环境领域国家重点实验室管理工作初探——“三全育人”体系下环境领域国家重点实验室管理工作探讨与实践

2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”“全员育人、全程育人、全方位育人”的“三全育人”理念成为新时代背景下高校教育工作的重要内涵。

区域环境污染事件风险分区技术及其应用

区域突发性环境污染事件日趋频繁,区域环境风险分区可为预防和减少这类事件提供管理依据.本文基于区域环境风险系统研究和突发性环境污染事件机理分析,建立环境风险分区指标体系,提出环境风险量化模型.结合风险管理实践,确定基于GIS的分区原则、分区形式、分区单元、风险量化、风险分级以及合并调整等分区技术.以上海市闵行区为例,应用分区技术将全区划分为高风险区、中风险区、较低风险区和低风险区四类.

上海市突发环境污染事故风险区划

环境风险区划是区域布局型环境风险管理及环境风险分区管理的重要手段.本研究在环境风险系统理论的指导下,借鉴"自上而下"和"自下而上"传统区划方对上海市突发环境风险进行区划研究.上海市突发环境风险区划中"自上而下"环境风险一级区的划分是依据上海市1990～2008年突发污染事故历史时空格局获得;而"自下而上"是通过构建上海市风险区划指标体系,在对指标进行概念模型量化的基础上,运用基于遗传算法的K均值聚类在最小区划单元进行聚类区划,并依据上海市政府宏观规划对聚类后的图斑碎块进行科学性和实用性调整,获得上海市突发环境污染事故风险亚区和小区;将上海市突发环境风险一级区及亚区和小区集成分析,实现上海市突发环境污染事故风险综合区划.结果表明:上海市突发环境污染事故风险区划包含2个风险一级区,5个风险亚区和21个风险小区,客观揭示了上海市突发环境污染事故风险的空间分布规律.针对上海市布局型环境风险和不同风险区提出相应的管理措施,为上海市综合减灾降险和风险管理决策提供科学依据.

用改进的灰色识别法评价地表水环境质量——以北京石景山区莲花河新开渠为案例

简要论述了利用改进的灰色识别法评价地表水环境质量的计算原理、方法和步骤。改进的灰色识别法以灰色关联法为基础,针对运用灰色关联法对水环境质量进行评价中存在的问题,引入关联离散度和隶属度算法加以改进,并将水环境质量标准等级与相应的隶属度加权平均求得精确水质类别,进一步提高了分辨率和实用性。以北京市石景山区莲花河新开渠为案例,对地表水环境质量进行评价,确定其水质等级以及变化趋势,为水环境保护规划提供科学依据。结果表明:改进的灰色识别法可比性强,分辨率高,具有较高的实用价值。

用改进的灰色识别法评价大气环境质量——以北京市石景山区为例

改进的灰色识别法以灰色关联法为基础,针对灰色关联法评价大气环境质量的不足,引入关联离散度和隶属度算法加以改进,并将大气环境质量标准等级就其相应的隶属度加权平均求得更为精确的大气环境质量级别,提高了分辨率和实用性。在简要论述利用改进的灰色识别法评价大气环境质量的计算原理、方法和步骤的基础上,以北京市石景山区为研究对象,对大气环境质量进行评价,确定质量等级及其变化趋势,为大气环境保护规划提供科学依据。结果表明:改进的灰色识别法可比性强,分辨率高,具有较高的实用价值。

油田开发土壤污染环境影响评价方法的研究

以土壤水运动方程和溶质运移方程的联合模型(确定性模型)模拟结果为基础,考虑土壤环境系统内部结构和功能的复杂性以及石油污染物在土壤中化学转化反应的不可完全预知性,同时考虑整个相关的系统因素,引入灰色系统建模方法,分别建立GM(1,4)模型和GM(2,1)模型,对石油类物质在土壤环境中的迁移转化规律进行分析和预测,提出油田开发土壤污染环境影响的定量化评价方法。此方法的提出为油田开发环境影响评价中土壤污染部分的定量性评价提供了一个很好的研究思路。

北京市城市化进程中热环境响应

城市热岛效应是快速城市化过程带来最明显的生态环境问题之一,理清其形成和演变规律对城市规划、人居环境改善等具有重要意义。利用1991—2011年间8期夏季(6—8月)Landsat-5 TM遥感影像反演的地表温度空间场作为基础数据,通过定义热岛强度与热岛容量指数,并利用重心模型与Moran's I全局自相关等空间分析方法,对受城市化影响的典型区域——北京六环区域内热岛效应的时空动态变化特征及演变规律进行分析。结果表明:20年间六环内热岛强度总体上呈现增长趋势,其平均值在5.73—9.27℃之间,统计意义上,北京市六环内热岛强度的增长速率为1.35℃/10 a;空间格局上,南北维度的变化较东西维度明显,但总体上呈现破碎化态势,全局Moran's I指数从1991年的0.63下降到2011年的0.16;空间重心模型显示研究区内热环境变化的圈层特征明显,受功能疏解等因素的影响,城市中心二环区域的热环境呈现一定程度的好转。

