成都平原经济区城市空气质量时空变化特征

基于2016—2020年成都平原经济区城市空气质量监测数据,应用空气质量综合指数评价法、Pearson相关分析法,对成都平原经济区空气质量时空变化特征、成都市主要污染物变化特征进行了研究.结果表明:1)2016—2020年,成都平原经济区城市群中空气质量指数出现了2个高值和2个低值中心,高值中心分别位于成都市、德阳市,2个低值中心分别位于雅安市、遂宁市,即成都市和德阳市空气质量最差,雅安市和遂宁市的空气质量最优;对于不同季节,1—12月,成都平原经济区的空气质量综合指数呈U字型变化,即空气质量6—10月较好,11月—次年2月较差.2)2016—2020年,成都市PM_(2.5)质量浓度值皆超过了国家二级标准限值,并且以PM_(2.5)为首要污染物出现频率最高,而O_(3)、CO、SO_(2)年均质量浓度在研究时段内均低于国家二级标准质量浓度限值.3)2016—2020年,成都市PM_(2.5)质量浓度与能见度呈显著负相关;年尺度上,成都市PM_(2.5)质量浓度与平均气温呈低度负相关,与风速、降水量呈弱负相关;季尺度上,除气温在春、夏、冬季节与PM_(2.5)质量浓度呈弱正相关外,4个季节中PM_(2.5)质量浓度与风速、降水量皆呈弱负相关.4)影响成都市PM_(2.5)质量浓度的社会经济因子主要是汽车尾气、工业烟(粉)尘排放.PM_(2.5)与地区生产总值、工业增加值、机动车保有量呈高度负相关,与工业烟(粉)尘排放量呈高度正相关.

成都平原地区大直径盾构选型研究

为满足成都平原地区大直径盾构隧道建设需求,本文基于已建紫瑞隧道和锦绣隧道盾构选型经验,依托在建成渝中线铁路蜀安隧道工程,研究了大直径盾构选型问题,给出了盾构机适应性配置建议。研究结果表明:(1)土压平衡和泥水平衡均可适用于成都平原地区大直径盾构隧道修建;(2)当穿越地层以泥岩为主时建议优先选择土压平衡盾构;对于局部存在高水压或强透水地层地段,可辅以地表降水+注浆加固后采用土舱上部注浓泥浆保压掘进土压平衡模式;当泥岩和砂卵石地层长度相当时,建议优先选择泥水平衡盾构或土压-泥水双模盾构;当穿越地层以砂卵石为主时,建议优先选择泥水平衡盾构;(3)城区大直径盾构隧道对地层变形控制要求高,建议盾构机预留同步注双液浆和盾体外注克泥效等惰性浆液功能。

基于SBAS-InSAR的成都平原地面形变监测及影响因素分析

为研究成都平原区域地面形变现状并分析影响因素,利用差分干涉测量短基线集时序分析技术(SBAS-InSAR)监测成都平原地面形变情况,研究结果表明:成都平原区域地面形变量较小,多为点状形变,个别地区存在块状形变或线状分布;形变速率较快的地块多为建设工程扰动引起的,德阳市相对比成都市更易受到工程建设的影响;大部分人工建筑区域累计形变小于14 mm,地表形变速率大于10 mm/a图斑面积为115.83 km2,主要分布在成都市邛崃市、崇州市以及德阳市旌阳区、广汉市等地.从地下水开采和土地利用方面分析成都平原地面形变影响因素得出成都平原地下水开采与地面形变现状存在一定关系,不同土地利用类型中耕地与地表形变的契合度最高,而形变面积较大的地块主要位于建筑区域.根据现场核查,SBAS-InSAR结果与现场情况较为一致,证明了SBAS-InSAR技术在地面形变监测中具有较好适用性.本研究成果可为成都平原城市建设以及国土空间规划提供依据.

