Changes in mineral soil organic carbon stocks in the croplands of European Russia and the Ukraine, 1990–2070; comparison of three models and implications for climate mitigation

Three soil carbon models (RothC, CANDY and the Model of Humus Balance) were used to estimate the impacts of climate change on agricultural mineral soil carbon stocks in European Russia and the Ukraine using detailed spatial data on land-use, future land-use, cropping patterns, agricultural management, climate and soil type. Scenarios of climate were derived from the Hadley Centre climate Version 3 (HadCM3) model; future yields were determined using the Soil–Climate–Yield model, and land use was determined from regional agricultural and economic data and a model of agricultural economics. The models suggest that optimal management, which entails the replacement of row crops with other crops, and the use of extra years of grass in the rotation could reduce Soil organic carbon (SOC) loss in the croplands of European Russia and the Ukraine by 30–44% compared to the business-as-usual management. The environmentally sustainable management scenario (SUS), though applied for a limited area within the total region, suggests that much of this optimisation could be realised without damaging profitability for farmers.     

The impact of sea-level rise along the Polish Baltic coast

A DTM (Digital Terrain Model) map and the analytical powers of GIS (Geographical Information System) were used in deterministic and probabilistic methods for analysis of inundation of a coastal area. These methods were applied to evaluate the effects of a rise in sea-level on the coastal zone of the Puck Lagoon (Poland) over a period of 100 years. The analysis evaluated the following aspects: the threat to man-made objects such as buildings and roads; changes in the impact of the sea on the coastal environment manifested as the frequency of flooding of grasslands and marshland in the coastal depression, and the formation of a dune embankment. The analysis covered a ca. 5 km stretch of low-lying coastline, in which there are two rapidly growing villages and a nature reserve. The study showed that a sealevel rise of 40 cm would increase the frequency of flooding in the area and would probably cause the dune ridge vegetation to deteriorate.     

矿井冒顶危险性评价新方法

用数量化理论（Ⅱ）[1]研究了矿井冒顶危险性评价问题，建立了一个实用的矿井冒顶危险性评价模型；并通过项目贡献分析，提出了一套降低冒顶危险程度的安全对策。     

厦门湾海洋塑料垃圾对中华白海豚的摄食风险评价

以厦门湾为研究区域,借鉴相对风险模型评价海洋塑料垃圾对中华白海豚可能产生的摄食风险.以4类不同尺寸的海洋塑料垃圾作为风险源、以中华白海豚作为风险受体,利用GIS中的空间分析工具,评价和量化厦门湾摄食性塑料垃圾对该区域中华白海豚的风险及其时空分布.识别高风险的塑料垃圾类型、高风险区域和高风险季节.结果表明：不同尺寸的海洋塑料垃圾对中华白海豚构成的潜在生态风险不同,其中小型和中型垃圾的风险较高.塑料垃圾对中华白海豚的生态风险呈现出明显的时间和空间差异,夏季和冬季是风险高值相对集中的季节,夏季的高风险主要是因为受到台风和旅游业等影响造成海洋垃圾源强较高,冬季的高风险则与中华白海豚在此季节最为活跃有关;高风险区域主要分布于塑料垃圾和中华白海豚密度分布重叠较高的位置,夏季的高风险区域分布于大嶝以及九龙江口的鸡屿附近海域,冬季的高风险区域分布于西海域以南水域和九龙江口的鸡屿附近水域.研究成果可为厦门湾中华白海豚的保护管理提供决策依据.     

基于SPAMS的兰州市2018年冬季沙尘天气过程细颗粒物污染特征及来源研究

2018年11月22日-12月1日,兰州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解此次沙尘天气过程时段细颗粒物污染特征及其污染来源变化特征,本研究基于单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）细颗粒物自动采集数据,并结合常规污染物自动监测数据和气象因子数据对沙尘天气前后及其过境期间细颗粒物化学组分及污染来源变化情况进行了分析,同时利用后向轨迹模型（HYSPLIT）研究了沙尘气溶胶的输送路径.研究结果表明：受沙尘天气过境影响,兰州市PM₁₀浓度大幅升高,PM_2.5/PM₁₀最小值仅为0.13,SO₂、NO₂、CO质量浓度出现明显降低,而O₃质量浓度在沙尘过境时有所升高;细颗粒物质量浓度与MASS数浓度变化趋势基本一致,细颗粒物的变化趋势可一定程度上反映大气细颗粒物的污染状况;利用自适应共振神经网络法分类后经人工合并将所采集到的细颗粒分为9类：OC、EC、HOC、OCEC、MD、HM、K、Na、LEV;所选时间段内SPAMS采集到的OC（24.8%）类颗粒物数量最多,沙尘过境时MD、LEV、Na类颗粒物占比不同程度增大,其余颗粒物占比减小;沙尘过境时扬尘源、生物质燃烧源、工业工艺源、餐饮及其它源贡献率增加,其中扬尘源增幅最大,而其余源贡献占比减小;后向轨迹HYSPLIT模型输送路径结果显示沙尘天气过程的起源地为塔克拉玛干沙漠,传输方向为经新疆的塔里木盆地塔克拉玛干沙漠进入青海中部,最后影响兰州地区.     

