Concentrations and isotopic characteristics of atmospheric reactive nitrogen around typical sources in Beijing,China

With rapid economic growth in China,anthropogenic reactive nitrogen(Nr) emissions have more than doubled over the last two or three decades.Atmospheric Nr pollution is an environmental concern in China especially in megacities such as Beijing.In order to identify the impact of emission sources on atmospheric Nr pollution,we measured atmospheric Nr concentrations and their isotopic composition(δ~(15)N) dynamics at three typical sites:landfill,pig farm and road traffic sites in Beijing from April 2010 to March 2011.Passive samplers were used for monitoring ammonia(NH_3) and nitrogen dioxide(NO_2),two major Nr species,while their δ~(15)N values were measured by a diffusion method combined with mass spectrometer approach.The raw water pool of the landfill and fattening house of the pig farm were important NH_3 sources with mean NH_3 concentrations being 2,829 and 2,369 μg/m~3,respectively,while the road traffic site was a minor NH_3 source(10.6 μg/m~3).NH_3 concentrations at sites besides the landfill and roads were high in summer and low in winter due to the annual variation of temperature and the change of emission source intensity.In contrast,the NH_3 concentrations inside the pig farm house were high in winter and low in summer,for the barn windows were open in summer and closed in winter.The mean NO_2 concentrations were 89.8,32.9 and 23.0 μg/m~3 at the road traffic,the landfill and pig farm sites,respectively.Due to vehicle fuel combustion,NO_2 concentration at the road traffic was the highest among the three sources,and the road traffic was a main NO_2 emission source.PM10,p NH4+ and p NO3– concentrations in particulate matter were higher in summer than in winter(except PM10 for the pig farm).The δ~(15)NH_3 values ranged from –19.14‰ to 7.82‰,with an average of –0.05‰ for the landfill site,and the lowest values were observed in June and July.The δ~(15)NH_3 values for the pig farm site ranged from –29.78‰ to –14.05‰ with an average of –24.51‰,and the δ~(15)NH_3 values were more negative in summer than in the other seasons.The δ~(15)NO_2 values were –9.63‰ to 7.04‰ with an average of –3.72‰ for the road traffic site.The δ~(15)NO_2 values were more negative in summer than those in the other seasons.The different δ~(15)N values for the various Nr species in different sources may serve as important indicators for identifying atmospheric Nr sources in megacities.The results may also provide the theoretical basis for research on the atmospheric N deposition and its sources.     

基于参数移植法的SWAT模型模拟嘉陵江无资料地区径流

该文选用嘉陵江中游9个中小流域,基于参数移植方法(距离相近法、属性相似法、综合相似法)探求分布式水文模型SWAT在嘉陵江中游无资料地区径流模拟的适用性。3个有资料试验流域模拟结果显示,参数移植法的模拟精度NS、R2平均值大于0.8,径流模拟精度较好,表明基于参数移植法的SWAT模型在研究区域具有一定的适用性,同时综合相似法(0.66NS0.93)的径流模拟结果优于距离相近法(0.65NS0.93)和属性相似法(0.65NS0.92),另研究表明参证流域个数对参数移植的结果有较大影响,多个参证流域参数移植效果消除单个参证流域参数移植结果的不确定性。     

黄河三角洲芦苇湿地不同水期土壤-植被重金属分布特征

ICP-AES法研究了黄河三角洲湿地平水期(4月)、丰水期(8月)和枯水期(10月)土壤和植被重金属(Hg,Cu,Zn,Pb,Cd和Cr)含量分布特征,并分析了土壤和植被重金属含量的关系。结果表明:(1)黄河三角洲芦苇湿地表土和底泥Hg,Cu,Zn平均含量变化呈递减趋势,依次表现出:平水期丰水期枯水期,不同时期土壤重金属Hg,Cu,Zn含量均表现为表土底泥;黄河三角洲芦苇湿地表土和底泥Pb,Cd和Cr平均含量变化呈递增趋势,依次表现出:枯水期丰水期平水期,并且不同时期土壤重金属Pb,Cd和Cr含量均表现为底泥表土,局部有所波动,综合分析可知,黄河三角洲芦苇湿地平水期的Hg,Cu,Zn污染最严重,枯水期Pb,Cd和Cr污染最严重;(2)黄河三角洲芦苇湿地表土重金属Hg,Cu,Zn含量高于底泥,表土重金属Pb,Cd和Cr含量低于底泥;(3)黄河三角洲芦苇湿地植被重金属Hg,Cu,Zn,Pb,Cd和Cr含量均显著高于土壤(p0.05),说明植被的吸收作用在土壤重金属污染中起着关键作用;(4)主成分分析表明黄河三角洲芦苇湿地土壤中Hg和Zn含量、植被中Pb和Cd的含量变化是黄河三角洲芦苇湿地的重金属污染主要影响因子;相关性分析表明,植被体内的重金属含量主要来自和依赖于土壤重金属含量,同时植被对于土壤各重金属的吸收也保持一定的独立性。     

