秦山核电站运行后对邻近海域生态环境及其水质影响评价

通过对秦山核电站运行前后相隔近７ ａ 的工程区邻近海域四季度月生物与非生物环境生态各要素的两次调查分析，进行了Ⅰ期工程运行以来海域生态环境及水质状况的影响评价。结果认为，秦山海域具典型强潮河口湾生态特征，营养盐丰富，而生产力低下。潮汐、径流和湾外海水入侵是导致海洋环境要素季节和年际变化并直接影响海洋生物结构的主要因子。水体富营养化指数上升是沿岸工业和生活污水大量排放的结果。核电站运行中冷却水的热排放由于杭州湾特殊的海底地形和强潮混合的水体环境对附近水域的热升温效应不明显。秦山Ⅰ期工程运行以来对海域生态环境和水质变化未见明显影响     

秦山核电厂相邻水域海水光的穿透性能研究

本文通过海水光穿透性能的测量研究了秦山核电厂相邻水域光穿透性能季节性变化的规律,评述该区域海水光性能与悬浮物浓度之间的关系,最后从杭州湾潮流动力学角度分析了核电厂的建立对该水域光穿透性能影响的程度。     

莱州湾沿岸河流对邻近海域表层水体中Chl a浓度的影响

根据2012年9月底对莱州湾沿岸河流和邻近海域表层水体中Chl a和相关环境参数的调查,分析了Chl a在该区域的分布、影响因素、富营养化状况以及变化趋势。莱州湾沿岸河流Chl a浓度平均值为51.9 g/L,邻近海域为3.9 g/L。在沿岸河流,与Chl a呈显著正相关的仅有悬浮颗粒物(SPM),而在邻近海域,与Chl a呈显著正相关的有SPM、PO4-P、NH4-N、NO3-N。氮和磷都是莱州湾近岸海域Chl a的限制因子,其中氮的限制作用较大。莱州湾沿岸河流水体的富营养化程度主要表现为过度和高度富营养化,近岸海域水体的富营养化程度则主要表现为低度富营养化。沿岸河流高浓度的氮磷汇入,将会促进莱州湾近岸海域浮游植物生长,进而导致莱州湾近岸海域Chl a浓度增加并有可能使该区域的富营养化程度增加。     

长江口夏季低氧区历年变化规律及影响因素探讨

根据2010－2017年长江口及邻近海域夏季低氧区监测资料,分析长江口夏季低氧区发生位置、范围大小的年际变化特征,并对低氧区历年变化的影响因素进行初步探讨。结果显示:长江口外31°N,123°E附近海域几乎每年均会出现低氧区,低氧严重的年份在长江口北侧（32°N以北海域）会同时出现低氧区;长江口及邻近海域低氧区的历年变化很大程度上受台湾暖流影响,台湾暖流较强的年份,低氧区范围大,位置偏北;受台湾暖流影响导致的低氧区水动力环境变化以及台湾暖流底层黑潮次表层水的低溶解氧和高营养盐特性,是影响低氧区底层水体复氧和耗氧水平的重要因素,台湾暖流的强弱及其底层黑潮次表层水的特性对长江口及邻近海域夏季低氧区的年际变化具有至关重要的作用。     

长江口及其邻近海域悬浮物浓度和浊度的对应关系

长江三峡工程一期蓄水自2003年6月1日开始,到6月10日结束,为了研究长江三峡工程蓄水对长江口环境的影响,在2003年6月15日至6月24日期间组织了长江口及其邻近海域环境的综合调查．根据该次调查所取得的悬浮体浓度和浊度的实测资料,探讨了不同水体中两可能存在的相关性,以期达到根据易得的浊度数据获得更多悬浮体浓度分布规律的目的．同时,分析了两关系的主要影响因素和关系式的适用范围．结果表明：长江口及其邻近海域不同水体悬浮体浓度和浊度之间均存在有较好的相关性,即浓度和浊度之间存在对数线性关系。     

