泸州城区大气细颗粒物时空分布特征及变化规律

利用2016年泸州4个环境监测站点(九狮山、市环监站、兰田宪桥、小市上码头)的PM_(2.5),PM_(10)的质量浓度数据和气象数据,研究了泸州2016年大气细颗粒物的空间变化特征及分布规律.结果发现,泸州市城区2016年PM_(2.5)年平均质量浓度为64.4μg/m~3,冬季最高,春秋季其次,夏季最低.重污染天气集中在冬季,且污染程度高、持续时间长.与对照点相比,城区PM_(2.5)质量浓度高9μg/m~3,小市上码头的差异最大,市环监站的差异最小.夏季PM_(2.5)质量浓度日变化最为平稳,中午与夜间有所升高,冬季PM_(2.5)质量浓度呈现夜间高于日间的污染模式. PM_(2.5)质量浓度总体呈现出工作日低,周末高的"周末效应". PM_(2.5)与PM_(10)相关性有统计学意义,全年PM_(2.5)/PM_(10)比值范围为0.73～0.83,夏季PM_(2.5)/PM_(10)比值最高,与当地地形、气候密切相关.     

辽宁地区一次大范围霾天气过程成因分析

霾天气是近年来备受关注的天气现象,辽宁省近几年霾天气现象时有发生,造成空气污染程度日益加重,大气能见度水平越来越差,加强对霾天气形成发展机制的研究具有十分重要的理论和实践意义。为研究辽宁地区霾污染天气的成因,以2015年11月6～10日辽宁地区发生的一次大范围霾天气过程为例,综合利用环境监测数据、卫星遥感监测资料、常规气象观测资料和探空资料,结合HYSPLIT4模型后向轨迹模式,分析此次大范围霾天气过程中的污染来源、污染气体的输送方向和路径、环境和气象要素的变化以及霾天气的形成发展机制。分析结果表明:黑龙江、吉林地区大范围秸秆焚烧产生的气体污染物(CO、NO2)和颗粒物(PM2.5、PM10)是本次辽宁地区霾天气过程的主要污染来源,后向轨迹分析表明污染物在偏北风作用下吹向辽宁地区。霾天气发生期间,辽宁地区受弱高空槽控制、近地面存在深厚逆温层、地面受稳定低压天气系统控制、大气层结稳定、近地面风速小,维持在2m·s-1、相对湿度大,使污染物垂直和水平扩散能力受到抑制,污染物在辽宁地区不断积聚。加上辽宁地区大范围弱降水过程使空气湿度变大,相对湿度保持在80%以上,污染物吸湿增长,加重了空气污染程度。同时,对霾天气期间6种污染物和3种气象要素与能见度的相关性分析结果表明,颗粒污染物(PM2.5、PM10)和气体污染物(CO、NO2)浓度与能见度呈现显著相关,在气象要素中,相对湿度与能见度相关性最高。说明颗粒物浓度升高、相对湿度增大是导致此次大范围重霾污染过程能见度大幅下降的重要原因。     

上海市霾与非霾期间PM_(2.5)中水溶性阳离子污染特征对比

霾污染是颗粒物和气体污染物导致的可察觉到的能见度降低的天气污染现象,主要为PM2.5污染,水溶性阳离子是PM2.5的主要成分。为了探讨霾与非霾期间PM2.5水溶性阳离子污染特征,对上海市的PM2.5颗粒物连续采样1个月,利用离子色谱分析了K+、Na+、NH+4、Ca2+、Mg2+5种水溶性阳离子。结果表明,上海市霾天气期间PM2.5的日均质量浓度(103.03μg/m3)是非霾天气日均质量浓度(37.64μg/m3)的2.74倍,Na+、NH+4、Ca2+、Mg2+和K+的质量浓度分别为6.28、1.74、1.42、0.20和0.23μg/m3,PM2.5中水溶性阳离子组分占PM2.5质量浓度的20%左右。对大气气溶胶污染物、水溶性阳离子及气象因素相关性进行分析显示各污染物之间的相关性存在显著差异,其中NOX、NO和CO,SO2和NO2,Na+和CO,Mg2+和CO、NOX,可能存在共同来源。霾动态变化过程分析表明,水溶性阳离子浓度在霾与非霾天气时发生较大变化,Na+、Ca2+和Mg2+是霾天气的主要污染阳离子。     

