高强度人类活动下河网水系时空变化分析——以浦东新区为例

基于遥感资料和GIS分析,对2000年～2003年浦东新区河网(包括河流、池塘、养殖鱼塘)与其他土地利用类型之间相互转变数量特征,河网水系的变化强度、河网流失强度的区域分异特征进行了描述和分析,对河网缩减机制进行了初步探讨.研究结果表明:①2000年～2003年,浦东新区河网水系发生了很大变化,主要表现为水域面积减少和河网密度的快速降低,其中河流面积净减少449hm2,年平均流失率4%,河流密度年平均缩减率为5%;②城市化不同发展程度对河网水系有不同的影响规律,城市化率很高的主城区,河网水系稳定,变化很小;城市化水平较低的城市边缘区,城市化进程迅速,河网水系缩减迅速;城市化水平低,远离市区,建设用地新增速度慢的地区河网水系变化小;③河网缩减具有显著的区域分异特征,流失的主体部分集中在城乡交替地带,同城市扩展同步.

上海城市土壤和地表灰尘重金属污染现状及评价

应用空间插值方法研究了上海城市土壤和地表灰尘中重金属污染的含量水平和空间分布特征,并采用潜在生态危害指数法对样品中重金属的潜在生态危害进行了评价.结果表明,上海城市土壤和地表灰尘中的重金属均极显著地超过上海土壤背景值,其中土壤和灰尘中的铅分别是背景值的37倍和174倍.城市土壤和地表灰尘的潜在生态危害指数分别为244.69和1004.03,分别达到中等生态危害和很强生态危害.

城市暴雨径流初始冲刷效应和径流污染管理

城市暴雨径流污染初始冲刷效应在城市径流污染的研究中占有很重要的地位,总结和分析了国外对城市暴雨径流污染初始冲刷的研究状况和存在的问题,对不同的初始冲刷定义进行分析和比较,建议采用初期30%的径流中携带了整个降雨事件污染物总量的80%这一初始冲刷定义,可以比较合理的对初期径流中污染物进行定量,从而为径流污染的治理提供方便;提出了处理初期径流污染物和保护受纳水体的管理方法,可为我国城市暴雨径流污染的治理提供科学的理论基础和借鉴。

城市降雨径流非点源污染分析与研究进展

城市降雨径流污染已经成为非点源污染的一个新生点,通过对城市降雨径流污染的概念、污染物来源及成分分析,系统地整理了有关国内外城市降雨径流污染研究的资料,为我国的城市降雨径流污染的研究提供科学的理论依据。

上海城区多环芳烃的多介质归趋模拟研究

利用城市多介质逸度模型模拟了稳态假设下上海城区16种PAHs在大气、水体、沉积物和植物等中的浓度分布,与实测值进行对比,并根据模拟结果计算了相间迁移通量.结果表明,大气直接排放输入是PAHs进入环境的主要途径,迁移过程包括扩散、沉降和侵蚀等,平流输出是其在系统中损失的主要途径;土壤和沉积物是PAHs主要的汇(占94.4%),其在不透水层上覆盖的膜中浓度达到最大(156g/m3),PAHs在沉积物和土壤中停留时间最长;随着环数的增加,PAHs在水体、植被和土壤中的降解损失所占比例从2.3%逐渐增加至48.9%,而在大气中的降解损失则从91.5%减少至4.0%.模型计算浓度与实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.

上海工业区玻璃表面多环芳烃分布特征与溯源

利用GC-MS对上海工业区玻璃表面16种优控多环芳烃（PAHs）进行了定量分析.结果表明,宝山工业区、吴泾化工区和金山化工区玻璃表面PAHs平均含量分别为10.66,16.48,31.94μg/m2,工业区附近对照点PAHs平均含量分别为2.7,8.86,4.18μg/m2.各采样点玻璃表面不同环数PAHs分布特征相似,以3环和4环PAHs为主,平均含量分别占∑16PAHs的25%和47%；其次为5环和6环PAHs,分别占∑16PAHs的14%和9%,最低为2环PAHs,仅占5%.单体PAH以Phe、Fluo、Py和Chry为主.源解析表明,玻璃表面PAHs主要来源于煤和焦炭燃烧,部分来源于石油燃烧.质量标准化毒性当量浓度范围在0.07~3.23μg/g之间,对毒性当量贡献最大的单体PAH分别是BaP,BbF,BkF,DahA.

