北京门头沟主城区及其城郊森林大气污染物时空变化特征

由于前人对城市大气污染物时空变化特征研究结论缺乏统一性, 以及城市森林及其周边大气污染物协同变化规律研究结果的不确定性, 研究以建立在北京市门头沟的3套固定空气质量监测站为依托, 以主要大气污染物SO2和氮氧化物为研究对象, 分析典型居民区、林缘和林内主要大气污染物浓度的日、月、季及特定天气下的变化规律, 拟揭示北京门头沟主城区及其城郊森林大气污染物时空变化特征。研究结果表明, 秋季林内SO2浓度为夜间高于白天, 其余大部分为白天高于夜间; 林内氮氧化物的日变化特征为双峰型, 居民区为单峰型; 居民区、林缘空气中SO2的日变化规律表现为单峰型, 林内SO2日变化秋季为凹面型, 冬季无明显特征; 林内、林缘、居民区空气中SO2浓度均为冬季高于秋季, 林内、居民区空气中NO2为秋季高于冬季, NO、NOx冬季与秋季无显著差异; 居民区、林内SO2在2月份达到峰值, 林缘1月达到峰值, 林内氮氧化物10-11月份达到峰值, 居民区11-12月达到峰值; 居民区氮氧化物显著高于林内, SO2为林内、居民区显著高于林缘。在典型大气污染过程中, 秋季林内空气中氮氧化物浓度波动幅度较居民区小且具有明显的滞后特征, 冬季林内空气中NO、NOx浓度波动幅度较居民区小且无明显滞后特征, 秋、冬季节林内空气中SO2浓度波动幅度较林缘、居民区大且无明显滞后特征; 不同观测点大气污染物浓度显著正相关。城郊森林可以对其周边城市的大气污染物起到缓冲、抵抗和吸收作用, 但特定天气条件下, 森林中的大气污染物会向城市中扩散。     

基于移动观测的城市街道峡谷大气污染物时空分布特征

为了解城市街道峡谷内大气污染物浓度的分布特征及其与气象因子的相互关系,本研究在良好及污染两种天气状况下的通勤高峰时段和通勤平峰时段,采用便携式空气污染物监测设备对沈阳市青年大街内的5种大气污染物(CO、SO₂、PM₁、PM_2.5和PM₁₀)进行移动观测,比较不同天气状况、不同通勤时段大气污染物的分布差异,利用Pearson相关性分析方法研究了气象因子对5种大气污染物质量浓度的影响。结果表明：沈阳市青年大街内的空气质量指数(AQI)分布具有显著的时空分异特征。在清洁天气下AQI空间分布表现为“北高南低”,而在污染天气下表现为“南高北低”,且在道路交叉口处的污染物浓度较高。5种污染物在时间分布上均显示出污染天气>清洁天气,通勤高峰>整体时段>通勤平峰。Pearson相关性分析表明,清洁天气下5种大气污染物与温度和湿度呈显著正相关,与大气压呈显著负相关;污染天气下,温度与大气污染物的相关性减弱,湿度与SO₂和CO浓度的相关性变为负相关,大气压与CO、SO_2...     

城市街谷大气污染物分布研究进展

城市街谷是现代城市最重要的空间形式与特征之一,是城市中使用频率最高、汽车尾气污染最严重、日常人口密度最大的公共空间类型之一.城市街谷不合理的空间配置和结构会造成城市通风自净能力降低,大气污染物浓度增高.本文综述了城市街谷形态、行道树配置、机动车车流量和气象因素等对街谷大气污染物分布的影响,以及数值模拟、风洞试验和实地监...     

