修正烟团轨迹模式在区域大气环境风险模拟中的应用研究(英文)

[目的]研究修正烟团轨迹模式在区域大气环境风险模拟中的应用。[方法]分析了城市区域尺度大气污染扩散的烟团轨迹模式原理,同时,以青藏高原典型河谷城市西宁市为研究对象,将经修正的烟团轨迹模式——CALPUFF应用于西宁市大气环境风险预测。[结果]简单的烟团轨迹模式对污染物长距离输送或在复杂地形、流场模拟中难以满足,而CALPUFF能较好的应用于城市区域尺度及复杂地形和下垫面条件下,模式具有较高的分辨率,能清楚描绘出污染物输送与扩散的初始状况和细致分布。在青藏高原典型河谷城市西宁市大气环境风险预测中,西宁低空风场典型表现为湟水河谷盛行西北风,北川河谷则多为偏北风,同时高空出现逆温层结,以上典型气象条件对污染源下风方的西宁市区影响最重。模拟结果表现出烟团主要沿湟水河谷扩散,并出现山体对烟团的阻碍效应、烟团因流场在山脊处出现形变以及山谷风环流影响等非定常扩散现象,扩散轨迹符合复杂地形下流场影响的特征和规律。[结论]该研究结果对准确预估大气环境风险事件在复杂地形城市中的扩散特征、影响范围及程度具有重要意义。     

拉格朗日烟团空气质量模式系统气象要素模拟验证

侧重介绍拉格朗日烟团空气质量模式系统及其在北京的应用。这套模式系统充分考虑了天气系统与中、小尺度气象过程对污染物之输送、扩散、转化和迁移过程的影响,区域与城市尺度之间大气污染物的相互影响,以及污染物在大气中的气相与液相化学过程、气溶胶过程和干湿沉积过程对污染物浓度时空分布的影响。在空气质量模拟方面,采用烟团函数分割方法,垂直坐标采用地形追随坐标。,可以模拟区域与城市尺度大气气溶胶、对流层臭氧、酸雨、能见度和常规污染物的浓度。在环境风险预警与应急过程中,能为政府提供可靠的环境空气质量及暴露水平数据。通过对比气象要素（风向、风速和露点温度）的模拟值与观测值,结果表明,模拟值与其相应的观测值具有很好的线性关系,相关系数分别为0．95,0．74,0．94。这套模式系统将诊断模型与中尺度模型相耦合,对城市区域的环流特征和边界层结构具有很好的模拟能力,同时能够较真实地模拟下垫面非均匀性对大气边界层结构和局地天气条件的影响。     

拉格朗日烟团空气质量模式系统气象要素模拟验证

侧重介绍拉格朗日烟团空气质量模式系统及其在北京的应用.这套模式系统充分考虑了天气系统与中、小尺度气象过程对污染物之输送、扩散、转化和迁移过程的影响,区域与城市尺度之间大气污染物的相互影响,以及污染物在大气中的气相与液相化学过程、气溶胶过程和干湿沉积过程对污染物浓度时空分布的影响.在空气质量模拟方面,采用烟团函数分割方法,垂直坐标采用地形追随坐标.可以模拟区域与城市尺度大气气溶胶、对流层臭氧、酸雨、能见度和常规污染物的浓度.在环境风险预警与应急过程中,能为政府提供可靠的环境空气质量及暴露水平数据.通过对比气象要素(风向、风速和露点温度)的模拟值与观测值,结果表明,模拟值与其相应的观测值具有很好的线性关系,相关系数分别为0.95,0.74,0.94.这套模式系统将诊断模型与中尺度模型相耦合,对城市区域的环流特征和边界层结构具有很好的模拟能力,同时能够较真实地模拟下垫面非均匀性对大气边界层结构和局地天气条件的影响.     

西宁市1986-2005年气候特征分析

借助1986-2005年青海省西宁市的常规气象观测资料,对西宁市的气候特征进行分析.结果表明:①以热量作为西宁市划分气候带的指标,将西宁市划分为3个气候带;②日照时间空间分布呈西南向东北逐渐减少趋势,日照时间年变化4-8月为最多的月份,日照百分率分布趋势与年平均日照时间一致;③全市年降水量呈单峰型分布,7月降水最多.西宁市年平均降水日数,大通县降水日数最长,年平均降水量除市区呈增加趋势,其余三县呈减少趋势;④西宁市年平均风速在1.1～1.3 m/s,就年平均风速而言西宁市为全省风速最小的区域.西宁市主导风向由于受地形和山体的影响,各地很不一致.     

