基于移动监测的城市环境大气黑碳浓度空间特征及来源解析

黑碳(BC)是大气细颗粒物的重要组分,对全球气候变化和人体健康有重要影响。本研究以上海市闵行区为研究区域,在电动出租车上安装MA200便携式黑碳仪和GPS定位系统组成移动观测平台,识别城市环境大气BC空间分布和热点区域,解析大气BC来源及影响因素。结果表明:上海市闵行区近地面大气BC空间分布格局总体呈现北高南低的特征,大气BC浓度平均值为(4.11±4.87) μg·m^-3,工作日与非工作日BC平均浓度分别为(4.22±1.49)和(3.52±2.26) μg·m^-3。大气BC浓度高值区变异性较大,移动观测中BC浓度升高与路段中交通偶发事件有关。除人类活动外,大范围的密集植被会对BC扩散产生抑制作用。波长吸收指数值为(0.82±0.54),更接近化石燃料燃烧波长吸收指数,化石燃料排放、生物质燃烧和混合源对于本研究中BC来源的贡献占比分别为67.5%、4.9%和27.6%。     

贵阳市大气降水中汞的分布特征

于2008年7-9月对贵阳市中心城区采集的21个大气降水进行了总汞、甲基汞及阴、阳离子浓度的测定,分析了大气降水中总汞与阴阳离子间的相互关系.结果表明:大气降水中总汞的平均含量为18 ng·L-1,变化范围为0.4～57.4 ng·L-1;甲基汞的平均含量为0.07 ng·L-1,变化范围为0.02～0.2 ng·L-1.大气降水中的阴离子以SO2-4和NO-3为主,其浓度平均值分别为151和145 mol·L-1;阳离子主要以Ca2+为主,平均浓度达到了123 mol·L-1,变化范围为3.7～560 mol·L-1,其次是NH4+和Mg2+,其浓度平均值分别为52.2和20.4 mol·L-1.通过分析降水中总汞和阴阳离子之间的相互关系,发现总汞和阴离子SO2-4具有显著的相关性,与F-有一定的相关性,而与NO-3不具有相关性.由此初步判定,大气降水中的总汞主要来源于燃煤等人为释放源.     

贵阳市大气颗粒物(PM_(2.5))汞浓度分布特征及影响因素

2013年6月—2014年5月在贵阳市以每24 h为一个混合样连续采集了357个大气PM2.5样品,采用Lumex测汞仪(RA-915塞曼效应汞分析仪和配套PYRO-915热解装置),分析了颗粒物PM2.5汞浓度,并结合HOBO U30气象仪同步记录气象数据分析汞的浓度变化。结果表明,贵阳市全年大气颗粒物PM2.5汞日浓度在11~2560 pg·m-3,平均值为104±85 pg·m-3,其中12、1月份颗粒态汞浓度较高,7月份最低,全年有164 d超过全球背景值。以季节划分来看,全年季节平均值为107±60 pg·m-3,存在季节性差异,表现为:夏季秋季春季冬季,明显受风向、风速和降雨等气象参数影响,春、秋、冬季节以东北风为主风向,存在明显污染源,同时冬季降雨量小,污染物聚集,导致冬季污染最高,夏季以南风为主风向,风速大,降雨量大,因此汞浓度夏季最低。结合气象因素初步分析得出,颗粒态汞主要来源于燃煤与工业排放,与国内现有报道数据相比较,处于轻度污染水平。     

青藏高原东南缘贡嘎山地区大气总汞时间序列分析及其影响因子

使用Tekran 2537A大气汞自动分析仪对中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站磨西基地站(102°72′E29°92′N)进行了为期1a的大气总汞(TGM)高时间分辨率观测。研究区域的平均TGM浓度为(4±1.38)ng m-3(N=57310),高于全球大气总汞背景值1.5~2.0ng m-3。不同季节表现出相似的日变化模式,即白天相对夜晚具有较高的TGM浓度,最大TGM浓度出现在中午,最小值出现在日出前,春季和夏季日变化高峰值出现时间比秋季和冬季早1~2h。以冬季TGM浓度最高,为(6.13±1.78)ng m-3;夏季最低,为(3.17±0.67)ng m-3。观测期间不同风向间TGM浓度无显著差异。相关分析表明,TGM浓度与温度、饱和水汽压、降水量、紫外辐射、大气压有显著相关性,这种相关性随季节而变化。贡嘎山地区大气汞浓度主要受局地源的影响和调节。     