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。     

南昌市中心城区主要大气污染物分布模拟及土地利用对其影响

随着我国城市化、工业化的快速推进,城市大气污染问题日益突出,研究城市大气污染物的分布情况及其土地利用影响对解决城市大气污染问题具有重要意义.本研究以南昌市中心城区为研究区,基于土地利用回归模型(LUR)模拟了PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃等6种主要大气污染物浓度,并分析其时空分布特征;基于主导土地利用类型,选择南昌市中心城区内居住、商业、教育和工业用地各15个样本区,为了减少气象因子的影响,分四季统计各样本区6类大气污染物浓度,运用双因素方差分析和多重比较,定量分析土地利用(样本区)对6类大气污染物的影响.结果表明: 采用LUR模型模拟研究区PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃浓度的平均绝对误差率分别为11.9%、13.4%、12.5%、12.0%、12.7%和13.5%,模型误差较小,方法可行.研究区6类污染物浓度具有明显的时空分布特征,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO浓度在冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低;O₃浓度则为夏季高,春季和秋季次之,冬季低.PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO浓度整体呈现从城区中心到郊区递减的趋势,而O₃浓度则反之.不同季节与不同土地利用样本区间6种大气污染物浓度差异显著,表明在中心城区尺度上,气象条件和土地利用都对大气污染物有显著影响.不同土地利用对主要大气污染物浓度分布有不同程度的影响,其中,对PM_2.5、NO₂和O₃的影响较大,对CO的影响较小.     

青海湖刚毛藻分布特征变化及成因分析

研究通过现场调查、资料收集和遥感影像解译, 分析了青海湖水质及刚毛藻分布特征的变化。研究结果表明, 2011—2019年间青海湖主要水质指标保持动态稳定, 水质未呈现显著变化趋势。2019年现场调查发现, 近岸浅水区域存在数量可观的刚毛藻分布, 其中以鸟岛和布哈河口周边区域刚毛藻生物量最大, 8月的平均生物量达到5213.4 g/m2。遥感影像分析显示, 刚毛藻主要分布在青海湖西部及西北部湖湾及入湖河口附近, 1987—2019年间刚毛藻覆盖面积呈先下降后上升趋势。分析表明, 近年来刚毛藻生物量增加和覆盖面积扩大可能与青海湖水位不断上涨以及新生浅水淹没区范围的扩大有关。目前, 刚毛藻分布的这种变化对青海湖水生态环境的影响尚不明确, 后续需进一步关注气候变化与人类活动双重影响下青海湖的水生态系统健康问题。     

大气中几种污染物的植物监测

当大气受到污染后，植物就会不同程度地作出反应，如叶片的变色、脱落或枯死等。因此，可以利用植物对大气污染的异常反应，监测大气中有害物质的成分和含量，以了解大气的质量状况。大气污染中的主要有害物质有：臭氧、过氧酰基硝酸酯类、二氧化硫和氟化物等。 臭氧 这是一种气态的次生大气污染物，氮氧化物在阳光照射下发生复杂反应的产物。它具有很强的毒性。 当植物与其周围环境进行正常的气体交换时，臭氧经气孔进入植物叶片，诱发一系列的污染伤害。其急性典型症状为：叶片上均匀地散布着形状、大小较规则的细密点状斑，呈棕色或黄褐…     

浊漳河主要污染物时空变化特征

通过对浊漳河流域 1996～ 2 0 0 0年 2 1个监测断面的枯水期 (5月 )、丰水期 (8月 )和平水期 (10月 )地表水采样分析 ,研究了其中主要污染物COD、BOD5、NH3 N、NO2 N和挥发酚的时空变化特征。结果表明 ,污染物浓度随季节变化特征较为复杂 ,但总体表现了枯水期 >平水期 >丰水期的总体特征。污染物沿程变化与各断面接纳不同来源的污染物有关。     