基于AERMOD模型兰州城区环境空气质量变化情况的研究

根据《兰州市大气污染综合防治方案》、兰州国家气象观测二级站2008年全年逐日逐次的实测地面气象数据、环评基础数据应用库中的中尺度高空气象模拟数据及兰州市环境监测站2008年全年逐日监测数据,应用AERMOD模型,估算了供热规划实施和未实施(即零方案)两种方案下采暖期的主要污染物PM10、SO2日均浓度值。结果表明,供热规划实施后,环境空气污染物SO2、PM10贡献值是零方案下的14.5、11.2倍,但占标率还是较高,原因是背景值过高。     

奶牛场恶臭污染物扩散规律研究

以山东省某县中等规模的3个奶牛养殖场为试验场地,以臭气浓度为监测指标,在下风向距恶臭排放源不同距离处设置采样点,对规模化奶牛养殖场恶臭污染物的下风向扩散规律及影响扩散规律的部分气象因素进行了研究,并通过数据回归得出了恶臭污染物水平扩散模型.结果表明,奶牛场恶臭污染物的排放浓度随距离的增加迅速减小,通过线性回归得出下风向同一高度处的臭气浓度与监测点距排放源的距离旱指数函数关系;对于气象条件,在27～37℃,风速小于5.4 m·s-1的范围内,风速、空气温度和空气相对湿度对恶臭污染物扩散规律的影响均显著,其中温度和风速对恶臭污染物扩散规律的影响较空气相对湿度大.     

基于AERMOD模型的污染源排气简高度与S02落地浓度的关系研究

基于AERMOD大气扩散模型,利用许昌市2009年的气象资料、地形资料分析了污染源主导风向上SO2年均落地距离与落地浓度的关系及不同排气筒高度与污染源主导风向上SO2年均最大落地浓度和最大落地距离的关系。结果表明,在特定的气象条件和污染物排放量条件下,主导风向下风向的SO2落地浓度约是上风向的4．8倍;污染源排气筒高度越高,SO2年均最大落地浓度愈小,最大落地浓度点与污染源的距离越远,因此提高污染源排气筒高度能够在一定程度上降低SO2年均落地浓度,减小污染源对地面影响。     

某污染场地大气中挥发性有机物污染特征与健康风险评价

该研究选择某典型农药企业搬迁修复后场地,通过移动监测车中的车载监测设备,对其主导风向下游区域空气中的挥发性有机物(VOCs)进行26d的连续监测,并结合风玫瑰图对不同风向下VOCs的浓度进行了分析。结果表明,在主导风向下,除丙烯腈外,甲烷、非甲烷总烃和其他VOCs的浓度均呈现最低的状态;分析不同天气条件下空气中VOCs的污染特征,发现其和常规污染物污染规律相似,非甲烷总烃、苯、甲苯和环境空气质量指数(AQI)之间有很好的关联性。依据健康风险评价模型和评价参数,对测点环境空气中VOCs可能存在的非致癌风险和致癌风险进行评价,测点环境空气的非致癌风险和致癌风险均在可接受水平。     

空气污染天气过程与气象要素的关系研究

本文基于环境空气质量监测数据和气象观测数据,对2017年3月北京地区一次空气污染过程的特征、天气形势以及气象要素特征等进行了综合分析。结果表明,天气形势静稳、缺少北方冷空气南下、逆温、扩散条件差、以南风为主等是污染物累积阶段的大气环流特征,也是导致北京地区空气污染的主要原因。气象要素与污染物扩散、稀释联系紧密,风速越大,污染物浓度扩散稀释越快,空气质量指数越低;逆温强度增大,污染物浓度升高,污染加重;降水量对于空气污染物浓度具有一定稀释作用。     

沙尘天气对兰州市城区环境空气质量影响研究

以2013年3月8 ～15日兰州市发生的系统性沙尘天气为例,分析了兰州市PM10、TSP以及能见度等污染物及气象因子对兰州市城区环境空气质量的影响.结果表明,此次沙尘天气甘肃始发地在河西走廊酒泉地区,主要受强冷空气影响,沙尘在风力影响下远距离输送,8日17：00在酒泉市发生时,大气最低能见度3.4 km,可吸入颗粒物最大浓度14.74 mg/m3,23：00影响到兰州等地,对甘肃省大部分地区影响较大,尤其对兰州市环境空气质量影响较大;受沙尘天气的影响,8 ～15日兰州市环境空气质量7d为重污染,1d为中度污染,首要污染物为可吸入颗粒物;能见度和可吸入颗粒物有明显的的负相关关系,湿度对能见度和颗粒物浓度的拟合存在影响.     