基于多时相Sentinel-2数据的成都平原主要农作物分类

针对成都平原落实最严格的耕地保护制度对耕地“非农化”“非粮化”快速、动态监测的需求,本文研究了基于多时相Sentinel-2数据的农作物分类方法,利用主成分分析,降低了冗余信息,提高了分类精度。以2021年成都平原崇州市的7景Sentinel-2多光谱影像为数据源,构建了时序多光谱、时序主成分波段、时序植被指数、典型时相多光谱+时序植被指数等4种分类数据集,开展基于支持向量机的主要农作物分类研究。研究表明:利用主成分分析,能有效提高主要农作物的用户精度,降低农作物分类的错分率;基于典型时相多光谱+时序植被指数的数据集取得了最高的总体精度。

成都平原土地利用重心变化与碳核算情景模拟

[目的]明晰成都平原土地利用重心迁移和碳排放变化趋势,探究土地利用碳排放的影响因素,为成都平原低碳发展提供理论与数据支持。[方法]基于多源数据,采用重心模型和IPCC碳排放系数法明确成都平原2006-2022年土地利用重心变化趋势和碳排放,运用偏最小二乘法(PLS)回归分析与对数平均迪氏指数分解(LMDI)模型探究耕地碳排放和建设用地碳排放的主要影响因素,并使用斑块生成土地利用模拟模型(PLUS)模拟未来土地利用格局与碳排放。[结果]①在土地利用类型方面,耕地、水域、建设用地和其他及未利用地重心分别向东北方向移动4.23,5.46,8.44和31.58 km,林地与草地向东南方向移动11.12和3.41 km。在主要粮食作物方面,水稻与玉米重心向东北方向分别移动15.47和7.52 km,小麦向西南方向移动17.77 km。②2006-2022年,成都平原33个县域土地利用碳排放量均呈上升态势,共增加1.36×10^(7)t,碳汇持续下降,共减少5.68×10^(5)t。③自然情景、碳增汇情景和碳减排情景下,土地利用碳排放分别比2022年减少5.39×10^(5),3.47×10^(5)t和4.53×10^(5)t。[结论]研究期间,成都平原耕地流失严重,主要流转为成都平原中部的建设用地和龙门山脉、龙泉山脉与乐山市内的林地,未来需要加强对该区域的耕地保护,33个县域土地利用碳排放上升趋势明显且主要影响因素差异较大,需因地制宜推行减源办法与增汇路径。

成都平原河流阶地的发育及其对古气候和新构造运动的指示

为了研究第四纪以来成都平原古气候变化规律和新构造运动特征,对成都平原岷江水系河流阶地序列,年代格架,不同地质时期的孢粉组合特征和T4剖面上网纹红土的地球化学特征等进行了深入研究。通过收集大量存量资料,辅以少量野外查证工作,结合地质、地貌和年代学资料,厘定了成都平原岷江水系5级河流阶地,T5至T1拔河分别为98~127 m、59~79 m、36~52 m、4~10 m、2~5 m,形成时代分别为925±92 ka、722±77 ka、462±46 ka、30.13±2.86 ka、9.0 ka,其中T5、T4、T3、T2为基座阶地,发育受构造运动和气候变化共同驱动,可作为第四纪以来成都平原东缘龙泉山背斜南段隆升的地貌标志,T1为堆积阶地,发育主要受气候变化驱动;孢粉组合特征反映第四纪以来成都平原以森林草原植被为主,气候整体具由偏暖偏湿向温干变化的趋势;阶地资料揭示第四纪以来龙泉山背斜南段经历了四次间歇性隆升,隆升高度达127 m,早更新世中期龙泉山背斜南段隆升速率为0.089~0.335 mm/a,早更新世晚期隆升速率急剧下降至0.027~0.165 mm/a,然后呈现出逐渐升高的趋势,到晚更新世—全新世隆升速率上升到0.133~0.322 mm/a;龙泉山背斜南北段存在差异隆升,北段的隆升速率和隆升幅度明显大于南段,在现代地貌上表现为龙泉山北段以低山为主,南段向低山丘陵过渡。

