城市规模对大气污染物NO2和PM2.5浓度的影响

随着我国城市的快速发展,城市的区域性大气污染问题日益突出,尤其是大城市和超大城市的污染问题更加严重。那么城市规模的扩大是否必然导致空气污染的加剧?控制城市人口规模是否是防治空气污染的有效手段?这些问题成为空气污染防治中政府、公众和学者广泛关注的焦点。采用2013年冬季全国114个重点城市两种典型大气污染物-NO_2(传统)和PM_(2.5)(新型)-浓度的实时监测数据,首先分析了这两种大气污染物的空间分布特征,进而定量分析城市人口规模和大气污染物浓度的关系。结果显示:(1)仅有21%的城市NO_2浓度达到WHO的城市年均浓度标准(40μg/m~3),全部城市的PM_(2.5)浓度高于WHO年均浓度标准(10μg/m~3);(2)大气污染物的空间分布具有显著的集聚特征和区域性特征,表现为:NO_2呈较为分散的空间分布,而PM_(2.5)的空间分布呈现"北高南低、内陆高沿海低"的特征。NO_2浓度高的区域主要分布在天津、河北东南部和山东中部地区,PM_(2.5)浓度高的区域主要分布于河北西南部和山东西部;(3)常住人口规模同冬季NO_2和PM_(2.5)浓度呈倒"U"型关系;在1000到1200万的城市冬季平均NO_2和PM_(2.5)浓度最高(NO_2:69.28μg/m~3,PM_(2.5):119.58μg/m~3)。(4)总人口低于1200万的城市,冬季NO_2浓度和PM_(2.5)浓度随着城市规模增加而显著升高(NO_2:r=0.44,P0.01;PM_(2.5):r=0.43,P0.01);总人口高于1200万的城市,NO_2浓度同城市规模呈显著负相关关系(r=0.91,P0.05),PM_(2.5)浓度随城市规模增加逐渐降低。(5)常住人口密度在1000人/km~2以下的重点城市,NO_2和PM_(2.5)浓度同城市人口密度呈显著正相关关系(NO_2:r=0.23,P0.05;PM_(2.5):r=0.36,P0.01)。常住人口密度在1000人/km~2以上的城市人口密度同NO_2和PM_(2.5)浓度呈显著负相关关系(NO_2:r=-0.61,P0.05;PM_(2.5):r=0.63,P0.01)。以上研究结果可以为划定不同大气污染物的重点防治区域和制定联合防治行动计划提供理论依据,并为重点城市大气污染治理和城市人口规模控制理论完善提供参考。     

基于要素视角的“一带一路”国家绿色发展效率的驱动力研究

绿色发展的内涵在于构建与资源消耗和污染排放脱钩的绿色经济增长模式，最终实现经济、社会与自然系统的共生与多元化发展。研究"一带一路"沿线国家的绿色发展效率及驱动机制对推动"绿色之路"建设具有重要的理论和实践意义。但目前学界在驱动机制方面未见对技术变化偏向性的探究，因而缺少从要素视角促进绿色技术进步、推动绿色发展的理论基础。以"一带一路"沿线37个国家为样本，以绿色全要素生产率为绿色发展的表征指标，采用数据包络分析方法测度1995至2019年间各国绿色发展趋势和技术变化特征，在此基础上探讨技术变化的要素偏向性对不同类型国家绿色发展的驱动特征。主要研究结论为：（1）多数国家的绿色发展水平呈上升趋势，绿色全要素生产率年均增长率为0.70%；（2）技术进步是沿线国家绿色发展的核心驱动因素，其中中性技术进步是主要动力，而偏向性技术变化却倾向于降低绿色发展效率；（3）基于绿色发展特征将沿线国家分为强、较强、较弱和弱四种类型。各类国家的绿色技术进步均以中性技术进步为驱动力量，而偏向性技术进步普遍呈能源密集型和生态环境恶化型特征。类型I中绿色发展快于GDP发展的国家，其偏向性技术在投入要素中偏向能源，而在产出要素中偏向期望产出，呈现能源密集型和生态环境友好型特征，说明其低碳政策已对技术进步产生了促进作用，而能源规制的激励作用仍有待于加强。基于研究结果，提出优化经济发展的宏观衡量指标，以节能低碳规制促进偏向性绿色技术进步是促进"一带一路"沿线国家绿色发展的关键路径。     