长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学

根据2005年6月对长江口及其邻近海域水体的现场调查,分析探讨了长江口水体主元素、Sr及Sr同位素的组成变化。长江河水的Sr含量和87Sr/86Sr同位素比值分别为1.75μmol/L和0.7105,反映出长江流域以碳酸盐岩风化为主的化学风化特征;河口区主元素与盐度的显著正相关关系显示出它们在河水与海水混合过程中的保守特性;87Sr/86Sr与1/Sr的非线性关系则暗示了长江口水体的Sr不是河水与海水的简单混合,可能伴有其他端元水体的混入。     

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域悬浮物浓度分布特征

长江三峡工程一期蓄水自2003-06-01开始,到2003-06-10结束.为了研究长江三峡工程蓄水对长江口环境的影响,在2003-06-15～2003-06-25进行了长江口及其邻近海域环境综合调查.根据此次调查所取得的实测数据资料,计算了各站各层位的悬浮物浓度,结合相应水体的盐度值和温度值,分析了长江口及其邻近海域悬浮物浓度的分布特征以及蓄水前后悬浮物浓度与分布格局的变化.结果表明,长江口及其邻近海域悬浮物浓度自海水表面向海底逐渐增高,悬浮物主要分布在123°E以西的口门地区和近岸的狭长海区.三峡工程一期蓄水后与蓄水前长江口多年平均含沙量相比,长江航道和南支地区悬浮物浓度明显下降,长江航道徐六泾附近地区悬浮物浓度从蓄水前的400～500 mg/L下降到蓄水后的60.2 mg/L,南支地区悬浮物浓度从蓄水前的445 mg/L下降到蓄水后的148 mg/L;长江口邻近海域悬浮物浓度变化不明显,蓄水前后均为表层悬浮物浓度小于10mg/L,底层悬浮物浓度小于100 mg/L.蓄水前后整个研究区悬浮物浓度分布的总体格局相似.     

长江口海域悬浮颗粒物中钴、镍、铁、锰的化学形态及分布特征研究

研究了重金属Co、Ni、Fe、Mn在长江口及邻近海域悬浮颗粒中的含量、存在形态以及它们在河水与海水混合过程中迁移转化特征,其变化动态特征表明,Co、Ni、Fe以残渣态为主要存在形式;由于Fe-Mn氧化物的形成和吸附作用,使上述金属从水体经过悬浮颗粒转到沉积物中;以Fe-Mn氧化物和碳酸盐形态存在的重金属含量受水体环境的pH和盐度制约。用多元回归分析求得不同形态重金属含量与盐度、pH值和悬浮物含量的变化方程,以及与环境要素间的相互关系。     

长江口海域悬浮颗粒物中钴、镍、铁、锰的化学形态及分布特征研究

研究了重金属Co、Ni、Fe、Mn在长江口及邻近海域悬浮颗粒中的含量、存在形态以及它们在河水与海水混合过程中迁移转化特征,其变化动态特征表明,Co、Ni、Fe以残渣态为主要存在形式;由于Fe-Mn氧化物的形成和吸附作用,使上述金属从水体经过悬浮颗粒转到沉积物中;以Fe-Mn氧化物和碳酸盐形态存在的重金属含量受水体环境的pH和盐度制约。用多元回归分析求得不同形态重金属含量与盐度、pH值和悬浮物含量的变化方程,以及与环境要素间的相互关系。     

赤潮期东海水体不同遥感分类算法应用分析

对赤潮期长江口及邻近东海海域水体进行了三种不同遥感分类方法的水体类别提取。首先进行了最大似然监督法和ISODATA非监督法两种代表性的水体遥感分类,之后提出了两种基于水体光谱曲线特征的波段比值阈值分割模型,即C1=Lrs(645)/Lrs(469)和C2=Lrs(555)/Lrs(469)。对比发现,三种方法分类结果均揭示出了长江口及邻近东海海域近岸到远洋的水体空间变化规律,依次为悬浮泥沙水体、富营养化水体、赤潮水体、赤潮边界水体和远洋洁净水体。其中最大似然监督法对像元亮度值较为均一的悬沙水体和富营养化水体提取精度较高。而ISODATA分类结果误判较严重,可以作为辅助判别依据。本文提出的阈值分割模型1对悬浮泥沙水体更为有效,总体精度为91.34%,Kappa系数为0.88;模型2对赤潮水体更有效,总体精度为94.14%,Kappa系数为0.92,精度均高于前两种方法。     

