基于空间信息技术的城市环境时空调控范式研究

城市环境－生态系统是高度复杂的时空复合动力学系统。通过对城市环境问题的空间动力学机制分析后,提出城市环境可持续发展时空调控的层次途径,并构造了融合遥感、地理信息系统等空间信息技术、环境建模技术、决策支持系统、人工智能等技术的城市生态－环境系统时空调控的体系框架,为城市环境管理及环境空间决策提供新的理论范。     

关于旅游城市化问题的初步探讨——以长江三角洲都市连绵区为例

城市化发展的动力带动 ,城市旅游资源的富集 ,人口、经济的集聚与扩散 ,旅游供需关系的结合 ,旅游者对城市旅游目的地的选择行为 ,政策的导向 ,旅游业的发展和交通设施的完善等因素 ,导致了旅游城市化现象的产生。以长江三角洲都市连绵区为例 ,分析了旅游城市化进程中还存在发展思路不明 ,破坏旅游景观和生态环境 ,旅游规划与城市规划、城市发展不相适应 ,人口管理比较混乱 ,用地功能分区不明显 ,土地资源浪费严重等问题。提出了旅游城市化的发展对策     

边缘化地区特征、形成机制与影响--以安徽省池州市为例

边缘化地区是指在区域发展中,与核心地区的差距正在逐步拉大的地区。以安徽省池州市为例,分析其空间边缘化的主要表现,即区域社会经济发展缓慢、处于长江经济带的发展低谷,主要经济指标在全省的比重持续下降,居民生活水平和地方管理水平等方面均明显滞后于时代的发展,交通区位边缘性日益增强等。并对区域空间边缘化形成的主要机制进行探讨,认为空间过程缓慢是边缘化形成的历史基础,城镇体系发育不良是边缘化形成的空间因素,行政区划频繁变动是边缘化形成的人为因素,产业结构低级无序化是边缘化形成的经济原因等。区域空间边缘化对区域社会经济发展的负面影响主要表现为：空间边缘化与区域社会经济发展之间的恶性循环,空间结构不稳定性增强和无序化发展。     

Enhanced photocatalytic activity of TiO2 by surface fluorination in degradation of organic cationic compound

Experiments were carried out to investigate the influence of TiO2 surface fluorination on the photodegradation of a representative organic cationic compound, Methylene Blue （MB）. The eleetropositive MB shows poor adsorption on TiO2 surface; its degradation performs a HO. radical-mediated mechanism. In the F-modified system, the kinetic reaction rate enlarged more than 2.5 fold that was attributed mainly to the accumulating adsorption of MB and the increased photogenerated hole available on the F-modified TiO2 surface.     

草酸对微生物还原高岭土中铁的作用机制

通过微生物试验,比较了草酸浓度对微生物还原高岭土中Fe(Ⅲ)所起的作用;用环境扫描电镜(ESEM)和能量弥散X-射线谱图(EDS)分析了处理前后高岭土的结构变化。结果表明,在异化铁还原菌（dissimilatory iron reducing bacteria,DIRB）存在下,加入0.2 g/L的草酸,对Fe(Ⅲ)的还原效果最好;草酸浓度过高或过低对Fe(Ⅲ)的还原都有抑制,当草酸浓度为1.5 g/L时,微生物活性完全被抑制,此时Fe(Ⅲ)的还原量较低。化学对比试验表明,高岭土中Fe(Ⅲ)的还原随草酸浓度的增加逐渐增大,当草酸浓度达到13.0 g/L时,化学处理1 d后Fe(Ⅲ)的还原量与微生物处理4 d后Fe(Ⅲ)的还原量相当。ESEM和EDS的测试结果表明,高岭土中微生物还原Fe(Ⅲ)的过程,并不改变高岭土的主要结构,铁元素被微生物选择性的还原。     

群体感应调控有机污染物生物降解研究进展

有机污染物的生物降解效果受微生物活性影响,群体感应是微生物控制其生理活性的重要机制。在有机污染物生物降解过程中,群体感应对关键降解酶的合成、生物膜的形成以及菌群结构的调控等产生影响。直接投加群体感应信号分子或能产生信号分子的菌剂可促进群体感应调控,提高污染物降解率,但pH、温度、群体感应淬灭菌、纳米颗粒物等环境因素可影响群体感应的活性。当前,群体感应调控有机污染物生物降解的研究尚处于起步阶段。综述了相关研究进展,介绍了群体感应对有机污染物生物降解的影响机理,归纳了强化群体感应调控的方式和影响群体感应活性的主要环境因素,并对其应用前景进行了展望。

     

