Urban ecological security assessment and forecasting,based on a cellular automata model: A case study of Guangzhou,China

Forecasting changes in urban ecological security could be important for the maintenance or improvement of the urban ecological environment. However, there are few references in this field and no landmark research work has been reported, particularly quantitative research. A forecasting model for ecological security based on cellular automata (CA) was developed using preliminary spatial data from an ecological security assessment of Guangzhou conducted previously (1990–2005). The model was constrained using transformation rules based upon proposed planning for 2010–2020. A simulation accuracy of 72.09% was acquired. Using a one-bit assessment grid for 2005 as the starting state for the simulation, the model was used to forecast ecological security for 2020. This revealed that although the ecological security status would be improved relative to current trends, there would still be an overall decline in ecological security over the next 15 years. Even if new urban plans were implemented, landscape pattern analysis suggested a more scattered and homogenous distribution in the urban landscape of Guangzhou and significant variation in landscape characteristics among districts. This suggests that further measures must be adopted to reverse the current trends in Guangzhou's ecological security. The model highlights the need to make ecological protection an integral part of urban planning. This study demonstrates the potential of CA models for forecasting ecological security. Such models could make an important contribution to decision-making for regional governors and to the development of urban planning incorporating assessment and prediction of ecological security.     

广州大气二恶英污染水平及其季节变化特征

为了解广州环境空气中二恶英的污染发展趋势与季节变化, 应用高分辨率气相色谱-高分辨质谱仪(HRGC/HRMS)对广州6个区域大气样品中的17种2,3,7,8-PCDD/Fs含量进行了分析. 结果表明:2010─2011年广州大气ρ(二恶英)(以毒性当量浓度计)在112～5 620 fg/m3之间. 背景区、住宅区、商业区和交通区的大气ρ(二恶英)年均值较接近, 分别为356、323、370、461 fg/m3,范围分别为38~1 568、80~1 528、90~650、171~1 157 fg/m3; 郊区与工业区的大气ρ(二恶英)年均值相对较高, 分别为571和2 000 fg/m3,范围分别为54~2 967、265~10 676 fg/m3. 与2004─2005年广州市区环境空气污染水平相比, 市区(居住区、商业区、交通区)大气ρ(二恶英)变化不大, 而郊区和工业区的值有明显增加. 除工业区监测点外,广州秋、冬、春、夏季大气ρ(二恶英)分别为331、402、629、191 fg/m3,春季值较高与大气污染及不利气象条件在春季出现频率较高有关.      

广州市城市生态用地空间冲突与生态安全隐患情景分析

生态安全隐患区域的空间检测和获取对城市生态安全保护起到重要的作用。论文利用智能计算模型和空间分析技术,对广州市城市生态用地空间冲突与生态安全隐患进行了多情景模拟和分析。研究表明：① 空间冲突区域主要分布在城市边缘区。在城市生态用地占广州市总面积的15%、30%和50%情景下,分别占空间冲突总面积的95.40%、86.28%和77.45%,白云、花都、天河和番禺是空间冲突发生的主要区域。与之相反,城市核心区冲突区域面积所占比例逐渐增加。在50%情景时,空间冲突区域面积急剧增加,广州市城市生态用地控制指标面临着巨大的空间冲突压力。② 城市生态安全隐患区域主要分布在城市边缘区,在50%情景时,城市边缘区的隐患区域面积占隐患区域总面积的74.13%,白云区和花都区是生态安全隐患区域分布最集中的区域。而位于城市核心区的隐患区域,面临着更大的生态安全压力。研究结果可为城市生态安全的监控和预警提供参考,为城市生态保护提供可借鉴的方法和分析工具。     

广州市不同人群硒摄入量研究

通过酸消解、原子荧光-氢化物发生法测定了广州市市售109种常见食物中硒的含量,结合膳食结构计算了广州市不同人群的每日硒摄入量.结果表明,广州市不同食品硒含量有较大差异,均值为4.97～457.3 μg·kg-1,其中动物性食品硒含量明显高于植物性食品硒含量,硒含量较高的食品有动物内脏、鱼虾类、蛋及蛋制品、猪肉等,均大于150 μg·kg-1.广州市不同人群膳食硒摄入量有明显差别,不同收入人群的摄入量为高收入人群(102.6 μg·d-1)＞中收入人群(83.8 μg·d-1)＞低收入人群(66.6 μg·d-1);老人硒摄入量为73.3 μg·d-1,儿童为44.3 μg·d-1,大学生为86.8 μg·d-1,工人为69.7 μg·d-1;标准人摄入量为98.5 μg·d-1.动物性食品是广州居民硒摄入量的主要来源;其次是大米;蔬菜、水果和豆类及制品等植物性食品贡献很小.广州市不同人群每日硒摄入量处于良好水平.     