长沙市PM_(2.5)质量浓度及其变化特征

统计2015年9月到2016年8月长沙市PM_(2.5)监测数据及气象数据,并分析其季节特征、温度特征及其与工作日和周末之间的关系,以期揭示城市PM_(2.5)污染的主要特征及其变化趋势。研究结果表明:我国北部和南部的细颗粒物PM_(2.5)的污染程度大于长沙市,长沙市PM_(2.5)质量浓度的季节变化趋势表现为:冬天春天秋天夏天;冬季空气污染较重,PM_(2.5)日均值(75.32±38.12)μg/m~3超过我国空气质量(PM_(2.5))二级标准;夏天空气质量相对良好,日均值(32.40±14.25)μg/m~3,达到我国空气质量(PM_(2.5))一级标准;长沙市PM_(2.5)质量浓度与月平均温度存在一定程度的负相关,当月平均温度最高达29.71℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最低,为29.71μg/m~3,当月平均温度最低为5.07℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最高,为80.9μg/m~3;PM_(2.5)质量浓度在工作日和周末存在显著差异,冬季周末质量浓度高于工作日,而夏季则相反。     

南京市气溶胶和相对湿度对能见度的影响

利用2014年南京市9个环境质量监测点的气溶胶资料和同期地面观测站的能见度、相对湿度资料,对三者的关系进行量化分析,采用线性和非线性的方法对能见度进行一元和多元拟合。结果表明,2014年南京市日能见度大多数在1~3级(即2~10 km),PM_(2.5)和PM_(10)在入春、入夏、入冬时变化趋势不同,其他月份趋势相同;能见度和相对湿度的月际变化趋势相反。随着能见度的降低,PM_(2.5)、PM_(10)的平均浓度和相对湿度均增加,能见度与相对湿度的线性相关性最好,与PM_(2.5)次之,与PM_(2.5~10)的线性相关性最差。不同档相对湿度范围内,大气能见度和PM_(2.5)、PM_(2.5~10)的共同拟合的非线性关系好于单独与PM_(2.5)的拟合,拟合后的RMSE均在2.21 km以下。在相对湿度为40%~79%时的拟合效果高于相对湿度较大时的效果。不同季节能见度与PM_(2.5)、PM_(2.5~10)、相对湿度三者共同的非线性拟合,除夏季,R2均在0.72以上,好于以相对湿度分档时的非线性拟合效果。     

杭州市城区典型区域PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度变化特征

为研究杭州市城区大气中PM_(2.5)、PM_(10)的浓度变化特征,在采荷监测区内对PM_(2.5)、PM_(10)浓度变化和气象特征进行了为期1 a的监测。结果表明:PM_(2.5)质量浓度呈冬春高于夏秋季节,冬季出现最高值(104.35±99.86)μg/m~3;颗粒物PM_(10)呈冬季远高于其他季节,浓度为(274.39±160.92)μg/m~3,春秋两季相较于夏季高约1倍,说明颗粒物PM_(10)比PM_(2.5)的污染来源更为多样,成分更为复杂。PM_(2.5)、PM_(10)在不同的季节中,二者的相对浓度和变化规律有所不同。细颗粒物浓度日间变化过程在季节间大势体变化趋势规律类似,在观测时段内从峰值逐渐减小,伴随季节间的差异而呈不同的波动。PM_(2.5)/PM_(10)值范围为0.26~0.58,春冬两季的均值分别为0.51和0.50,夏秋两季的均值分别为0.34和0.32,表明春秋两季污染物中PM_(2.5)比例高;颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与温度之间均呈现显著负相关关系,相关系数分别高达0.619、0.640;与气压呈现显著正相关关系,相关系数为0.559、0.583。     

霾与清洁天气的特征及气象影响因素分析

利用江苏省宿迁市气象观测资料和空气污染物浓度数据,分析了霾与清洁天气的气候变化特征、霾天气过程的污染物特征以及两者的气象影响因素。结果表明:(1)宿迁市2000年之前霾日相对平稳,之后突增,2008—2010年为下降期。10月至翌年1月及6月霾日较多,由于夏收秋收期间秸秆燃烧的影响,导致6月、10—11月霾日和污染事件增多。2006—2009年清洁天气较多,2010年以后清洁天气相对较少。夏季清洁天气最多,冬、秋季次之,春季最少。(2)霾天气过程发生时空气质量良至严重污染,空气质量越差,出现频率越小。10月至翌年3月及6月出现霾天气过程时,空气质量能达到中度污染及以上级别,其他月份出现霾天气过程时,空气质量均为良或轻度污染。霾天气过程首要污染物有PM_(2.5)、PM_(10)、O_3和NO_2,PM_(2.5)贡献最大,其次是PM_(10)和O_3。(3)静风出现霾的频率最高,其次为SE风,NE风出现清洁天气的频率最高,其次为ENE风。风速越小,霾出现频率越高,风速大,清洁天气出现频率高。降水日与霾日的变化基本呈反位相,而与清洁天气日数的变化有较好的一致性。相对湿度90%时,相对湿度越大,霾出现频率越高,相对湿度大,清洁天气出现频率也高。(4)宿迁地区出现重度霾时,高空多受西北或偏西气流控制,地面处于均压场中。77.3%的重度霾伴有低层逆温,逆温层的高度很低,对污染物的扩散起抑制作用,其他5、6月的重度霾低层多为相对稳定的等温层结。     

