通讯

利用石生苔藓与煤稳定硫同位素值示踪中国南方城市中不同地区燃烧产生的硫我国是产煤大国，也是燃煤大国．煤燃烧导致酸雨形成、对我国大气环境以及生态环境造成的危害是人人皆知的．中国城市大多数是以煤为主要能源，因此在当前情况下，利用硫同位素研究煤燃烧对不同城市大气产生的污染具有重要的现实意义．过去通常通过直接测定雨水等大气样品的...     

城市各类功能区大气环境质量的模糊评价

客观地评价城市各功能区的大气环境状况,是城市大气环境综合整治的基本依据。本文运用模糊集理论,论述了城市各类功能区大气环境质量的评价问题。并以安徽省马鞍山市为例,对该市各类功能区的大气环境质量分别进行了模糊评价,为马鞍山市大气环境的综合治理提供了科学依据。     

城市大气污染物来源特征

以北京市为案例，介绍一种包括污染物排放清单建立、环境空气质量模拟及区域环境影响分析等方法在内的城市大气污染物来源特征分析的整体技术方法，从而确定城市大气污染物的排放分布及浓度分布特征、行业排放分担率及浓度贡献、地区排放分担率及浓度贡献以及区域污染对城市环境空气质量影响等多方面特征，为城市大气污染的控制决策提供必要的理论支持。对北京市的研究结果表明：对PM10，扬尘和工业为主要当地污染源；对SO2，采暖和工业为主要当地污染源；对NOx，交通和工业为主要当地污染源；对3种主要大气污染物，石景山、朝阳南等工业区以及老城区对北京市的大气环境造成重要影响，为需要优先控制的地区；北京市周边污染源对北京环境气质量有较大影响，其中RM10的影响最大(高达47．3％)，北京市应同时加强对局地污染与区域污染的控制。     

北京市三维景观格局的局地气象环境影响初探

探明城市三维景观格局对气象条件影响的规律性,可为城市规划与可持续发展提供科学依据与决策支持。以北京为例,利用北京市2011年大比例尺测绘数据,构建能够在小区尺度上表达景观结构及空间特征、同时可以在一定程度上反映出局地能量、辐射或动力学差异的三维景观格局指数;利用北京市2011年区域自动气象站观测数据,通过在不同空间尺度上开展三维景观格局指数与温度、湿度和风速3个表征局地气象条件的主要因子的相关性分析,研究城市三维景观格局对局地气象条件的影响。结果显示:在500、1 000和2 000 m范围内,景观容积密度(LVD)、景观高度密度(LHD)和天空开阔度(SVF)指数与区域大气环境温度和风速均显著相关;在1 000 m和2 000 m范围内,景观容积密度(LVD)、景观高度密度(LHD)和景观起伏度(LHR)与区域大气环境湿度显著相关。北京城市三维景观格局对大气环境的影响效应非常显著。城市三维空间密度(LVD)越大、高度密度(LHD)越大、景观起伏度(LHR)越大的地方,区域温度越高、湿度越低、风速越低;天空开阔度越低的地方,区域温度越高、风速越低。利用三维景观格局指数评估景观格局对区域气象环境的影响具有可行性,但要注意景观格局指数在空间尺度上的适用性。同时,本文构建的三维景观格局指数可作为地表统计参数来量化表达地表非均匀性特征,为大气数值模式中地表参数化方案提供了一种有效选择。     

典型城区山岳型风景区大气环境承载力分析

旅游环境承载力是表征旅游业发展与环境保护关系问题的主要标志,但是以往研究多从综合的角度来开展旅游环境承载力研究,单独针对特定类型旅游区的旅游承载力研究不多.以典型城区山岳型风景区-长沙市岳麓山风景名胜区为例,主要针对大气环境来开展旅游区的环境承载力研究.在确定影响岳麓山风景名胜区大气环境承载力发展变量和限制变量的基础上.运用对比研究方法、大气质量指数ORAQI指数模型以及环境承载力指数模型等研究方法,重点探讨了岳麓山大气环境承载力指数及其影响因素.研究结果表明,岳麓山风景名胜区大气环境的发展变量SO2、NOx和TSP,限制变量为相应的一级质量浓度限值;1999-2001的区域大气环境质量ORAQI指数平均为83,属于"坏"的等级,这表明岳麓山的大气环境质量整体上有待进一步改善;3年来区域大气环境承载力指数平均为19.5,处于"较高"承载等级,这表明岳麓山风景名胜区目前仍有比较高的大气环境承载能力.结论为岳麓山风景名胜区旅游业的进一步发展提供了理论依据,研究中提出的大气环境承载力计算思路和方法也为同类风景区环境承载力研究提供了思路.     

北京市中心城区降雪中金属元素浓度分布特征

城市区域内降雪中的金属元素浓度及分布特征,不仅可以反映环境中金属污染的程度,而且可为研究大气环境中金属元素的来源及其环境行为提供重要的依据.因此,城市区域内降雪中的金属元素污染现状应引起研究者的关注.     