基于电力大数据的钢铁企业大气污染物排放核算模型构建及应用

近年来,各级生态环境部门与国家电网公司积极签署战略合作协议,促进电力大数据在生态环境管理信息化平台的应用.本研究通过梳理电力大数据在大气污染防治中的应用,以唐山市钢铁行业为例构建基于电力大数据的大气污染物高时间精度排放核算模型,进一步挖掘电力大数据在大气污染排放控制中的应用潜力.结果表明:①模型核算的2019年唐山市17家钢铁企业的大气污染物排放量与2019年唐山市大气污染物排放清单(简称“城市清单”)结果一致性较好,SO_(2)、NOx和PM_(2.5)排放量分别为1017.90、2047.75、1141.81t,误差介于-0.46%~4.27%之间.②基于工序而言,以PM_(2.5)为例,模型预测结果与城市清单结果的相对误差在-17.34%~10.60%之间.③唐山某钢铁企业2022年SO_(2)、NOx、PM_(2.5)月排放量受钢铁市场价格影响较大,1月和6月分别为最高和最低污染物排放月,而其日排放受行业特征影响较为平稳,小时排放可能受电价波动影响较大.研究显示,基于电力大数据的大气污染物核算模型阐明了电力大数据和污染排放的动态响应关系,一定程度上提升了排放核算的时间精细度,实证了基于电力大数据核算大气污染物排放的研究意义和可行性.

热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法综述

热带雨林类国家公园的“水库”价值对国家具有重要战略意义。但由于热带雨林类国家公园水生态系统服务受益主体复杂、生态效益与核算边界多元,其价值核算方法仍存在诸多挑战,使得建立在其准确计量基础上的热带雨林类国家公园保护与修复难以有效开展,阻碍了国家公园水生态产品价值实现及国家生态文明试验区建设进程。基于此,首先厘清现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务的多元受益主体、多尺度生态效益、多边界评估框架,综述现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法,并总结其优势与挑战,进一步结合热带雨林类国家公园水生态系统服务形成机制指出其对核算研究的启示。可为后续热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算、水生态系统管理与保护等提供理论与方法支撑。

黄河三角洲芦苇种群特征对水深环境梯度的响应

通过野外调查芦苇种群特征及获取的监测数据,应用多元统计法、函数极值法以及β多样性指数测度法,对黄河三角洲芦苇种群在不同环境梯度(以水深为主)条件下的生物生态学特征及β多样性进行了分析。(1)通过离差平方和聚类分析方法,将研究区的10个调查样地划分为6个类型。随水深环境梯度变化,各样地群落优势植物也发生相应变化。(2)芦苇的平均高度和平均茎粗与平均水深呈显著相关。芦苇平均密度和平均盖度值与平均水深拟合曲线的变化呈非线性变化趋势。在平均水深为0·3m时,芦苇平均密度和平均盖度出现明显的峰,随水深变化向峰两侧递减,而芦苇平均株高和平均茎粗随水深增加呈递增趋势。(3)通过β多样性分析,黄河三角洲存在明显的环境梯度变化,随着水深的变化,物种间存在明显的替代关系。通过离差平方和聚类分析后得出的各相邻样地(水深段)间的Sorensen指数值均大于不相邻样地(水深段)间的值。水生环境植物群落间的相似性程度较大,而旱生环境植物群落间相似性程度较小。

水盐环境梯度下翅碱蓬(Suaeda salsa)的生态阈值

在对翅碱蓬(Suaeda salsa)生物量、密度、株高、盖度、多度相关性分析的基础上选取了生物量作为翅碱蓬生物指标,利用高斯模型分析了黄河三角洲翅碱蓬种群沿水深、土壤盐分的生态阈值,翅碱蓬最适水深为-0.42m,水深生态阈值区间为[-0.92,0.08](m),水深最适生态阈值区间为[-0.67,-0.17](m);最适土壤盐分为12.71 g/kg左右,其盐分生态阈值区间为[5.17,20.25](g/kg),盐分最适生态阈值区间为[8.94,16.48](g/kg)。通过分析不同实验区的水盐关系及其交互作用,探讨了水盐交互作用对翅碱蓬生长的影响。最后,通过离差平方和聚类分析,将3个实验区69个样地划分为7类。随着水深和盐分的梯度变化,7类样地的翅碱蓬群落呈现明显的演替。