淮河流域干旱时空演变特征及成因

基于淮河流域149气象站点1962—2016年标准化降水蒸散发指数、16个气候因子和NCEP/NCAR再分析资料,通过小波分析和旋转经验正交函数等手段,分析淮河流域干旱重心的转移轨迹,研究气象干旱与气候因子的相关关系,并通过大气环流的异常特征揭示气象干旱的主要成因。结果表明:(1)干旱重心分布主要从淮河流域中心向四周扩散,淮河流域大范围区域呈干旱化态势。2013年干旱重心从西北部→中部→西南部→中部变化,随着干旱面积的增大,干旱重心由四周向中心移动。(2)PDO、ONI、Nino4、Nino3.4、MEI、BEST与SPEI均呈显著正相关关系,SOI、TNI与SPEI则呈显著负相关关系。(3)干旱周期主要集中在1970年代、1990年代和2000年代存在2—5年显著周期,气候因子在3.4—4.5年存在显著周期。(4)春季高纬度地区的气流南下,与印度洋、孟加拉湾北上气流导致南湿北干;夏季蒙古气旋偏弱与异常偏北风覆盖导致东干西湿;秋季大陆高压控制,偏北风和南风相互影响造成东干西湿;冬季盛行下沉气流与盛行东南风造成东湿西干的气候特征。     

贵阳市大气气态总汞:Lumex RA-915AM与Tekran2537A的对比观测水

2010年5月12日-2010年6月19日,采用俄罗斯生产的Lumex RA-915AM和加拿大生产的Tekran 2537A对贵阳市城区的大气气态总汞进行了连续高时间分辨率的观测.结果表明:尽管2种仪器采用的方法原理不同,但其测量结果在总体含量分布、变化规律上均具有很好的一致性,说明二者均能准确测定大气气态总汞含量.贵阳市大气气态总汞含量显著高于全球背景区浓度,同时也高于欧美同类型地区的观测结果.污染源识别表明,贵阳市居民生活活动的面源汞释放是影响该地区大气气态总汞分布的一个重要因素;此外,位于贵阳市东部的大型工矿企业也是该地区大气汞的重要来源.     

基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放

基于高速公路沿线车流量观测数据和车辆单车排放因子, 定量估算了京哈高速公路车辆尾气排放导致的CO、HC 和NOx 排放量, 并分析了上述污染物在不同省(市)和不同车型中的分配状况。结果表明, 京哈高速公路车辆每天的CO、HC 和NOx 排放量分别为745.57 t、90.72 t 和226.40 t。其中, 辽宁境内的路段排放量最大, CO、HC 和NOx 日排放量分别为302.87 t、37.64 t 和107.28 t, 黑龙江境内的CO、HC 排放量最小, 分别只有21.46 t 和2.67 t, 北京境内的NOx 排放量最小, 只有5.43 t。从各种污染物排放的来源车型来看, CO 和HC 排放主要来自小型车, 其次是大型车, 中型车最少, NOx 排放主要来自大型车, 其次是小型车, 中型车最少。     

涡河水生植被特征及分布成因

通过野外调查及室内测定,运用TWINSPAN聚类和CCA排序等方法对淮河流域涡河水生植物的组成、群落类型进行了研究,并探讨了影响水生植物分布的关键环境要素.结果表明:涡河共有水生植物27种,隶属于20科23属,其中以沉水植物和挺水植物居多(占总数的74％).涡河水生植物可划分为8个群落类型,即针蔺+藨草群落(Form.Eleocharis congesta+Scirpus trigueter)、藨草+喜旱莲子草群落(Form.S.trigueter+Alternanthera philoxeroides)、藨草群落(Form.S.trigueter)、金鱼藻群落(Form.Ceratophyllum demersum)、喜旱莲子草群落(Form.A.philoxeroides)、芦苇+喜旱莲子草群落(Form.Phragmites australis +A.philoxeroides)、荇菜群落(Form.Nymphoides peltatum)、菱+萍蓬草群落(Form. Trapa bispinosa+Nuphar pumilum).各群落间水体铵态氮、水体硝态氮、水体总磷、水深等环境因子变异较大.CCA排序结果表明,水体理化性质如硝态氮含量、磷酸根离子及总磷是影响该区水生植物分布的关键因素.     

