Modelling spatial variation in the treatment costs of nonpoint source pollution in mountainous regions of southwest China

Non-point source(NPS) pollution is considered to be one of the main threats of the aquatic environment. Mountainous regions are particularly important water sources for urban areas. The various driving factors of NPS pollution such as terrain, precipitation, and vegetation type in mountainous regions show clear spatial heterogeneity. Consequently, the management systems required for NPS pollution in mountainous regions are complex. In this study, we developed a framework to estimate and map the treatment costs for NPS pollution in mountainous regions and applied this method in Baoxing County, a typical mountainous county in Sichuan Province of southwest China. The export levels of total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP) in Baoxing County were estimated using the water purification model in InVEST(Itegrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs) tool. NPS pollutant treatment costs were calculated based on the level of pollutants exports, water yield, water quality targets, and treatment costs of NPS pollutants per unit mass. The results show that at the watershed level the amounts of TN and TP exported in Baoxing County were below threshold limits. However, at the sub-watershed level, TN and TP excesses of 291.64 and 2.96 tons per year were found, respectively, with mean TN and TP treatment costs of 6.58 US$/hm^2 and 0.35 US$/hm^2. Appraising pollution treatment cost intuitively reflects the overall expenditure in NPS pollution reduction from an economic perspective. This study provides a foundation for the implementation of Payment for Ecosystem Service(PES) and the prevention and control of NPS pollution.

减污降碳目标下城镇污水处理绿色效率及影响因素

污水处理对于水环境保护具有重要作用,但其同时是全球最主要的能耗及碳排放源之一,推动污水处理减污降碳、实现污水处理行业绿色发展目前已受到学术界的广泛关注。通过构建涵盖减污、降碳双目标的城镇污水处理绿色效率评价指标体系,运用包含非期望产出的超效率SBM-DEA模型、Kernel密度估计、传统与空间马尔科夫转移概率矩阵分析,测度了2013—2020年中国30个省份的城镇污水处理绿色效率并分析其时空演化特征,运用Tobit模型对城镇污水处理绿色效率的影响因素进行实证研究。研究发现:①在研究期内,中国城镇污水处理绿色效率呈现高低交错的波动下降趋势,整体效率值处于中高水平,2016年后逐渐稳定至“东-中-西”阶梯递减的分布格局。②马尔科夫概率转移矩阵结果显示中国城镇污水处理绿色效率具有一定的稳定性,且存在“俱乐部趋同”现象,在相邻年份难以实现“跨越式”转移。地理因素发挥重要了作用,转移概率受到邻域空间溢出效应以及区域初始状态的影响。③从回归结果看来,总体上,污水处理厂累计完成投资、人均GDP、管网密度、就业人数、人口密度、绿色发明专利申请数、降水量与中国城镇污水处理绿色效率之间存在显著的正向关系,雨污合流管道长度、行业平均工资、产业结构、环境规制、人均水资源量对中国城镇污水处理绿色效率具有显著抑制作用,城镇化率作用不明显,且各影响因素的作用程度与条件等具有较强的地域性。

社区卫生服务中心就诊人群分布及影响因素分析——以天津市主城区为例

为优化社区卫生服务中心布局,提供更契合居民需求的基层医疗服务,以天津市主城区102个社区卫生服务中心为研究对象,分析社区卫生服务中心就诊人群的空间分布特征及影响要素。结果表明:社区卫生服务中心覆盖率呈从中心向环城逐次降低的分布特征,与覆盖率分布不同,就诊人群空间分布呈“中-高-低”空间分布特征。其次,居住小区数量密度、路网密度、公交站点密度、街区的人口密度、老龄化水平、社区卫生服务中心的医务人员数量、设备水平和建筑面积都与就诊量呈显著正相关。最后,依据结构方程模型发现,社会要素对就诊量的影响最大,标准化路径系数为0.888,资源配置要素和空间要素的标准化路径系数分别为0.343和0.305。研究结果可为城市社区卫生服务中心的优化布局提供科学依据。

