Linking Nitrogen Export to Landscape Heterogeneity: The Role of Infrastructure and Storm Flows in a Mediterranean Urban System

Urban ecosystems are often sources of nonpoint source (NPS) nitrogen (N) pollution to aquatic ecosystems. However, N export from urban watersheds is highly variable. Examples of densely urbanized watersheds are not well studied, and these may have comparatively low export rates. Commonly used metrics of landscape heterogeneity may obscure our ability to discern relationships among landscape characteristics that can explain these lower export rates. We expected that differences not often captured by these metrics in the relative cover of vegetation, structures, and impervious surfaces would better explain observed variation in N export. We examined these relationships during storms in residential watersheds. Contrary to expectations, land cover did not directly predict variation in N or water export. Instead, N export was strongly linked to drainage infrastructure density. Our research highlights the role of fine‐scaled landscape attributes, mainly infrastructure, in explaining patterns of N export from densely urbanized watersheds. Changes to hydrologic flow paths by infrastructure explained more variation in N export than land cover. Our findings support further development of landscape ecological models of urban N export that focus on hydrologic modification by infrastructure rather than traditional landscape measures such as land use, as indicators for evaluating patterns of NPS nitrogen pollution in densely urbanized watersheds.     

城镇化与工业化对能源强度影响的实证研究——基于截面相关和异质性回归系数的非平衡面板数据模型

城镇化、工业化对中国能源强度的影响如何?如何在快速推进城镇化、工业化进程的同时确保节能减排目标的实现?论文以能源强度指标代替传统的能源消费指标来反映能源综合利用效率,并应用考虑截面相关性和异质性回归系数的非平衡面板数据模型,使用共同相关效应组均值(CCEMG)估计方法对中国1978-2014年城镇化、工业化与能源强度之间的关系进行分析。研究结果表明:人均实际GDP增长1%,能源强度将会降低0.412%,工业化水平增长1%,能源强度将会上升0.630%,而由于生产消费等经济活动的增加、高度集中化以及规模经济的综合作用,使得城镇化对能源强度的影响并不确定。联系研究结论,本文提出政策建议:我国应加快产业结构升级,转变经济增长方式;构建绿色制造体系,推进"五化"协同发展;推进绿色、循环、低碳发展的新型城镇化建设,提高城镇化质量,提升我国整体的能源效率,确保节能减排目标的实现,推动经济全面、协调、可持续发展。     

我国人口老龄化加速发展对城市化发展速度的影响

中国的城市化水平在过去的20余年里以年均超过一个百分点的速度提升,然而在城市化主要依靠人口乡城迁移推动的模式下,人口年龄结构老化对城市化发展的影响日渐显现。文章通过年龄移算法描述了乡城人口迁移流动的年龄模式,发现我国农村人口乡城迁移概率随年龄的分布呈现"中间大,两头小"的特征。然后,文章分析了此种年龄模式形成的原因,认为制度是影响乡城迁移年龄模式的决定性因素,制度变迁的缓慢性以及路径依赖决定了短期内我国人口乡城迁移年龄模式的稳定性。基于此,文章预测了人口老龄化对未来中国人口城市化发展的影响,得出的基本结论是,未来中国城市化发展的水平提高将进入一个相对平缓的时期,年度城市化水平的提升将显著低于过去一个时期,对未来10-20年中国城市化发展水平的预期未可过于乐观。针对这一结论,文章建议在未来的城市化过程中应完善社会融入机制和提升城市化质量。     

长江经济带新型城镇化协调性的空间差异与时空演化

从城乡、产城、区域和城镇化与资源环境协调发展4个方面建立指标体系,衡量长江经济带105个地级及以上市新型城镇化的协调性,并运用泰尔系数和探索性空间分析考察协调性的空间差异和时空演化,结果发现:长江经济带新型城镇化协调性存在明显的反地势分布和"城市圈俱乐部"特征;东、中、西部城镇化协调性差异随时间越来越明显,东部城市主要体现在非省会城市之间的差异,中部主要体现在省会城市与非省会城市的组间差异,西部主要体现在省会城市之间以及省会城市和非省会城市之间的组间差异;长江经济带新型城镇化协调性表现出正的全局空间自相关,协调性高的区域开始集聚在一起,这种趋势随时间不断增强并且空间溢出效应明显。     