天津滨海新区局地大气污染物扩散特征的数值模拟

以位于天津滨海新区南部的南港工业区某石化项目为例,应用区域边界层模式模拟了局地大气污染物NOx的扩散及传输特征,并结合大气稳定度和混合层厚度分析了该区污染物排放对生态环境的影响。结果表明:150 m高度扩散中心NOx浓度各季差异不大,而地面10 m高度各季存在明显不同,冬季最高,浓度为0.03μg·m-3,夏季略低,浓度为0.024μg·m-3,而春、秋两季仅为冬、夏的25%~50%;从NOx扩散方位来看,与该地区主导风向较为一致。冬季盛行西北风,NOx扩散方位为东南,主要向海面扩散,对内陆地区的影响最小;春、秋季盛行西南风,NOx以向东北扩散为主,对塘沽沿海部分地区略有影响;夏季盛行东南风,NOx扩散方位为西北,对内陆有一定的影响,但10 m高度污染物浓度在向西北扩散约30 km后浓度仅为0.002μg·m-3,达到空气质量标准。考虑石化生产、存储及运输对高温的敏感性,结合污染物的扩散特征,建议夏季适当降低生产规模,同时加大污染物防治力度,以降低高温风险,同时减少可能对内陆的影响。     

沈阳市大气微生物的研究Ⅳ．大气真菌粒数中值直径及粒度分布

本研究用ＡＮＤＥＲＳＥＮ生物粒子采样器在沈阳市对大气真菌粒数中值直径及粒度分布进行了一年的观测。结果表明,沈阳市大气真菌粒子年平均粒数中值直径为３．９μｍ。四季中,大气真菌粒数中值直径夏季较大,为４．２μｍ;冬季较小,为３．６μｍ。不同地点中,造纸厂大气真菌粒数中值直径较小,为３．４μｍ;其余９个地点的大气真菌粒数中值直径在３．８～４．２μｍ之间变化。一天中的１３：００～１６：００为大气真菌粒数中值直径的高峰时,１９：００为低谷时。大气真菌粒子的粒度分布为单峰型,高峰在第４级,峰值为３１．５％;＜８．２μ     

成都市晴天热岛效应的时空分布特征与成因

基于一种新的郊区温度自动提取方法——圈层温度跃变法、以及2005-2010年99幅Terra卫星遥感资料,分析了2005-2010年成都市热岛效应的时空变化特征,并初步分析了其变化成因.结果表明:研究期间,成都市面积最大、强度最强的热岛强中心区位于城区西南面的金花镇片区;热岛效应在空间上未发生明显改变,但范围在缩小、强度在变弱;年内的各环路热岛强度和面积均呈三峰型分布,峰值分别出现在4、7、10月,其中,7月的热岛强度峰值最大.成都市热岛强度的减弱是气温下降、降水增多和城区植被覆盖度提高共同作用的结果.     

1961—2010年安徽省参考作物蒸散时空变化特征及成因

基于联和国粮农组织推荐的Penman Monteith公式和60个台站1961—2010年逐日气象观测资料,估算了安徽省的参考作物蒸散量(ET₀),在对ET₀空间分布特征和时间演变规律进行分析的基础上,定量探讨了安徽省影响ET₀变化的主导因素.结果表明: 研究期间,安徽省ET₀的年平均值约为878.58 mm·a^-1,夏季最大,冬季最小.年平均ET₀呈现由北向南、由低海拔向高海拔递减的空间分布特征.ET₀的变化主要归因于日照时数和风速,而气温和相对湿度的作用较小.由于日照时数和风速的共同负贡献明显超过气温和相对湿度的共同正贡献,导致安徽省ET₀整体上以-1.61 mm·a^-1的速率显著下降.ET₀在春季呈不显著的微弱上升趋势;夏季ET₀以-1.37 mm·a^-1的速率显著下降;秋、冬季的ET₀微弱下降,但趋势不显著.春、秋、冬季ET₀变化的主导因子是风速;夏季的主导因子是日照时数.ET₀变化的主导因子存在明显空间差异.有36.7%站点的年平均ET₀变化的主导因子是风速,主要分布在淮北南部和沿淮地区;其他大部分地区的主导因子都是日照时数.
     