特大城市医康养结合空间组织模式与规划策略

通过对医康养结合的空间特征进行梳理,创新性地提出医康养一体化中心、医康养特色园区、医康养社区综合体3种医康养结合空间组织模式,从“市级—区级—社区级”3个层次总结提出特大城市医康养结合空间规划策略。以广州为例,形成“双心引领、三类聚群、社区支撑”的三级医康养结合空间组织结构,并针对各类空间组织模式提出相应的规划策略,以期为特大城市医康养结合的空间组织及发展提供有益参考。

水中新污染物的种类、分布与处理方法

近年来,人们一直在研究各种新污染物,它们主要来自药品、个人护理产品、激素和化肥行业。大多数新出现的污染物没有标准化的指导方针,即使浓度较低,也可能对人类和生态环境产生不利影响。现阶段,国际广泛关注的新污染物主要有环境内分泌干扰物、持久性有机污染物、抗生素和微塑料。本文结合新污染物的种类和分布,综述水中新污染物的处理方法,以有效去除水中新污染物,保护生态环境。

寒区土壤重金属迁移转化与修复治理研究进展

随着寒区资源开发和工程建设规模逐渐扩大,将导致过量重金属持续进入冷生土壤圈中,进而影响寒区土壤生态环境。本文通过文献回顾,对寒区土壤重金属物质来源与排放、空间分布、迁移规律、转化机制以及修复与治理等五个方面进行梳理。寒区土壤重金属受人类活动影响显著,其中,工业排放、交通运输、矿业开发以及农业活动等是寒区土壤重金属的重要来源;重金属在土壤中具有不同分布特征且容易发生迁移,主要取决于人类活动和土壤母质两种因素,且土壤性质、重金属自身特性和外部环境等因素也对重金属分布和迁移转化有一定作用;重金属进入土壤对土壤质地、土壤温度、土壤水文以及植被等可以造成不同程度的影响,虽然固化稳定、生物炭和淋洗等修复方法可以用于部分寒区土壤重金属污染修复,但需要考虑季节性温度变化对修复效果的影响。因此,鉴于重金属对寒区土壤生态环境影响显著,未来研究仍需要继续加强对寒区土壤重金属监测和安全风险评估并进行及时、必要、积极的修复治理,以防止过量重金属进入寒区并对寒区土壤环境造成危害。

我国基层卫生资源配置区域差异及空间分布趋势研究——以分级诊疗政策为切入点

[目的]以分级诊疗政策推进为切入点,分析2012-2021年我国基层卫生资源配置情况,为政府制定针对性的空间干预政策及优化基层卫生资源配置提供参考。[方法]运用基尼系数从整体上分析基层卫生资源配置公平性,再以分级诊疗政策为切入点,重点研究2015年、2018年和2021年3个时间节点基层卫生资源区域配置公平性及空间分布情况。[结果]在研究期间,我国基层医疗卫生机构数、床位数和卫生技术人员数的年均增长率分别为0.77%、2.81%和5.43%。按人口分布,床位和卫生技术人员的基尼系数均低于0.2,医疗卫生机构基尼系数在0.1848~0.2020波动,公平性较好;按地理面积分布,3个指标的基尼系数均超过0.5,公平性较差。空间分布上,医疗卫生机构和床位的全局Moran's I指数均大于0,提示卫生物力资源存在空间正相关,呈空间聚集分布;卫生技术人员的Moran's I指数为负,空间自相关性不显著。局部空间自相关结果显示,分级诊疗实施后我国基层卫生资源在地区间主要呈东中西部差异化分布,各项卫生资源空间分布不均衡。[结论]我国基层卫生资源呈增长趋势,人口分布上较为公平,但地理分布的不平等和资源聚集现象仍然显著。建议政府考虑人口和地理分布的差异性,优化卫生资源配置,增强区域内医疗机构沟通与协作。

空间代谢组学在医药领域的应用及挑战

生物体内代谢物的变化对于反映疾病的发生和发展过程及药物的作用机制、毒性具有重要意义。空间代谢组学是基于质谱成像的一门新技术,可直接从组织中获得代谢物的各种信息。它与传统代谢组学相比,具有周期短、无需基质、免标记等优势,规避了传统代谢组学损失空间信息的瓶颈。该技术应用范围涵盖肿瘤、代谢性疾病、感染性疾病的分型、诊疗、预后评估,以及药物、药用活性成分研究。然而,空间代谢组学也存在一系列不足之处,如分辨率和灵敏度的相互制约关系、精确鉴定和定量检测的局限性。空间代谢组学的发展有望推动药物改良、促进合理用药。