基于Copula函数的茶园土壤铜锌空间协同效应研究

揭示茶园土壤Cu、Zn空间协同效应对有效预防和治理土壤Cu、Zn污染,保障茶叶品质具有十分重要的作用。论文以江浙两地典型茶叶种植区为研究区,运用Copula函数对土壤Cu、Zn含量协同关系进行模拟、Kriging/IDW插值法进行空间估计、标准差椭圆模型进行空间效应分析。结果表明：1）研究区茶园土壤Cu、Zn含量二元频率直方图呈“J”型,具有上尾相关、下尾渐近独立的特征,其上尾相关系数λup及Kendall、Spearman秩相关系数分别为0.345 4、0.273 5、0.396 0,表明二者具有显著的正向相关性,建议加强土壤Cu、Zn含量监测,提升预警,避免复合污染;2）土壤Cu、Zn含量整体水平协同程度较高,局部因不同主导因子影响协同程度较低,应强化土壤Cu、Zn污染全域协同治理及局地因情施策的效果;3）Copula函数、Kriging/IDW估计以及标准差椭圆模型测算结果能相互印证,3种方法结合可更全面客观地反映两者的空间协同效应,为土壤Cu、Zn污染防治提供参考依据。     

工业废物最少化管理与清洁生产

运用系统分析的方法阐述了工业废物最少化的宏观管理和微观管理,宏观管理上可建立“专家咨询和技术培训,立法措施及行政主管部门决策,工业企业实施及监督考核”的管理体系：微观管理则可建立具体的考核办法和指标,通过青岛市乡镇工业的实践证明,建立工业废物最少化管理体系并健全其运行机制,是推行清洁生产的必要条件。     

不同模式版本对长三角区域大气污染物模拟结果对比评估

选取2015年1、4、7、10月(分别代表冬、春、夏、秋4季),应用CMAQv4.7.1和CMAQv5.1模式模拟长三角区域的空气质量,对比了NO2、SO2、O3、PM2.54个常规污染物的模拟结果,表明CMAQv5.1对NO2、SO2和PM2.5的模拟效果优于CMAQv4.7.1,而CMAQv4.7.1的O3模拟效果优于CMAQv5.1;CMAQv5.1的NO2模拟值更接近地面观测值,比起不同版本的化学机制对NO2模拟效果的影响,NO2的模拟偏差受排放高估的影响更大;2个版本SO2的模拟值差距较小,且都与地面观测值之间差异较小;CMAQv5.1 PM2.5的模拟值比CMAQv4.7.1更接近观测值,气溶胶模块机制的更新(例如新增细分的PM2.5模式物种和部分二次有机气溶胶生成机制的改进等)对PM2.5模拟效果的改善显著;CMAQv5.1的O3模拟值比CMAQv4.7.1高,CMAQv5.1的O3模拟值在O3观测值的高值时段更接近观测值,而CMAQv4.7.1的O3模拟值在低值时段更接近观测值,CMAQv5.1在日最大8小时平均(MDA8)O3观测浓度超标日的O3模拟效果相比CMAQv4.7.1有一定程度的改善,但在非超标日模拟效果变差,CMAQv5.1的O3模拟效果总体相比CMAQv4.7.1并未得到有效提升。提出,未来针对低值时段和低值区域的O3模拟机制的改进将进一步提升O3模拟效果。     

大气环境质量灰色评价模型及其应用

根据灰色关联度定义，构造目标函数，运用扩展的最小二乘方准则，建立了一种新的大气环境质量评价模型，结合实例说明了该模型的具体应用，得到与用其它方法评价相一致的结果，该模型数学推导严谨，评价结果合理，分辨率高，可靠性强。