江苏省县域农田经济密度空间分异特征分析

基于江苏省县域单元2001—2011年的面板数据,运用Arc GIS空间分析技术,分析2011年江苏省县域农田利用经济效益的空间分布规律和地域差异,并利用泰尔指数和变异系数等区域差异统计方法分析10年间江苏省县域农田经济密度的动态差异特征。结果表明,(1)江苏省农田经济密度整体呈现不断上升趋势,截至2011年形成苏锡常高值连绵区和苏北个别县域高值区;(2)2001—2011年县域间农田经济密度动态差异呈现大幅度波动态势,但苏南、苏中、苏北3个区域间的区间差异始终处于波动性增大趋势,另外3个区域所辖县区的内部差异大小顺序为苏北>苏中>苏南;(3)2001—2011各县区农田经济密度相对发展速率变化幅度较大,整体顺序为苏南>苏北>苏中,10年间各县区发展速度是2011年现状形成的基础。研究县域农田经济密度空间演变及区域差异有利于苏南、苏中、苏北根据自身情况制定恰当的农业发展策略,为协调区域农业发展、制定农业产业政策提供依据。

江苏省耕地后备资源空间分布特征

利用面板数据和空间数据,借助空间基尼系数、集中化指数、组合系数等方法,探讨了江苏省耕地后备资源空间分布特征.结果显示:(1)江苏省耕地后备资源总量由南向北依次递增,整体分布不均匀,呈现出苏北>苏南>苏中的趋势,内陆滩涂为省内后备资源的主要来源,且耕地后备资源集中分布于沿海沿湖及古黄河故道沿岸地区.(2)境内各地类空间集聚性强,各县耕地后备资源集中化程度高,70%左右的县域为单一地类组合类型,利用结构相对单一.(3)江苏省未来开发应以滩涂资源为主,并辅之异地占补,从而实现省内资源可持续开发利用.通过实证分析,得出研究结论:基尼系数、集中化指数和组合系数等方法相辅相成,揭示并量化了各县域耕地后备资源地类集聚程度及分布特征,可为挖掘后备资源分布特征、解译耕地后备资源集聚效应、制定开发利用对策提供科学依据.

县域田园综合体选址评价与建设路径分析——以江苏省溧阳市为例

[目的]“田园综合体”建设作为乡村振兴战略的具体体现,能较好地整合乡村山水林田湖资源,符合区域统筹、特色产业融合、城乡协调发展理念,而选址评价是乡村开发建设的前提,因此,构建田园综合体选址评价体系,并探索建设路径,对指导我国县域“田园综合体”建设具有一定的理论与现实意义。[方法]文章首先依据相关理论对“田园综合体”的概念内涵进行了界定与辨析,进而提出了田园综合体定义的“三性”特征,选取景观性、乡村性、体验性三大类12个指标,构建了评价指标体系,并以江苏省溧阳市为例,采用模糊综合评判法、FANP模型(模糊网络分析模型)和GIS空间分析技术,定量评价了县域田园综合体建设的适宜性等级。[结果]溧阳市建设田园综合体的总体情况好,15个备选村中评判等级为“高度适宜”10个,“中等适宜”4个,“勉强适宜”1个,无“不适宜”级的乡村。最后,结合空间分布特征,规划了溧阳市田园综合体综合开发建设的“两轴三区四环”空间布局,并提出田园综合体建设路径建议。[结论]选址评价体系具有科学性和可操作性,评价结果直观真实,建设路径有针对性,可为田园综合体建设提供科学参考。