“一带一路”地区生态系统服务关系的时空分异与区域响应

"一带一路"沿线多数发展中国家地处生态脆弱区,土地资源空间配置亟待优化。研究生态系统服务间的相互关系可以为土地利用决策提供定量化支持,但该关系在不同地域的表现形式有较大的差异性。基于InVEST模型,评估"一带一路"区域2000、2005、2010和2015年土壤保持、产水量、碳固定和生境质量4种生态系统服务时空变化,通过相关性分析和局部空间自相关分析等方法识别生态系统服务相互关系,以及其对不同地域特征变量的响应。就区域整体而言,土壤保持、产水量、碳固定和生境质量呈现中亚和西亚为一致低值区,而高值区分布不一致的空间格局;生态系统服务之间均呈显著协同关系,但冷热点格局的区域异质性显著。在生态区单元中,泰加林、温带草原和灌木的多种生态系统服务间为权衡关系;在国家单元中,生态系统服务间协同与权衡关系并存。产水量与碳固定间的协同关系对人口分布有良好的响应,而土壤保持与碳固定对人口分布的响应不明显。定量化评估生态系统服务及权衡关系,为区域土地资源优化配置提供依据,研究结果也为"一带一路"地区沿线国家间生态保护合作提供空间指引。     

甘肃省生态安全时空演变特征及影响因素解析

生态安全是维持经济社会与生态可持续发展的重要保障。西部大开发与"一带一路"倡议实施以来,西部城镇发展迅速,经济效益大幅提高,生态环境却面临极大挑战。因此,以西北地区重要生态屏障区甘肃省为研究对象,基于"省公顷"概念改进传统生态足迹模型,评价2005—2015年甘肃省生态环境演变特征和生态安全状况,定量解析其驱动因素。结果表明:(1)2005—2015年甘肃省人均生态足迹与人均生态承载力分别由0.51 hm~2/人和0.22 hm~2/人增加至0.69 hm~2/人和0.47 hm~2/人,生态承载力增加速度较快,但自然资源依旧呈"供小于求"的状态。(2)甘肃省人均生态赤字由-0.20 hm~2/人变化至-0.33 hm~2/人,生态恶化程度不断加深。生态压力也由2.07升至2.74,生态安全处于很不安全状态,总体"西北高、东南低"的格局与城镇化布局相一致。(3)各影响因素对生态安全变化的决定力存在明显差异,其中人均GDP对生态安全扰动最强,其余因素影响程度依次为"人均能源消费第二产业占GDP比重城镇化率人口密度科教支出占总支出比"。     

欧亚大陆植被生态系统平均中心时空偏移的情景模拟

欧亚大陆复杂多样的植被生态系统在全球气候变化的驱动下,其时空分布格局将发生系列的偏移变化,进而对欧亚大陆"一带一路"沿线国家和地区的生态环境产生重要影响。如何从全球气候变化驱动的角度来实现欧亚大陆植被生态系统时空偏移趋势的模拟分析,已成为"一带一路"沿线国家和地区生态环境研究的热点科学问题之一。在对HLZ生态系统模型进行改进和构建植被生态系统平均中心时空偏移分析模型的基础上,基于欧亚大陆的气候观测数据(1981—2010年)和CMIP5 RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种情景数据(2011—2100年),实现欧亚大陆植被生态系统平均中心时空偏移趋势的模拟分析。结果表明:欧亚大陆植被生态系统平均中心主要分布在欧亚大陆的中部和南部地区;3种气候情景下,欧亚大陆的亚热带干旱森林、暖温带湿润森林、亚热带有刺疏林、亚热带潮湿森林、冷温带潮湿森林、寒温带湿润森林、冷温带湿润森林、亚热带湿润森林、暖温带干旱森林、亚极地/高山湿润苔原和极地/冰原等植被生态系统的平均中心偏移幅度大于其他植被生态系统类型;欧亚大陆植被生态系统在RCP8.5情景下的植被生态系统平均中心偏移幅度大于其他两种情景;在2011—2100年期间,3种气候变化情景下,欧亚大陆植被生态系统平均中心整体上将呈向北偏移的变化趋势。     