安徽省淮河流域湿地土壤养分流失及水质动态研究

以淮河流域(安徽段)湿地为研究区域,连续3a(2012—2014年)在野外调查和室内分析的基础上,采用定点实地调查、土壤和水质采样相结合的方法,研究了不同水期(平水期、丰水期和枯水期)淮河流域湿地土壤养分流失、水质动态及湿地植被多样性特征,并运用冗余分析(RDA)和偏相关分析手段揭示不同水期淮河流域湿地植被多样性与环境因子之间的关系。结果表明:(1)淮河流域湿地植被Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(J_P)、Margalef种类丰富度指数(d_(Ma))在丰水期达到最高,平水期和枯水期较低,基本表现为丰水期枯水期平水期,Simpson优势度指数(D)基本表现为平水期枯水期丰水期。(2)不同水期土壤pH、电导率、全盐和总孔隙度在0—40cm剖面上变化趋势基本一致,不同水期土壤pH随土层深度的增加而增加,电导率和全盐含量呈先降低后增加趋势,土壤总孔隙度呈降低趋势。(3)随着水期的变化,土壤DP、K~+、SEP和SEK呈增加趋势,在枯水期达到峰值,平水期最低,基本表现为枯水期丰水期平水期,土壤DP、K~+和SEK增加幅度逐渐增加,而土壤SEP增加幅度逐渐减小,以SEK含量波动较大。(4)水温、TN、TP、BOD5和CODCr呈一致的变化规律,随水期的变化呈先增加后降低趋势,透明度呈"V"字形变化规律,基本表现为平水期枯水期丰水期。(5)偏相关分析显示,不同水期淮河流域湿地植被多样性均与透明度呈极显著的负相关(P0.01),透明度能够反映出淮河湿地植被多样性及水质状况,影响平水期和枯水期植被多样性主要因子为BOD5浓度和CODCr浓度,影响丰水期植被多样性主要因子为TN浓度和TP浓度。     

白龙江上游5种典型灌木林枯落物蓄积量及持水特性

采用野外实地观测与室内浸水法,对白龙江上游5种典型灌木林(荚蒾、甘肃柳、中华柳、箭竹、绣线菊)林地枯落物的蓄积量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:5种典型灌木林林地枯落物蓄积量大小依次为箭竹林甘肃柳林荚蒾林中华柳林绣线菊林。5种灌丛类型枯落物半分解层的持水量均高于未分解层,中华柳未分解层持水量最高,箭竹半分解层持水量最高,绣线菊未分解层和半分解层持水量都是最小,整个枯落层最大持水量大小为中华柳箭竹荚蒾甘肃柳绣线菊;5种典型灌丛林不同分解程度枯落物的持水量与浸水时间存在对数关系,其吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。     

模拟降雨入渗对岷江流域红壤坡面产流产沙的影响

采用室内模拟降雨研究了不同降雨强度和坡度对岷江流域红壤坡面降雨入渗、产流产沙的影响。结果表明:在不同降雨强度下,随坡度的增加,初始产流时间趋于提前;随降雨强度的增大,产流时间提前,降雨强度对初始产沙时间的影响大于坡度变化的影响。在同一坡度条件下,径流强度随降雨强度的增加而增加,平均入渗率随降雨强度的增加表现为先增大后减小的趋势。50mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后20min开始趋于稳定;75mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后15min开始趋于稳定;100mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后10 min开始趋于稳定,径流强度和平均入渗率趋于稳定的时间均随雨强的增大而明显提前,各个时刻的径流强度和入渗率的稳定值在降雨过程中并不稳定,表现为随降雨强度和坡度的增大,波动愈剧烈。坡面产沙量随坡度和降雨强度的增大而增大,当坡度由5°增大到10°时,产沙量急剧增加;当坡度由10°增加到30°时,产沙量增速趋缓,侵蚀产沙量没有出现临界坡度。坡面产流强度和入渗率随时间的变化关系分别服从幂函数和对数函数规律,不同降雨强度下的径流深和产沙量也呈现出显著的正线性关系。     