考古遗址所见成都平原史前洪水与治水

在系统梳理成都平原地区史前考古遗址中所见古洪水证据的基础上,对古洪水发生的规律及背景因素进行分析。现有证据表明:成都平原史前古洪水多发生在宝墩文化晚期及十二桥文化时期,且多集中在4.0 ka BP及3.0 ka BP两个时间节点前后,与长江、黄河流域古洪水记录具有同步性。一方面可能与成都平原地区的地理水文要素有关;另一方面,4.0 ka BP和3.0 ka BP前后古洪水记录增多可能与4.2 ka BP及2.8 ka BP全球性气候灾变事件有关。通过探讨古蜀先民治水思想及治水技术的发展,认为古蜀先民在与洪水作斗争的过程中治水技术和治水思想也在不断地发展和进步,古蜀文明不断发展的过程也是先民不断治水并总结经验的过程,其治水技术的进步和治水思想的提高最终成就了伟大的都江堰水利工程。

成都平原臭氧浓度特征分析及春夏季预报

为定量分析成都平原地区各季臭氧污染的气象成因,探讨区域内城市之间的差异,基于气象环境站点数据统计分析2015—2020年逐年各季成都平原八市的臭氧时空变化特征和污染天数,结果表明,成都平原地区四季的臭氧日变化特征基本一致,呈单峰型,16时左右臭氧浓度达到峰值,且夏季臭氧峰值均明显高于其它季节,春季次之,冬季最少。成都平原地区4—10月易出现臭氧轻度污染,其中4—8月易出现中度污染,城市臭氧污染程度可排名为:成都>德阳>眉山>资阳>乐山>绵阳>遂宁>雅安。并利用臭氧浓度与各气象要素的相关性,以多元回归分析方法建立的逐季节多指标叠套的高浓度臭氧预报方程经过实况数据检验,可预报性较好。

关于成都平原耕地生态保护的思考与建议

核心提示,本文立足于四川省成都市耕地生态保护修复现状,并以新时期耕地保护的多元需求为指引,系统分析了其耕地生态保护修复面临的问题,并提出了相关对策与建议。耕地是粮食生产不可或缺的资源,是保障国家粮食安全的基础。然而,伴随着城镇化水平的提高,大量的耕地资源被占用,耕地数量急剧减少[1]。近年来,随着经济社会的快速发展,耕地的“非农化”“非粮化”问题开始显现。当前,在新的发展目标下,耕地保护已不能仅仅局限于数量的保护与质量的提升,而是要科学统筹粮食安全与耕地健康,全面管理耕地的环境质量、生物多样性和生态服务功能[2-3]。因此,探究成都平原耕地生态保护实施路径具有重要的现实意义。

成都平原农田土壤有机碳变化及其影响因素研究

土壤有机碳对土壤肥力和土壤固碳能力提升,具有促进作用。成都平原作为重要的粮食和经济作物产区,掌握其农田土壤有机碳变化特征及其影响因素,为实现“碳达峰、碳中和”,打造更高水平的“天府粮仓”具有重要意义。通过整理分析研究区土壤有机碳的相关文献资料,筛选出1980~2017年其中5年度的土壤有机碳数据;再结合统计年鉴中的环境因素数据,综合分析成都平原土壤有机碳含量的变化特征,及其与环境因素关系。结果表明,成都平原农田土壤有机碳含量呈上升趋势,表现为“碳汇”效应;农田土壤有机碳含量与年降雨量呈显著相关性,与秸秆肥料化率和氮肥施用量具有一定相关性。也从侧面说明,通过秸秆肥料化还田和适合的水肥管理,可促进农田土壤固碳。

成都平原土壤铅污染及其评价

采用随机布点方法在成都平原采集了0～20cm耕层土样及20～40cm的底层土样共98个.分析了成都平原土壤铅含量状况,同时用地质累积指数法进行了污染程度评价,并对污染土壤的分布规律以及铅在土壤中的迁移进行了探讨.结果表明:成都平原大多数农田土壤已经受到不同程度的铅污染.在86个耕层土样中,只有20个样点没有受到铅污染.受铅污染的样点中,污染级别为1～4级,以1、2级为主,属无污染到中污染的过渡状态和中度污染.其中1级污染有33个样点(占总样点数的38.4%),2级污染有30个样点(占总样点数的34.9%).个别样点已接近或达到了强度污染的水平.污染土壤的分布与污染源的位置关系密切,与土壤的理化性质也有一定的关系;铅主要累积在0～20cm的耕层土壤,同时也发生了一定的迁移,其数量与土壤理化性质有关.

