4种柳树叶片表面易去除与难去除颗粒物滞纳特征

【目的】比较不同柳树叶片表面滞纳易去除和难去除颗粒物的质量及粒径分布差异,评价不同种柳树对颗粒物的滞纳特征,以期为进一步提高树木叶片滞纳大气颗粒物的定量评估精度及合理利用柳树进行城市绿化提供科学依据。【方法】以苗圃中3年生旱柳、龙爪柳、垂柳和蒿柳为研究对象,于雨后第7天(降雨量为36 mm)采集树叶样品,经泡洗得到易去除颗粒物,再对叶片进行刷洗和超声波清洗获得难去除颗粒物,称洗脱颗粒物干质量,测定粒径分布,计算易去除(ERP)、难去除(DRP)和总颗粒物(TRP)中各径级颗粒物质量和滞尘效率。【结果】不同柳树叶面的TRP和ERP滞纳量差异显著,其中ERP滞纳量占TRP滞纳量的比例为30%～50%;不同树种间,龙爪柳的ERP滞纳量最高,蒿柳的TRP和DRP滞纳量最高;在ERP和DRP不同粒径质量百分比方面,旱柳中粒径小于10μm颗粒物的比例均最高,蒿柳中10～100μm粒径颗粒物的比例最高;ERP的平均粒径大小排序为蒿柳(34.98μm)龙爪柳(33.89μm)垂柳(31.52μm)旱柳(27.81μm),DRP的平均粒径大小排序为龙爪柳(40.18μm)蒿柳(35.34μm)垂柳(29.27μm)旱柳(28.25μm);对于不同粒径颗粒物的绝对滞纳量,龙爪柳叶片对各径级ERP滞纳量均最高,蒿柳叶片对粒径大于10μm的DRP滞纳量最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的DRP滞纳量均最高;蒿柳叶片对粒径大于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,龙爪柳叶片对ERP的滞尘效率最高。【结论】4种柳树叶面难去除颗粒物滞纳量占50%以上。龙爪柳叶面滞纳的颗粒物更新最快,旱柳和垂柳叶面能持久固定小粒径颗粒物,蒿柳叶面对粒径大于10μm的颗粒物滞纳能力最强。     

长沙市大气颗粒物PM2.5和PM10的时空分布特征

利用 2017—2018 年长沙市空气质量监测数据，分析了长沙市大气颗粒物 PM2.5 和 PM10 的时空 分布特征。结果表明：长沙市大气颗粒物 PM2.5 和 PM10 均表现为冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季，冬季浓度最 高，PM2.5 和 PM10 分别为 62.87 和 89.22 μg · m-3；空间变化特征：PM2.5 浓度为长沙城区＞长沙县＞宁乡 县＞望城区＞浏阳市， PM10 浓度为长沙城区＞宁乡县＞长沙县＞望城区＞浏阳市；颗粒污染物 PM2.5 与 PM10 浓度有极显著的线性相关性，r = 0.853，P=0.000（P ＜ 0.01）；降水对大气颗粒物有显著消减作用， 使 PM2.5、PM10 的浓度分别下降了 17.93% 和 27.67%。通过调整能源结构、提倡绿色出行、增加绿量、人 工降水等可有效控制长沙市大气颗粒物污染。     