城市公园景观空间结构对其热环境效应的影响

热岛效应是快速城市化进程中最具代表性的生态环境问题之一。以绿地和水体为主体的城市公园所形成的"城市冷岛"是缓解城市热岛效应和改善城市热环境的有效途径。研究选取北京市城区24个公园为研究对象,利用landsat-5 TM遥感影像反演城市地表温度,探讨城市公园内部景观构成、斑块形态和空间布局这3个方面的空间结构特征与其内部温度(Ta)、对周边环境降温的影响范围(Lmax)及降温幅度(ΔTmax)的关系。研究表明:从景观构成来看,Ta、Lmax、ΔTmax与水体面积均呈现显著相关性,是影响公园内外热环境的关键因子;Ta及ΔTmax与公园内绿地面积无显著相关性,而主要受三维绿量和硬质地表比例的影响;与此相反,Lmax与绿量相关性并不显著,但与林地面积呈显著正相关。因此,综合考虑公园内外整体降温效应,应在保证绿地面积达到一定规模的同时,尽量丰富绿地内部空间结构,增大三维绿量;从斑块形态来看,绿地斑块形状越复杂,公园内部温度越低,影响范围越远,而公园外围边界形状与内部温度呈较显著正相关,但对周边热环境的影响并不明显;从空间布局来看,硬质地表分布与Ta、Lmax、ΔTmax均显著相关,其布局越分散,内部温度越低,对周边的影响范围及降温幅度越大;此外,公园林地布局越分散,内部温度越低,影响范围越大,但对ΔTmax影响不明显。在城市公园规划设计中,从缓解城市热岛效应出发,应将公园景观内部的空间结构特征作为重要的考虑因素之一。

滇缅国际通道沿线紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)的分布规律及其与环境因子的关系

为探讨道路工程建设与环境因子对紫茎泽兰入侵的生态效应,在滇缅国际通道沿线选取34个样点采集了107个样方,分析了通道沿线紫茎泽兰的分布规律.研究结果表明,①公路所在路段、公路类型、公路建设年限、公路工程用地类型及样点与公路的距离等道路因子显著影响紫茎泽兰的存在度(p<0.01或p<0.05),但这些因子不影响紫茎泽兰的丰富度(p>0.05);工程用地类型及离公路的远近显著影响紫茎泽兰的优势度(p<0.05).②大理-丽江段紫茎泽兰的存在度明显低于保山-大理、芒市-保山和瑞丽-芒段(p<0.05),省道沿线紫茎泽兰的存在度明显低于高速公路、国道和乡村公路(p<0.05);弃土场和高架桥用地的紫茎泽兰存在度和优势度明显高于其它工程用地类型(p<0.05);紫茎泽兰的优势度随着与公路垂直距离的增加而明显下降(p<0.05).③紫茎泽兰的分布受经度、纬度的限制,但与海拔高度、坡度、坡向等地形因子无关;土壤有机质、全氮和总磷与紫茎泽兰的存在度呈显著负相关关系(p<0.01),表明紫茎泽兰容易在贫瘠的土壤环境中生存和扩展.④植被类型与紫茎泽兰的丰富度和优势度存在显著相关关系(p<0.01),迹地次生灌丛或草地、弃土场荒地等受人类干扰较大的植被或生态系统容易受到紫茎泽兰入侵的影响;灌木盖度与紫茎泽兰的丰富度和优势度存在显著负相关关系,自然灌丛覆盖较好的植物群落能够较好地抑制紫茎泽兰的入侵和扩展.

黄河三角洲潮沟湿地植被空间分布对土壤环境的响应

潮沟在黄河三角洲广泛存在,且分布有多种独特的湿地植被类型。通过设置有代表性的28个样地,获取了植被种类、多度和土壤环境因子数据;并运用双指示物种(TWINSPAN),对黄河三角洲潮沟分布区植被进行了群落类型划分,得出研究区共有7种类型植物群落;同时利用典范对应分析(CCA)阐明了这些植被群落空间分布与土壤环境因子之间的关系,其分析结果显示构成黄河三角洲土壤盐分的主要是Cl-和Na+,距离海洋的远近和土壤含水量共同影响土壤含盐量,盐地碱蓬和中华柽柳分布主要取决于土壤含盐量、Na+含量及距离海洋距离,而各种植被类型的分布与土壤全磷(TP)、全氮(TN)、有机质、Ca2+及Mg2+含量存在一定的关系。

