生态红线划定方法及其在长江岸线中的应用

长江岸线产业发展和生态环境的矛盾突出,划分长江岸线的生态红线对于长江生态保护以及岸线的有序开发具有重要的意义。通过梳理生态红线的概念和内涵,概述生态红线的研究现状和理论基础,从生态敏感性、生态功能重要性、禁止开发区3个方面,建立长江岸线生态红线评价指标体系,最终阐明长江岸线生态红线的划定技术方法和流程。研究结果表明:长江岸线生态红线一级保护区长度为597.11 km,占长江岸线长度的7.55%,包括荆州、咸宁、安庆等部分岸段。生态红线一级保护区实施最严格的管控措施,禁止任何开发建设的活动。长江岸线生态红线二级保护区长度为1 171.29 km,占长江岸线总长度的14.81%,包括岳阳、池州、苏州等部分岸段。生态红线二级保护区应严格空间开发活动的强度,确保生态红线功能不降低,红线面积不减小,且不超过资源利用上线。该研究对于岸线科学合理利用和长江生态环境保护具有重要的理论价值和实践意义。     

矿区景观格局演变及生态系统服务价值响应

以铜锣山南段矿区为研究目标,借助高分辨率遥感数据获取景观覆被信息,测算景观格局指数和修正后的生态系统服务价值(ESV,万元)。结果表明:(1)ESV总计增加76.34万元。林地和水域的ESV上涨幅度最高,分别增加61.47万、22.34万元。山脊的峰丛及边缘、319国道沿线和采矿区中心地的ESV增长明显,植被恢复、水环境修复工程等有效改善了矿区生态环境。(2)各类景观的敏感性指数(CS)都小于1,其中2018年林地CS为0.83、未利用地CS接近于0。ESV对生态系统服务价值系数的变化缺乏弹性,说明核算结果可靠,可为生态修复提供参考。     

应用物种敏感性分布评估微(纳米)塑料对水生生物的生态风险

水环境中的微(纳米)塑料对水生生物具有潜在的危害。为了评估微(纳米)塑料对水生生物的毒性效应及生态风险,本研究在广泛查阅并分析微(纳米)塑料相关毒理学研究数据的基础上,利用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distributions,SSD)方法对其中5门10科11种水生生物的急性毒理数据进行曲线拟合;计算对应的5%危害浓度(the hazardous concentration for 5%of the species, HC_5)和潜在影响比例(potential affected fractions, PAF);计算了相应的急性生态效应阀值(predicted no effect concentration, PNEC_(acute)),并比较了各类水生生物对微(纳米)塑料的敏感性及其所受生态风险。结果表明,目前已有数据中微(纳米)塑料对费氏弧菌(Vibrio fischeri)的生态风险最大,对朱氏四爿藻(Tetraselmis chuii)的生态风险最小;基于Reweibull模型对水生生物数据所推导的PNEC_(acute)为0.185μg·L~(-1),约为当前微(纳米)塑料在水体环境中浓度的30%。利用SSD来预测微(纳米)塑料不同暴露浓度下对水生生物的PAF,发现当微(纳米)塑料暴露浓度小于10μg·L~(-1)时,水生生物所受的影响在可接受范围内;当暴露浓度达到1 000μg·L~(-1)时,将有26%的物种受到微(纳米)塑料的危害。此外,利用Rurrlioz软件估算了世界典型淡水与海水水域表层水体中微塑料对水生生物的PAF值,发现其PAF预测值都为0;将各水域微塑料浓度与急性生态效应阀值PNEC_(acute)比较后发现,除太湖外,其他水体环境中微塑料浓度都低于PNEC_(acute),说明如果只考虑微塑料本身的影响,目前世界典型水域表层水中微塑料对水生生物的危害程度大部分都在可接受的范围之内。     

异常环流背景下贺兰山地形对8.21特大致洪暴雨的影响分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料对2016年8月21日傍晚到夜间贺兰山沿山特大致洪极值暴雨展开研究,分析了异常大气环流形势及其影响,并利用天气研究和预报模式WRF(Weather Research and Forecasting model)进行数值模拟和地形敏感性试验,研究了贺兰山地形对暴雨过程的影响。结果表明:超强厄尔尼诺结束后的盛夏,大气环流形势发展异常,8月南亚高压和副热带高压异常偏强,西北地区东部处于高温、高湿、高能控制,副高的快速进退和冷平流的入侵,触发暖湿不稳定能量强烈聚集与快速释放,导致特大暴雨的爆发。其发生在200hPa高空急流分流区即强辐散区、中空西南气流的高温高湿区、低空偏南急流轴左侧流场最大弯曲处的强暖平流区、850hPa偏东大风速轴南侧的风速辐合区,天气尺度强迫作用相对较弱的环境中,500hPa短波槽与700hPa、850hPa低涡切变线和偏南偏东急流以及地面气旋式切变辐合线共同作用是其发生的主要影响系统。贺兰山地形对特大暴雨的发生有明显的增幅效应,主要是贺兰山地形阻挡与强迫抬升作用,促使低涡切变强烈发展从而影响了降水范围、强降水落区及其中心位置等。     