冷荒漠草本植物数量特征对不同水分输入和气象因子的响应

草本层是古尔班通古特沙漠植被的重要组成部分，在维持沙漠稳定、养分循环等方面具有重要意义。水分通常以积雪和降雨形式输入到土壤，输入方式及数量变化对荒漠植物的存活和生长有重要影响。本文以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象，利用人工增减积雪的方法，共设置4个积雪处理(0，50%，100%，200%积雪，其中100%积雪为对照)，于2009—2016年春季调查草本植物的数量特征和物种丰富度，分析草本植物数量特征对水分变化的响应；同时结合气象数据，分析不同年份一年生荒漠草本植物数量特征与主要气象因子的关系。结果表明：表层土壤含水量与积雪厚度成正比，相应的草本植物的幼苗密度与积雪水当量、表层土壤含水量成正比关系；2009—2016年，年内积雪量的变化对物种丰富度没有显著影响，各积雪处理间物种丰富度差异不显著；2009—2016年自然处理下年际间物种丰富度差异显著，2015年物种丰富度显著小于其余年份。结合气象数据分析发现，物种丰富度年际变化主要受幼苗建成期的降雨调控，并且干旱年份过后的湿润年份物种丰富度不受前一年降水的影响，说明荒漠草本植物层片具有较强的自我调节能力；自然处理下，不同年份草本植物旺盛期的存活数量与大气干旱程度(空气饱和差)呈显著负相关关系（R²值为0.611，P<0.05），与生长季的降雨量呈正相关关系（R²值为0.162, P>0.05），说明大气干旱程度更能表征荒漠草本植物生长峰值期的存活情况。     

2015年湖南上空水汽时空分布特征分析

利用2015年NCEP逐6 h再分析资料,获取大气可降水量特征因子和各气压层比湿特征因子,较全面地研究了湖南地区水汽在水平平面和垂直各层的日、月、季节时间与空间变化特征,探讨了2015年湖南上空水汽分布及演变特征.结果表明,湖南上空大气水汽含量随着高度的增加而减小,700 hPa以下中低层水汽占水汽总量的90%以上;大气可降水量由南至北递减;不同季节水汽含量夏秋季最大、冬春季最小,到秋季逐月下降;而不同季节水汽总量日变化春秋季最大、冬夏季最小.     

覆膜玉米不同生育期土壤酶活性对大气CO2浓度升高的响应

为探讨旱区覆膜玉米农田土壤酶活性对未来气候变化的响应,在田间条件下通过改进的开顶式气室(OTC)系统自动控制大气CO_2浓度,设置自然大气CO_2浓度(CK)、OTC对照(OTC)、OTC系统自动控制CO_2浓度(700μmol·mol~(-1),OTC+CO_2)3个处理,研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前、六叶期(V6)、十二叶期(V12)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)及完熟期(R6)土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性对大气CO_2浓度升高的响应特征。研究发现:OTC处理条件下,土壤碱性磷酸酶活性相比CK在V12期降低8.80%(P0.05),而在R6期提高8.95%(P0.05);蔗糖酶活性在播前、V6、R1期降低12.65%～21.43%(P0.05),R3期升高17.50%(P0.05);过氧化氢酶活性在V12、R1、R6期均显著降低。大气CO_2浓度升高对玉米各生育期土壤脲酶活性均无显著影响;使R1、R6期碱性磷酸酶活性降低8.74%和6.39%(P0.05);使V6、R3期蔗糖酶活性升高30.18%和18.37%(P0.05);此外,增加了V12期过氧化氢酶活性,而降低了R3期过氧化氢酶活性。结果表明:当前旱作覆膜高产栽培模式下,大气CO_2浓度升高对春玉米农田土壤酶活性的影响因作物生育期和酶种类不同而异;土壤酶活性对OTC及大气CO_2浓度升高的响应程度不一,在当前试验条件下,OTC对土壤酶活性的影响较大气CO_2浓度升高更为显著。     

2013年10月21日铁岭地区连续性大雾天气分析

本文以2013年10月21日铁岭地区大雾天气为例,阐述了产生大雾天气的形势背景,分析了出现大雾天气前后大气层结状况、风速变化状况以及水汽条件对形成大雾天气的影响,目的是通过对这次天气过程的总结分析,对该类天气有一定的认识,为以后对类似天气进行预报提供一定的启示作用。     

北京通州不同树种滞纳大气颗粒物的能力

【目的】研究不同树种在单位叶面积上对空气中PM10、PM2.5等颗粒物的吸滞量,可为挑选出更利于吸滞大气颗粒物的树种,降低大气污染程度提供借鉴参考。【方法】以北京通州大运河森林公园内7种常见园林绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器(QRJZFSQ-I)对植物叶片在自然状态下的PM10、PM2.5的吸滞量进行定量研究,并对叶表面微形态特征进行分析。【结果】在不同试验树种中,对PM2.5的吸滞量均小于对PM10的吸滞量,且单位叶面积吸滞量较小的是毛白杨、榆叶梅,较大的是桧柏、油松。【结论】叶表较粗糙、气孔较多、开度较大的植物吸附颗粒物能力较强。而叶表面光滑、气孔较少或有特殊疏水结构的叶片,颗粒物不易附着,因而吸滞颗粒物的能力较弱。     

