基于系统动力学的城市生态系统建设路径研究——以天津市为例

城市生态系统是一个复杂的巨系统,随着经济社会的发展,城市生态系统面临着诸多环境问题,研究城市生态系统建设路径对城市生态环境的改善具有重要意义.本文将影响城市生态系统建设的宏观因素分为5个主要子系统：经济子系统、人口子系统、环境子系统、资源子系统和能源子系统.利用系统动力学模型（System Dynamics, SD）构建城市生态系统的因果回路图和存量流量图,定量描述人口、资源、环境、能源与经济子系统中各相关变量之间的动态反馈关系,以模拟其建设状况及未来变化趋势.考虑到不同的政策驱动因素对城市生态系统建设的影响不同,设置了自然增长型、人口控制型、环境导向型、科技导向型、资源节约型和平衡发展型6种建设路径,通过改变主要模型参数的值来模拟关键变量的变化.研究发现,城市生态环境问题是人口增速过快、产业发展不均衡、水资源匮乏等综合原因造成的.最适合天津市的发展路径是在控制人口增量的同时加强人才引进政策,以此来提高全市科技发展水平,在增加供水方面不仅要依靠科技进步来促进再生水利用量,还要增加外来调水.     

Arsenic uptake and transport of Pteris vittata L. as influenced by phosphate and inorganic arsenic species under sand cu｜ture

In order to understand the similarity or difference of inorganic As species uptake and transport related to phosphorus in As-hyperaccumulator, uptake and transport of arsenate (As(Ⅴ)) and arsenite (As(Ⅲ)) were studied using Pteris vittata L. under sand culture. Higher concentrations of phosphate were found to inhibit accumulation of arsenate and arsenite in the fronds of P. vittata. The reduction in As accumulation was greater in old fronds than in young fronds, and relatively weak in root and rhizome. Moderate increases, from 0.05 to 0.3 mmol/L, in phosphate reduced uptake of As(Ⅲ) more than As(Ⅴ), while the reverse was observed at high concentrations of phosphate (≥ 1.0 mmol/L). Phosphate apparently reduced As transport and the proportion of As accumulated in fronds of P. vittata when As was supplied as As(Ⅴ). It may in part be due to competition between phosphorus and As(Ⅴ) during transport. In contrast, phosphate had a much smaller effect on As transport when the As was supplied as As(Ⅲ). Therefore, the results from present experiments indicates that a higher concentration of phosphate suppressed As accumulation and transport in P. vittata, especially in the fronds, when exposure to As(Ⅴ); but the suppression of phosphate to As transport in the root or rhizome may be insignificant when P. vittata when exposure to As(Ⅲ) under sand culture conditions. The finding will help to understand the interaction of P and As during their uptake process in P. vittata.     

基于重点行业/领域的我国碳排放达峰路径研究

开展碳排放达峰路径研究,明确时间表、路线图、施工图,是支撑我国实现2030年前碳达峰目标的基础性研究工作. 本文采取自上而下和自下而上相结合的方式,以满足社会经济高质量稳定发展需求和国家碳达峰碳中和双重目标为约束开展自上而下的宏观路径研究;以合计贡献了我国碳排放(不含港澳台地区数据) 90%以上的电力、钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共6个重点行业以及建筑、交通2个重点领域为对象,开展自下而上的重点行业/领域碳达峰路径研究;通过上下路径反复迭代、行业间耦合优化,打通宏观路径与微观措施的联动和双向反馈,最终形成基于重点行业/领域的我国碳达峰路径. 结果表明:为实现国家碳达峰、碳中和的目标愿景,需抓紧部署、大力推进包括清洁能源降碳、能效提升降碳、资源循环降碳、管理调控降碳等4类关键举措,方可实现我国碳排放量在2030年前达峰的目标,峰值较2020年增加5.0×108~7.0×108 t左右,达峰后将保持3~4年的峰值平台期. 受需求与技术驱动,不同领域碳排放总量将梯次实现达峰,其中工业领域（含钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共5个重点行业）预计将在“十四五”期间整体达峰,达峰后碳排放稳定下降;电力行业和交通、建筑领域碳排放均在2030年左右实现达峰. 经测算,2021—2030年间,为推动碳达峰采取的4类关键措施预计需投入2.08×1013元;其中清洁能源降碳是最为有效的措施,同时也是成本最高的措施. 为保障关键举措顺利落地,建议全面加大政策创新,逐步形成系统完善的碳总量控制与交易市场机制、绿色低碳标准体系、行业准入及产业结构政策体系、价格财税及投融资机制等. 本研究分行业及领域的碳达峰路径研究成果及所识别的关键控碳减碳技术手段、措施和政策将为国家碳达峰路径设计提供技术支撑.      