南淝河水污染综合治理对策

针对南淝河流域水污染严重的现象,在对水质现状、水量构成和大量现场调查的基础上,分析了流域内存在的主要环境问题,提出了相应的治理策略,为南淝河水环境达标治理提供理论支持。     

基于CA模型的珠江三角洲基塘景观破碎化分析及其模拟

在对珠江三角洲传统基塘区2000、2006、2011年基塘景观破碎化特征分析的基础上,运用LogisticCA模型开展了传统基塘区2020年的基塘景观的模拟研究。结果表明,2000~2011年,传统基塘区基塘面积减少了46.65%,斑块数量由139个增加到1 072个,平均斑块面积减少了97.12%,反映了斑块由集中成片发展成为破碎的状态;形状指数增加了36.23%,在人类活动的干预下,基塘斑块形状趋于复杂化;边缘密度减少了88.57%,反映了单位面积上斑块数量增多了;平均最近邻近距离变化幅度最大,减少了99.75%,说明相同类型的斑块之间的距离变近,呈团聚分布。根据2020年模拟结果 ,基塘面积减少53.38%,基塘斑块数量增加为2 045个,平均斑块面积减少82.33%,形状指数增加22.12%,边缘密度增加80.74%,平均最近邻近距离减少86.00%,基塘破碎化的程度有所减缓。研究结果可为传统基塘区生态服务功能的延续、农业生态系统的恢复和区域生态经济的可持续发展提供参考。     

小车河底栖硅藻生物的多样性

[目的]探究小车河底栖硅藻的多样性和空间分布特征,以及硅藻优势种与环境因子的关系。[方法]2015年6月对贵阳市小车河(阿哈水库到南明河段)10个样点采集的30个水样进行底栖硅藻调查。[结果]鉴定小车河底栖硅藻为2纲6目9科22属131种(包括亚种和变种),从硅藻分布的规律来看,小车河底栖硅藻的绝对丰度在各个采样点都存在差异,且以小环藻属为优势种。通过回归分析,小车河硅藻细胞密度与水体总磷含量呈明显正相关,与水温无明显线性关系。[结论]调查结果为小车河水环境监测、河流的保护与利用,以及维护生态平衡提供了理论依据。     

湟水河上游大型底栖动物多样性及水体理化因子调查分析

为研究青藏高原农牧交错地带水生生物与环境指标的关系,于2015 年5 月（枯水季）和8 月（丰水季）,调查分析了湟水河上游47 个样点水体的理化指标和大型无脊椎底栖动物。水体物理指标现场采用多参数水质检测仪和FP311 杆式流速仪检测;采集水样带回实验室测定化学指标,总氮和总磷采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定;NH4 -N含量采用纳氏试剂光度法测定。底栖动物采用索伯网和D形网采集。结果显示：支流各项理化指标数据均优于干流,尤其以浊度、细砂淤泥比例、NH4 -N、TN和TP 最为显著。底栖动物共鉴定出28 科57 属59 种,其中昆虫纲7 目54 种,占所有底栖动物种类的91.5%,个体数4444 头,占所有底栖动物数量的76.4%,甲壳纲、软体动物类、寡毛类等底栖动物个体数占底栖动物总量的23.6%。湟水河上游支流底栖动物平均分类单元数(6.76)基本与干流相当(8.04),对水质敏感的EPT平均分类单元数支流(3.36)也与干流相当(2.48),但干流底栖动物耐污染种类比例明显高于支流,而支流敏感种类比例明显高于干流。从底栖动物群落结构和水体理化指标来看,湟水河上游支流总体优 于干流,其差异源于干流受污染较重。