臭氧对循环水系统中悬浮颗粒物净化效果及机理研究

为了研究臭氧对水中悬浮颗粒物的处理效果及作用机理,探讨其在养殖水处理中的应用和工艺集成方法,笔者建立若干小型实验系统,通过对养殖水体投加不同量的臭氧,分析其对水中TSS、浊度等指标的影响,并对悬浮颗粒物进行粒度分析。其中:对照组不添加臭氧,3个实验组臭氧添加量分别为30.1、60.2、90.3 mg,被处理水体量均为4 L。结果表明:(1)投加臭氧能够显著降低水体浊度。当源水浊度为(5.22±0.55) NTU时,3个实验组的浊度降低分别为12.47%、25.31%和30.20%。(2)投加臭氧对于水体中的悬浮颗粒物具有显著的助凝效果。对照组悬浮颗粒物粒径大多分布在48~68μm范围,而投加量为90.3 mg实验组水中粒径64μm以上悬浮颗粒物占比达到99.22%,有利于后续物理过滤处理。本研究明确了臭氧对悬浮颗粒物的净化效果是通过氧化有机物产生络合沉淀和胶体絮凝物等改变颗粒物的粒径大小分布的途径来实现,为臭氧在循环水养殖系统中的应用提供理论支撑。     

阻隔主要外源输入重金属对土壤-水稻系统中镉铅累积的影响

土壤-水稻系统中重金属输入输出调控对稻田污染防治和水稻安全生产具有重要意义。该文研究稻草移除、截断大气沉降、清洁水灌溉等调控措施对稻田土壤-水稻系统中重金属Cd和Pb的累积与运移特征的影响。结果表明,稻草移除、截断大气沉降和清洁水灌溉均能明显降低污染土壤中有效态重金属含量和水稻中重金属的累积量。与稻草还田对照处理相比,除种植早稻后的土壤有效态Pb含量外,稻草移除处理下土壤中有效态Cd、Pb含量均略有降低,且在该处理下,早稻糙米中Pb含量与晚稻糙米中Cd、Pb含量显著降低,降幅分别为3.6%、10.4%和32.4%;稻草移除+截断大气沉降处理下,土壤中有效态Cd、Pb含量均不同程度地下降,种植晚稻后的土壤有效态Pb含量显著降低,除早稻的根和糙米中Cd含量外,其余早晚稻水稻各部位Cd、Pb含量均显著降低,水稻根和茎叶Cd、Pb含量平均降幅分别为32.8%、36.8%和32.2%、24.8%,晚稻糙米Cd、Pb累积量分别显著降低66.3%和22.2%;稻草移除+清洁水灌溉处理下,种植早晚稻后的土壤有效态Cd、Pb含量平均下降幅度分别为11.7%和15.9%,早晚稻各部位Cd、Pb含量降低幅度较大,早晚稻根和茎叶Cd、Pb含量平均降幅分别为38.34%、30.35%和43.4%、13.2%,晚稻糙米中Cd、Pb累积量降幅分别为39.4%、67.2%。分析水稻地上部的Cd、Pb富集与转运系数表明,稻草移除结合截断大气沉降或清洁水灌溉等控源措施可显著降低Cd、Pb在水稻地上部位的富集系数,减少地上部位重金属的累积量。上述结果表明,采用稻草移除结合截断大气沉降或清洁水灌溉措施可进一步降低土壤中有效态Cd、Pb含量和水稻中Cd、Pb富集。因此,控制区域大气污染,净化农田灌溉水等控源措施,同时施行稻草移除等输出污染农田土壤中重金属等策略,可有效实现污染农田土壤安全利用和水稻安全生产。