺区农户弃耕比例不高,为36.85%,其中主动弃耕占85.26%,被动弃耕占14.74%,但农户弃耕意愿强烈,有41.78%的农户期待弃耕;②农户主动弃耕后主要将农地经营权流转,农地依然保持耕作状态,被动弃耕的农户均为失地农民,从而被迫弃耕;③家庭农业劳动人口少、弃耕意愿强烈、农地暂未被征用、家庭收入来源多、农地转出意愿强、距市中心近、所在村镇第二三产业发达、土地质量较好及距主干道较近的农户弃耕可能性最大。     

聚偏氟乙烯共混改性膜对Cu2+吸附性能的研究

应用热诱导聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚偏氟乙烯(PVDF)共混改性膜,采用XPS、XRD、SEM和FTIR表征了PVDF改性膜的结构和组成,分析了PVDF共混改性膜对水溶液中Cu²⁺的吸附性能,研究了PVDF共混改性膜对Cu²⁺的吸附热力学和吸附动力学 .结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型.吸附过程的平均吸附能为8～16　kJ/mol,表明该吸附过程为离子交换反应.热力学参数ΔG⁰<0、ΔH⁰>0、ΔS0>0,证实了吸附过程为自发的吸热过程.PVDF共混改性膜经吸附/脱附4次循环后,对模拟废水中Cu²⁺和城市污水中Cu²⁺的吸附量分别大于0 .025 mg/cm^２和0 .015 mg/cm^２,脱附率超过95%.PVDF共混改性膜具有优良的吸附/脱附性能、良好的稳定性和潜在的应用前景.     

抚顺市经济增长与水环境质量关系研究

为了揭示沈阳经济区发展对水环境的影响,以典型城市抚顺为研究对象,以环境库兹涅茨曲线理论为基础,根据1995-2008年辽宁省环境统计资料、辽宁省统计年鉴和抚顺市统计年鉴的数据,构建了抚顺市经济增长与工业废水排放量、COD排放量的库兹涅茨曲线模型,分析了抚顺市经济增长与水环境之间的关系;按照三种减排情景,预测出抚顺市2010年、2015年COD的排放量。结果表明,经济增长与水环境质量的关系符合倒U形曲线;GDP按照年均增长16%,COD排放量按照16.3%削减,2015年抚顺市COD排放量是2005年的48.29%;如果2006年至2015年期间COD不进行削减排放,则2015年COD排放将是2005年的近两倍;按照GDP年均增长16%,若想使水环境逐年改善,则"十一五"期间COD需要减排55.78%",十二五"期间需要减排44.79%。     

典型PPCPs在河流沉积物中的吸附特性

选取了咖啡因、氯霉素、卡马西平、磺胺甲噁唑和三氯生等5种PPCPs,在实验室条件下,近似模拟了自然河流的水/沉积物界面,应用中心复合实验设计,考察了温度、pH值、有机质含量和流速对PPCPs吸附比例的影响;利用多元回归方程拟合实验数据得到PPCPs吸附模型,并利用独立数据对模型进行验证,以建立适用于自然河流的PPCPs吸附模型.实验结果表明,咖啡因和卡马西平的吸附过程是放热反应,而磺胺甲噁唑、氯霉素和三氯生的吸附为吸热反应;pH值的升高对磺胺甲噁唑和三氯生的吸附能力产生抑制,但能促进咖啡因吸附,而对氯霉素和卡马西平的影响不大;有机质含量、流速和初始浓度对5种PPCPs的吸附比例变化趋势影响一致,随着各因素浓度或速度升高,PPCPs的吸附比例均随之增大,但影响程度有所不同.另外,吸附模型结果表明,5种PPCPs的吸附比例拟合值与实测值相关系数均达到0.8以上;独立数据验证结果表明,拟合值与实测值相关系数均达到0.8以上;因此,多元回归方程能较好地拟合环境因素与PPCPs吸附之间的关系,同时,在所考察的环境因素浓度范围内,多元回归方程较好地预测了PPCPs在自然河流沉积物中的吸附行为.     