基于Pareto最优的江苏省土地利用最佳集约度研究

[目的]为避免土地粗放利用或过度利用,实现最佳土地利用效率提供科学依据。[方法]基于"Pareto最优"思想,以江苏省55个县域单元为研究区,建立土地集约利用水平与经济、社会、生态效益关系的曲线估计模型,利用LINGO软件求解多目标规划模型的"理想点",得到土地利用的最佳集约度,并划分不同程度土地利用集约区。[结果](1)在2015年末的社会经济技术条件下,苏南、苏中、苏北土地利用最佳集约度分别为6 287. 96 (万元/km2)、4 944. 00 (万元/km2)、2 954. 70 (万元/km2)。(2)总体上,研究区的地区经济水平与土地集约利用水平、土地利用最佳集约度呈正相关。(3)存在低度、中度集约区的经济、社会产出效益超过理想值,高度集约区的社会产出效益低于理想值的综合效益失衡现象。[结论]研究运用多目标规划模型的"理想点"法求解土地集约利用产出效益问题的Pareto最优解,较好地处理了最佳集约度难以定量求解的问题,对我国县域城市土地集约利用具有指导意义。

强还原土壤处理驱动的微生物群落稳定性与功能的关联性

为研究强还原土壤处理(Reductive soil disinfestation,RSD)对连作土壤微生物群落稳定性的影响,以及微生物群落稳定性变化与其功能的联系,以云南省石屏县连续种植多年的洋桔梗栽培土壤为研究对象,设置4个处理:对照(CK);分别添加高碳氮比有机物料(C/N 122,15 t·hm^(-2),SB),低碳氮比有机物料(C/N 19,15 t·hm^(-2),BD),高、低碳氮比有机物料等质量混合(15t·hm^(-2),SB+BD)的RSD处理。采用Biolog微平板法、定量PCR及高通量测序等技术手段分析了土壤微生物群落稳定性及碳、氮代谢功能。结果表明,与CK相比,RSD处理能够大幅降低细菌群落组成和丰度的稳定性,且SB+BD处理的影响较SB和BD处理强烈,但对真菌群落组成和丰度的稳定性无显著影响。同时,RSD处理能够显著提高细菌和真菌群落相互作用关系的稳定性,且SB和BD处理对其提升效果优于SB+BD处理。回归分析表明,土壤微生物群落的相互作用关系稳定性与其组分和丰度的稳定性关系密切。相关性分析显示,土壤微生物群落稳定性与其活性、碳代谢功能以及反硝化能力高度相关。综上,强还原土壤处理能够通过降低微生物群落组成和丰度的稳定性来提高类群间相互作用关系的稳定性,促进土壤微生物活性恢复和群落生态功能改善。

城市主要大气污染物时空分布特征及其相关性

为制订合理的大气污染物减排措施,利用中国环境监测总站公布的2015年1—12月299座城市实时发布的环境空气颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))及气态污染物(CO、NO_2和SO_2)的质量浓度数据,对其进行了时空分布特征及其相关性研究.结果表明:(1)2015年城市环境空气颗粒物污染严重,299座城市的ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))年均值分别主要集中在25~60和40~110μg/m^3,年均值达到GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准的城市所占比例分别仅为24%和38%.(2)城市大气污染物浓度具有明显的季节性特征,基本呈冬季>春秋季>夏季的趋势,其中冬季ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))、ρ(CO)、ρ(NO_2)、ρ(SO_2)分别为(73±27)(114±42)(1.49±0.61)(36±14)(42±33)μg/m^3.(3)高ρ(PM_(2.5))和ρ(PM_(10))主要集中在华北平原,年均值分别为(70±16)(117±22)μg/m^3;高ρ(CO)主要出现在山西省,年均值为(1.76±0.48)mg/m^3;高ρ(NO_2)主要分布在京津冀、山东省和长江三角洲,年均值分别为(42±6)(39±9)(34±8)μg/m^3;高ρ(SO_2)主要分布在山西、山东两省,年均值分别为(54±10)(41±16)μg/m^3.(4)Pearson相关系数研究表明,我国城市环境空气颗粒物与气态污染物具有较强的复合性,并且具有秋冬季明显强于春夏季的季节性特征.研究显示,我国城市大气污染具有较强的季节性、区域性与复合性,在降低环境空气颗粒物浓度的同时,对气态污染物的削减也不容忽视.