东海浪岗山岛屿黄土的粒度与磁性特征及其环境意义

通过对东海浪岗山岛屿黄土剖面系统采样和粒度、磁化率测试,在同其他地方黄土充分对比的基础上,分析和讨论了浪岗山第四纪风成沉积的粒度与磁性特征:浪岗山黄土剖面中,10～50 μm粒组富集,分布均匀,符合黄土的风成特性;但粗颗粒(>50 μm)含量均超过10%,显示该剖面除了接受来自西北内陆的远源风尘物质外还接受来自东海陆架的近源风尘物质;磁化率相对较高,但变化不大.根据沉积物的粒度与古气候环境的内在联系,结合磁化率变化情况,对该地区风尘沉积物的物源变迁及环境演变进行了初步探讨和分析.

乌鲁木齐城市土壤中重金属分布

研究了乌鲁木齐城市土壤中重金属含量状况、空间分布及化学形态分布。结果表明:乌鲁木齐城市土壤受到了不同程度Cr、Cu、Pb、Zn污染,其中Pb的污染相当严重;除Mn、Fe以外,土壤中同一重金属元素含量在不同功能区的分布差异显著;各重金属元素形态分布规律并不完全相同,但均以残渣态为主;乌鲁木齐城市土壤中活性态Pb的比例最高,活性态Fe的比例最低,同一重金属元素活性态在不同功能区的分布差异显著。

上海市人类活动对热环境的影响

随着城市规模不断扩张,由城市热岛现象而导致的热环境问题不断凸现。城市热环境的时空变化,是下垫面改变、人为热释放和环境污染等人类活动因素相互交织作用的结果。由于城市热环境影响因子的复杂性,传统观测手段和统计方法在获取数据和分析人类活动对热环境响应机制方面存在着局限性。而卫星遥感和GIS技术为人类活动对城市热环境的影响分析提供了技术支撑。选用LandsatETM+影像,以上海市外环内区域为研究靶区,在探讨热环境的空间格局基础上,运用空间主成分分析方法替代传统的多准则判断(MCE)方法,分析了人类活动对城市热环境的影响特征。结果发现,对于上海主城区而言,城市建筑与人口密度、工业区布局、下垫面类型以及城市景观多样性四个因子是影响城市热环境空间格局的主导因子;四个因子的线性模型,较好地模拟了热环境的空间变化,定量揭示了上海城市人类活动对热环境的影响机制。

基于RS和GIS的中国干旱区土地利用格局研究——以甘肃省武威市为例

以中国西北内陆干旱区甘肃省武威市为例,运用RS与GIS技术对研究区内土地利用的时空格局、演变趋势及其机制进行评价与分析.结果表明:(1)该区土地利用类型比较单一,土地斑块密度非常稀疏.斑块面积变化差异最大的是农田和沙地两种类型.(2)2000年与1995年对比,该土地利用格局的多样性有所上升,优势度相对下降,但是土地利用斑块的破碎程度减小.不同土地利用类型的分离度差异及时间上的变化较大.(3)居民点与工矿等受人类活动影响较大的土地利用类型形态比较规则、简单,复杂性较低,但是稳定性较强.农田、草地等土地利用类型尽管复杂性较强,但是稳定性很差.在时间上,该土地利用格局的各种土地利用类型的复杂性基本上有所增强,但是稳定性基本上都是降低的.(4)该土地利用格局系统总体上趋于恶性发展.其时空演变具有复杂的原因,总体上包括三个方面:复杂的区域背景、恶劣的自然条件和不断增强的人类活动,应采取合理、有效的措施,促使其逐步向良性方向发展.

城市建筑物对周围土壤中多环芳烃含量与分布的影响

为探讨城市建筑物对其周围土壤中多环芳烃（PAHs）含量与分布的影响，对建筑物勒脚或散水边缘（B）和距建筑物5m（B-5）处20个表层土壤样品中16种优控PAHs进行了检测分析．结果表明，B处土壤中∑16PAHs含量为824-8960ng／g，平均为2649ng／g；B-5处土壤中∑16PAHs含量为637-1706ng／g，平均为1297ng／g，B处PAHs含量远高于B-5．各样点主要以4环和5环PAHs为主，B处3环PAHs含量高于B-5处．其中∑4PAHs（FI、Pyr、InP和BghiP）含量分别占B和B-5土壤中∑】6PAHs的48％和45％．参照Maliszewska-Kordybach建立的土壤PAHs污染标准，HJ-5、AJ、AJ-5、EB-5和TC-5属于中等污染程度（600-1000ng／g），其余各样点均属于重度污染（〉1000ng／g）．B处土壤中TOC相对B5处有富集趋势，B和B-5处土壤中PAHs与TOC无明显的相关性．BaA、Chry、B（b／k）F、BaP、InP和DahA是B和B-5处土壤中TEQBaP浓度的主要贡献者．溯源结果表明B和B-5处土壤中PAHs主要来源于煤炭、汽油和柴油的燃烧；B-5土壤中PAHs部分可能来源于石油类的泄漏．