干旱区城市森林大气颗粒物浓度变化特征及其与环境因子的关系

干旱区城市颗粒物如可吸入颗粒物(PM_(10))、细颗粒物(PM_(2.5))以及超细颗粒物(PM_(1.0))受到越来越多的关注。根据新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市燕儿窝生态林大气颗粒物(PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10))浓度、温度、相对湿度、风速等环境因子数据,对干旱区城市森林内大气颗粒物浓度时间变化规律进行分析。结果表明:(1)3种颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))的日变化较为相似,均呈现"早晚高,中午低"的浅"V"形变化趋势。(2)3种颗粒物季节变化均表现为冬季秋季春季夏季,其中冬春2季林地内浓度小于林地外,而夏秋2季林地内浓度大于林地外。(3)环境因子与3种不同粒径大气颗粒物浓度存在显著相关关系,相对湿度、风速与颗粒物浓度呈显著正相关,温度与颗粒物浓度呈显著负相关。     

沈阳地区一次持续性霾过程的综合分析

利用常规气象资料、污染物浓度资料、风廓线雷达资料和L波段探空资料分析了2015年11月6~10日沈阳地区持续性霾天气的环境背景场、地面气象要素演变、大气层结特征。得到以下结论:本次重污染过程出现的西侧低压阻碍冷空气东移吹散污染物,地表风速持续较低不利于污染物扩散,地面相对湿度在55%到90%之间有利于污染物颗粒的增长,当PM2.5浓度在50μg/m~3以下并且地面相对湿度大于85%时能见度达到5km以下。通过分析水平风垂直切变发现,水平风垂直切梯度的减小减弱了天气尺度扰动的发展和大气的垂直混合,导致大气对流层中低层的垂直混合动力不足,不利于污染物的扩散。     

养殖场、农田和道路大气PM_(2.5)中金属元素的污染特征分析

为探究不同区域大气PM_(2.5)中金属元素的组分差异、季节性分布规律、富集程度等污染特征,于2015年11月—2016年10月监测了保定地区养殖场、农田和道路3个监测位点PM_(2.5)浓度变化,并分析了PM_(2.5)中金属元素K、Ca、Mg、Al、Fe、Mn、Cu和Zn含量变化特征。结果表明:3个监测位点大气PM_(2.5)日均浓度水平为道路(320.51μg/m~3)养殖场(245.67μg/m~3)农田(203.63μg/m~3),总金属浓度水平为养殖场(14.76μg/m~3)道路(13.77μg/m~3)农田(8.91μg/m~3),PM_(2.5)质量浓度和总金属浓度的季节性变化差异明显,但总金属浓度占PM_(2.5)浓度的比值在不同监测位点差异较小,分别为4.49%~8.90%(养殖场)、3.67%~6.22%(农田)、2.85%~6.68%(道路)。8种金属元素平均浓度水平大致为KAlCaMg,FeZnMn,Cu,其中K、Ca、Mg、Al和Fe浓度相对较高,占总量的97.76%~98.27%。秋季不同监测位点间各金属元素的富集因子(EF值)均为最高,且位点间差异最大,其中农田PM_(2.5)金属元素受人为源影响最小。     

花果山省级森林公园低效林林相改造技术

本文调查分析了花果山省级森林公园低效林资源现状,提出针对不同立地条件划分的林相改造方案。通过加强乡土树种应用营造近自然森林群落,以期为本地区景观生态林建设提供参考。     

