城市非点源污染的主要来源及分类控制对策

土地利用方式是影响流域水质的主要因素,加强土地利用管理是提高流域水环境质量的重要途径之一.以武汉市汉阳区为例,利用逐步回归模型分析了城市土地利用类型与流域湖泊水质之间的相关关系,发现农村居民地、城市居民地、商业用地和滩地等用地类型是城市湖泊非点源污染的主要来源.基于土地利用类型,流域中的17个汇水单元可聚为3类,分别以农村居民用地,城市居民用地和商业用地,滩地为主.依照各类汇水单元的景观结构特点,针对性地提出了非点源污染的分类控制措施,简化了控制措施和提高了可操作性.     

基于人居尺度的中国城市热岛强度时空变化及其驱动因子解析

全球变暖的大背景下城市地表热环境的日趋恶化是全球现代城市共同面临的生态环境问题之一,对城市地区居民的身心健康、空气质量改善以及植被生长发育等诸多方面造成不利影响.本文利用2001~2018年时间序列MODIS地表温度数据产品,基于一致性方法对我国1232个主要城镇人居斑块（面积>10 km²）的热岛强度及其时空变化模式进行了定量测度,并应用随机森林回归模型（RF）试图揭示人类活动、城市形态、地形、植被以及气象因素对我国城市热岛强度的非线性驱动机制.结果表明,在人居尺度上,我国超过90%的城镇存在显著的昼夜热岛现象;昼夜城市热岛强度分别达到（0.75±0.6）℃和（0.81±0.53）℃,且夏季日间热岛强度显著高于冬季,冬夏季节夜间热岛强度差异不大.2001~2018年间我国白天热岛强度呈现逐年轻微下降趋势,而冬季夜间热岛显著增加,在夏季和年均尺度上则无显著变化.在空间分布上,我国东部沿海省份的白天热岛强度显著高于西北和高原省份,而夜间热岛分布模式正好与之相反.RF回归结果表明,城镇的气候背景（年均降雨量）和地理位置（纬度）是我国昼夜城市热岛的最为重要的两个主控因子.此外,缩小城乡绿色植被覆被差异对白天热岛的减缓将起到一定作用,而优化调控中小型城镇建成区规模与人口密度对缓解我国夜间热岛的持续升高也将起到积极作用.     

城市化对水体非点源污染的影响

非点源污染现已成为世界上许多国家水体污染的重大污染源.长期以来,农业非点源污染受到高度重视,城市非点源污染的研究相对较少.而城市化是当今土地利用变化影响水质、流域的水文和其他物理特性以及发生潜在非点源污染的突出形式.城市化对水体非点源污染的影响,主要体现在使非点源污染的"源"、"过程"和"汇"发生了变化.本文从描述-预测评价-应用的角度总结了国际上城市化对城市水体非点源污染影响的研究.目前主要侧重于用模型来描述城市化对城市非点源污染过程的影响,模拟预测非点源污染物的负荷等.从景观生态学格局与过程的角度,探讨城市化和城市非点源污染之间的关系.城市化带来的城市景观格局的时空变化对城市非点源污染的综合影响研究是今后发展的一个方向.     

海峡西岸经济区城市化进程中产业结构转变及其对资源消耗的影响

海峡西岸经济区的建设已进入国家战略决策层次,然而目前的研究成果多集中于宏观层次的定性描述与规划对策等方面,并没有对海峡西岸经济区内城市化发展特征,尤其是产业结构转变对资源消耗的影响开展定量研究。文中以海峡西岸经济区沿海8市为研究对象,分析各城市的城市化与经济发展特征,并在此基础上开展了产业结构转变与资源消耗对比研究,重点探讨了产业结构转变对当地城市化和资源消耗的影响,分析发现海峡西岸经济区城市间的城市化和经济发展水平不均衡,存在明显城际间差异性,各城市发展速度与产业调整、区域产业布局相关,明确了产业结构调整的多样化对资源环境的影响方式和程度也是多样化的,而产业结构多样变化又促使海峡西岸经济区各城市间经济交流与协作更加紧密。     

汉阳非点源污染控制区划

城市非点源污染控制区划是控制和管理非点源污染、实现城市可持续发展的重要前提.在探讨城市非点源污染控制区划的原则与方法的基础上,结合城市可持续发展原则、非点源污染敏感性优先原则、非点源污染控制方向相似原则,以武汉市汉阳区为例,尝试了基于L-THIA模型,以GIS空间分析技术为平台,城市非点源污染敏感性评价为核心的定量区划方法.将汉阳划分出4个非点源污染控制区,分区结果可为区域非点源污染控制决策提供科学依据.     