基于机器学习和车辆路径问题模型的园林绿化垃圾空间分布预测与处理设施选址研究——以武汉市为例

园林绿化垃圾资源化循环利用的基础是处理设施体系建设。以武汉市中心城区为例,分别对园林绿化垃圾空间分布与处理设施选址进行研究。针对前者,基于高清卫片、街景影像、行道树空间点位等大数据,利用机器学习中的分类(卷积神经网络)、聚类(K均值聚类)和回归预测(多项式回归、随机森林)等模型,实现对现状及规划地区的日常和峰值园林绿化垃圾产生量的合理测算;针对后者,采用车辆路径问题类算法中的自适应大邻域搜索算法,带入距离最近、运输周转量最少、有限时间窗口和有限设施容量等限定条件,对组团收集点、就近消纳站、综合处理厂和集中转运站4类设施及有关线路进行智能选址。根据结果,预测研究区域内日常园林绿化垃圾产生量为32.71万t/年,峰值产生量为7万t,与同等级城市情况类似。建议布局200处组团收集点、50个就近消纳站、4处综合处理厂和14个集中转运站,以提升园林绿化垃圾收集清运效率,实现区域“产-收”平衡。

林木资源类犯罪治理路径探析

林木资源类犯罪对森林资源安全造成威胁,阻碍林业高质量发展及林业现代实现进程。以2012—2021年林木资源类犯罪为样本,对林木资源类犯罪时空分布进行梳理,基于供需关系、犯罪特点、执法打击、法治建设等维度分析我国林木资源类犯罪的成因,提出完善林木资源类犯罪法律法规,以期为强化林木资源类犯罪专项整治和构建预防为先的犯罪防控体系等治理路径供理论和实务参考。

基于GWR模型的我国基层诊疗量空间相关性分析及影响因素研究

目的:研究31省份的基层诊疗量空间分布及影响因素,为引导居民基层就诊和提升基层整体的诊疗服务利用提供依据。方法:首先运用全局空间自相关分析基层人均诊疗量是否存在空间聚集性;进一步用冷热点分析基层诊疗量空间聚集类型;最后采用地理回归模型(GWR)从空间角度研究基层诊疗量的影响因素,同时将GWR同OLS建模结果进行比较。结果:基层人均诊疗量呈现持续上涨的状态且省际差异较大,各省份Moran’sI>0,在空间分布上具有正相关;冷热点分析显示高值聚集区域是江浙沪地区向南北扩展的一带呈现高值聚集,黑龙江构成低值聚集区域。从空间分布影响因素来看,中东部受每千人技术人员数、各地卫生费用占GDP的比重及次均医疗费的影响,西部受人均GDP和城镇化率影响较大,同时GWR的拟合结果优于OLS。结论:各地区基层人均诊疗量存在空间聚集性,且存在明显的地区差异性,东、中、西部各具相应的分布特点和影响因素。因此可针对不同空间分布格局,采取差异化策略引导居民就诊,促进地区间的均衡发展。

产业结构扭曲对中国水污染治理效率的影响研究

产业结构扭曲通过要素市场扭曲和资源配置扭曲,引致产业中资本与劳动力要素的错配,进而抑制水污染治理效率的提升。本文基于2011~2021年中国30个省(区、市)(不包括港、澳、台、西藏地区)的面板数据,运用空间杜宾模型实证研究产业结构扭曲对水污染治理效率的空间效应影响。研究结果表明:产业结构扭曲在长、短期内都会抑制本地区水污染治理效率的提升,且负向空间溢出效应显著;产业结构扭曲对本地区的抑制效果小于对邻近地区的抑制效果;在黄河流域和长江流域,产业结构扭曲对水污染治理效率的影响存在区域异质性。因此,本文根据新结构经济学理论提出依据地区自身要素禀赋确定最优产业结构的相关建议,以推动绿色发展。