近60a长三角地区极端高温事件变化特征及其对城市化的响应

基于长三角地区1951~2014年56个国家级气象站点逐日气温记录资料,通过计算极端高温事件相关指标(极端最高温TXx,极端最低温TNn,高温日数Htd和低温日数Ltd),利用GIS空间分析技术和Mann-Kendall时间趋势分析方法分析了长三角地区近60 a极端高温事件的空间分异特征和时间变化趋势,并探讨了城市化发展对区域极端高温事件时空变异的影响。结果表明:(1)长三角地区极端高温事件指标均表现为一定的上升趋势,极端低温指标(TNn和Ltd)线性变化趋势比极端高温指标(TXx和Htd)更为显著,变化趋势最显著的地区集中在经济和城市化水平较高的城市及周边地区(如上海、杭州等)。(2)极端高温指标(TXx和Htd)多年平均总体表现为南高北低,西高东低的趋势,而极端低温指标中TNn多年平均为由中部向南北两侧降低,Ltd多年平均呈现自中部向南北南侧增多的趋势。(3)从1990~2000到2000~2010年,城市化对极端高温事件的影响增强,快速城市化对北部城市极端高温事件的影响高于南部城市。     

福州市城市化进程与大气污染关系研究

以福州市为研究区域,选取福州市1996—2012年的时间序列数据,将大气污染物浓度作为被解释变量,城市化水平作为解释变量,分别设定二次曲线模型和三次曲线模型,通过比较PM10、SO2、NO2浓度与城市化水平的二次曲线和三次曲线模型的回归拟合效果,得出福州市大气污染与城市化水平之间的演化规律。结果表明,1996—2012年,福州市城市化水平平稳上升,城市的大气污染程度与城市化水平之间的关系并不完全符合"倒U型"的环境库兹涅茨曲线,不同的污染物类型具有不同的演化规律。PM10、SO2与城市化水平呈"倒N型"的曲线关系;NO2与城市化水平之间呈现"倒U型"曲线关系。由于研究的时间序列较短,因而研究结果可能只是真实曲线的一部分,福州市的大气污染与城市化水平之间的关系还有待进一步研究。     

Pseudomonas sp.fz胞外分离物降解四溴双酚A

四溴双酚A(TBBPA)是全球消耗量最大的溴系阻燃剂。通过活性物质的定位、分离和TBBPA产物的分析等步骤,对Pseudomonas sp.fz胞外分离物降解TBBPA进行了研究。结果表明,存在于胞外的活性物质通过异丙基断裂和脱溴两条途径降解TBBPA。通过超滤,Sephadex G-10分离纯化得到了具有降解活性的小分子物质,分子量约为376~456 Da,初步鉴定为短肽类物质。这种小分子物质具有很好的热稳定性(30~80℃),在弱酸性条件下(2.0~5.0)活性较高,其活性还受金属离子、氧气和抑制剂(Na N3)的影响。此外,部分纯化的小分子物质在一定条件下能够产生羟基自由基(·OH)。     

大肠杆菌吸附-化学还原法用废含金催化剂制备金纳米线

采用大肠杆菌吸附-化学还原法,以大肠杆菌(ECCs)为模板、十六烷基三甲基溴化铵为保护剂、抗坏血酸为还原剂,由废含金催化剂制备金纳米线(AuNWs)。采用XRD,SEM,TEM等技术对AuNWs进行表征。研究了AuNWs对罗丹明6G(R6G)和4-巯基苯甲酸(4-MBA)的拉曼散射信号的增强效果。实验结果表明:在制备过程中加入微生物ECCs,可使金回收率提高约20百分点;当溶液pH小于4时,反应2 h后,有大量呈线状的AuNWs聚集沉降,金回收率可达99%1以上。表征结果显示,AuNWs呈多晶结构,晶格间距为0.23 nm。表面增强拉曼散射分析表明,AuNWs对R6G和4-MBA具有良好的拉曼光谱增强性能。     

UniTank工艺流程中磷酸盐浓度的非稳态特征

利用ASM2D数学模型对上海石洞口污水厂UniTank工艺流程中磷酸盐浓度进行了仿真研究,发现该流程中磷酸盐浓度具有非稳态特征.增加反应器的曝气强度,会增加UniTank流程边池的硝态氮浓度,弱化边池的厌氧释磷,相应增加出水中磷酸盐含量.     

红壤和黄泥土对不同浓度六氯苯的吸附与解吸特征

采用批量平衡试验的方法,研究了不同初始浓度的六氯苯在红壤和黄泥土表面的吸附与解吸特征. 结果表明,六氯苯在红壤和黄泥土表面的吸附与解吸行为均可用Freundlich方程进行很好的拟合,其相关系数(R2)在0.97-0.99之间,并表现为非线性特征. 六氯苯在红壤和黄泥土上吸附的KadsF值均小于其解吸的KdesF值,说明六氯苯在这两种土壤表面的解吸表现为一定的滞后效应. 随着初始浓度的升高,其滞后效应增强,两者呈线性相关. 用不同方程对滞后系数H,ω和λ进行量化,发现不同浓度的六氯苯在土壤表面的解吸过程表现出正滞后效应.