国家城镇生态环境综合监测技术体系构建

近年来,我国城镇突出的生态环境问题受到社会广泛关注,作为生态环境保护工作的重要组成部分,随着城镇化的快速发展,城镇生态环境监测任务也越来越重、要求越来越高,对结合空间信息的天地一体综合监测的需求非常迫切,急需建立其技术体系,以指导城镇生态环境综合监测工作的开展。本文面向城镇生态环境综合监测的需求,从城镇污染气体、水体水质、生态资源3个方面出发,通过梳理城镇生态环境综合监测中的关键科学技术问题,结合开展的关键技术攻关研究,经过分析论证,构建了城镇生态环境综合监测技术体系框架、指标体系框架以及标准体系框架。在此基础上,根据遥感数据特点及国家生态环境监测需求,提出城镇生态环境综合监测业务应用方案,为国家和省市地方下一步有效开展城镇生态环境监测、管理等工作提供重要指导和支撑。     

西安周边地区饮用水砷含量及来源初探

通过对西安周边地区11个采样点饮用水中砷含量的调查分析,结果表明西安南部秦岭地区和西安东部的饮用水中砷含量较低,西安西部户县地区砷的含量明显高于其他地区,达到了0.047 mg/L,已基本上接近了轻度污染的标准.综合分析认为,造成这一地区砷相对富集的原因并非单一因素,而是自然因素和人为因素综合作用的结果.户县地区地处秦岭造山带,位于商丹断裂带以北,岩浆侵入体和金矿床的存在可能是高砷环境的主要原生物源.位于商丹断裂带以南的镇安地区同样岩浆侵入体普遍存在,岩石地层中砷含量相对较高,但秦岭地区饮用水中砷含量并没有表现出异常现象,进而说明含金矿床带的存在可能是影响户县地区饮用水含砷量异常的原因之一.     

人为地质作用对中国西南地区石漠化的影响

中国西南地区碳酸盐岩分布广泛,石漠化面积很大,严重影响该区的经济和社会发展。已有研究成果认为石漠化的形成因素主要是人类活动和地质背景。本文从一个全新的角度探讨了石漠化的成因,提出导致我国西南地区土地石漠化的主要原因是人类活动的地质效应——人为地质作用,特别是其中的人力剥蚀作用和人力诱导地质作用。露天采掘等人类活动产生人为剥蚀作用可直接制造"人造荒漠",这种成因的石漠化土地面积约占10.7%;绝大部分的土地石漠化是由乱垦乱牧、乱砍滥伐、粗放耕作等不科学的土地利用活动所产生的人力诱导地质作用造成的;工业生产中的"三废"排放,过量采取地下水和采矿活动导致地下水位大幅度下降,也会产生人力诱导地质作用,造成土地石漠化。     

南四湖及主要入湖河流沉积物中磷的赋存形态研究

应用沉积物磷形态SMT提取方法,分析了南四湖及主要入湖河流丰水季节表层沉积物、独山湖及微山湖区沉积岩芯中磷的含量及形态组成变化,研究了磷的埋藏演化过程与人为污染特征.结果表明,老运河表层沉积物中磷的含量最高,为13068.3 mg/kg,以OP及NaOH-P为主,其富集系数分别为6.5和9.0,主要是与来自济宁市的废水污染有关.其余表层沉积物以HCl-P为主;受人为污染的影响,NaOH-P、OP产生一定程度的富集,其富集系数分别为1.0.3.7、1.3～6.0;部分沉积物中高含量的有机质加重了OP的富集.独山湖及微山湖沉积岩芯中以HCl-P和OP为主;20世纪60年代末期以来,随着湖泊生产力的提高及早期成岩过程中有机质的矿化分解,独山湖及微山湖沉积岩芯中TOC含量自下而上呈指数增加,这也导致了沉积物中OP的增加;独山湖及微山湖沉积岩芯6～0 cm和5～0 cm较高的OP及NaOH-P含量,指示了20世纪80年代中期以来磷的人为污染过程.     