壬基酚对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价壬基酚对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26～28期的中国林蛙蝌蚪暴露于浓度为0.05～0.5 mg·L-1壬基酚(NP)的水体中进行急性毒性试验.结果表明:24、48、72、96h蝌蚪的死亡几率与浓度对数的回归方程分别为y=8.4087χ 10.202、y=9.5104χ 11.745、y=10.284χ 12.498、y=10.619,χ 13.095;半数致死浓度(LC50)分别为0.24、0.20、0.19、0.17 mg·L-1;安全浓度(SC)为0.017mg·L-1;96h的LC0为0.14 mg·L-1.证明林蛙蝌蚪的死亡几率与一定范围的NP浓度呈线性正相关.为探讨低浓度壬基酚对中国林蛙蝌蚪生长发育的影响,将26期林蛙蝌蚪分别在100、60、30、10μg·L-1 NP的水体中连续暴露直至完全变态,并以3、0.3 μg·L-1雌二醇(E2)作为阳性对照,分别统计林蛙蝌蚪暴露于NP和E2,中20、40d和完成变态后幼蛙的体质量、全长以及从26期到完全变态所需的时间.结果表明,NP浓度在100 μg·L-1以下,对林蛙蝌蚪不能致死.100、10 μg·L-1NP与3 μg·L-1E2的效应相似,均可滞后蝌蚪变态时间,降低蝌蚪变态后幼蛙的体质量.说明NP浓度在100μg·L-1以下不直接损伤蝌蚪机体,但可以通过干扰内分泌活动影响林蛙幼体的生长发育.     

不同排放源周边大气环境中NH3浓度动态

氨气是大气中重要的碱性气体和细颗粒物（如PM2.5）的重要前提物质。氨主要来自于农业源（氮肥和养殖业）的排放,但随着城市化和工业化进程的加剧,其他氨排放源如城市垃圾填埋场、污水处理厂、城郊集约化养殖场和交通源（汽车尾气）等的贡献已越来越引起人们的关注。为此,本文于2010年4月-2011年3月期间利用ALPHA被动采样器,研究了北京市不同排放源附近NH3浓度的时空变异及其在大气环境保护中的启示。结果表明：大气中NH3的年均浓度可以分为三个层次,以养殖场猪舍内（2479 μg m-3）和垃圾填埋场的原水调节池（2801 μg m-3）浓度最高;其次为养殖场粪水池边（205 μg m-3）和垃圾填埋场厌氧换热工房（198 μg m-3）,而交通源附近的公路边（15.2 μg m-3）、垃圾填埋场办公区（11.1 μg m-3）和远郊农田（7.8 μg m-3）浓度相对最低。受垃圾组成,温度及降水的影响,垃圾填埋场原水调节池的NH3浓度变化较大,最高浓度（137 μg m-3）和最低浓度（6581 μg m-3）相差达47倍以上。养殖场猪舍内NH3浓度受温度及窗户开闭的影响,表现出冬季高,夏季低的变化趋势,而猪舍外粪池边则相反。交通源附近由于受高浓度的颗粒物含量和温度影响,NH3浓度表现出夏季高、冬季低的变化规律。农田受施肥和温度的影响,也表现出夏季高、冬季低的季节变化。 从大气浓度推断,单位面积猪舍和填埋场原水调节池NH3排放量远高于施肥农田,均为NH3的重要排放源。另外,我们还发现交通源附近(公路边)的NH3浓度几乎为远郊农田的两倍,提醒人们在关注机动车尾气造成NOX污染的同时,也应重视其NH3排放所致的大气污染,后者与机动车普遍安装的尾气后处理装置（三元催化器）有关。     