太湖苕溪流域环境友好型农业发展模式探析及对策

苕溪水系是太湖的重要支流,近年来沿水系农业发展带来的面源污染问题日益突出,在一定程度上影响了流域的水源环境。针对这一现状,论文在对苕溪流域农业面源污染评价的基础上,提出了"三维特色环境友好型农业发展模式",即有机农业模式、循环农业发展模式和设施观光农业发展模式。最后,根据该模式设计出保障苕溪流域环境友好型农业发展的对策建议,即以标准化、产业规模化为方向,在完善农业环境保护立法的基础上,推广环境友好农业技术,实施畜禽养殖区域划分,在允许条件下按流域进行环境监控。     

半山区小流域综合治理模式与可持续发展对策研究--以吉林省柳河县圣水小流域为例

根据圣水小流域自然和社会经济状况以及区域可持续发展的要求,以圣水小流域为主体进行试验与示范,开展了半山区小流域综合治理模式与可持续发展对策的研究。在此基础上形成了半山区综合治理模式———低山区模式、丘陵台地区模式和河谷平原区模式,同时提出了半山区的可持续发展对策。圣水小流域综合治理在控制水土流失和涵养水源方面初见成效并且取得了显著的经济效益,实现了半山区小流域开发建设中经济效益、生态效益和社会效益的协调与统一,在半山区及其类似地区有良好的应用前景和推广价值。     

渭河流域陕西段农业非点源污染研究

农业非点源污染是当今环境污染的重要来源之一。针对渭河流域的农业非点源污染,分析了2005年该流域陕西段的水土流失、化肥污染、生活污水污染、禽畜粪便污染、农膜污染等主要污染源,基本摸清了该地区的农业非点源污染源和污染情况,并提出发展绿色农业是治理该地区农业非点源污染的战略性措施。     

模糊综合评判法在贵德地区水质评价中的应用

[目的]研究贵德县地下水环境质量状况。[方法]将模糊综合评判法引进到水质评价中,并利用模糊综合评判法对贵德县地下水水质进行评价。[结果]贵德地区水质总体较好,符合水质的Ⅲ类标准,其中河谷区的水质等级低于其他地区,说明模糊综合评判法能够较完整地考虑到各种水质因子的相互影响作用。[结论]该评价结果可为该地区地下水的污染防治和开发利用提供科学依据。     

广西百色右江河谷土壤形成特性及其系统分类

[目的]为确定广西百色右江河谷土壤在中国土壤系统分类中的类型归属。[方法]选取不同海拔高度和不同母质类型6个土壤剖面进行描述及土壤理化性质分析,研究了土壤的形成特征,并按照《中国土壤系统分类检索(第三版)》检索,确定各剖面的诊断层、诊断特性及其在土壤系统分类中的位置。[结果]百色右江河谷土壤形成特征有淋溶作用和富铁化特征。由第四纪红土及砂页岩残积物发育的土壤pH较低,呈酸性,盐基饱和度较低,而由第三纪泥岩和石灰岩残积物发育的土壤pH较高,呈中性或碱性,盐基饱和度高。游离氧化铁占全铁含量45.2%以上,B层土壤黏粒硅铝率在2.08～2.69之间。[结论]右江河谷土壤在系统分类中可划归为1个土纲1个土类。     

乐安河兰村洲段土壤重金属污染状况分析

研究了江西省乐平市乐安河上游岸边的兰村洲段的土壤主要重金属Cd、Cu、Zn、Pb的污染状况。结果表明:该地区重金属Cu、Cd污染严重;Zn、Pb的含量不造成污染。从空间污染特征看,在离河道15,50,75 m处污染较严重,5 m处中层土含量较高;Cu随距离河道越远,含量越少,在离河道5 m表层土及下层土污染指数较高,污染较严重。因此,该地区比较适合选取能忍耐并富集Cu和Cd且根系较深的的植物进行植物修复来治理土壤重金属污染。     