典型城市污水处理厂微生物气溶胶的时空分布与健康风险

采用A^(2)O工艺的市政污水处理厂建立采样点,研究污水处理主要工艺段中的微生物气溶胶逸散特征。结果表明,主要工艺段都检测到细菌气溶胶,检出细菌菌落数为130~6113个/m^(3)。超过80%的细菌气溶胶是粒径大于2.1μm的粗粒子。粗格栅、曝气池和污泥脱水间检测到的气溶胶中的微生物主要为Pseudomonas sp.,其他丰度较高的菌属有Piscirickettsia sp.、Staphylococcus sp.等,其中Pseudomonas sp.、Stenotrophomonas sp.等为潜在致病菌。微生物气溶胶的排放与环境条件相关,温度和相对湿度的增加会促进微生物气溶胶的逸散,风速则与微生物气溶胶的逸散呈负相关。适宜的温度和相对湿度使9月各工艺段空气中微生物气溶胶菌落数高于其他月份,并且评估获得的微生物气溶胶对人体的暴露风险值也高。喷洒消毒剂对格栅间和污泥脱水间的细菌气溶胶分别削减了69.5%和74.1%,有效控制了微生物气溶胶的排放。

基于不同尺度的差异化农村生活垃圾处理模式——以我国30881个镇域单元为例

农村地区实施生活垃圾处理分区分级处理,提高我国农村地区生活垃圾无害化处理率,对推进美丽乡村建设具有重要意义。基于我国30881个镇域单元的8项指标(人均可支配收入、人口密度、垃圾收集密度、人均生活垃圾产生量、乡镇距市县中心距离、公路路网密度、地形起伏度、土地面积)数据分析,研究构建了科学合理的乡镇类型识别指标体系,采用空间差异性分析、空间自相关性分析、空间插值分析讨论了我国镇域空间分布格局,并探讨了东部、中部、西部和东北地区不同类型乡镇的生活垃圾处理模式。结果表明:①从乡镇类型划分来看,我国乡镇可分为城乡一体化型、密集型、村庄农户分散型,并且东部、中部地区乡镇的生活垃圾处理能力总体优于西部、东北地区;②从空间分异性来看,东部、中部地区乡镇指数内部差异性整体较小,可建议推广同一生活垃圾处理模式;东北、西部地区乡镇指数内部差异性较大,建议推广不同类型相组合的生活垃圾处理模式;③从空间关联性来看,不同尺度下的乡镇指数空间聚集效应明显,特别是东部地区产生了“近朱者赤”的空间关联效应。最后,根据乡镇空间分布特征差异,总结提出了不同地区的农村生活垃圾处理模式选择建议。

三维激光扫描技术在塔基岩溶精细化探测中的应用

为了解决特殊岩溶(含水岩溶、危险性较大的岩溶)地质条件下岩溶空间信息获取困难的难题,采用三维激光扫描技术对某塔基桩底岩溶进行探测。通过扫描获取桩底岩溶点云数据并构建地下岩溶三维空间模型,并结合钻探精细查明桩底岩溶规模及发育特征。结果表明:桩孔底部溶洞高约2.1 m,顶部及底部埋深分别为4.0 m、6.1 m,最小、最大直径分别为0.60 m、2.63 m,溶洞空腔体积约4.6 m^(3)。三维激光扫描技术可有效提高岩溶定量化解释的精度,为设计人员处理岩溶问题提供更精确的岩溶空间信息。