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%—49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。

成都平原地下水硝酸盐含量空间变异研究

采用格网方式,并结合重点抽样布点,运用地统计学方法中的普通克里格和概率克里格法对成都平原 76 个样点的地下水硝酸盐含量进行空间变异分析。结果表明,目前该区域地下水的硝酸盐含量总体水平不高,但局部区域有超标现象,12 %的区域未达到世界卫生组织规定的饮用水水质标准(小于10 mg/L), 5 %的地区未达到我国规定的生活饮用水卫生标准 (小于20 mg/L);其分布特点是北部 (7.38 mg/L)>东部(5.72 mg/L)>西部(3.91 mg/L)>南部(1.51 mg/L);彭州、郫县、新都三县(区)地下水硝酸盐含量超标的概率最大(0.25~0.50),而区域西北部的大邑县、都江堰以及南部双流县超标的概率最低。普通克里格和概率克里格两种方法的特点分析表明,前者表征了区域硝酸盐含量的空间变异及其分布规律,后者能较好地反映区域硝酸盐污染的风险性程度。

成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究

成土过程中不同形态镉（Cd）迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态CA分布特征为例，探讨成土过程中不同形态Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明：总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集，深层含量稳定的特征；岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0．147，0．215mg·kg^-1。外源输入耕层土壤中Cd主要为活动态，其增加量占Cd总量增加量的60．71％～90．52％，向下垂向迁移能力非常弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加，稳定态Cd含量显著增加，而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要对碳酸盐态Cd含量有影响，pH值越大，其含量越高；随着土壤成熟度增高，粉粒和粘粒含量增加的同时，残渣态Cd含量显著降低，而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达0．59～O．65，已经严重地影响到农作物安全。

成都平原农地土壤镉含量特征及来源研究

通过土壤采样对成都平原崇州市平原区农地土壤镉含量特征及来源进行分析,结果表明,研究区土壤镉含量在0.16～0.77mg·kg-1之间,平均为0.33 mg·kg-1,高出国家土壤环境质量二级标准10%,样点超标率30.43%。研究区土壤镉总体上处于中等程度的潜在生态风险,对人体的致癌风险尚处于可接受的范围。成土母质、土属类型、水系、农地利用方式和主要交通道路对土壤镉含量变异的独立解释能力分别为20.71%、24.70%、25.68%、12.62%和10.58%,即研究区土壤镉受自然地质过程和人为活动因素的综合影响,自然地质过程对土壤镉含量的主控作用总体上大于人为活动因素。水系和交通道路的影响范围分别主要在其4.0 km和1.5km范围内。自然地质过程和人为活动因素对土壤镉含量的主控作用在距离水系4.0 km前后发生改变:距离水系4.0 km范围内,自然地质过程的主控作用明显大于人为活动因素;距离水系4.0 km之外,人为活动因素则是最重要的控制因素。研究结果为深化对成都平原土壤镉污染机制的认识和镉污染防控提供了参考。

成都平原城市热岛效应的遥感分析

将AVHRR第4通道数据经过辐射校正,再计算得到等效辐射亮温。用城市与郊区的亮温之差代表热岛温度,并以摄氏温标表示。采用统计、平面等值线和三维立体等方法,统计分析了成都平原12个城市的热岛最大强度!Tmax;分析了成都市白天和夜间城市热岛的动态变化规律,从宏观上形象地展示了成都平原的城市热岛现象及其特点。研究证明:利用NOAA/热红外遥感数据进行城市热岛效应的快速监测和宏观动态分析是可行的。