无锡市区大气污染物污染特征及影响因素研究

利用2014年无锡市区的6种大气污染物浓度和气象因子等监测数据,研究了无锡市区各种大气污染物的污染特征及其影响因素。结果表明:(1)无锡市区PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO浓度的季节变化特征为冬季最高,夏季最低;O_3浓度表现为夏季最高,冬季最低。就全年的综合情况而言,颗粒物污染,尤其是PM_(2.5)污染最严重。(2)PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO浓度间两两呈正相关;PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO浓度均与O_3浓度呈负相关。(3)温度与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO浓度呈负相关,与O_3浓度呈正相关;相对湿度与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_3浓度呈负相关,与CO浓度无相关性;风级与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO浓度呈负相关,与O_3浓度无相关性。降水有利于PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_3浓度的降低,但对CO浓度影响不大。(4)无锡市区空气质量周末比工作日差。NO_2、SO_2浓度周末低于工作日,O_3浓度周末高于工作日,呈现明显的"周末效应";PM_(2.5)、CO浓度周末高于工作日,未出现"周末效应"。

南京市蔬菜中多环芳烃污染特征及健康风险分析

为了研究南京市食物中多环芳烃的污染特征及其对人群的健康影响,本研究在南京市大型农贸市场和超市采集了当地居民普遍食用的8种蔬菜样品,使用微波萃取-气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析了蔬菜中的8种多环芳烃。结果表明,多环芳烃(PAHs)总含量为53.2±7.54~290±6.80 ng/g,其中4环占总PAHs的50.0%;不同类型蔬菜中多环芳烃含量为叶菜类>果菜类>根茎类。运用特征比值法、等级聚类分析法源解析得到来源地蔬菜中PAHs主要来自于燃煤、石油或者其他生物质的不完全燃烧。南京市不同人群对多环芳烃的摄食暴露量是193~328 ng/d,引起的终生增量致癌风险在4.12×10-6~2.39×10-5范围内,处于低致癌风险水平,但是其健康影响仍不容忽视。

春运期间北京市PM2.5污染特征

为研究春运期间北京市PM2.5和气态污染物的污染特征,根据35个空气监测子站周边环境类型的不同将北京市划分为城区、郊区、对照区和交通密集区.结合春运期间的人为活动,比较分析各类污染物在各区域的日均浓度变化特征;将PM2.5日均浓度与SO2、NO2、CO、O3日均浓度及北京市的日均温度、相对湿度、风级进行相关性分析.结果显示,春运期间北京市PM2.5污染最严重,超过《环境空气质量标准》二级标准的天数占45%;PM2.5日均浓度变化趋势与春运客流量变化具有较好的一致性;各区域PM2.5、SO2、NO2和CO的日均浓度均符合交通密集区>城区>郊区>对照区的分布,而O3的情况为对照区>郊区>城区>交通密集区;各区域PM2.5浓度分别与该区域SO2、NO2、CO浓度呈正相关,与O3浓度呈负相关;各区域PM2.5浓度与温度未见相关性,与相对湿度呈正相关,与风级呈负相关.本文的研究结果表明,交通运输、烟花燃放和气象因子对春运期间PM2.5的污染特征影响较大.

临汾市售蔬菜中多环芳烃污染特征及致癌风险分析

为了研究临汾市食物中多环芳烃(PAHs)的污染特征及对人群的健康影响,本研究于2015年1月采集当地居民普遍食用的9种蔬菜,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测蔬菜中8种多环芳烃(Nap、Ace、Acy、Fle、Phe、Ant、Flu、Pyr)。研究表明,PAHs在9种蔬菜中均有检出,PAHs的总浓度范围是24.86~82.85 ng·g^(-1),平均为44.13 ng·g^(-1)。其中PAHs含量最高的是圆白菜(82.85 ng·g-1),最低的是山药(24.86 ng·g^(-1))。通过来源分析发现来源地蔬菜中PAHs主要来源于液体化石燃料燃烧。临汾市不同人群食用蔬菜引起的终身增量致癌风险(ILCR)在1.27×10^(-6)~7.07×10^(-6)范围内,在目前蔬菜消费量下存在潜在致癌风险。