兴安落叶松(Larix gmelinii)光合能力及相关因子的种源差异

为认识我国北方森林的优势树种--兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)光合作用对环境变化的响应和适应特征,在其自然分布区内选择地理和气候差异显著的6个种源,采集种子并播植于其分布区南界的均一立地条件下26a后,测定针叶的光合能力及其相关因子,比较种源间差异及其随月份和冠层位置的变化.结果表明:最大净光合速率(Pmax)、表观光量子效率(AQY)、比叶重(LMA)和单位叶面积氮含量(Na)的种源差异显著(p<0.05),变化幅度分别为6.10～8.78 μmol CO2 · m-2 · s-1、0.0325～0.0427 μmol CO2 ·μmol-1photons、85.1～114.3 g · m-2和1.72～2.26 g · m-2.但是光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)和单位面积叶绿素含量(Chla)的种源差异不显著,平均值分别为61.2 μmol photons · m-2 · s-1、1093 μmol photons · m-2 · s-1、2.34 μmol CO2 · m-2 · s-1和0.12 g · m-2. Pmax、Chla、Na和LMA两两之间均呈极显著正相关(p<0.001).随树冠从下往上升高,Pmax、LCP、Na和LMA呈逐渐增高的趋势,这种垂直变化格局受种源的显著影响.除AQY之外,种源对光合能力及其相关因子的月份变化格局没有显著影响,多表现为7月低-8月高-9月低的变化格局.研究展示的兴安落叶松针叶的光合能力及其一些相关因子的种源间差异可能是其光合机构对种源地环境条件长期生理适应的结果.     

寒温带兴安落叶松林土壤温室气体通量的时间变异

采用静态箱/气相色谱(GC)法,对寒温带兴安落叶松林区6-9月生长季土壤CO2、CH4和N2O通量进行原位测定,研究了土壤温室气体通量的季节和昼夜变化及其与环境因子的关系.结果表明:在生长季,兴安落叶松林土壤为大气CH4的汇,吸收通量为22.3～107.8 μg CH4-C·m-2·h-1,6-9月月均甲烷吸收通量为(34.0±7.1)、(71.4±9.4)、(86.3±7.9)和(40.7-±6.2) μg·m-2·h-1;不同季节土壤CH4昼夜通量的变化规律相同,一天中均在10:00达到最大吸收高峰.土壤CO2日通量呈明显的双峰曲线,月均CO2通量大小顺序为7月＞8月＞6月＞9月.土壤N2O通量变异较大,在-9.1 ～31.7μg·m-2·h-1之间.土壤温度和湿度是影响CO2和CH4通量的重要因子,N2O通量主要受温度的影响.在兴安落叶松林区,10:00左右观测获得的温室气体地-气交换通量,经矫正后可以代表当日气体通量.     

燃煤烟气中汞排放对周边环境影响

研究了上海市内2个燃煤电厂所排放烟气中的汞对周边环境的影响,并利用高架连续点源大气污染模型分析了电厂烟气排放汞对周边大气汞浓度的影响.结果表明,G电厂周边大气汞浓度范围为9.7～15.6 ng·m-3,J电厂为15.2～22.9 ng·m-3.利用高架连续点源大气污染模型,估算出G电厂和J电厂所排放的烟气下风向3 km处元素态汞的落地浓度分别为0.218和3.034 ng·m-3,颗粒态汞的落地浓度分别为0.038和1.199ng·m-3.G电厂周边表层土壤汞浓度为36.3～136.5 ng·g-1,J电厂为44.3～115.9ng·g-1.G电厂周边植物叶片中汞浓度为215.3～342.3 ng·g-1,J电厂为223.4～396.9 ng·g-1.现场监测数据和模型估算均表明:燃煤电厂所排放的烟气对周边环境中汞的分布和积累有贡献.     

大花细辛的组织培养

1植物名称大花细辛(Asarum maximum Hemsl.). 2材料类别茎段. 3培养条件基本培养基为MS.芽增殖培养基:(1)MS 6-BA 1.0～2.0 mg·L-1(单位下同) NAA 0.1;壮苗培养基:(2)MS 6-BA 0.5 NAA 0.1;生根培养基:(3)1/2MS IBA 1.0 NAA 0.2.以上培养基蔗糖浓度(1)和(2)为3.0%,(3)为2.0%;琼脂7.0g·L-1,pH 5.4～5.6.培养温度为(25±2)℃,连续光照12 h·d-1,光强40μmol·m-2·s-1.