“一带一路”植物文化和植物资源的交流与发展

"一带一路"沿线地区植物种类繁多,资源丰富。本文介绍了"一带一路"沿线地区植物文化和植物资源的交流与发展,并就这一议题的进一步交流和发展提出了建议。     

兰州市SO2时空动态分布特征及其与城市生态系统的关系

强化城市大气污染物多尺度监测手段,辨识污染物时空演变规律及其与城市生态系统各要素间的相互关系,可为城市大气环境质量综合管控提供科学依据。利用OMI、EOS/MODIS卫星影像及其他统计类数据,在分析了兰州市2006—2016年对流层SO_2柱浓度的时空分布特征基础上,进一步探讨了NDVI、工业总产值、汽车保有量等城市自然经济社会生态要素的结构变化与SO_2浓度变化的关系。结果表明:1)兰州市对流层SO_2空间分布不均,呈现出以河谷低海拔区域分布为中心,向西北、东南山地两侧递减的"倒U"形格局;2)近10年内,兰州市大气SO_2柱浓度值在0.033—0.25(多布森单位)之间,总体呈下降趋势,年均降幅为14%,降速为0.02(多布森单位)/a;3)兰州市大气SO_2柱浓度变化特征与城市工业生产和交通因素关系密切,又受地形、季节风向等气象气候条件制约;4)兰州市NDVI指数与大气SO_2柱浓度值相关性明显,兰州市植被覆盖度较低,植被指数为0.09—0.66,对SO_2净化能力有限。综合以上结果,本研究认为,通过调控城市社会、经济、自然生态系统结构,并适当采用基因工程等科学技术来增加地表植被覆盖量,是下一步兰州市大气环境质量管理的重要举措之一。     

新亚欧大陆桥经济走廊土地覆被变化及驱动力分析

针对年际间的土地覆被变化的空间分异特性及驱动机理解析问题,采用Python和R语言构建了土地覆盖变化的时空动态概率模型和驱动力综合分析模型,实现了21世纪以来"新亚欧大陆桥经济走廊(NECBEC)"土地覆盖时空动态变化特征及驱动机理的定量分析。研究结果表明,在2001—2017年间,NECBEC的土地覆盖变化总体呈现出三增(草地、耕地和建设用地分别增加11457万hm~2、841万hm~2和396万hm~2)和三减(林地、水域和湿地、和未利用地分别减少7409万hm~2、4659万hm~2和626万hm~2)趋势。其中,未利用地和林地主要转换为草地,而草地则主要转为林地和耕地。建设用地年际增加幅度最大,其新增面积中耕地贡献达到50%。另外,自2013年"一带一路"倡议启动以来,NECBEC区域的各种土地覆盖类型之间的相互转换幅度呈现明显增加趋势,而NECBEC沿线国家之间的社会经济发展综合水平集聚性总体上呈减弱趋势,其中综合得分高高聚集区和低低聚集区分别集中在西欧和中亚北部。NECBEC区域的社会经济发展对耕地和建设用地的时空差异性尤为显著。土地覆盖类型在面积变化量和变化速率上,均具有明显的时空分异性。不同的经济发展综合水平对LUCC的类型演替、格局变化和驱动效应不同。     