水体中三氮转化规律及影响因素研究

以城市污染水体为对象,研究了水体中氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐氮（NO3^--N）、硝酸盐氮（NO3^-N）的转化及去除规律。结果表明,温度对水体中三氮（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）的去除具有重要的影响,在夏季实验中三氮的转化及去除速率明显高于冬季;而在温度相似的情况下,光照则成为影响三氮转化去除速率的决定因素,还发现,在黑暗条件下,水体中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮出现明显的累积现象,而在光照情况下则没有。由此推断,在光照条件下藻类生物的同化作用在三氮转化和去除中起了主要作用,藻类生物同化导致的三氮转化和去除速率明显高于硝化-反硝化过程。     

地下水水质监测与评价

地下水由于分布广、水质好且开发费用低而成为全世界重要的供水水源。中国北方生活供水的一半来自地下水,地下水也是干旱期重要的农业灌溉水源。然而,地下水水质日益面临来自农业、工业和城市污染源的威胁。地下水水质监测是评价水质状况最可靠的方法,并可作为供水水源保护的早期预警系统。它为水管理部门和水用户提供可靠的科学数据以便更好地管理和保护地下水资源。世界上正在执行两个巨大的地下水质监测和评价项目:一个是欧盟的水框架计划;另一个是美国的国家水质评价计划。文章评述了地下水水质监测的现状,介绍了地下水易污性评价、地下水污染源分级和地下水污染风险评价的方法。地下水易污性分区图是土地利用规划和供水水源保护的基础。地下水污染源分级结果为污染源治理提供了优先顺序。地下水污染风险分区图圈划出地下水污染的高风险区,为地下水资源保护和地下水污染监测提供重要的依据。     

FFS-A型地下水定深取样器

地下水污染调查需要采集地下水样品进行分析以确定地下水污染程度.为了采集具有代表性的地下水样品,自行研制了FFS-A型地下水定深取样器.对该取样器工作原理、制作材料及野外试验等进行了介绍.     

测井资料小波变换在高分辨率层序地层划分中的应用

针对高分辨率层序地层单元的划分问题,利用迄今分辨率最高、连续性最好的测井资料,对其应用小波变换进行数据处理的方法.经实际应用结果表明,测井资料的小波变换能够很好地识别地质作用中的隐蔽周期.通过大量的实际对比工作,发现利用dmey小波对自然伽玛曲线做一维连续小波变换,以及利用Daubechies小波对电阻率曲线做一维离散小波变换,都能在地层多级别旋回性的研究中取得较好效果,并且克服了利用岩心资料分析确定层序界面时的人为影响,弥补了利用岩心、地震等资料确定层序界面位置时的模糊缺陷,使层序界面的位置客观、准确.     

典型人为干扰遥感识别与干扰强度评价研究进展

以土地利用与土地覆被变化为视角,将人地关系归纳为城镇化、工业化、农业集约化和生态化4种主要的人为干扰过程。在系统梳理城镇化、农业集约化和生态化遥感识别内涵与方法的基础上,重点介绍人为干扰强度评价方法与指标构建过程,指出当前人为干扰研究主要存在干扰类型、影响趋向、研究方法、切入角度、研究内容以及研究尺度6个方面的问题。未来研究应重点关注生态系统服务功能突出、人地关系矛盾剧烈的生态敏感区,以及城镇化、农业集约化与生态化3种典型人为干扰,开展不同空间尺度上人为干扰强度积极与消极综合的定量评价,以期为未来人为干扰定量识别与评价以及人地关系协调发展提供支持和依据。     

无人机三维空气质量监测研究

针对现有空气监测缺乏污染垂直分布特征的观测及数据采集覆盖范围有限的问题,该文提出了用无人驾驶飞机搭载微型空气质量检测器监测大气污染的方法,首先分析了传统地面监测站的缺点,并阐述了监测设备的构成;然后从无人驾驶飞机大气污染空间采样方案、污染物数据的准确性及可靠性校正、大气污染时空规律几个方面做了研究;最后选择浙江省临安市青山湖街道、上海奉贤区等地区进行了试验。研究结果能有效补充地面监测站的数据缺失,揭示PM2.5、O3等大气污染物的垂直分布、垂直扩散及区域性输送特征,为空气污染预警和防控对策机制的制定提供重要技术依据。