不同肥料处理对土壤铵态氮时空变化影响的研究

采用等氮技术进行原状土柱法试验,设置单施尿素(N)、有机肥(OM)和尿素与有机肥配施(N+OM)3个处理,研究了不同肥料处理对土壤铵态氮含量的时空变化以及小麦产量、地上部氮含量和籽粒品质的影响。结果表明,不同肥料处理下在同深度剖面上在各个时期土壤铵态氮含量分布较均匀。不同肥料处理下,1.2m土体中铵态氮总含量均在抽穗期出现最大值,在拔节期出现最小值。其中,在越冬期和拔节期表现为尿素>配施>有机肥,在抽穗期和扬花期表现为有机肥>配施>尿素,在灌浆盛期表现为配施>尿素>有机肥,在成熟期表现为有机肥>尿素>配施。小麦全生育期总含量表现为以尿素最高、配施次之、有机肥最低,分别为186.6、184.1和183.3mg·kg-1,但其差别不显著。有机肥处理土壤剖面上NH4+-N含量整体变幅较大,其次为配施和尿素处理。在3种不同肥料处理下地上部每柱总氮含量顺序为配施>尿素>有机肥。配施处理的在叶片、叶鞘和茎秆中的氮含量均低于尿素和有机肥处理,在颖壳中的氮素含量配施的低于有机肥处理而高于尿素处理。在配施处理下的籽粒氮含量最高,分别是尿素和有机肥处理的1.12和1.26倍。尿素、有机肥和配施处理下的氮收获指数分别为73.09%、70.70%和75.84%。在配施的处理下,清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白含量均高于尿素和有机肥处理,并且产量比尿素和有机肥处理提高了6.2%和11.3%。综合考虑小麦产量、品质与生态环境效益,3种肥料处理以尿素与有机肥配施为最佳。

城乡结合部的犯罪机会控制与空间综合治理

本文从犯罪机会对城市犯罪的影响机理出发,构建了犯罪机会的三角模型,并借此对城乡结合部犯罪机会的来源、构成及其组合状态的展开理性分析。进一步地,文章提出要建立"控制犯罪机会"的理念,梳理城乡结合部犯罪机会控制与犯罪防控的基本思路,强调把防控策略的构建与城乡结合部的空间综合治理措施相结合,通过"可防御空间"的营造,促进城乡结合部摆脱"城市犯罪高发区"阴霾笼罩,使其进入到全面建设、和谐发展的有序轨道上来。

我国城市犯罪空间防控研究二十年

从4个方面透视了我国20年来城市犯罪空间防控的研究进展。(1)溯源—学习与批判。国外的犯罪原因传统理论、犯罪新理论和城市犯罪空间理论等,为我国城市犯罪空间防控研究提供了理论素养和反面教训。(2)历程—理念与实践。城市犯罪空间防控研究从介绍国外研究成果并蕴育科学理念,到结合中国国情尝试应用实践,再到初步提出理论体系,经历了一个短暂而并不缓慢的发展历程。(3)凝练—概念与框架。理清了空间防控的概念内涵、理论要点,阐明了空间防控的不可替代性。(4)展望—拓展与深化。我国城镇化的客观需求必将为空间防控研究提供强大的推动力,地理学必将在空间防控研究领域里取得重大而独特的成就。

蠡湖水体悬浮物的时空变化及其影响因素

根据2012～2013年的现场调查资料和历史监测资料,分析了浅水湖泊蠡湖总悬浮物（TSS）的时空分布特征、组成、变化规律,并探讨了水体悬浮物的影响因素及其与氮、磷的关系.结果表明,ρ（TSS）的年内变化范围在1.00～78.00mg/L之间,平均值为17.35mg/L,空间上呈现东蠡湖大于西蠡湖,沿岸高于湖心区的分布趋势;季节变化表现为秋季〉夏季〉春季〉冬季,且冬季显著低于其他季节;全湖水体中ρ（OSS）和ρ（ISS）所占ρ（TSS）的比例相当,分别为51.52%和48.48%,但组成比例空间差异较大,东蠡湖ρ（OSS）比例较大,而西蠡湖ρ（ISS）的比例较大.线性拟合表明,ρ（TSS）与ρ（PN）、ρ（TN）、ρ（PP）、ρ（TP）均具呈显著正相关（P〈0.01）.浮游藻类增殖、水生植物的残体以及底泥的再悬浮是影响水体ρ（TSS）的主要因素.

外感六淫格局与典型论治探讨

为了揭示我国风、寒、暑、湿、燥、火等六淫(气候异常)空间分布及论治特点。利用全国50年(1955-2004年)逐日风速、气温、相对湿度和日照时数等实测资料,采用常规数理方法进行分析。结果表明,近50年来我国六淫空间基本特点是中央湿、北方寒、东方多风、西方燥和南方热,格局与《黄帝内经素问》观点完全一致;六淫演变形成7个典型区域。