广州市报废机动车回收企业二次污染现状及污染防治对策

界定机动车维修、报废过程中产生的固体废物、废水、土壤污染为机动车二次污染,并通过实地调查、监测分析广州市12家定点报废汽车回收公司,开展机动车二次污染现状研究。研究表明,报废机动车回收过程中对资源化金属的回收利用成效较好,但对用途不大的部件随意渠道转移,对危险废物和严控废物未能较好处理;大多没有完善废水处理设施,废水直接排放;土壤多项特征污染物超标严重。针对广州市机动车二次污染现状,提出了加强法规建设、环境监控、行业管理、清洁生产等防治措施。     

广州市大气中多环芳烃分布特征、季节变化及其影响因素

对广州市大气中气态和颗粒态多环芳烃(PAHs)进行了连续一年的采样观测.结果表明,气态和颗粒态样品中PAHs的平均浓度值分别为312.9 ng/m³ 和 23.7 ng/m³,即多环芳烃主要存在于气相中,占大气总PAHs年平均的92.5%,且在夏季的比重要高于冬季.所检出的的气态多环芳烃以芴、菲、蒽等低环数化合物为主,其中菲占了总含量的60%以上;颗粒态多环芳烃则以高环数的化合物为主,各化合物所占的比重相当,其相对浓度无显著差别.气态多环芳烃在夏季达到高值,冬季降为低值;而颗粒态与其相反,夏季低值,冬季达到高值.在所测定的气象条件中,温度在影响气态多环芳烃浓度变化的因素中占了绝对优势,其次为风速,其它气象因素未观测到有较明显的影响作用;对颗粒态多环芳烃来说,则无绝对的影响因素,温度、风速和湿度同为重要影响因素,但随着分子量的增加,各因素的影响大小顺序略有不同.     

广州市郊区农业土壤重金属含量特征

调查了广州市郊区(海珠区、天河区、黄埔区、芳村区、白云区)农业土壤重金属的含量,分析测定了Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg 8种重金属元素的全量和有效态含量.结果表明,广州郊区土壤中Hg和Cd的污染程度较大,Pb和Zn次之;Cd元素的有效性系数最高,Hg元素的有效性系数最低;广州5郊区中白云区土壤重金属元素的全量和有效态含量最低;8种重金属元素的有效态均与其全量呈正相关;污水灌溉、固体废物和农药的影响是广州市郊土壤重金属含量较高的主要原因.     

广州市河涌沉积物及底栖生物体内的重金属含量及分布

本文报道了广州市河涌沉积物及底栖生物的重金属含量及分布状况。应用 WFX- IF2型原子分光光度计对 2 1个采样点沉积物及底栖生物样品中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr和 Ni的含量进行了测定 ,并使用标准物作了对照分析。结果显示 :沉积物中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的平均含量分别为 5.61、30 2 .1 2、72 7.0 3、1 63.37、67.70、84.58μg/ g干重 ;底栖生物中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的平均含量分别为 0 .78、2 9.2 0、2 68.38、1 0 .75、3.89、3.44μg/ g干重。结果表明 :广州市河涌已受到不同程度的重金属污染 ,受污染最严重的是赤岗涌、海珠涌和棠下涌。工业活动是造成污染的主要原因。河涌中的水栖寡毛类与沉积物中的重金属含量显著相关 (P<0 .0 1 ,P<0 .0 5) ,可以作为 Cu、Cr、Ni的良好指示生物。本文还探讨了将河涌污泥作为农用的可能性     

广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化

以广州市为例，运用多目标动态规划模型，以层次分析法（ＡＨＰ）进行综合效益的评估取值，经计算得出各个时期生活垃圾焚烧、制肥、资源化回收和填埋的比例与数量的优化方案，预测了各个规划期中设施的需求量，在此基础上运用最小费用规划模型，选取运输费用与处理费用为因子，同时把经济收入作为负费用从中扣除，计算出城市生活垃圾处理系统的最低费用，市属八区到各处理设施的垃圾流量的优化方案，为管理部门的决策提供了科学依据     

广州市蔬菜中重金属污染特征研究与评价

蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物,但蔬菜受重金属污染会对人体健康造成直接的威胁.于广州市12个区(市)采集116个蔬菜样品,检测分析Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr这6种元素,通过单因子评估、内梅罗综合指数分析广州市蔬菜中重金属的超标因子与污染特征,采用暴露风险分析评价食用当地种植蔬菜引起重金属对人体的健康风险.结果表明,8种蔬菜中Cu与Zn的含量未超标;Cr的超标率高达91.67%;Pb超标蔬菜为莴苣、丝瓜、番茄和胡萝卜,超标率高达35.71%,以胡萝卜超标最为严重;Cd超标的蔬菜为番茄,超标率达31.25%;Ni超标的蔬菜包括油麦菜、空心菜与菜心,超标率最高为8.33%.8种蔬菜污染程度表现为:空心菜、油麦菜、菜心、白萝卜和胡萝卜均处于警戒级,而莴苣、丝瓜和番茄则处于安全级别;4类蔬菜的重金属综合污染程度呈现叶菜类肉质根类茎类菜茄果类的趋势.健康风险评估表明,广州市居民中日常多食用空心菜、菜心和油麦菜的人群重金属累积的健康风险较高,且经膳食摄入重金属Cr对人体健康可能会造成危害,摄入Cd对人体具有潜在的健康风险.经口摄入蔬菜重金属对儿童可能造成的暴露风险要高于成年人.