博斯腾湖夏季水下光场特征分析及影响因素探讨

2011年8月,在新疆博斯腾湖17个站点进行水样采集,同步对11个站点进行水下光场原位测定.结果发现,博斯腾湖夏季总颗粒物吸收系数光谱表现出明显的浮游植物吸收特征,而浮游植物光谱曲线有明显的硅藻吸收光谱特征.在光合有效辐射波段,有色可溶性有机物（CDOM）吸收系数与浮游植物吸收系数对总吸收的贡献相当,而非色素颗粒物对总吸收的贡献最低.水下光谱衰减系数的最小值出现在580nm左右的绿光波段,PAR漫射衰减系数平均值为0.53m-1,平均真光层深度约为9.69m,大于湖水平均深度.在博斯腾湖虽然纯水和CDOM在总吸收中占有很重要的部分,但主导漫射衰减的因子仍为颗粒物.通过本文研究,以期能为干旱地区湖泊环境保护和水质遥感监测提供数据和理论基础.     

塔克拉玛干沙漠腹地污染型气溶胶垂直分布及其潜在来源

采用CALIPSO卫星level2气溶胶廓线产品,分析了2017年塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区气溶胶光学厚度、消光系数和气溶胶类型的时空分布特征,并利用HYSPLIT模式研究了秋冬季节污染型气溶胶的输送路径.结果表明：①研究区域内2017年气溶胶光学厚度均值在0.08~0.73之间变化,最大值出现在春季.②气溶胶消光系数分布在0~0.5 km^-1的频率最高,4 km以下的气溶胶消光系数高于4 km以上.春、夏、秋、冬四季气溶胶消光系数廓线的最大值分别为0.350、0.243、0.160、0.356 km^-1,分别出现在1.23、1.41、2.55、1.12 km高度处.③与春夏季相比,秋冬季节出现污染沙尘型气溶胶的频率更高,分别为23.4%、26.9%,污染大陆型气溶胶主要出现在冬季的0~2 km处,烟尘型气溶胶主要出现在秋季的6~8 km处.HYSPLIT模式模拟结果表明,秋冬季节沙漠腹地上空6 km处的污染型气溶胶与阿克苏、喀什等地区有关,2 km处的污染型气溶胶与和田地区有关,其中,喀什地区可能是沙漠腹地上空污染型气溶胶的主要源区.     

济南秋季霾与非霾天气下气溶胶光学性质的观测

应用黑碳仪和积分浊度计于2009年10月11日至11月18日针对济南市大气气溶胶的光学特性进行了观测.结果显示,观测期间霾天气的散射系数和吸收系数及非霾天气的散射系数和吸收系数平均值分别为(582.5±311)Mm-1、(680.2±47.2)Mm-1和(205.7±134.8)Mm-1、(31.0±25.8)Mm-1.霾天气的气溶胶散射系数和吸收系数分别为非霾天气的2.6倍和2.8倍,单词散射反照率(SSA)也高于非霾天气.霾天气中二次气溶胶生成及黑碳气溶胶聚集是改变吸收系数、散射系数和SSA的日变化趋势的重要原因.此外,估算了观测期间及霾和非霾天气中气溶胶的光学厚度(AOD)分别为0.78,1.14和0.47.后向气流轨迹分析显示,非霾天气的气流主要来自于济南的西北至东北方向,运动速度快;而霾天气的所有的气流均来自于济南西南至东南方向,运动速度慢,当气流经过山东南部的火点时加剧了济南市的霾,并严重影响到该地区大气气溶胶的光学性质.     