气溶胶光学厚度与PM2.5浓度的时空分布特征及其关系——以京津冀大气污染传输通道城市群为例

城市人口和产业的聚集伴随化石能源消费的迅速增长,导致空气污染物排放量不断增加,对区域气候产生了不可逆的负面影响。以多源遥感数据为基础,对京津冀大气污染传输通道城市群(“2+26”城市群)2015—2019年气溶胶光学厚度(AOD)、PM_2.5浓度的时空分布格局进行分析,从月份、季节、年份三个时间维度定量分析其时空变化规律,并通过计算相关性系数来分析气溶胶光学厚度对PM_2.5浓度的影响。主要得出研究结论如下：(1)PM_2.5浓度整体呈现冬季>春季>秋季>夏季的趋势,并且表现出高度空间自相关性,2015—2019年间,PM_2.5浓度显著下降至40μg/m³以下;(2)AOD平均范围值在0—1之间,总体上呈现春夏季高,秋冬季低的分布特点,到2019年,春夏秋三季AOD浓度呈现明显降低,夏季下降趋势最为显著,AOD同样表现出高度空间自相关性;(3)AOD与PM_2.5浓度存在显著的正相关关系。从季节变化上看,相关性呈现出：秋季>夏季>冬...     

粤港澳大湾区生态系统健康时空变化及其对城镇化的响应

区域生态系统健康评价是获取区域生态系统状况的重要手段，对生态保护和恢复具有现实的指导意义。研究从人类与生态系统耦合角度出发，基于生态系统完整性以及人类对生态系统服务的需求，在“活力-组织力-弹性”框架基础上引入生态系统服务供需指标构建评价框架。以粤港澳大湾区为例，分析2005—2018年生态系统健康时空变化特征及其对城镇化的响应。研究结果表明：(1)2005—2018年间，大湾区生态系统健康呈现中部低四周高的空间格局，以好，较好和一般水平为主；从时间变化上来看，大湾区四周山区生态系统健康状况有所改善，而中部地区健康状况则逐渐恶化。(2)大湾区生态系统活力在改善区域生态系统健康中发挥了重要的作用；此外，生态系统服务供需对传统生态系统健康评价结果进行适当修正，生态系统服务供需赤字加剧了中部地区生态系统健康状况的恶化。(3)大湾区生态系统健康与人口城镇化、土地城镇化间均存在显著的空间负相关性，其中，土地城镇化对生态系统健康的负面影响越来越显著，特别是大湾区中部地区。研究以期为生态系统健康评价提供新思路，同时为大湾区生态系统保护与管理提供参考。     

Relative and combined effects of ethanol and protein deficiency on strontium and barium bone content and fecal and urinary excretion

To elucidate accumulation of minerals in human iliac arteries with aging, the content of minerals was analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. Bilateral common, internal, and external iliac arteries of 16 men and 8 women, ranging ages from 65 to 93 yr, were examined. It was found that an extremely high accumulation of calcium and phosphorus occurred in the common iliac artery at old age, being higher than that of the internal and external iliac arteries. It should be noted that the accumulation of calcium and phosphorus is the highest in the common iliac artery among the human arteries examined to date. Regarding sexual differences, the content of calcium and phosphorus in the common and internal iliac arteries was higher in women than in men, whereas their content in the external iliac artery was lower in women than in men.     

New amino-dithiaphospholanes and phosphoramidodithioites and their rhodium and iridium complexes

New sulfur derivatives of phosphoramidite ligands were synthesized and the impact of the sulfur unit on the spectroscopic properties of their rhodium and iridium complexes was investigated. The new ligands Bn₂NPSCH₂CH₂S^a(P-S^a) (Bn = benzyl, 4), Bn₂NPSCHCHS^a(CH₂)₃C^aH₂(P-S^a)(C^a-S^a) (6) and Bn₂NP(4-XC₆H₄OMe)₂ (X = S, 7a; X = O, 7b) were converted to the rhodium and iridium complexes trans-[Rh(CO)Cl(L)₂] (L = 4, 6, 7), [RhCl(COD)(L)] (L = 4, 6, 7), [IrCl(COD)(7a)] and [IrCl₂Cp∗(6)]. For comparison, some phosphoramidite complexes of these formulations also were synthesized. The new metal complexes were spectroscopically analyzed. For the carbonyl complexes, the ν_CO IR stretching frequencies were lower than for the corresponding phosphite and phosphoramidite ligands. The ¹J_PRh coupling constants for the rhodium complexes with the new ligands were also smaller than for the respective phosphoramidite and phosphite complexes. Finally, the ¹J_PSe coupling constants of the selenides of the new ligands were lower than those of the phosphoramidite ligands but higher than for PPh₃. The spectroscopic data reveal that the new thio ligands 4, 6 and 7a are more electron donating than phosphites and phosphoramidites but less electron donating than PPh₃.     