循化县古树名木现状调查及保护修复建议

为了保护古树名木,调查了循化县境内古树名木树种、数量、分布地、生长势,受损情况,保护现状。结合循化县实际,对如何加强对现有古树名木的保护修复提出针对性建议。     

沉积物中人工纳米颗粒对BDE-47生态毒性的影响

为评价淡水沉积物中人工纳米颗粒对持久性有机污染物生态毒性的影响,以底栖动物铜锈环棱螺为受试生物,采用沉积物慢性生物测试研究了非毒性浓度的不同管径多壁碳纳米管(MWCNTs)和两种金属氧化物纳米颗粒(三氧化二铝纳米颗粒Al₂O₃-NPs和二氧化钛纳米颗粒TiO₂-NPs)存在条件下不同浓度2, 2', 4, 4'-四溴联苯醚(BDE-47)对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,两种管径大小的MWCNTs不影响低浓度(100 ng·g^-1) BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,但显著降低较高浓度(500、2000 ng·g^-1)BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,小管径MWCNTs对BDE-47毒性的影响稍大于大管径MWCNTs;Al₂O₃-NPs和TiO₂-NPs对低浓度BDE-47的毒性没有影响,但显著增加较高浓度BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,TiO₂-NPs对BDE-47毒性的影响略大于非毒性浓度Al₂O₃-NPs.这表明,沉积物中不同种类和类型的纳米颗粒对有机污染物生态毒性的影响存在明显差异.     

氮肥对油菜在不同土壤中吸收积累Cd的影响

以三种不同程度Cd污染土壤为材料,通过盆栽试验研究NH₄Cl和（NH₄）₂SO₄两种氮肥对土壤Cd有效性及油菜吸收、转运Cd的影响,评价油菜对Cd的生物累积量,以期为油菜修复Cd污染土壤的优化施肥措施提供理论支撑。结果表明：施加NH₄Cl和（NH₄）₂SO₄均显著降低了土壤的pH,（NH₄）₂SO₄处理土壤pH低于施加NH₄Cl处理的土壤,施肥处理下生长期非根际土pH低于根际土,成熟期非根际土pH高于根际土。施加（NH₄）₂SO₄和NH₄Cl均使土壤中有效态Cd含量增加。（NH₄）₂SO₄处理有效态Cd的浓度高于NH₄Cl处理。油菜成熟期土壤中有效态Cd的浓度低于生长期,生长期和成熟期整体表现出根际土中Cd的总量高于非根际土。施加（NH₄）₂SO₄和NH₄Cl均增加油菜各部位Cd的含量,提高油菜的富集系数和转运系数,油菜从根到叶对Cd的转运系数最高。研究表明油菜作为Cd污染土壤的修复植物有一定安全保障。     

不同形态硫对水稻吸收积累镉的影响

为探究不同形态硫素（SO₄^2-/S^2-）对水稻生物量和糙米Cd积累的影响,采用金属矿区下游Cd、As重度污染农田耕层土壤,以温室水稻盆栽试验,在施用足量CaCO₃条件下,向供试土壤中分别施加0（CK）、400 mg S·kg^-1（K₂S/K₂SO₄）并持续淹水直至收获。结果表明：与CK相比,K₂S和K₂SO₄处理显著提高水稻总生物量130.1%~186.7%,且K₂S处理增加糙米产量效果更佳。与CK相比,施加S素能显著降低糙米Cd含量,K₂S处理使糙米Cd含量降低37.5%~50.0%,K₂SO₄处理降低31.3%~45.0%。两种施S处理均使糙米Fe含量下降90%以上。K₂S和K₂SO₄处理使土壤溶液pH平均降低0.28~0.32个单位,K₂S处理可显著促进土壤Cd向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd转化,铁锰氧化物结合态Cd在酸化和氧化环境下相对稳定,有利于稳定土壤Cd活性;K₂S处理同时增加茎、叶的S含量,有效将Cd液泡区隔化,将Cd固定在茎、叶,从而降低糙米Cd含量。K₂SO₄处理促进土壤Cd向碳酸盐结合态和有机硫化物结合态转化,在土壤酸化和Eh回升条件下,K₂SO₄处理土壤有效态Cd显著提高。但K₂SO₄处理比K₂S处理更有利于Cd在植物体内的液泡区隔化,这可能是其能够抑制Cd从根向地上部及籽粒转运的原因。研究表明,在施用足量CaCO₃条件下,足量施用K₂S或K₂SO₄均可提高水稻生物量,并有效降低糙米Cd含量。     

不同水分对半干旱地区砂壤土温室气体排放的短期影响

为探明不同水分条件对土壤排放温室气体的短期影响,本研究以黑龙江省半干旱地区的砂壤土为对象,通过室内培养试验研究60%田间最大持水量（WHC）、100% WHC和淹水条件下土壤中N₂O、CO₂和CH₄的排放规律。结果表明：与60% WHC处理相比,土壤水分含量增加至100% WHC对净硝化速率没有显著影响,但显著促进了N₂O的排放,平均排放速率（0.109 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）是60% WHC处理（0.014 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）的7.8倍。淹水处理显著抑制了硝化作用的进行,但显著促进了N₂O的排放,平均排放速率（0.419 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）分别为60% WHC和100% WHC处理的29.9倍和3.8倍。60% WHC处理土壤CO₂和CH₄平均排放速率分别为9.92 mg CO₂-C·kg^-1·d^-1和2.99 μg CH₄-C·kg^-1·d^-1,土壤水分含量增加至100% WHC对CO₂和CH₄排放速率没有显著影响。淹水处理土壤CO₂和CH₄平均排放速率分别为12.7 mg CO₂-C·kg^-1·d^-1和5.14 μg CH₄-C·kg^-1·d^-1,显著高于60% WHC和100% WHC处理。研究表明,半干旱地区砂壤土应注意田间水分管理,避免短期淹涝,以减少温室气体排放。     

