现代城镇化的资源环境基础

城镇化是一个人类社会活动及生产要素从农村地区向城镇地区转移的过程。其结果,现代城镇成为了人类社会的生活、生产、消费和污染集聚之地。根据生态系统法则的演绎,城镇的资源环境消费或占用是通过直接、间接和诱发三种方式来实现的。重要的问题在于,现代城镇的资源环境消费或占用是按照直接间接诱发的形式排列,从而构成了与自然生态系统相左的倒"金字塔"型结构特征。在这种倒"金字塔"型消费和占用结构的作用下,现代城镇发育的资源环境基础不仅在于城镇所在区域,而且也在于整个国家、乃至全球。     

城市化水文效应研究进展

受人类活动特别是城市化的影响,天然水文过程发生了显著变化。目前城市化的水文效应研究已经成为国际上的热点问题和前沿领域。文章回顾了国内外城市化过程所引起的水文效应研究现状,述评了现有研究方法和主要研究内容:①城市化对降水的影响具有地区差异和季节差异,其影响程度还存在争议,城市化降水效应机理有待研究;②城市化地区河网结构趋于简单,目前平原河网地区水系分级方法不明确;③不透水面变化改变长期径流量、水质以及暴雨洪水洪峰流量、洪峰过程,其定量关系的阈值需要确立;④变化下垫面条件下流域生态系统结构和功能,水文过程与生态过程耦合需要进一步研究。最后提出了存在问题和进一步研究的思路,以便作为城市水文学研究的参考。     

生态环境约束下的干旱区城乡用水联动模式——以河西走廊张掖市为例

在脆弱的生态环境和短缺的水资源条件约束下,促进水资源农转非是适应西北干旱区城镇化加速发展的迫切需要。论文以黑河流域张掖市为例,针对张掖市城镇化和工业化水平低、第二三产业用水比重低、用水经济效益低、社会经济用水总量受限等问题,设计了城乡用水联动的总体思路,并提出了生态环境约束下干旱区城乡用水联动的5种主要模式,即:退耕稳粮给水模式、农业科技进步供水模式、农业产业化促水流转模式、城市中水农用模式、水资源农转非补偿模式。通过5种模式的联合运用,旨在为张掖市及西北干旱区创新水资源管理并促进城乡协调快速发展提供参考。     

Fraction distribution and risk assessment of heavy metals in sediments of Moshui Lake

To examine the status and risk of heavy metal pollution in urban lakes, in China, the distribution of several heavy metals (e.g., Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) in the sediment of Moshui Lake, Hangyang District, Wuhan City, was characterized. The process of rapid urbanization and industrialization of the district was also studied to find out its relationship with the metal accumulation profile in the sediment. It was found that the total concentration of heavy metals in the sediment was higher than the severe e ect level (SEL), at all sampling sites, except those in the riparian zone. The Cr and Cu maximum concentrations were 1,780 and 1,250 mg/kg, approximately 16 and 11 times as much as the SEL values, and they appeared as deep as 32 cm in one sample. The carbonate and exchangeable fractions of Zn were more than 50% of the total Zn content, resulting in very high risk according to the Risk Assessment Code (RAC). For Cu and Ni, a medium RAC value was found for carbonate and exchangeable fractions of 11%–20%. As sensitive indicators of contaminants in aquatic systems, heavy metals in the sediment reflect the outcome of regional urbanization, industrialization, and environmental management. With rapid urbanization, sedimentary Pb and Zn concentrations increased. The experimental results showed that high sedimentary heavy metal concentrations had resulted from rapid urbanization and industrialization, which would absolutely lead to substantial aquatic environmental decline in urban lakes.     

城市化对周边土壤资源与环境的影响

城市化快速发展对土壤资源产生巨大压力。因而对粮食安全与环境生态健康带来严峻挑战，作为一种非再生性自然资源，土壤的各种功能在城市化过程中强烈的人为活动影响下转化，演变和消失，那么，寻求城市化过程中土壤资源的可持续利用，在环境友好的模式下协调土壤自然生态与社会经济发展，最大限谋发挥土壤生态，生产和社会，经济功能，也是城市化快速发展的重要前提，也是最终实现可持续城市目标的基础。     

中国城镇化与区域居民生活直接用能研究

我国城镇化进程持续加快,1996年以来年均增长1.4个百分点,同时,居民生活直接能源消费快速增长。区域发展不平衡使各区域城镇化水平与居民生活直接用能存在差异。本文探讨2000-2011年间城镇化进程对各区域居民生活直接用能的影响规律。根据Divisia指数分解法,将居民生活直接用能变化分解为人口增长效应、城镇化率增加效应、城镇居民人均生活用能变化效应和农村居民人均生活用能变化效应。着重分析了东、中、西部区域城镇化率增加对区域生活直接用能总量变化、各类型能源品种变化的贡献及边际贡献。结果发现:12000-2011年间,城镇化进程对东、中、西部和东北区域居民生活直接用能的贡献分别为4.2%,20.6%,4.1%,-0.01%,人口结构的变动对中部居民直接用能的拉动作用明显;2城镇化率每提高一个百分点,对各区域间生活直接用能贡献差别不大,其中,对东部区域增量贡献最小;3与其他区域不同,中部区域城镇化进程对煤炭消费有增量贡献;东、中部区域城镇化进程对油品消费增量的贡献是西部区域的3-4倍;东部区域城镇化进程对电力消费增量的贡献接近0;4城镇化率每增加一个百分点,对东部地区油品消费增量贡献分别是中西部区域的1.9和2.3倍;对天然气和热力消费增量贡献的情况类似,均是西部区域最高,是东部和中部1.4-2.6倍。研究结论对城镇化进程下开展区域能源管理、节能减排具有指导意义。     

