曼谷湾沉积物重金属元素的富集效应与生物有效性

2010年在曼谷湾(泰国湾北部)及其北部主要河口(湄干河、拉塞河、湄南河和邦巴功河)采集了46个表层沉积物样品,分析了样品中重金属元素(Cd、Co、Cu、Pb、Zn)的含量水平,并用Al均一化数据,获得消除了粒度效应的重金属地球化学特征.利用1mol/L的HCl对该区沉积物进行了处理,通过分析沉积物重金属在酸溶相和残渣相的分布,揭示其生物有效性.结果表明,曼谷湾周边河流沉积物中重金属元素含量明显高于曼谷湾;曼谷湾沉积物中重金属(Co、Cu、Pb、Zn)从北向南随着离岸距离的增加而增加,Cd没有明显分布规律;地累积指数显示Cd和Pb存在显著的地球化学富集特征.Cd和Pb在酸溶相中的比例相对较高,表明其生物有效性较高,易引发二次污染.     

Scaling of dust explosion violence from laboratory scale to full industrial scale – A challenging case history from the past

The standardized K_St parameter still seems to be widely used as a universal criterion for ranking explosion violence to be expected from various dusts in given industrial situations. However, this may not be a generally valid approach. In the case of dust explosion venting, the maximum pressure P_max generated in a given vented industrial enclosure is not only influenced by inherent dust parameters (dust chemistry including moisture, and sizes and shapes of individual dust particles). Process-related parameters (degree of dust dispersion, cloud turbulence, and dust concentration) also play key roles. This view seems to be confirmed by some results from a series of large scale vented dust explosion experiments in a 500 m³ silo conducted in Norway by CMI, (now GexCon AS) during 1980–1982. Therefore, these results have been brought forward again in the present paper. The original purpose of the 500 m³ silo experiments was to obtain correlations between P_max in the vented silo and the vent area in the silo top surface, for two different dusts, viz. a wheat grain dust collected in a Norwegian grain import silo facility, and a soya meal used for production of fish farming food. Both dusts were tested in the standard 20-L-sphere in two independent laboratories, and also in the Hartmann bomb in two independent laboratories. P_max and (dP/dt)_max were significantly lower for the soya meal than for the wheat grain dust in all laboratory tests. Because the available amount of wheat grain dust was much larger than the quite limited amount of available soya meal, a complete series of 16 vented silo experiments was first performed with the wheat grain dust, starting with the largest vent area and ending with the smallest one. Then, to avoid unnecessary laborious changes of vent areas, the first experiment with soya dust was performed with the smallest area. The dust cloud in the silo was produced in exactly the same way as with the wheat grain dust. However, contrary to expectations based on the laboratory-scale tests, the soya meal exploded more violently in the large silo than the wheat grain dust, and the silo was blown apart in the very first experiment with this material. The probable reason is that the two dusts responded differently to the dust cloud formation process in the silo on the one hand and in the laboratory-scale apparatuses on the other. This re-confirms that a differentiated philosophy for design of dust explosion vents is indeed needed. Appropriate attention must be paid to the influence of the actual dust cloud generation process on the required vent area. The location and type of the ignition source also play important roles. It may seem that tailored design has to become the future solution for tackling this complex reality, not least for large storage silos. It is the view of the present author that the ongoing development of CFD-based computer codes offers the most promising line of attack. This also applies to design of systems for dust explosion isolation and suppression.     

无锡市景观指数的粒度效应研究

论文以无锡市2010年TM遥感影像数据为基础,构建了基于自然地理和人为干扰两类因素的因子加权叠加模型,以此获取研究区的生态贡献等级斑块,运用ArcGIS 10.0,Fragstats 4.0和CS 2.2软件计算并探讨了快速城市化平原地区不同景观指数随粒度增粗的变化特征及其适宜的研究尺度域.结果表明,随粒度变粗,景观指数受空间粒度的影响显著,存在特定的粒度范围.其中,类型水平,景观水平以及景观连接度指数的尺度域不完全相同,粒度分别为2~30,2~10和2~7个栅格单元,研究区尺度域以2~7个栅格单元即60~210 m为宜;景观连接度指数得到的尺度域更精准,粒度依赖性更明显,适宜于粒度效应研究,但是不同景观连接度指数对粒度变化的敏感程度不同.     