生物炭负载纳米零价铁对湖泊底泥镉污染的修复效果

制备了生物炭负载纳米零价铁(nZVI/BC)复合材料,采用SEM、TEM、FTIR、EDS、XPS等手段对其表面形貌、粒径大小、官能团结构、表面元素及化学形态进行了表征和分析。通过镉(Cd)形态、浸出毒性、生物可利用性、上覆水中溶解态Cd质量浓度及底泥理化性质等指标评价了nZVI/BC对湖泊底泥中Cd的修复效果。结果表明,相比于对照组,经56 d修复后nZVI/BC处理组中Cd的残渣态质量分数增加了29.73%,有效降低了Cd的移动性;Cd的浸出质量浓度从4.65 μg·L⁻¹降至0.38 μg·L⁻¹,Cd的生物可提取态质量浓度从5.08 μg·L⁻¹降至2.13 μg·L⁻¹,其浸出质量浓度和生物可提取态质量浓度分别下降了91.83%和58.07%。同时,经过56 d的修复,nZVI/BC使上覆水中溶解态Cd的质量浓度比对照组降低了67.53%。此外,nZVI/BC的添加提高了底泥的pH和有机质,根据这2个指标的变化进一步分析了nZVI/BC复合材料对Cd的稳定机制。以上研究结果可为重金属污染底泥的修复提供参考。     

Low-temperature (NO + O2) adsorption performance of alkaline earth metal-doped C-FDU-15

To improve the removal capacity of NO + O₂ effectively, the alkaline earth metal-doped order mesoporous carbon (A-C-FDU-15(0.001) (A = Mg, Ca, Sr and Ba)) and Mg-C-FDU-15(x) (x = 0.001?0.003) samples were prepared, and their physicochemical and NO + O₂ adsorption properties were determined by means of various techniques. The results show that the sequence in (NO + O₂) adsorption performance was as follows: Mg-C-FDU-15(0.001) (93.2 mg/g) > Ca-C-FDU-15(0.001) (82.2 mg/g) > Sr-C-FDU-15(0.001) (76.1 mg/g) > Ba-C-FDU-15(0.001) (72.9 mg/g) > C-FDU-15 (67.1 mg/g). Among all of the A-C-FDU-15(0.001) samples, Mg-C-FDU-15(0.001) possessed the highest (NO + O₂) adsorption capacity (106.2 mg/g). The species of alkaline earth metals and basic sites were important factors determining the adsorption of NO + O₂ on the A-C-FDU-15(x) samples, and (NO + O₂) adsorption on the samples was mainly chemical adsorption. Combined with the results of (NO + O₂)-temperature-programmed desorption ((NO + O₂)-TPD) and in situ diffused reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) characterization, we deduced that there were two main pathways of (NO + O₂) adsorption: one was first the conversion of NO and O₂ to NO₂ and then part of NO₂ was converted to NO₂^? and NO₃^?; and the other was the direct oxidation of NO to NO₂^? and NO₃^?.     

介质加载混凝过程中磷和溶解性有机物的去除特征及混凝机理

为考察介质加载混凝过程中污染物去除特征与探讨混凝机理,考察了不同形态的磷和溶解性有机物(DOM)的变化,并结合混凝絮体粒径与形貌,分析了介质加载的混凝机理。结果表明：溶解性污染物主要去除机制为聚合氯化铝(PAC)水解产物的吸附和螯合作用,高芳香性、腐殖化和分子质量为4 000~50 000 Da的DOM去除率较高;石英砂可强化去除悬浮态磷及腐殖酸类DOM;磁种可强化有机磷、${\rm{PO}}_4^{3 - }$-P和DOM的去除效果;回收磁种的微絮体结构使其对磷与大分子DOM具有更好的去除效果。介质加载混凝过程的关键作用在于形成密实性絮体,从而增强了絮体的强度和沉降性能,实现了污泥减量。研究结果可为介质加载混凝在水处理中的推广应用提供参考。     

脉冲喷吹大风量滤筒除尘器的清灰变化过程研究

褶皱比高、过滤面积大的大风量滤筒除尘器存在不完全清灰的随机性更大,因为脉冲清灰过程中脉冲气流在滤筒内的流场分布不均引起滤筒侧壁压力的不均匀分布。主要通过检验大风量滤筒(325×1 000 mm)侧壁压力峰值变化过程和探寻引起侧壁压力峰值分布的气流动态变化过程。实验结果表明,冷态实验时,有诱导喷嘴时,滤筒侧壁压力峰值呈现从上到下减小的趋势,滤筒侧壁压力变化过程与滤筒上粉尘剥落的过程相一致;动态实验时,随着过滤风速增大,滤筒侧壁压力峰值出现增大的现象,因为脉冲气流受到系统过滤气流的影响,脉冲气流在轴向的速度降低的要缓慢一些,动压转化为静压的速度要缓慢一些,出现滤筒650 mm位置侧壁压力峰值明显增大,而在滤筒850 mm位置侧壁压力峰值并未增大,将动态实验用于实际现场,结果表明,长时间运行滤筒底部出现清灰效果差的现象。