城市土壤环境的区域差异性研究

城市土壤环境具有显著的区域差异性,文章就同一城市的不同区域和不同区域的城市的土壤环境差异做了论述,并进一步分析了造成城市土壤环境区域差异性的主要因素,提出了城市土壤研究的一个新任务。

稻草田间焚烧黑碳与生物质炭中的不稳定碳含量及组分特征

为探讨不同类型黑碳和生物质炭中的不稳定碳含量及组分特征,以稻草田间堆烧和散烧残留黑碳和实验室内250,350,450,550,650℃下制备的生物质炭为研究对象,分析了水提取碳、重铬酸钾氧化碳和微生物矿化碳3种形式的不稳定碳含量,并对水提取物的红外光谱特征进行研究。水提取碳是指黑碳和生物质炭样品加纯水振荡8h并过0.45μm滤膜后的溶解态总碳;重铬酸钾氧化碳是指样品在55℃下被0.1mol/L K2Cr2O7∶2mol/L H2SO4（1∶1,v∶v）溶液氧化60h所去除的有机碳;微生物矿化碳是指样品加接种液培养一定时间后的累积矿化量。结果表明,黑碳和生物质炭中均含有一定量的水提取碳（3.01-16.52mg/g）、重铬酸钾氧化碳（10.28-94.62mg/g）和矿化碳（1.76-4.08mg/g）。水提取碳和重铬酸钾氧化碳在低温制备生物质炭中的含量总体上大于高温制备生物质炭和田间焚烧残留黑碳中的含量。重铬酸钾氧化碳与另2种不稳定碳之间均存在显著的正相关关系。3种黑碳和生物质炭在81d培养期内的累积矿化量与水提取碳含量在同一数量级;黑碳和生物质炭水提取物成分受制备温度的影响,主要官能团有羟基、羰基、醛基和羧酸根等,没有发现难降解的芳香成分,表明水提取碳是易于被微生物利用的组分。研究认为,高温制备生物质炭中的不稳定碳含量较低,适于固碳减排方面的应用;而低温制备的生物质炭有相对较高的不稳定碳含量,可能更适于保肥增产方面的应用。

TGIS在城市规划中的应用研究

城市的发展对规划的要求越来越高,也相应地提高了对规划技术手段的要求。在城市规划领域,GIS已成为主要技术手段之一,TGIS(Temporal Geographic Information System)以其优越的功能吸引了人们。本文是关于TGIS在城市规划中应用的分析,从城市和城市规划的概念着手,阐述了TGIS在城市规划研究中管理数据、分析数据、辅助决策和表达规划成果等几个方面的应用,最后论述了TGIS将成为城市规划的主要手段。

新疆卡拉麦里山有蹄类自然保护区生物多样性保护研究

生物多样性具有多重价值,如生态价值、社会价值和经济价值。卡拉麦里山自然保护区生物多样性不但关系到当地经济发展和人民生存安全,而且关系到整个保护区、整个新疆的可持续发展。本文分析了卡拉麦里山有蹄类自然保护区生物多样性特点及生物多样性遭受严重破坏的原因,提出了保护该区生物多样性的对策措施:①加强卡拉麦里山有蹄类自然保护区生物多样性的调查研究工作。②加强保护区的建设。③加大立法与执法制度。④加强生物多样性保护的宣传教育。⑤加强生物多样性保护的公众参与。⑥加强当地居民的基本生产、生活条件建设。⑦在保护区推行生态旅游。

Spatio-temporal GIS和GPS优化集成在城市交通管制中的应用研究

本文基于城市交通日益恶化现状和3S集成的迅速发展,表述了Spatio-temporal GIS的定义、时空路径、人类活动的四种时空关系及其坐标系统模型的建立;并根据GPS空间定位、空间导航的原理和模型,将Spatio-temporal GIS和GPS的功能优化集成,阐述了其对城市交通信息的收集、分析、显示等功能;最后论述了Spatio-temporal GIS和GPS的集成对城市交通预警、报警、协调等管制作用。