基于风险的报警优先级量化设定方法研究

当前主流报警优先级设定方法操作性不佳,在进行装置报警系统优化时由于考虑维度少而无法较好优化报警系统优先级,针对该问题,建立了基于风险的报警优先级设定新方法。将标定的风险图法应用于报警优先级设定,假定某报警不存在,对出现危险情况的频率、后果严重度、可用时间、避免事故后果的可能性等进行标定,并对危险状况出现频率与可用时间进行矩阵分析,将结果运用于风险图中;针对某柴油加氢装置报警系统,应用该方法进行了报警优先级优化。结果表明:基于风险的报警优先级量化设定方法能够有效应用于优化装置报警优先级;经该方法优化的各级报警,数量分布更接近EEMUA的推荐值;对于“在所考虑的报警不存在时每年发生事故的次数”因素,研究给出3个不同的档次供企业选择,实践中,企业可结合自身可接受标准,作进一步完善。     

山区农村居民点空间分布特征与空间重构研究

梵净山地区地属喀斯特山区,其核心区为国家级自然保护区,村庄规划布局的制约因素较多。为实现农村居民点的空间优化,综合评价了农村居民点的空间位置、自然资源和区位条件对农村居民点分布的影响,利用主成分分析法综合各影响指标,求出农村居民点规模值,在此基础上通过基于断裂点的加权Voronoi图分割其作用范围,结合"居住场势"分类,找出需要搬迁的农村居民点。结果表明:1研究区共有农村居民点23 046个,面积14 342.78 hm~2,居民点多沿道路支线和河流分布于山间河谷地带,布局散乱。2区域内有零星居民点7 871个,面积为2 641.75 hm~2,占18.42%;需保留居民点10 288个,面积为5 680.46 hm~2,占39.6%;中心居民点4 887个,面积为6 020.57 hm~2,占41.98%。3空间布局优化后的农村居民点共15 175个,总面积不变,主要应将西部和梵净山保护区内的零散聚落向东部水源充沛、交通发达的集镇地区搬迁。研究成果可为梵净山地区新农村规划的科学编制提供理论参考。     

基于滑移线网络法的黄土隧道坍塌拱分析及其承载评价∗

针对隧道稳定分析计算方法复杂、计算量大等问题,基于滑移线场提出一种简洁方便的图解法具有重要的理论意义和工程意义。首先发展完善了无支护黄土隧道全断面围岩滑移线网络图分析方法,然后,通过MATLAB实现了滑移线网络法的可视化分析程序,结合试验性黄土隧道塌落监测成果验证了无支护黄土隧道全断面围岩滑移线网络图分析方法的分析程序,最后,评价分析了黄土抗剪强度内摩擦角和黏聚力对黄土隧洞围岩坍塌范围及土拱极限承载力的影响。结果表明:黄土土拱极限承载力随黏聚力的增大而增大且敏感程度升高,黄土土拱极限承载力随摩擦角的增大而减小且敏感程度降低,坍塌范围随摩擦角的增大而减小。     

汉阳非点源污染控制区划

城市非点源污染控制区划是控制和管理非点源污染、实现城市可持续发展的重要前提.在探讨城市非点源污染控制区划的原则与方法的基础上,结合城市可持续发展原则、非点源污染敏感性优先原则、非点源污染控制方向相似原则,以武汉市汉阳区为例,尝试了基于L-THIA模型,以GIS空间分析技术为平台,城市非点源污染敏感性评价为核心的定量区划方法.将汉阳划分出4个非点源污染控制区,分区结果可为区域非点源污染控制决策提供科学依据.     

指数加权移动平均控制图在实验室中的应用及与其他质控图比较

阐述了指数加权移动平均(EWMA)控制图在环境分析实验室中的应用,并与休哈特控制图和Westgard多规则对于不同偏移量的ARL值作了比较.结果表明,EWMA控制图在检验不准确度,尤其在微小偏移上的优势值得推广.     

有机肥与脱硫石膏对黄河三角洲盐碱地土壤团聚体及其有机碳组分的影响

黄河三角洲地区土壤盐碱化严重制约了土壤资源高效利用和农业可持续发展。施用改良剂是改良盐碱土的有效措施,前期研究集中于有机肥对盐碱地土壤有机碳及其组分的影响,有机肥与脱硫石膏配施对滨海盐碱地团聚体有机碳组分变化作用机制缺乏研究。选用有机肥与脱硫石膏配施,探究其对盐碱土团聚体及其有机碳组分含量的影响,以期为改善盐碱地垦殖区土壤质量和农业可持续发展提供理论依据。以黄河三角洲新垦殖小麦-玉米轮作地为研究对象,采用随机区组试验方法,设置不施肥（CK）、农民常用施肥（CN）、猪粪有机肥（PCOF）、猪粪有机肥+低量石膏（PCOF-1）、猪粪有机肥+高量石膏（PCOF-2）共5个处理。通过3年田间试验,结果表明：与CK、CN处理相比,PCOF-1处理显著提高0-20 cm土层0.25-0.053 mm粒径团聚体占比（P<0.05）,分别显著增加13.39%、22.69%,降低<0.053 mm粒径团聚体占比,分别显著降低39.05%、43.29%,PCOF-1处理显著提高土壤团聚体稳定性,GMD较CN、CK处理显著增加20%、16.42%。有机肥与脱硫石膏处理显著提高0-20 cm土层全...