长江中下游浅水湖泊水下辐照度漫射衰减特征研究

基于2007年9月底和10月初在湖北武汉东湖、梁子湖、洪湖以及2010年4月在昆山市傀儡湖进行的水下光场测定数据,分析了4个湖泊漫射衰减系数变化特征及其主导因素.在东湖和傀儡湖各站点水体主要光学因子变化不大,梁子湖和洪湖由于具有草型和藻型湖区,所以各因子在不同点位变化较大.通过对透明度和各光衰减因子的回归分析可知,无机颗粒物是影响东湖和傀儡湖透明度的主要因子,而梁子湖和洪湖透明度则受无机和有机颗粒物的共同制约.4个湖泊的光谱漫射衰减系数最低值均出现在580 nm处,在675 nm处各点均具有相应的叶绿素a的特征吸收峰,在叶绿素a浓度较低站点衰减峰相对不明显.东湖平均真光层深度小于湖体平均深度,在目前的光场条件下沉水植物很难生长,而在梁子湖、洪湖和傀儡湖其真光层深度均超过了水深,为沉水植物的生长提供了良好的水下光环境.对PAR衰减与各衰减因子进行回归分析发现,在东湖、傀儡湖主导PAR衰减的是无机颗粒物,梁子湖和洪湖PAR衰减受到无机颗粒物、有机颗粒物和叶绿素a的共同作用.颗粒物特征波长750 nm处的光束衰减系数与PAR漫射衰减系数存在显著正相关,说明颗粒物散射显著贡献水下光辐射漫射衰减.研究结果有助于指导浅水湖泊水下光场条件改善和沉水植物恢复.     

杭州地区大气气溶胶光学特性高光谱研究

利用ASD地物光谱仪对杭州地区的气溶胶光学特性进行了观测并结合同步观测的太阳分光光度计CE-318的数据对其精度进行检验.分析表明,在时间演变中.杭州市冬季气溶胶光学厚度值比夏季大,气溶胶光学特性的日进程变化比较明显;从空间分异上,杭州不同区域间的差异也比较显著;杭州地区大气的浑浊度系数和波长指数主要分布在0.02～0.2和0.2～2.6之间.在气溶胶光学厚度、浑浊度系数和波长指数等大气环境重要变量中,气溶胶光学厚度和浑浊度系数之间存在正相关,而气溶胶光学厚度和波长指数之间存在负相关.     

中国地区大气气溶胶光学厚度与Angstrom参数联网观测(2004-08～2004-12)

利用2004年秋冬季全国联网资料,给出中国19个典型区域大气气溶胶的光学厚度(AOD_λ=500nm)、Angstrom混浊系数(β)和Angstrom波长指数(α).结果表明,在青藏高原,海北、拉萨,AOD平均分别为0.09、0.12,β平均分别为0.05、0.13,α平均分别为1.09、0.06.东北地区,海伦、三江,AOD平均分别为0.14、0.15,β平均分别为0.04、0.06,α平均分别为2     

Seasonal and spatial distributions of euphotic zone and long-term variations in water transparency in a clear oligotrophic Lake Fuxian, China

To assess the seasonal and spatial variations and long-term trends in water optical properties in Lake Fuxian, investigations based on field work in four seasons and a long-term analysis of data from 1980 to 2014 were conducted. The results show that there was no significant variation in the euphotic depth(Z_(eu)) across the four seasons, and no significant correlations between Z_(eu) and potential influencing factors in seasons other than summer, suggesting that the water itself may be a major factor regulating the Z_(eu)in general. Nevertheless, significant differences in Z_(eu) between the north region(NR) and the south region(SR) were observed in all seasonal tests except spring. This finding relates to a higher abundance of chromophoric dissolved organic matter(CDOM) in the NR due to runoff, especially in the rainy seasons(summer and autumn).CDOM and its terrigenous component had an important impact on Z_(eu)in summer, with the highest precipitation, and impacts from suspended solids and non-algal particles were also found in the NR in summer. The Secchi disk depth in the lake decreased clearly over the years,with significantly negative correlations with the increasing permanganate index and air temperature, implying that organic contaminants(CDOM and/or phytoplankton) are important regulators of water transparency. We estimate that the combined effects of climate warming and changes in land use and land cover are also indirect regulating factors. These findings should be considered in the protection of Lake Fuxian, owing to the importance of light penetration in aquatic ecosystems.     