Astrocytes and Synaptosomes Transport and Metabolize Lactate and Acetate Differently

Astrocytes transport the monocarboxylate acetate, but synaptosomes do not. The reason for this is unknown, because both preparations express monocarboxylate transporters (MCT). The transport and metabolism of lactate, another monocarboxylate, was examined in these two preparations, and the results were compared to those for acetate. Lactate transport is more rapid in astrocytes than in synaptosomes, but of lower affinity (Kms of 17 and 4 mM, respectively). Lactate (0.2 mM) is metabolized to CO2 more rapidly in synaptosomes than in astrocytes (rates of 0.37 and 0.07 nmol x mg protein(-1) x min(-1), respectively). The reason for this is unclear, but cellular differences in lactate dehydrogenase isotype expression may be involved. Acetate is metabolized to CO2 more rapidly in astrocytes than in synaptosomes (rates of 0.43 and 0.02 nmol x mg protein(-1) x min(-1), respectively). This is likely due to cellular differences in the expression of monocarboxylate transporter subtypes.     

Rapporteur report: Basics and technology and metrology and standards

The first and second sessions of the Workshop focussed on the basics of ultrasound and infrasound, their applications in both industry and medicine, and metrology and protection standards for ultrasound applications.     

Prostaglandin and thromboxane production by human and guinea-pig macrophages and leucocytes

The ability of partially purified human and guinea-pig haematogenous cell populations, when cultured in vitro, to metabolise arachidonic acid (AA) has been studied. Supernatants from 24 hour cell culture have been subjected to analysis for products of AA metabolism by gas chromatography with electron-capture detection.The cell types studied were human peripheral blood monocytes (both glass adherent and non-adherent), neutrophils, eosinophils and leukemic leucocytes; thoracic duct lymphocytes and lung alveolar macrophages. From the guinea-pig, induced and non-induced macrophage or neutrophil enriched peritoneal exudate populations, lymph node cells, peritoneal eosinophils and peripheral blood platelets were examined. Supernatants were assayed for the presence of PGE₂, PGD₂, PGF_2α, TXB₂ and 6-keto-PGF_1α. In all types studied PGE₂ and TXB₂ were the major products formed. The identification of PGE₂ and TXB₂ was confirmed by GC/MS with multiple ion monitoring.The results have been compared with other reports and their possible significance discussed in relation to the proposed role of prostaglandins as mediators and modulators in immunopathology.     

白蚁与动物及微生物的共生类型及其机制

综述了白蚁螱客的主要种类、共生关系及相关机制的研究进展。白蚁螱客中,已报道的动物种类达170种。在与动物的共生关系中存在偏利共生（宾主共栖和异种共栖）、互利共生和无关共生三种;在与微生物的共生关系中,存在与内生菌（原生动物、细菌、真菌和放线菌）和外生菌（蚁巢伞菌等）间的互利关系。指出了白蚁与螱客研究中存在的问题,给出了解决方案,并提出了今后可能的研究热点或方向,为白蚁的综合利用（如纤维素酶）及今后研究物种间的协同进化提供了基础资料。     

Acidophilic and acid-tolerant fungi and yeasts

Fungi have not been systematically studied from mines and mine drainage waters, even though they are often encountered there. This paper provides a key from literature sources and lists morphological characteristics and habitat information for the 81 fungal species that have been collected or identified in pH <4 environments.