安庆沿江河谷地区风能资源分析

利用安庆地区1971~2003年9个站点风速气候资料和2005年8月至2006年7月沿江河谷地区陈岭、白岭洲风塔精细资料,研究了安庆沿江地区风能资源特征。结果表明:风能分布存在区域差别,安庆沿江河谷地区(尤其是望江、宿松)环境风速比较稳定,西北部大别山区风速下降明显。全区风能普遍较高,受地形和气候共同影响,安庆市风能资源主要分布在沿江河谷西部,望江、宿松年平均风功率密度为80~90W/m2,年有效小时数超过3 600 h。对陈岭风塔风力数据的计算分析可以看出,其10 m高度处的年平均风速为3.93m/s,风能密度达到113 W/m2,50 m高度处年平均风速为5.46 m/s;年有效风力时数为6 600 h,年平均风功率密度294 W/m2,具有较高的开发价值。     

秦淮河河岸带典型区域土壤重金属污染分析与评价

对南京秦淮河河岸带典型区域土壤重金属质量分数进行了分析。镉、铬、铅、铜、锌等5种土壤重金属分布在水平和垂直层次上均表现出一定异质性？近水区土壤重金属质量分数普遍高于远水区;表层土壤重金属质量分数高于下层。不同区域土壤重金属富集程度有较大差异：上游河岸几乎未受人为干扰,5种重金属离子质量分数均明显小于中下游。中游的殷巷土壤中镉和铬质量分数明显超标,多因子综合污染指数〉3．0,为重度污染。下游的岔路口表层土壤综合污染指数〉2．0,为中度污染。大校场表层土壤综合污染指数〉1．0,为轻度污染。5种重金属元素污染指数排序为镉〉锌〉铜〉铬〉铅。重金属元素铜与镉呈显著的正相关（P〈0．05）,与锌有极显著的正相关（P〈0．01）;铅与镉、铜、锌呈极显著正相关（P〈0．01）。土壤pH值与重金属元素有一定的相关性。图4表4参13     

地形对水耕人为土类型及其诊断特征的影响

为了解地形对水耕人为土类型及其诊断特征空间分布的影响,构建地形景观与水耕人为土土类及相关诊断层、诊断特性的关系,以浙江省为研究案例,从水网平原、滨海平原、河谷平原、丘陵山地和山谷地等地貌区观察了254个土壤剖面,分析了水耕人为土类型及相应的诊断层、诊断特性与地貌、海拔、坡度及微地形的关系。结果表明,地形条件可改变土壤水分状况及运移特点,是影响水耕人为土土类分异的主要因素,对水耕人为土中铁聚层、铁渗层和潜育特征的形成起着决定性的作用。调查表明,铁聚水耕人为土出现的典型地貌有河谷平原、水网平原高地、洪积扇、丘陵坡岗地、滨海平原与水网平原的交接区域；潜育水耕人为土出现的典型地貌有水网平原的洼地、洋心田、河谷平原与丘陵过渡区和山垄；铁渗水耕人为土出现的典型地貌丘陵缓坡、河漫滩高地。潜育特征出现的频率随地下水位下降而减小；铁聚层主要出现在地下水位为60-120cm的水耕人为土中；而铁渗层出现频率随地下水位下降而增加。铁聚层的层位和厚度在空间上较为稳定,而潜育特征和铁渗层的深度和厚度在空间上可有较大的变化。水网平原区出现的相关诊断层的空间变异尺度较大,河谷平原中主要诊断层的变程较小,丘陵山地(包括谷地)内的主要诊断层/诊断特性可在短距离内发生突变。研究认为,水耕人为土中漂白层的形成可能是地质作用的结果。     

雅安市区酸雨形成机理研究

对雅安市区2001～2003年的大气污染因子(包括SO2、NOx和降尘)和降水进行了研究,结果表明,雅安市区酸雨属于硫酸型酸雨,其形成主要是因为上风方向的大气中SOx、NOx等污染物质含量超标,并随气流扩散到雅安市区上空,与“华西雨屏”特殊自然现象和雅安市山涧河谷盆地的特殊地形共同作用的结果。