景观格局破碎化的粒度特征及其变异的分形定量研究

文章构建一种用于定量测度景观破碎化指标空间粒度特征的分形方法.该方法基于景观粒度特征中的幂律关系,利用双对数线性回归方法,获取了景观破碎化指标在粒度变换过程中的2个数量关系:拟合优度R2与分维数D,分别刻画景观指标粒度变换的分形特性和随空间粒度变化的程度.以1992—2011年间上海市景观破碎化的过程为例,利用提出的分形方法进行分析.研究显示,总体上内部生境面积破碎化指标FI1和FI2没有清晰的分形特性;均匀性指标EI在1992年分形特性显著而在2011年分形特性却不清晰;斑块形状破碎化指标FS1其分形特性同样不清晰,而指标FS2呈现显著的分形特性,并且分维数D表现为正值,即随空间粒度的增大景观指标FS2的值减小.结果表明,拟合优度R2与分维数D的有机组合,能够定量地刻画景观破碎化中的粒度变化特征.研究同时发现,景观指标随空间粒度的变化特征,受指标内在特性、研究数据、研究区域的景观结构以及实验数据重采样方法和方案的影响.该分形方法不但可以用来测度所例举的5种景观破碎化指标的粒度特征,更适用于测度Fragstats中被广泛使用的各种景观指标.     

中国粮食生产时空变化及其耕地利用效应

基于粮食产量计量模型,运用LMDI方法,分解中国粮食生产时空变化的耕地利用四因素（规模、结构、强度、程度）,结果表明：1978-2012 年,耕地利用变化对粮食生产的累积效果表现为强度效应最大,结构效应和程度效应其次,规模效应最小。其间,造成粮食增量的强度效应逐步减弱,程度效应由负转正并渐强;造成粮食减量的结构效应逐步加大,规模效应后期显著放大。1996-2008 年,粮食生产出现从东南沿海地区向北部和西部内陆地区的空间转移,主要是因为沿海地区城镇密集,耕地利用结构变化与规模变化对粮食的减量效应更为明显,甚至有复种下调出现程度负效应,而耕地利用强度变化对粮食的增量效应相对较小,内陆农区耕地利用效应则呈相反趋向。由此论文最后探讨国家粮食可持续增产的耕地利用策略。     

21世纪中国粮食生产布局构思

为满足 2 1世纪中国对粮食的需求 ,提出“发展东部 ,提高中部 ,开发西部”的粮食生产战略布局 ,就是在东部平原区发展产业化粮食生产 ,使之成为中国优质商品粮食主要生产基地 ;在中部高原区要大力治理水土流失 ,提高粮食生产的环境质量 ,从而提高粮食产量水平 ;在西部高寒及荒漠区要充分开发光能、土、水资源优势 ,进一步开发高寒农业与绿洲农业的粮食生产潜力     

我国地表矿物质颗粒物的粒度分布与来源

下垫面的地表矿物质颗粒物是大气气溶胶的源和汇,对生物地球化学循环、环境状况和人体健康产生影响。下垫面地表矿物质颗粒物的粒度分布是表征颗粒行为的重要参数,颗粒物的物理性质、化学性质和环境学性质等都与粒径有关。为探究人为下垫面（城市铺装道路、农村土路和农田等）和自然下垫面（沙漠和戈壁）地表矿物质颗粒物的粒径分布,并分析其影响因素,对城市铺装道路、农村土路、裸露农田、沙漠和戈壁下垫面的地表矿物质颗粒物进行粒度研究。结果表明：从沉积物中值粒径来看,城市铺装道路表现为佛山市南海区（254.9μm）>杭州市桐庐县（247.5μm）>北京市（201.3μm）>南平市延平区（178.7μm）>兰州市（65.5μm）;赣州市湖江镇农村土路为131.3μm;兰州市榆中县裸露农田为21.1μm;沙漠和戈壁表现为腾格里沙漠（272.7μm）>塔克拉玛干沙漠（121.9μm）。总体来说,地表矿物质颗粒物的粒度分布与人类活动、地理位置、风速和季节等因素密切相关,人类活动对粒度分布的影响因人类活动的复杂而难以明确,风速不同将裹挟不同粒径颗粒物,不同季节风速与风向不同,不同地理位置人类活...     