SGA对重金属污染矿区土壤中重金属的稳定化性能研究

对铅锌矿区周边土壤中Pb、Cd、As等重金属分别进行了总量及其形态研究.重点考察重金属固化剂六硫代胍基甲酸(SGA)和二甲基二硫代氨基甲酸盐(SDD)对不同形态重金属的稳定化性能.研究结果表明,采集的土壤样品受Pb、Cd、As等重金属污染较为严重,样品S1中As、Pb含量分别超过土壤环境质量三级标准10.17倍、3.29倍,Cd超过土壤环境质量二级标准28.7倍.SGA对弱酸态As、Cd和Pb的综合稳定化性能优良,对3种重金属的稳定化率最高达到92.73%、82.35%和81.48%;SDD对可氧化态Cd稳定化性能优于SGA,最高稳定化率为88.89%.SGA作为一种新型重金属螯合捕集剂,可以应用于重污染土壤中重金属的污染控制和修复.

烘焙生物质与煤不同配比混合物的流动及下料特性

在BT-1000粉体综合特性测试仪和有机玻璃下料试验系统上,分别进行了烘焙生物质与煤粉二元混合物的流动及下料特性试验,重点探讨了烘焙生物质质量分数对烘焙生物质与煤粉二元混合物流动特性的影响规律,并对不同烘焙生物质与煤粉混合物流动特性的差异进行了比较;进而考察了烘焙生物质质量分数(0~100%)和下料口直径(15、17、21、24和27 mm)对烘焙生物质与煤粉二元混合物下料特性的影响规律,并提出了预测烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒系统下料质量流率的经验公式。结果表明:随着烘焙生物质质量分数的增加,混合物的休止角和压缩度逐渐增大,Carr流动性指数(FI)逐渐减小,混合物的流动特性逐渐变差。与休止角法和压缩度法相比,采用Carr流动性指数法对于烘焙生物质与煤粉二元混合物流动特性的评价更加细致全面。该文所研究的4种原料的FI从大至小依次为:无烟煤1>无烟煤2>烘焙生物质1>烘焙生物质2。对于4种不同烘焙生物质/煤粉混合物,其流动特性由一般(common)过渡至较差(poor)的转折点(即FI=60)所对应的烘焙生物质质量分数从小到大依次为:无烟煤2(平均粒径为120μm)/烘焙生物质2(平均粒径为115μm)(34%)<无烟煤1(平均粒径为250μm)/烘焙生物质2(52%)<无烟煤2/烘焙生物质1(平均粒径为230μm)(70%)<无烟煤1/烘焙生物质1(85%)。随着烘焙生物质质量分数的增加,不同烘焙生物质与煤粉混合物的下料质量流率均逐渐减小。混合物的下料过程是否能够正常进行主要取决于混合物中烘焙生物质的添加量,即烘焙生物质的质量分数,其下料极限生物质添加量可以通过测定烘焙生物质/煤粉混合物的FI进行预测。当烘焙生物质的添加量使得烘焙生物质/煤粉混合物的FI<55时,即流动特性处于较差(poor)且接近非常差(bad)的区域,甚至进入非常差(bad)范畴时,混合物的下料过程将无法进行。随着下料口直径的增大,不同配比的烘焙生物质与煤粉混合物的下料质量流率均逐渐增大。该文所获得的不同配比烘焙生物质与煤粉混合物下料质量流率经验公式可以在-15%到+25%的误差范围内对烘焙生物质与煤粉二元混合物的下料质量流率进行较好地预测。