崇明东滩芦苇湿地氧化亚氮排放

采用静态箱-气相色谱法,研究了崇明东滩芦苇带氧化亚氮(N2O)的排放通量.结果表明,在生长季,高潮滩无植被覆盖沉积物与芦苇根际土中NO3--N的含量变化趋势基本一致,而两者的NH4+-N的含量变化趋势则有所不同;芦苇对高潮滩沉积物N2O排放有较强的促进作用,特别是7月份,使高潮滩沉积物的排放量由0.71μg·m-·2h-1增加到566.28μg·m-·2h-1.而在1月份,芦苇根际土N2O的通量也存在小幅排放,由-4.02mg·m-·2h-1增加到67.54μg·m-·2h-1.对于芦苇根际沉积物而言,除NO3--N、NH4+-N、温度和水分以外,植物的生理过程也是控制N2O排放通量的主要因子.

菲在长江口的多介质归趋模拟

利用LevelⅢ逸度模型模拟了稳态假设下菲在长江口中大气、水体、沉积物和植物中的分布,根据模拟结果计算了相间迁移通量,并通过灵敏度分析确定了模型的关键参数.结果表明,大气平流是研究区菲的主要来源,大气和水的平流输出则是菲从研究区环境中消失的主要途径;在反应损失中,气相中的反应损失最大,沉积物的反应损失最小;大气是菲的主要储库,占总菲含量的86.36%,但浓度仅为0.5×10-7 mol.m-3;沉积相和植物相中菲的浓度较高,分别为1.5×10-6 mol.m-3和4.4×10-6 mol.m-3,表明两者是菲主要的"汇";菲在各介质的分布主要受控于分配系数和沉降速率的影响.

长江口水环境中纳米颗粒物初探

利用抽滤及切向超滤(cross-flow ultrafiltration,CFUF)技术对长江口水环境中的纳米级颗粒物(NP)进行了有效地分离,对其理化性质进行表征,进而初步探讨了水环境因子对NP理化特性的影响机制.结果表明,长江口水环境中NP粒径变化范围为69.5～263.5 nm,平均值为157.3 nm;Zeta-电位为-40.1～196.0 mV;NOC的浓度在0.3～1.5 mg/L之间,平均为0.7mg/L,NOC在DOC中的质量分数为5.1%～30.5%,平均为16.7%;金属元素与NP结合能力的大小依次为锌>铜>总铬>钴>镍>锰>铁>锂>铝>硼>钾>钡>锶>镁>钙>钠.显示了陆源物质输入可能为长江口水体中NOC的主要来源;NP与痕量金属结合的能力大于常规金属元素.相关分析表明NP粒径与盐度、DOC、NOC、SPM及Zeta-电位均无显著相关性,相对于NOC和UOC,DOC及盐度对NP形态痕量金属含量有较大的影响.

长江口滨岸及近海水体中胶体的分布和理化性质研究

利用切向流超滤技术（CFUF）分离出长江口滨岸及近海水体中的胶体，并对其稳定性和物质组成进行了定量分析．结果表明，XP和WSK胶体的尺寸和Zeta-电位随pH的升高而减小，XP、WSK胶体的等电点分别出现在pH〈2、pH=3．8；所采水样的胶体有机碳（COC，M，1×10^3-1μm）浓度为7．7—35．7μmol·L-1，占总溶解有机碳（DOC）的7．1％～41．7％；三维荧光光谱（3DEEM）分析发现研究区出现类色氨酸荧光峰、类紫外富里酸荧光峰和类腐殖质荧光峰；胶体态Na、Mg、K、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Li、Mn、Ni平均分别占溶解态的0．33％、5．7％、0．975％、1％、7．2％、7％、11．9％、15．7％、5．5％、10．5％、11．3％．Co、Cr、Cu、Fe、Li、Mn、Ni与COC的结合能力大于Na、Mg、K、Ca．相关分析表明，胶体的尺寸、DOC、真溶解有机碳（UOC）与盐度呈负相关，COC与盐度无线性关系，胶体态痕量金属（Co、Cr、Cu、Fe、Li、Mn、Ni）总浓度与COC呈线性关系．