厦门市氮素流动与水环境负荷演变特征

人类活动造成大量氮素在城市生态系统中聚集,从而对水环境质量造成不利影响.作为一个复合生态系统,城市各系统对水环境的影响呈现不同的变化特征及趋势.本研究以厦门市为例,构建了城市氮流动模型,计算了水环境氮负荷,并通过情景分析的方法探讨了减缓城市水环境氮污染的策略.结果表明,1995—2015年厦门市水环境总氮负荷呈现上升-下降-上升式波动变化,总量介于8800～11100 t之间,主要受地表水氮负荷影响显著,而地下水变化相对稳定.在城市化进程中,城市各系统对水环境产生了不同程度的影响,农作物生产系统、污水处理系统及大气氮沉降是水环境氮污染的主要排放源,年均贡献率达69.0%.农作物生产系统和污水处理系统变化较显著,前者对水环境氮负荷的贡献率从1995年的22.3%下降到2015年的7.0%,后者由1995年的9.7%逐渐上升到2015年的40.7%.情景分析可知,提高城市废物、废水的资源化和综合化利用效率是减少城市水环境氮污染的重要途径.     

城市生态系统污染氮足迹与灰水足迹综合评价

水足迹和氮足迹指标的运用可定量分析人类水资源与氮元素消费对环境造成的影响,但联合双足迹指标评价城市发展对环境造成的多重负效应的研究尚缺.基于污染氮足迹及灰水足迹理论与内涵,以城市化程度较高的深圳市为例,分别对其城市污染氮足迹及灰水足迹进行核算与评价,综合评估城市快速发展导致的氮污染与水污染潜在风险的耦合关系.结果表明:2005—2015年深圳城市污染氮足迹呈波动下降趋势,年均约3万t.水体活性氮流失为主要的城市污染氮足迹来源.同时,深圳城市灰水足迹却呈波动上升趋势,年均约15亿m~3,生活灰水足迹为城市灰水足迹主要构成部分,也是城市剩余灰水足迹的主要来源.研究期间,城市污染氮足迹与灰水足迹呈协同变化趋势,但2012年后两者出现"脱耦"情况.城市污水处理能力与再生水利用率为影响未来深圳城市灰水足迹增加的主要因素,优先快速提高城市生活污水再生利用率和全面提高城市污水脱氮率,可应对城市发展过程水资源与氮元素利用带来的环境风险.     

1951─2012年沈阳市气象条件变化及其与空气污染的关系分析

气象条件对城市空气质量有重要影响,对比各气象要素和空气质量的相关性、分析气象要素的长期变化趋势是研究城市大气环境的重要内容。为增进对东北重工业城市沈阳市大气环境变化的理解,分析了1951─2012年沈阳市气温、地表温度、风速、降水、气压等气象要素的变化特征和趋势,阐明了2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数和气象要素的相关性。对沈阳市1951─2012年气温、0 cm地温、风速、降水、气压日平均资料分析结果表明：沈阳市1951─2012年的气温与地表温度呈上升趋势,而风速、降水、气压则呈下降趋势,各气象要素呈显著的季节变化特征,其中冬春季的气温与冬季的地表温度上升趋势最明显,冬春季的风速、夏秋季的降水量和春秋季的气压下降最为明显。20世纪90年代以来,沈阳市的气温、地表温度升高显著,风速、气压下降明显,年际变化幅度都有增大趋势。分析2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数的逐日资料。沈阳市冬季的大气污染呈线性上升趋势,空气污染指数与风速、气压、降水呈负相关,而与气温、地表温度呈正相关,且与地表温度的相关性最高。沈阳市的地表温度变化与东亚范围200 hPa的风速、500 hPa高压、850 hPa的南风呈正相关,而与850 hPa的北风呈负相关。这表明,沈阳市气候暖化及风速降低是空气污染加重的重要原因。     

城镇化对四川盆地丘陵区生态环境的影响研究——以南充市为例

通过寻访调查,信息收集、文献查阅等形式对南充市城镇化进程中生态环境现状进行调查,阐述了城镇化进程中存在的环境问题,包括面源污染、大气污染、水污染和噪声污染,总结了南充市生态环境保护已取得的工作进展.为此,从环保意识、资金、规划、产业、政策与法制、科技等方面提出了南充城镇化与生态环境协调发展的途径.