烘焙林业废弃物生物质与煤粉不同配比混合颗粒的流化特性

为考察烘焙林业废弃物生物质与煤粉二元混合物的流化特性,在自行搭建的流化试验装置上,进行不同质量配比的烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒系统的流化试验,获得该系统的流化特性曲线,并在此基础上确定二元混合颗粒的起始流化速度、最小流化速度和完全流化速度等特征速度,进而获得"组分-特征速度"的相平衡图,探讨烘焙生物质质量分数(0,20%,40%,60%,80%和100%)对二元混合颗粒流化特性的影响规律,并提出了预测烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒最小流化速度的经验公式。结果表明,煤粉颗粒与烘焙生物质颗粒单独流化时,流化曲线可以划分为4个区域:I固定床区域,II过渡区域,III起始流化区域和IV完全流化区域。完全流化区域标准化床层比压降值的大小依次为:无烟煤1(0.90)>无烟煤2(0.86)>烘焙生物质1(0.84)>烘焙生物质2(0.53),流化质量依次变差。烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒的流化曲线与其单组分颗粒的流化曲线近似,但区域II和III所对应的气速的范围明显缩小。随着烘焙生物质质量分数的增加,完全流化区域的标准化床层比压降值呈现出逐渐减小的趋势,混合颗粒的流化质量逐渐变差,起始流化速度先增大后减小,完全流化速度先减小后增大,最小流化速度逐渐减小。不同特征速度对应着不同流化阶段间的过渡,通过流化气速所处的区间并结合"组分-特征速度"相平衡图,可以对二元混合颗粒所处的流化状态进行预判,并可根据实际工程应用需要对操作流化气速进行相应的调节。该文所获得的不同配比烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒最小流化速度经验公式可以在–25%～+20%的误差范围内对烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒的最小流化速度进行较好地预测。研究结果可为生物质与煤流化床共气化工艺中的气化炉等相关工艺设备的设计和安全稳定运行提供参考。

有机污染场地土壤热解吸技术研究进展

文章在总结国内外研究的基础上,介绍热解吸技术原理、分类及典型旋转干燥热解吸系统,重点梳理热解吸技术运行参数(加热温度、停留时间和载气)、土壤性质(质地、粒径、含水率和有机质)和污染物性质(种类、浓度和形态)对热解吸效率影响的研究现状,评述热解吸技术强化措施(添加剂、联合其他技术)、动力学研究(常用模型、研究现状)、热解吸后土壤性质变化及生态性评价,提出热解吸技术未来重点研究方向。

浦江县农田土壤重金属空间分布及污染程度分析

以浦江县农田土壤样点试验值为基础,运用Kriging插值、地质积累指数等方法,探讨浦江县土壤重金属的空间分布特征、污染状况及产生原因,结果可为重金属环境影响评估提供方法借鉴。通过Kriging插值分析发现,浦江县五种重金属含量均存在空间分异现象,分布特征呈现类聚式相似性。Cr、Cu、Cd三者之间和Hg、Pb二者在土壤中分布的重置率较高,但后二者与前三者之间的空间格局相似性较差。重金属本身习性与土壤对重金属的吸附能力差异是促其空间分异的主要动因。单项污染指数频率测算结果表明,浦江县土壤Cd和Hg污染频率分别达到91.26%和96.18%,Cr、Cu、Pb尽管出现污染的区域较少,但已有较多区域接近临界值。因此,有针对性地防治重金属污染将是该县农田保护的重要内容。

太湖富营养化湖区秋季水体和沉积物中硝化微生物分布特征及控制因素

微生物参与下的氮循环是富营养化湖泊十分重要的生物地球化学循环过程.采用基于amoA功能基因和16S rRNA基因的荧光定量PCR、PCR-DGGE与高通量测序等分子生物学技术,调查秋季太湖不同水体和表层沉积物中氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)群落丰度和组成,探讨影响硝化微生物分布的关键环境因子.结果表明,中度富营养化的梅梁湾湖区水体表层、中层和底层水样和表层底泥中AOA amoA基因的丰度分别低于轻度富营养化的湖心区,而不同层水样中AOB amoA基因的丰度分别高于湖心区.梅梁湾湖区和湖心区水样中AOA群落组成基本相似,2个湖区表层沉积物样品中AOA群落组成亦基本相似,水体中AOA群落组成与表层沉积物中AOA群落组成有差异,AOA群落丰度显著受硝态氮、pH和DO影响;表层沉积物中AOB群落丰度有明显差异且显著受总氮含量影响,表层沉积物中NOB群落丰度也有明显差异且显著受亚硝态氮含量影响.太湖梅梁湾湖区和湖心区水体与表层沉积物AOA群落包括Nitrosopumilium和Nitrosotalea两大属;表层沉积物AOB群落主要包括亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)和亚硝化螺菌(Nitrosospira)两大属,NOB群落主要包括硝化刺菌(Nitrospina)和硝化螺菌(Nitrospira)两大属,其中硝化螺菌属是淡水湖泊中比较少见的亚硝酸盐氧化菌.影响太湖水体和沉积物中AOA和AOB丰度的最主要环境因子为总氮、总磷与铵态氮.研究表明典型富营养指标(总氮、总磷、铵态氮、硝态氮和硝态氮等)是影响太湖梅梁湾和湖心区水体和沉积物中AOA或AOB丰度以及硝化微生物群落丰度的重要因素.