基于经典扩散模型不同粒径粒煤瓦斯扩散特征实验研究

为了获取多尺度粒煤在不同初始吸附平衡压力条件下的甲烷扩散特征,完成了0.25～1.00 mm,＞1.00～3.00 mm,＞3.00～6.00 mm和＞6.00～10.00 mm这4种粒径粒煤在1.0 和3.0 MPa初始吸附平衡压力下的甲烷扩散实验,并考察了经典扩散模型对各实验在0～10 min,0～60 min,0～180 min时间段的扩散拟合效果。研究结果表明:同实验时间,扩散率表现为随着粒径的减小呈增大趋势,0.25～1.00 mm相较＞6.00～10.00 mm粒径粒煤最大增大了73%;经典扩散模型不适用于描述甲烷在粒煤中的全阶段扩散,粒径越小拟合精度越低,仅对于初始扩散阶段（0～10 min）拟合效果较好;同初始吸附平衡压力,初始扩散系数D值随着粒径的增大呈递增趋势,＞6.00～10.00 mm相较0.25～1.00 mm粒煤扩散系数增大至7倍。不同尺度粒煤的瓦斯扩散特征,为煤层气达产、稳产、增产提供了储层改造方向。     

基于海外耕地投资的中国粮食供给安全研究

海外耕地投资是中国企业走出去,参与国际投资合作,获取耕地资源的重要手段。海外耕地投资能够通过国际合作和粮食进口,增加中国粮食供给,对国内粮食市场产生重大影响。基于柯布道格拉斯生产函数模型,对粮食播种面积、粮食成灾面积、农业机械总动力、农村用电量、粮食生产劳动力人数、有效灌溉面积、农业产品生产价格指数、农膜施用量、化肥施用折纯量、农药施用量等10个因素进行模型参数筛选,拟合中国粮食总产量关于粮食产量影响因子的函数关系,测算中国国内粮食生产总量;同时通过时间序列数据拟合出口粮、工业用粮、饲粮、种子粮以及粮食损耗的函数模型,测算中国国内粮食需求总量;在此基础上,通过情景分析法模拟不同情景下,中国在海外生产的粮食进入中国市场的比例,并以此作为影响中国粮食总产量的因子之一,构建关于中国粮食总供给的函数模型,分别测算不同情境中海外耕地投资生产的粮食对中国粮食供给安全的影响程度。研究结果表明,悲观情景和一般情境中,海外耕地投资生产的粮食对中国粮食安全的影响并不显著,乐观情境中中国海外耕地投资对中国粮食安全产生显著影响。进一步研究表明,当海外耕地投资粮食进口率超过75.3%时,海外耕地投资会对中国粮食供给安全产生显著影响。研究结论和建议:目前中国海外耕地投资对中国粮食安全的影响并不显著;中国的海外耕地投资能够直接或间接增加中国粮食供给,并且供给量显著提高,存在提高中国粮食供给率,保障国家粮食安全的巨大潜力,决策部门需要重视海外耕地投资,引导海外耕地投资良性发展。     

城镇化与粮食生产技术效率的互动关系研究

城镇化和粮食生产在我国都占据着十分重要的地位,供给侧改革背景下如何提升粮食生产技术效率,促进城镇化和粮食生产的协调发展,具有十分重要的意义。文章以1998—2014年全国29个省(市、区)为研究对象,分别采用熵值法和DEA方法对城镇化指标体系和粮食生产技术效率指标体系进行了构建,其中,城镇化指标体系被细分为人口城镇化、土地城镇化和经济城镇化三个子系统,在此基础上采用面板协整方程、误差修正模型、脉冲响应方程和方差分解模型对城镇化和粮食生产技术效率之间的互动关系进行了分析。研究发现:(1)城镇化和粮食生产技术效率之间的长期均衡关系对短期的影响存在功能区差异。对于全国层面、粮食主产区以及粮食主销区,长期正面效应大于短期负面效应,对于粮食平衡区,长期正面效应小于短期正面效应。(2)总体来说,城镇化和粮食生产技术效率响应之间的变动为正,并逐渐趋向一个稳定的水平。(3)城镇化和粮食生产技术效率的预测方差受自身的冲击要更高,且二者对预测方差的贡献度呈现出区域差异。最后,提出要加强粮食生产的科技投入和资本投入,实施"藏粮于技"和"藏粮于地"策略,并加强对粮食生产领域的生态环境治理,提高粮食的可持续发展能力。此外,因地制宜制定合适的城镇化和粮食发展策略,适当引导和鼓励社会资本参与粮食生产项目和社会化服务建设,促进粮食产业的现代化。