IC反应器颗粒污泥的成功培养研究

在IC反应器的启动过程中,初始容积负荷控制在9.5kgCOD·(m3·d)-1左右,出水pH值6.5～7.8,维持反应器的碱度1000mgCaCO3/L～5000mgCaCO3/L,进水COD浓度1000～6000mg/L,以及采用脉冲进水方式,可增强污泥的活性和沉降性能加快厌氧污泥的颗粒化进程,从而加快IC反应器的启动.     

Mechanism and kinetics study on the ozonolysis reaction of 2,3,7,8-TCDD in the atmosphere

The ozonolysis of 2,3,7,8-tetra-chlorodibenzo-p-dioxin(2,3,7,8-TCDD) is an efcient degradation way in the atmosphere. The ozonolysis process and possible reactions path of Criegee Intermediates with NO and H2 O are introduced in detail at the method of MPWB1K/6-31+G(d,p)//MPWB1K/6-311+G(3df,2p) level. In ozonolysis, H2O is an important source of OH radical formation and initiated the subsequent degradation reaction. The Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus(RRKM) theory was applied to calculate rate constants with the temperature ranging from 200 to 600 K. The rate constant of reaction between 2,3,7,8-TCDD and O3 is 4.80 × 10 20cm3/(mole·sec) at 298 K and 760 Torr. The atmospheric lifetime of the reaction species was estimated according to rate constants, which is helpful for the atmospheric model study on the degradation and risk assessment of dioxin.     

高职人才培养的三层架构

本文作者针对高职人才培养工作中存在的质量问题,通过对课程的跟踪和分析,提出了课堂文化、最佳衔接教学模式等细节化的概念和操作,在此基础上提炼出高职人才培养的三层架构,指出实施培养工程可以提高高职人才培养工作的质量,并认为培养要目标清晰化,培养模式要多样化,培养工程要细节化。     

碳中和愿景下地方率先达峰的多维困境及其纾解

实现碳达峰、碳中和是我国积极应对气候变化,推进绿色低碳发展的战略决策。"要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰"是2020年中央经济工作会议确立的做好碳达峰、碳中和的重要工作举措。当前,地方率先达峰还面临着理念认知总体失准、达峰任务分解内藏逻辑失当、达峰市场机制尚有明显短板、达峰效应外溢风险缺少管控等困境。地方政府应树立"低位"达峰的理念,指引地方率先实现"低位"达峰;合理划设先达区域范围,遵循"分类施策"工作基调;及时补救关键制度缺失,补足市场机制短板;坚持系统观念,妥善管控碳逃逸风险。据此纾解地方率先达峰的多维困境,推动碳排放如期达峰,碳中和如愿实现。     

未来十五年我国大气污染防治重点方向的思考

本文对我国大气污染防治的总体建树和现存的问题进行了分析研判,我国大气污染防治政策体系不断健全、污染物排放得到有效控制、空气质量得到改善,但仍然存在产业结构有待优化、能源结构不合理、运输结构有待调整、污染物浓度整体偏高等问题。最后提出了未来十五年大气环境防治战略路径,并梳理出未来我国大气污染治理的主要方向,包括产业结构、能源结构、交通结构调整以及污染物协同治理等。     

我国资源与环境专业学位研究生培养模式的优化建设

"绿水青山"和"生态经济"的提出,使得国家对资源与环境领域高层次人才的需求日益旺盛,培养具有科研创新能力和工程实践能力的资源与环境专业学位研究生,成为各大相关专业院校的重要研究课题.通过调研我国10所高校资源与环境专业学位研究生的培养模式,结合专业特色,分析了我国资源与环境专业学位研究生教育的培养现状、优势和存在的问题...     

游憩导向下国土空间生态修复的理论与模式

游憩导向下国土空间生态修复是将受损生态空间保护与休闲空间融合的重要手段,是构建山水林田湖草命运共同体与提高人类福祉的重要内容。基于国内外研究现状,界定了游憩导向下国土空间生态修复的概念,提出其应遵循生态系统服务理论、人地关系地域系统理论、区位理论、景观基因理论、大地艺术理论五大理论逻辑。基于实践案例归纳了游憩导向下生态修复模式类型、特征与问题,并提出实践模式的五大优化路径,包括明确功能适宜、效益最优的修复导向,建立多级空间尺度联动的传导机制,提升游憩导向下生态修复地的地方嵌入性,加强修复效果的动态监测评估,构建可持续的建设与运营管理模式,以期为游憩导向下国土空间生态修复和保护提供理论和实践参考。