中国西北干旱区降水时空分布特征

利用中国西北干旱区122个气象站点1961—2011年月降水量资料,运用线性趋势、Mann-Kendall非参数趋势和突变检验法、Morlet小波分析等方法研究了西北干旱区降水量空间分布及多时间尺度下的变化规律和趋势。结果表明:近50年来西北干旱区降水量呈增加趋势,95.9%的站点有增湿特征,全区增湿趋势为9.31mm/10a(P0.01),但增湿幅度存在区域差异性,其中祁连山亚区(38.67mm/10a)增湿最明显;从季节来看,冬季增湿具有全区普遍性,但夏季增湿的区域差异性特征明显。全区及各亚区降水量在20世纪80年代至90年代初有明显的突变特征,除内蒙西部亚区外均通过了0.01的显著性水平检验,降水量序列存在4、8、12a和22a振荡周期,其中22a尺度振荡周期最强,其次是12a尺度。全区32%的年份降水量属正常范围,偏干年份为24%,异常偏干年份为12%,异常偏湿和偏湿年份均为16%。20世纪70年代之前降水量略低于标准降水均值,80年代开始有区域性增湿趋势,90年代之后全区增湿均较明显,正距平年数比例由70年代的10%上升至21世纪初的80%,西北干旱区整体处于相对湿润时段,且增湿趋势明显。     

模拟大气硫酸铵污染对香樟幼苗生长及光合特性的影响

通过室内盆栽实验研究了大气颗粒污染物硫酸铵对香樟幼苗生长及光合特性的影响。结果表明,香樟幼苗叶片涂抹硫酸铵处理对植物生长无显著影响;低浓度硫酸铵(2 g·L^-1)提高了叶片叶绿素含量,而高浓度(4 g·L^-1)却降低了叶片叶绿素含量;与对照相比,低浓度处理的香樟叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度与蒸腾速率无显著差异;高浓度处理的香樟叶片净光合速率与蒸腾速率高于对照,而气孔导度与胞间二氧化碳浓度与对照无显著差异。机理分析表明,硫酸铵颗粒物主要通过影响叶片气孔导度来影响植物光合特性。     

黄河流域内蒙古段植被时空变化特征及条带状分布成因

监测干旱、半干旱地区植被覆盖度的动态变化,评估大尺度区域地质背景,尤其是活动构造在植被变化过程中发挥的作用对植被时空格局的认识具有重要意义。黄河流域内蒙古段地处干旱半干旱区,植被多依赖于地下水;且该地区活动构造较发育,是认识植被非地带性特征的理想区域。基于中分辨率成像光谱仪（MODIS）、归一化植被指数（NDVI）、气象与土地利用数据,对2000-2018年黄河流域内蒙古段植被覆盖度（FVC）的时空变化及稳定性进行分析,在此基础上针对河套段植被条带状特征及其成因进行讨论。结果表明,近20年研究区的FVC总体表现为增加趋势。降雨增加是大黑河流域、浑河流域及十大孔兑区域FVC增加的主要原因,沙漠地区FVC的增加得益于三北防护林工程建设。大黑河与浑河流域水分条件较好,物种多样性丰富,植被覆盖度高,能较好的抵御气候变化;而十大孔兑区域和沙漠地区FVC较低,生态系统脆弱,对气候波动的响应较大。河套灌区受人类活动主导,对气候变化的敏感性较低。河套段山前植被赋存环境为条带状地下水溢出带,在地下水储量增多条件下呈条带状增加趋势;而在山前过渡带,新构造运动及其造成的较大地表高差使得土壤层薄且储水能力较差,表现为FVC的高波动。现今黄河干流沿岸植被受土地利用转变影响整体减少;且在河流摆动、河道变迁扰动下,稳定性较差。河套盆地与鄂尔多斯台地边界处,受隐伏断裂和地震活动影响,地下水易沿带状透水断裂下渗,难以维持浅表水分和稳定的补给条件,使得FVC呈线状显著降低,且稳定性较差。研究从宏观水文地质条件和地表过程的角度,更加深入认识了植被空间分布的非地带性特征,为相似地区的研究提供了较好的科学依据。