徐州市售蔬菜中多环芳烃污染与健康危害

为了分析徐州市蔬菜中多环芳烃(PAHs)的污染及其对人群的健康危害,本研究于2016年5月在徐州大型农贸市场和超市采集了当地居民经常食用的7种蔬菜样品,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了蔬菜样品中的8种中低环PAHs。结果表明PAHs总含量为27.7~53.8 ng·g-1,其中2、3环分别占总PAHs的45.53%、45.65%。不同类型蔬菜中PAHs含量为:叶菜类>根菜类>果菜类。运用毒性当量法计算得到徐州市不同人群对PAHs的摄食暴露量为7.88~14.65 ng·d-1,引起的致癌风险在1.79×10-7~1.08×10-6范围内,处于低致癌风险水平,但是其健康影响仍不容忽视。

长江流域药品和个人护理用品污染状况的研究进展

长江作为我国多个城市的工业用水和饮用水水源地,其水质直接影响到周边居民生活和工业生产。对长江流域药品和个人护理用品的污染现状、污染来源、污染控制及污染监测等方面进行总结和阐述,并与国内外地区进行了比较。药品和个人护理用品在长江流域的污染主要以抗生素为主,污水处理厂和养殖产业等是其污染的主要来源。

土壤微生物产电信号评价芘污染毒性的研究

通过向土壤中加入葡萄糖促进微生物产电过程,研究了芘污染条件下土壤产电变化规律。利用双室微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs),实时、连续记录芘污染土壤产电电压。产电110 h后结束MFCs运行,采用循环伏安法检测芘对土壤微生物电化学活性的影响;结合PCR-DGGE及测序技术,分析芘对MFCs阳极表面细菌群落结构的影响。结果显示,MFCs产电电量随芘浓度增加显著降低。循环伏安检测显示芘降低了土壤微生物的电化学活性。DNA序列分析表明,阳极细菌与已报道的产电细菌高度相似,包括Sporolactobacillus、Clostridium、Enterobacter、Bacillus及Ethanoligenens。芘降低了Bacillus丰度。

土壤产电信号与线性扫描伏安法联用模拟监测湿地铜污染

本研究采用产电信号与线性扫描伏安法(LSV)联用,探索快速响应和鉴定湿地铜污染的方法。采集湖岸土壤并淹水用以模拟湿地环境,构建土壤产电体系并实时连续记录土壤产电电压。土壤产电60 h后,分别向体积为145 ml的淹水层中加入5 ml Cu^(2+)浓度为300(T1)、600(T2)、1 200(T3)、2 400 mg/L(T4)的溶液。铜加入后,T1和T2处理的电压迅速降低,T3和T4处理的电压迅速上升,之后所有电压缓慢回到加铜前的水平。加铜后2 h,在淹水土壤中设置三电极体系并采用线性扫描伏安法(LSV)对污染物进行定性检测,结果显示,LSV曲线在0.162~0.182 V范围内出现单个氧化峰,峰电流值随溶液中Cu^(2+)浓度增加而升高。为解释土壤产电信号变化特征,对加铜前后电流、阴极电势和内阻进行了检测,结果显示,加铜后T1处理电流降低,阴极电势无明显变化;T2处理电流无明显变化,阴极电势上升;而T3、T4处理电流和阴极电势都出现了明显的升高,且T4处理的内阻最低。本研究为实现土壤产电信号在监测污染方面的实际应用提供了参考。