Empirical Estimation of Stream Discharge Using Channel Geometry in Low‐Gradient,Sand‐Bed Streams of the Southeastern Plains

Manning's equation is used widely to predict stream discharge (Q) from hydraulic variables when logistics constrain empirical measurements of in‐bank flow events. Uncertainty in Manning's roughness (n_M) is the major source of error in natural channels, and sand‐bed streams pose difficulties because flow resistance is affected by flow‐dependent bed configuration. Our study was designed to develop and validate models for estimating Q from channel geometry easily derived from cross‐sectional surveys and available GIS data. A database was compiled consisting of 484 Q measurements from 75 sand‐bed streams in Alabama, Georgia, South Carolina, North Carolina (Southeastern Plains), and Florida (Southern Coastal Plain), with six New Zealand streams included to develop statistical models to predict Q from hydraulic variables. Model error characteristics were estimated with leave‐one‐site‐out jackknifing. Independent data of 317 Q measurements from 55 Southeastern Plains streams indicated the model (Q = A_cR_H^0.6906S^0.1216; where A_c is the channel area, R_H is the hydraulic radius, and S is the bed slope) best predicted Q, based on Akaike's information criterion and root mean square error. Models also were developed from smaller Q range subsets to explore if subsets increased predictive ability, but error fit statistics suggested that these were not reasonable alternatives to the above equation. Thus, we recommend the above equation for predicting in‐bank Q of unbraided, sandy streams of the Southeastern Plains.     

SBR法短程反硝化动力学分析研究

实验室中采用SBR反应器,研究短程硝化反硝化工艺的影响因素,通过实验数据对SBR短程硝化反硝化工艺的反硝化动力学方程参数进行确定,通过维持SBR反应器内的水温,控制溶解氧浓度和氨氮浓度等反应条件,分析实验数据,最后推导出短程反硝化动力学方程式.实验中,由于反应起始和反应过程中COD和NO2--N浓度远大于饱和常数,所以短程反硝化反应近似于零级反应,亚硝酸盐氮和有机物浓度对反硝化速率影响很小,反硝化速率仅是温度和pH值的函数.     

Temporal and spatial patterns and driving factors of cultivated land change in Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

随着经济快速发展、城镇化进程加快以及人口基数不断增加,在城市用地不断向外扩张以及生态退耕措施的影响下,耕地面积呈逐年减小的趋势.这一现象加剧了农业发展与其他要素间的矛盾,对区域粮食安全也产生重要影响,因此,探讨耕地面积时空变化及其驱动机制对保障区域粮食安全具有现实意义.分析青藏高原地区1980年、1990年、2000年、2010年、2018年的耕地面积数据,结合户籍人口、地区生产总值(GDP)、粮食单产等统计年鉴资料解析影响其变化的主要驱动因子.结果表明:(1)青藏高原近40年耕地面积变化总体经历缓慢增加、显著增加和缓慢递减3个阶段,整个变化过程中耕地主要流失方向为林地和草地,分别占总流失面积的50.99%和32.02%,主要原因为退耕还林还草等政策的实施,其次为建设用地和水域增加.(2)耕地转为非耕地的地区主要集中在四川西部、云南西北部、青海东部,而耕地转入地区主要集中在青藏高原中部.以地市州来看,拉萨、海东、海西、阿坝、林芝等地区耕地面积变化特征以缓慢递增为主;西宁、黄南、甘孜、甘南等地区的耕地面积则呈缓慢递减的变化趋势.(3)主成分分析和结构方程模型结果显示影响耕地面积减少的主要驱动因素包括经济社会发展和粮食生产.其中经济和社会因素对耕地面积变化产生的影响为负值,社会因素产生的负影响最大,为-0.224,人口基数增长、建设用地扩张、土地利用转型要求以及二、三产业红利的吸引都会导致耕地面积减小.本研究揭示了青藏高原地区近40年耕地变化情况及流失方向,耕地面积波动主要受到经济社会因素以及政策因素的影响;上述结果可为今后国家粮食安全及当地生态环境可持续发展提供理论参考.(图7表8参45)