基于模型模拟的城市非点源污染控制措施设计

目前针对城市小流域进行非点源污染控制措施去污效果的模拟研究处于起步阶段.利用L-THIA模型模拟武汉市汉阳地区三角湖流域2个小汇水单元（Sj1、Sj2）不同土地利用类型上的非点源污染物累积量,模拟得出1次典型降雨前Sj1和Sj2中污染物总量分别为1 .82×10⁴ kg、1 .38×10⁵ kg.基于“源-汇”和格局与过程相互作用理论,针对降雨前2 h内产生的径流,从源、污染物迁移过程和汇3个阶段采取绿色屋顶、草地、多孔路面、渗透渠、植被过滤带和湿塘等多种BMPs及其组合,进行去污效果模拟.结果显示经系列化BMPs处理后进入三角湖的污染物量占Sj1、Sj2总污染物量的14 .65%和6 .57%,控制措施效果比较明显.在流域或区域尺度上,利用L-THIA模型可以在工程建设之前进行效果预测模拟,以减少不必要的风险.     

基于生态足迹模型的流域生态承载力时空演变研究

基于生态足迹模型评价流域生态承载力及生态系统压力具有重要的现实意义。文章运用生态足迹模型,测度了九龙江流域2000年、2005年、2010年和2015年生态足迹、生态承载力、生态赤字以及生态压力指数,并对比分析了不同区域、不同地类之间的差异。结果表明:(1)2000-2015年,九龙江流域生态足迹快速上升,由540万hm~2增加至1 257万hm~2;生态承载力缓慢下降,由260万hm~2下降至254万hm~2,这导致生态赤字不断扩大和生态系统压力不断增加;(2)不同区域差异方面,生态足迹由高到低依次为市辖区、县级市和一般县,而生态承载力分布规律与之相反,导致3类区域生态赤字差异不断扩大;(3)不同地类方面,6类土地类型中,耕地和化石能源用地是流域生态足迹的主要贡献因子。其中,化石能源用地是影响流域生态足迹快速上升的关键驱动因子;同时,各地类生态承载力贡献率也在不断变化,主要表现为耕地的下降和建设用地的上升。     

基于DEA-Malmquist的我国城市生活垃圾管理效率评价

本文结合数据包络分析（Data Envelopment Analysis,DEA）和Malmquist指数方法,构建了涵盖减量化、资源化、无害化三大原则的指标体系,分析了我国城市2013~2017年生活垃圾管理效率的时空分异特征及其影响因素,探讨了资源化率对管理效率的影响.结果表明：全国城市生活垃圾管理效率较高,空间上呈现东高西低的特征.2013~2017年管理效率未得到有效提高,技术进步不足是生活垃圾管理效率的主要限制因素.不同类别城市的生活垃圾管理效率差异明显.北京、深圳、南京、青岛、重庆这些城市管理高效而且管理效率持续提高,其他城市管理效率仍有待提高.提高资源化率对管理效率提升的促进作用是有限的.研究最后提出,通过加强区域合作交流,推动技术创新发展,权衡社会经济和环境目标,实施差异化管理等建议,实现城市生活垃圾可持续管理.     

中国可持续城市建设的理论思考

基于生态系统服务和福利的内涵,给出了可持续城市的一种定义,建立了可持续福利的一种定量表述模型,分析了中国可持续城市建设面临的主要问题及成因,提出了中国可持续城市建设的途径：开展可持续城市建设的理论研究、强化可持续城市建设的方法论研究、健全可持续城市的制度建设、完善可持续城市的管理体制、构建可持续城市建设的绩效评价体系、建立有效的可持续城市运行机制等.     

基于生命周期评价的钢铁厂碱渣固碳技术比较研究

本研究以3种钢铁厂碱渣直接法固碳技术为研究对象,该技术将钢渣进行碳酸化处理,可快速永久地将CO2固化储存在钢渣中,气固相反应可分别在高压釜、泥浆反应器和超重力旋转床的水溶液中一步完成,并将其分别定义为T1、T2、T3.通过Umberto软件建立生命周期模型,对3种技术的资源环境影响进行评估.结果表明,T1的环境影响最高,其次为T3,T2的环境影响最小.技术评价显示,T3在技术效率、资源消耗、环境影响方面具有较好的综合效益.敏感性分析表明,加热效率的敏感性系数分别为0.97、0.97和0.46.转换率与温室气体排放的关系分别呈上升、倒U型和下降的变化趋势.提高加热效率、合理利用热源及选择合适的技术效率,将有利于技术优化,减少技术的环境影响,提高固碳效率.