江苏省沿江城市饮用水系统适应能力评估

在对饮用水系统适应能力界定的基础上,基于水源地、供水、用水、排污处理和技术5个子系统的适应性要素构建沿江城市饮用水系统适应能力评价指标体系和评价模型,采用分指数与综合指数法评估系统的适应能力水平、存在问题,并据此对江苏省沿江地区城市饮用水系统适应能力分异特征、类型及影响因素进行深入探讨。结果表明,南部环太湖地区城市饮用水系统适应能力高于中部滨江地区,北部地区适应能力最低;从各子系统适应能力得分情况来看,需加大对沿江地区水源地的保护力度,合理规划港口、码头等的布设;加快北部地区供排基础设施的建设,提高风险应急防范能力;南部环湖地区重点开展节水型企业与生态工业园区创建。     

环境污染事故中重金属优先快速监测方法研究

在国内外重金属监测技术的基础上对环境污染事故中重金属（铜、铅、锌、砷、汞、铬、镉）的两种主要快速监测方法进行了研究。研究结果表明：比色法可测试铜、铅、锌、镉、六价铬5种重金属,且精密度与准确度均较好;阳极溶出伏安法（ASV）可测试铜、铅、锌、镉、砷、汞6种重金属,但测定六价铬时偏差较大;除六价铬和铜外,阳极溶出伏安法的测试范围较比色法宽,且检出限较低;阳极溶出伏安法可同时测定镉、铅、铜3种金属,具有较好的适用性。     

北京市建筑施工裸地的空间分布及扬尘效应

北京市作为中国典型的快速城市化大城市之一,大规模的城市建设使得城市内部存在大量的建筑施工裸地,工地扬尘效应造成了严重的大气颗粒物污染。以北京市平原区为研究区,首先利用高分辨率卫星数据反演了建筑施工裸地的空间分布格局,在此基础上,结合建筑施工裸地的扬尘排放因子,在空间上定量分析建筑施工裸地的扬尘效应。结果显示,2012年全市平原区建筑施工裸地总面积为140.77 km2,主要分布在城市核心区向外拓展的城乡过渡带。建筑施工裸地的扬尘效应分析中发现北京市平原区建筑施工裸地中TSP、PM10和PM2.5的排放量分别是31.53、16.66、9.16万吨,并且这些污染物的排放量在城市发展新区与功能拓展区中较高,生态涵养发展区较小。以北京市的建筑施工裸地为例,示范了以遥感为技术手段结合污染排放因子的城市内部典型面源污染的监测和污染排放定量化,为今后面源污染的快速准确监测开辟了新的研究思路。     

洱海流域城镇化对农村生活污水排放量的影响

为揭示城镇化对流域内农村生活污水排放量的影响程度,以洱海流域为研究对象,采用综合指标评价法,选取城镇人口所占比例、农民年人均纯收入、农村水冲厕普及率及建成区面积4项指标,从人口、经济、社会生活方式、空间4个维度建立洱海流域城镇化综合评价体系,综合评价了流域城镇化水平,并采用相关分析法和多元回归分析法研究洱海流域城镇化4项指标对流域农村生活污水排放量的影响. 结果表明:2006—2012年,洱海流域的城镇化水平不断提高,大理市城镇化综合水平领先于洱源县. 大理市农村生活污水的排放量与城镇人口所占比例相关关系不明显,相关系数为0.246;与农民年人均纯收入、农村水冲厕普及率和建成区面积呈显著正相关,相关系数分别为0.951、0.980、0.969;洱源县农村生活污水的排放量与这4项指标的相关性较大理市明显,相关系数分别为0.754、0.973、0.998、0.975. 4项指标对大理市农村生活污水排放量的影响权重为农村水冲厕普及率>农民年人均纯收入>建成区面积>城镇人口所占比例,对洱源县农村生活污水排放量的影响权重为农村水冲厕普及率>城镇人口所占比例>建成区面积>农民年人均纯收入. 研究显示,在现有城镇化水平下,对洱海流域农村生活污水排放量最主要的影响因素为农村水冲厕的普及率,社会生活方式城镇化对洱海流域农村生活污水排量的影响最突出.      

城镇化进程中珠江三角洲高锰地下水赋存特征及成因

地下水中高浓度的锰对人体健康存在危害,快速城镇化地区锰来源复杂.基于不同历史时期的2500余组水化学数据,运用数理统计和主成分分析等技术方法,研究了珠江三角洲地区不同含水层和不同城镇化水平地区地下水中锰的空间分布特征、来源及其成因.结果表明,孔隙含水层地下水中锰含量明显高于裂隙和岩溶含水层.孔隙高锰地下水比例是裂隙和岩溶含水层的2倍.高锰地下水在城镇化和城郊地区比例明显高于非城镇化地区.在区域尺度上,还原条件下沉积地层中有机质的分解和铁锰（氧）氢氧化物的还原溶解可能是控制孔隙含水层锰浓度升高的主要因素.裂隙含水层中高锰地下水可能受城镇化伴随的低氧生活污水渗漏和工业化伴随的工业废水入渗影响.地下水pH值和氧化还原条件是控制研究区地下水中锰浓度的重要因素.孔隙高锰地下水受控于还原条件,而裂隙和岩溶高锰地下水弱酸性环境是其重要影响因素.近10年来,研究区地下水环境稳中向好,地下水氧化还原电位和pH不同程度地升高不利于高锰地下水的形成,这也是城镇化进程中不同类型含水层地下水中Mn²⁺浓度总体降低的主要成因.     