北京市大气污染减排潜力及居民健康效益评估

北京市能源消费正面临着污染物减排和保障居民健康的双重约束.针对未来城市能源消费设计BAU(基准情景)和2个分别基于近期和中长期节能环保要求的受控情景(EC1、EC2),模拟预测了3个情景下主要大气污染物(SO2、NOx、PM10、PM2.5)在目标年(2020年)的排放水平,以确定大气污染减排潜力.分别采用综合暴露-反应关系模型(IER)和泊松回归模型,评估北京市居民对PM2.5暴露的健康风险,估算健康损失的经济价值.结果表明:相较BAU情景,在EC1情景下,SO2、NOx、PM10、PM2.5减排率分别达到52.95%、49.77%、32.82%、41.41%,可减少PM2.5暴露下居民死亡和发病219 783例,其中死亡1 295例、住院3 920例、门诊182 558例、患病32 011例,获得健康效益111.87×108元;在EC2情景下,SO2、NOx、PM10、PM2.5的减排率分别达到66.61%、63.42%、54.96%、57.44%,可减少PM2.5暴露下居民死亡和发病519 234例,其中死亡2 930例、住院9 248例、门诊427 070例、患病79 986例,获得健康效益290.10×108元.相较EC1情景,EC2情景可产生更大的减排潜力和居民健康效益.从空间分布上来看,北京主城区因能源方案优化获得的健康效益较大,约占总健康经济效益的60%.

基于区域环境风险评价的产业布局规划优化研究

区域环境风险评价相比单个项目的评价具有信息相对缺乏、风险因素多,风险叠加难度大等特点.信息扩散法可有效应对评价信息不足问题,通过构建和运行风险信息矩阵实现对多个环境风险源的风险值叠加,并最终形成风险分区图以指导区域布局优化和风险管理.本研究结合广州南沙地区发展规划,应用信息扩散法对区域现有及规划风险源进行综合评估,并得出区域综合环境风险4级分区.评价结果显示,规划的石化基地布局不合理,将大幅增加区域环境风险等级,提出放弃该产业规划或重新选址,该建议得到最终决策的支持.建议区域开发在规划的初始阶段就考虑开展环境风险评价,以此论证区域功能划分和产业布局的环境合理性,实现优化区域开发和加强区域环境风险防控的目的.

基于突变理论的工业园区环境承载力动态评价方法

基于所建立的涵盖自然和人为要素的环境承载力评价指标体系,以珠海富山工业园区为例,开发基于突变理论的工业园区环境承载力动态评价模型,模拟珠海富山工业园区3种规划情景下的环境承载力变化.结果表明,园区自然环境承载力于规划中后期处于下降的趋势,下降的趋势伴随着园区规划发展速率越快;而人为环境承载力伴随着园区规划建设处于上升趋势,规划建设初期的上升趋势最为迅速.而总体上,环境承载力则在发展中前期上升趋势较为明显,到了规划末期呈现出一定程度的下降,规划末期环境承载力水平基本与初期保持一致.

水深环境梯度下柽柳种群分布格局的分形分析

利用计盒维数和信息维数两种分形方法分析了黄河三角洲湿地柽柳种群的空间分布特征及其随水深梯度的变化。结果表明,不同水深梯度下柽柳种群分布格局的计盒维数均较大,随着水深的增大而逐渐减小,但变化幅度较小,反映了不同水深梯度下柽柳种群对水平空间的占据程度较大;信息维数总体上随水深的增大而减小,在水深低于-1.55 m范围内,信息维数较大,柽柳种群的微观结构较为复杂,格局强度较高,水深高于-1.55 m时,信息维数较小,柽柳种群的微观结构较为简单,格局强度较弱。水深-1.55 m可能是黄河三角洲湿地柽柳种群分布格局的一个阈值。

土壤柴油污染修复的抽气提取去除实验研究

为得到土壤气相抽提(SVE)去除柴油的优化条件,进行了一维土柱抽气提取去除柴油污染物的实验研究,研究不同初始含水率、不同抽气量对污染土壤中柴油去除率的影响及不同深度残留柴油的变化规律。结果表明:在本实验模拟的范围内,抽气量越大,SVE处理效果越好;初始含水率越低,处理效果越好;此外,不同深度去除率变化的规律基本上是随深度的增大而减小。实验结果可为土壤轻油污染实际治理提供实验数据基础。

循环经济分析在规划环境影响评价中的应用研究

发展循环经济已经成为完成节能减排任务和开展资源节约型、环境友好型社会建设的重要手段,同时也是规划环境影响评价的重要内容。文章针对目前规划环境影响评价中循环经济分析的主要问题,提出了规划环评中循环经济分析的理论模型、分析重点和技术程序,构建了评价的指标体系,并给出了定性与定量相结合的分析方法。为检验所建立的分析体系的有效性和可行性,将其应用于鄂尔多斯市主导产业与重点区域发展规划环境影响评价中,以此从循环经济的角度对规划的合理性进行评价,对原规划方案进行优化调整,并对规划实施的环境管理提出具体建议。