基于卫星资料的华东地区气溶胶三维分布特征研究

利用MODIS和CALIPSO level2气溶胶产品,通过统计分析多个气溶胶光学参数（光学厚度、消光系数、色比和退偏振比）的时空分布及其变化,得出2007~2016年华东地区（27°N~37°N,113°E~123°E）气溶胶三维分布特征.结果表明,华东地区气溶胶光学厚度（AOD）年平均呈现出北高南低,平原高、山地低的分布特征.AOD季节分布表现为春夏高,秋冬低,夏季最高,冬季最低,且研究区域北部（31°N以北）AOD季节变化比南部地区剧烈.气溶胶消光系数（σ）随高度呈指数衰减,秋冬（春夏）低层σ较大（小）但随高度衰减较快（慢）,2km以下北高南低.年平均色比（CR）随高度递增,变化范围为0.6~0.7,随时间有减小趋势.CR季节特征为4km以下春季最大,夏季最小且均一;4km以上冬季最大,夏季最小.年平均退偏振比（PDR）随高度递增,变化范围为0.1~0.25,北部较大.PDR季节特征为5km以下春季最大,夏季最小;5km以上冬季最大,夏季最小.从气溶胶组成来看,华东地区2km以下以污染沙尘为主;2~5km春季以沙尘为主,其它季节以烟尘为主;5km以上冬春以沙尘为主,夏秋以烟尘为主.     

MAX-DOAS observation in the midlatitude marine boundary layer: Influences of typhoon forced air mass

As a passive remote sensing technique, MAX-DOAS method was widely used to investigate the vertical profiles of aerosol and trace gases in the lower troposphere. However, the measurements for midlatitude marine boundary layer are rarely reported, especially during the storm weather system. In this study, the MAX-DOAS was used to retrieve the aerosol, HCHO and NO₂ vertical distribution at Huaniao Island of East China Sea in summer 2018, during which a strong tropical cyclone developed and passed through the measurement site. The observed aerosol optical depth (AOD), HCHO- and NO_2-VCDs (Vertical Column Density) were in the range of 0.19-0.97, (2.57-12.27) × 10¹⁵ molec/cm², (1.24-4.71) × 10¹⁵ molec/cm², which is much higher than remote ocean area due to the short distance to continent. The vertically resolved aerosol extinction coefficient (AEC), HCHO and NO₂ presented the decline trend with the increase of height. After the typhoon passing through, the distribution of high levels of aerosol and HCHO stretched to about 1 km and the abundances of the bottom layer were found as double higher than before, reaching 0.51 km⁻¹ and 2.44 ppbv, while NO₂ was still constrained within about 300 m with 2.59 ppbv in the bottom layer. The impacts of typhoon process forced air mass were also observed at the suburban site in Shanghai in view of both the aerosol extinction and chemical components. The different changes on air quality associated with typhoon and its mechanism in two different environments: coastal island and coastal city are worthy of further investigation as it frequent occurred in East Asia during summer and fall.     

不同类型生物结皮对坡面产流特征的影响

生物结皮是黄土高原地区坡面水土流失不可忽略的影响因素,目前生物结皮对坡面产流特征的影响仍不明确.在陕北神木县六道沟小流域通过径流小区放水试验,以裸地为对照,研究了浅色藻结皮、深色藻结皮、混合结皮(藻+藓)以及藓结皮4 种类型生物结皮对坡面产流特征的影响.结果表明:① 浅色藻结皮、深色藻结皮和混合结皮较裸地显著降低了初始产流时间,三者的初始产流时间较裸地分别减少89.0%、96.2%和96.0%;而藓结皮则较裸地显著增加了初始产流时间.② 浅色藻结皮和混合结皮较裸地显著延长了退水持续时间,其退水持续时间分别是裸地小区的2.28和2.13倍;而深色藻结皮的退水持续时间与裸地差异不显著.③ 深色藻结皮和藓结皮的径流流速较裸地分别降低了29.1%和67.3%;藓结皮的径流流速显著低于其他生物结皮小区;各生物结皮小区的径流深与裸地均无显著差异;浅色藻结皮的径流深显著高于深色藻结皮.④ 不同类型的生物结皮较裸地明显改变了坡面产流过程和径流量;浅色藻结皮小区的径流系数显著高于裸地,深色藻结皮和混合结皮小区的径流系数较裸地差异不显著;浅色藻结皮小区的径流系数是深色藻结皮小区的2.44 倍,差异显著;放水时段内,藓结皮小区没有径流流出.以上结果表明,生物结皮是坡面产流特征的重要影响因素,影响程度与生物结皮的发育阶段和生物组成有关.