多种遥感土地覆盖产品一致性分析与精度评价——以淮河流域为例

土地覆盖(Land Cover)数据是人们进行气候变化探究、生态系统评估与地理国情监测等研究的重要数据源。随着研究的深入,国内外产生了众多不同时空尺度、不同分类体系的土地覆被分类产品集,但这些产品在局部尺度应用时的一致性与精度还有待分析。本研究以淮河流域为研究区域,基于5种土地覆被分类产品(CLCD、ESACCI-LC、GLC_FCS30、GlobeLand30、MCD12Q1),将各土地覆被类型重分类为农用地、建设用地、未利用地三大类,从面积和空间两方面进行了一致性分析与精度评价。结果表明:5种产品对于淮河流域土地覆被的类型特征具有较强的一致性,面积估算的相关性系数均大于0.9; 在3种30m分辨率土地覆被分类产品中,CLCD的识别精度最高,以此作为参考数据;其他四种产品总体精度在92.37%至95.53%之间,Kappa系数在0.523至0.695之间,GlobeLand30产品与GLC_FCS30产品精度较高、且各有优势,ESACCI-LC产品和MCD12Q1产品精度较低。研究成果为不同时空尺度上的土地覆被研究提供参考。     

生物炭负载Fe3O4纳米粒子的制备与表征

为了推进可再生资源的综合利用,本文以水稻秸秆为原料,利用高温热解有机前驱体法成功制备磁性Fe_3O_4纳米粒子/生物炭复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、综合物性测量系统(PPMS)、元素分析仪(EA)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)及全自动快速比表面与孔隙度分析仪(BET)对其进行了表征。结果表明:复合材料上生成了形貌均一、结晶度较高、粒径范围为3~10 nm的Fe_3O_4纳米粒子;复合材料的饱和磁化强度达到26.64 emu·g~(-1);复合材料相比于原始生物炭具有更好的热稳定性和更大的比表面积;复合材料的微孔数量少于原始生物炭,孔隙结构以中大孔为主;铁元素在复合材料上的含量为12.08 mg·g~(-1)。通过对两种材料物理化学性质的比较与归纳,以期为复合材料的合成及应用提供参考。     

东北温带次生林和落叶松人工林土壤CH4吸收和N2O排放通量

2007年6月-2008年6月,在帽儿山用静态箱/气相色谱法测定了相邻次生林和落叶松人工林土壤CH₄和N₂O通量,结果表明:次生林转变为落叶松人工林后土壤年CH₄吸收和年N₂O排放通量均显著增加,分别为次生林的1.2倍和3.6倍。两林分CH₄和N₂O通量表现相似的季节动态,生长季土壤CH₄吸收通量和N₂O排放通量均高于非生长季。次生林和落叶松人工林土壤CH₄吸收通量与土壤温度均呈正相关关系,而与土壤含水量呈负相关关系。土壤N₂O排放通量与土壤温度和土壤铵态氮含量均呈正相关关系,而与土壤含水量没有明显相关性。次生林转变为落叶松人工林后,落叶松林地较厚的凋落物层改变了林地土壤水分的格局,影响了土壤的CH₄和N₂O通量。     

南麂列岛铜藻氮磷吸收特征研究

实验室条件下测定了:(1)不同温度下,铜藻的磷吸收动力学;(2)氮磷比对铜藻氮磷吸收速率的影响;(3)不同化合态氮对铜藻氮磷吸收速率的影响;(4)成熟铜藻体内总氮总磷含量。结果显示:(1)20℃时,铜藻对磷的半饱和吸收常数最低,最大吸收速率最大;(2)氮浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮磷的吸收速率皆下降;磷浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮的吸收速率增加,对磷的吸收速率下降;(3)磷充足时,铜藻对硝氮的吸收速率随着氨氮硝氮比升高而下降,对氨氮和磷的吸收速率随着氨氮硝氮比升高先上升后下降;(4)干燥铜藻体内总氮总磷含量分别为5.70%和0.18%。