重庆老龙洞地下河流域氮、磷及微生物污染调查研究

随着城镇化不断发展,我国地下水普遍遭受了不同程度的污染,尤其是西南岩溶区地下水是当地重要的水源,一旦遭受污染将很难恢复.本研究选取NO-3、PO34、NH+4和总细菌(total coliform)、大肠杆菌(total E.coli)、粪大肠杆菌(fecal coliform)作为指标,对重庆南山老龙洞流域进行多年来的调查研究.结果表明,老龙洞流域地下水NO-3、NH+4、PO3-4含量均超过天然水规定值,尤其以NH+4、PO3-4污染较为严重.桂花湾泉NO-3含量为19.78~68.55 mg·L-1,有的月份超过了世界卫生组织规定的标准50 mg·L-1.老龙洞出口NH+4、PO3-4含量分别为2.71~12.92 mg·L-1、0.16~11.22 mg·L-1,是污染最重的地下水.老龙洞地下河NO-3含量低于岩溶表层泉,而NH+4、PO3-4含量则高于表层岩溶泉.城镇化的发展、农田减少以及洞内还原环境是导致老龙洞地下河NO-3含量从2008~2013年降低的原因,而高PO3-4含量污水不断输入地下河使得老龙洞地下河PO3-4含量呈增加趋势.微生物污染极为严重,甚至远超过中国地下水和饮用水规定的Ⅴ类标准,以粪大肠菌为例,地下水中其含量波动范围为3.4×104~3.68×104CFU·mL-1.岩溶区由于特殊的水文地质结构,岩溶洼地、天窗、落水洞导致岩溶地下水极易遭受到污染.农业活动、城镇、企业和居民点生产生活排污,是地下水氮、磷和微生物污染的主要来源.     

中国主要城市的城市化对局地增温的贡献

快速发展的城市化可极大地加剧全球变暖背景下我国局地和区域的增温效应,然而有关不同城市的局地增温效应及其空间分布特征的认识相对薄弱.基于1981～2017年气象观测和ERA-5气候再分析数据,通过城乡对比法（UMR）和观测减去再分析方法（OMR）对比分析了中国92个主要城市的城市化对局地增温的贡献.结果表明,过去37 a,所有城市的气温均呈显著增加态势,且最低温度增速整体上明显高于最高温度,尤其北方城市;OMR和UMR方法所估算的城市化增温效应差异大,UMR方法整体上可能严重低估城市化对气温升高的影响;OMR方法结果表明,大部分城市的城市化对气温升高起促进作用[平均增温趋势和贡献率分别达0.26℃·（10 a）^-1和46.7%],尤其是最低气温;不同区域城市化增温效应差异大,东南地区增温贡献最大,西北地区最低.结果强调了城市化增温效应的极大时空异质性以及不同方法估算结果的巨大差异,未来需加强乡村对比气象站点的建设.     

快速城市化地区自然/半自然景观空间生态风险评价研究——以北京为例

有效、合理地评估快速城市化过程中自然/半自然景观的生态风险,对于优化城市土地利用格局、降低和防范城市生态环境风险,非常必要。论文在利用遥感和GIS技术测量北京1991~2004年景观变化的基础上,建立了一个多因素景观空间生态风险评价模型,并以此对北京地区1991~2004年快速城市扩展过程中的自然/半自然景观的空间生态风险水平进行了评估分析。具体结论为:①伴随着快速城市化过程,1991~2004年北京景观变化的主要特征为人工建筑景观持续增加以及耕地景观大量减少;同时,山区林地景观增加也比较明显。②研究区自然/半自然景观的生态风险水平总体表现出上升的趋势。其中,山区自然景观空间生态风险水平要明显低于平原区,受区域快速城市化过程影响相对较小。③研究区各种自然/半自然景观类型间生态风险水平也存在一定的不同。其中,森林景观的生态风险最低,而混合景观的生态风险最高,受区域快速城市化过程的影响最为明显。④研究区新增建设用地景观单元主要来源于耕地和混合两种景观类型,其中混合景观所占比重最高。     

城市化对水体非点源污染的影响

非点源污染现已成为世界上许多国家水体污染的重大污染源.长期以来,农业非点源污染受到高度重视,城市非点源污染的研究相对较少.而城市化是当今土地利用变化影响水质、流域的水文和其他物理特性以及发生潜在非点源污染的突出形式.城市化对水体非点源污染的影响,主要体现在使非点源污染的"源"、"过程"和"汇"发生了变化.本文从描述-预测评价-应用的角度总结了国际上城市化对城市水体非点源污染影响的研究.目前主要侧重于用模型来描述城市化对城市非点源污染过程的影响,模拟预测非点源污染物的负荷等.从景观生态学格局与过程的角度,探讨城市化和城市非点源污染之间的关系.城市化带来的城市景观格局的时空变化对城市非点源污染的综合影响研究是今后发展的一个方向.     

厦门市土地利用及氮负荷变化研究

高强度的人类活动改变了城市土地利用方式和城市内氮素循环,但城市土地利用变化如何影响城市氮负荷时空变化的研究仍缺乏.本研究以厦门市为例,基于物质平衡的城市氮流动估算方法,分析了2005—2010、2010—2015年两个时间段内厦门市土地利用及氮负荷的时空演变特征及土地利用变化对氮负荷的影响.结果表明:2005—2010、2010—2015年期间城市各土地利用类型中工业、居民区及交通用地面积增加最为显著,占总面积的比例从16.9%增加到30.3%,而林地和其他类型面积的比例从53.78%下降至38.01%.大量农林地转变为工业和交通用地,导致单位面积氮负荷强度分别增加了10倍和25倍.城镇居民用地、交通用地等氮排放强度较高的土地利用类型不断扩张,造成城市中活性氮排放增加了2.1倍.同时,土地利用的空间格局也影响着城市氮负荷的空间变化特征,氮排放热点在空间上逐渐向岛外扩张,且强度也随之增加.