成都平原红土堆积的风成成因证据

成都平原地区的红土剖面一般由3部分构成,自上而下分别为成都粘土层、网纹红土层、河流相砂砾石层。文章对位于成都双流的胜利红土剖面样品的粒度、石英颗粒表面形态以及稀土元素分布模式进行了系统分析,并将研究结果与甘孜地区的典型黄土样品进行了对比。结果表明,红土剖面中的成都粘土、网纹红土层是以具有风成特性的细颗粒物质为主,并且其粒度分布及粒度参数特征与甘孜地区典型风成黄土样品非常相似,而与该剖面中下伏的河流相样品有很大不同。成都粘土及网纹红土样品的石英颗粒与甘孜黄土及北方黄土一样,大多数都呈不规则的棱角状、次棱角状。红土堆积的稀土元素分布模式与甘孜黄土也非常相似。所有这些证据都表明成都平原红土剖面中的成都粘土及网纹红土层属于风成成因。本次分析结果结合以前的研究表明,第四纪中期整个长江流域的环境状况发生了很大变化,主要表现为冰期时植被覆盖率的大幅度降低,而青藏高原在此时期的快速隆升可能是形成该区环境变化的直接原因。

成都平原水稻-油菜轮作系统氧化亚氮排放

2005年6月-2006年6月利用静态箱／气相色谱法对成都平原水稻-油菜轮作系统氧化亚氮（N2O）排放进行定位观测，研究了该系统N2O排放特征及土壤水热状况、氮肥施用、作物参与对N2O排放的影响．结果表明：成都平原水稻-油菜轮作系统N2O排放总量为（8．3±2．8）kg·hm^-2·a^-1，水稻季、油菜季和休闲期对整个轮作周期N2O排放总量的贡献分别为30％、65％和5％．水稻季N2O平均排放速率表现为排灌交替期最大，持续淹水期和排水晒田期相当；氮肥施用是N2O排放高峰出现的主要驱动力；土壤表层含水量偏低是旱季出现土壤N2O吸收现象的主要原因．土壤水分、土壤温度、施用氮肥和作物参与均在不同程度上影响N2O排放，土壤水分是影响N2O排放的关键因子，避免水稻季土壤频繁干湿交替或控制旱季土壤水分（表层土壤含水孔隙率介于50％～70％）可有效抑制N2O排放．

成都平原土壤重金属区域分布特征及其污染评价

GPS野外定点调查取样197个,用于成都平原农田土壤重金属Cd、Pb、Cr、Hg的空间分布特征及其污染评价研究。与20年前土壤普查结果相比,广汉、新都、邛崃土壤Cd含量上升最为明显,分别增加了1、1.3和2倍;Pb则以新津、德阳、广汉、新都增加最多,达1.1～3.3倍;Cr、Hg含量变化不大。Kriging空间插值分析表明,除Cd含量表现为东北-西南向逐渐降低外,其余元素的空间变化特征不明显,但表现出明显的区域性。应用地质累积指数法进行土壤重金属污染评价的结果表明,近50%的土壤Pb、Cd含量受到人为活动的影响,以Pb最为明显。Pb污染级别为1～4级,重点污染区域为新都、广汉、新津、德阳等地;Cd污染级别虽小(1～2级),但污染范围较大,主要分布在新都、德阳、广汉、双流、新津、彭州等地;仅有少部分样点受到Cr、Hg污染。

成都平原表层水稻土重金属污染健康风险分析

采样分析了成都平原表层水稻土(0—20 cm)中As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn含量,参照国家土壤环境质量标准和土壤背景值,并利用健康风险评价模型对土壤重金属环境质量状况和人体健康风险进行了评价.结果表明,成都平原水稻土表层7种重金属平均含量分别为As:9.69 mg·kg-1、Cd:0.12 mg·kg-1、Cr:79.5 mg·kg-1、Hg:0.04 mg·kg-1、Pb:47.5 mg·kg-1、Cu:29.3 mg·kg-1、Zn:81.7 mg·kg-1.与成都地区土壤背景值相比,As、Cr、Pb、Cu、Zn在表层水稻土中有明显积累,部分样区土壤重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)标准值的二级标准,存在外源污染输入,但污染程度较轻.人体健康风险分析结果表明,经土壤-口接触行为摄入是该区域人体重金属暴露风险的主要途径,重金属致癌风险As>Cd,非致癌总风险Cr>Cu>Hg>Pb>Zn,无论儿童还是成人,重金属致癌风险值和非致癌风险值均低于风险阈值,风险值均在可接受水平内,但儿童健康风险值高于成人,应加强监管.