广州地区大气中挥发性有机物的污染状况

研究了广州市不同功能区VOCs的污染状况，以及广州地区外围主导风向通道上大气环境中臭氧前体物的种类和浓度分布，初步探讨了广州地区光化学污染来源。     

区域大气环境质量变化趋势研究

本文研究了城市及其开发区域大气环境质量变化趋势的计算方法，并对一城市开发区进行了实例研究，应用本文的方法可以对城市及其开发区进行多点源和的影响下大气环境质量模拟。预测，评价与规划。     

城市交通与机动车排放控制

论述了随着城市机动车保有量的急剧增长,机动车排放污染物对城市大气环境的影响也越来越大。分析了城市机动车排放污染的状况及影响因素,特别重点讨论了机动车车型和汽车城市道路运行工况对机动车排放污染物的影响。为了改善城市大气环境,推动城市全面、协调、可持续发展,提出了若干措施,供城市规划、城市交通管理部门参考。     

城市大气环境监测优化布点模糊优选模型及应用实例

文章根据城市大气环境监测优化布点的模糊性，提出了一种模糊环境条件下的模糊聚类与模糊识别理论模型，并且在山东省肥城等市成功应用。结合统计方法确定出的大气监测优化点位，不但具有代表性和整体性，而且具有较高的分辨率，能快速准确地、最大范围地反映出该区域的环境空气质量状况、大气污染扩散规律、污染源分布特点、污染气象及地理位置特征，为环境管理和政府决策提供可靠依据。     

城市化对北京霾日数影响统计分析

近年来,随着超大城市/城市群大气灰霾等复合污染加剧,引起人们对区域生态环境与及公共健康问题越来越多的关注。应用北京地区1980—2012年气候资料及同期城市发展统计指标,统计分析了城、郊区间霾日数的变化特征,并在此基础上探讨了北京城市化及局地气候差异对霾日数的影响。分析表明：北京城区霾日数要明显多于郊区,在2007年以前城、郊区站点均有相似的波动增长趋势,但城区站霾日数增加速率（约21 d/10 a）要远大于郊区站（约7.2 d/10 a）;北京各地霾日数与主要城市发展指数之间的相关系数均超过0.001显著性水平,随着城市化而迅速增加的能源消耗和机动车尾气排放是导致北京地区灰霾天气逐渐增多的主要污染源,污染源的不均匀分布是导致城、郊霾日数差异的主要因素。分析还发现,城市化导致的区域气候差异对局地灰霾亦有较明显的影响。伴随着城市化的快速发展,城、郊区气候差异逐渐变大,城市下垫面粗糙度增加导致近地面层风速减小。大城市热岛效应背景下,更容易出现较厚的逆温层,这将阻碍空气垂直方向的对流输送。此外,城区气温持续上升,相对湿度下降,平均风速减小,小风频率增加,也会阻碍空气的水平流通,使得城市排放颗粒污染物的扩散难以扩散,有利于霾日增加。这表明北京地区城市气候效应对区域生态环境具有不可忽视的影响。     

城市生态气象监测评估初步研究与实践——以北京为例

气象条件作为影响生态系统最活跃、最直接的驱动因子,影响着生态系统的质量和人类生存的环境,关系着生态保护和建设的成果,而城市生态系统具有与其他系统不一样的气候特征,目前还未形成一套有关城市的生态气象监测评估方法。基于生态气象学理论,分别从城市气候环境、与气候相关的陆表环境、大气环境、人居环境以及城市高影响天气气候事件等5个方面选择不同的要素和指标开展了城市生态气象监测评估初步研究,并以北京为例,利用2018年国家和区域自动气象站资料、大气成分观测资料、2002—2018年MODIS卫星资料、Landsat及环境一号卫星资料,开展了2018年北京城市生态气象监测评估。监测评估显示,(1)2018年北京城市“热岛”和“干岛”气候特征明显,并在北京二环与五环之间存在一个“冂”形风速低值区。(2)2018年北京陆表生态环境、大气环境、人居环境进一步好转:其中植被覆盖度达61.6%,创2002年以来新高,气象条件贡献率达50%,生态涵养区植被生态质量处于正常偏好的面积比例达93.2%;中心城区陆表温度为2011年以来最低值;重要水源地密云水库、官厅水库水体面积均为2000年以来最大值;气溶胶光学厚度、霾日数、大气静稳指数分别较过去4年平均值下降14%、31%和8%,大气扩散条件偏好,对霾日减少贡献率达21%,外地污染传输对PM2.5贡献达到53%;城市生态冷源较2013年明显增加,城市“热岛”得到缓解。(3)历史罕见的夏季高温闷热、冬季阶段低温、极端强降水以及持续无降水等高影响天气气候事件给城市安全运行和生态环境带来不利影响。综合评估表明2018年北京气象条件总体利于陆表生态环境改善,有利的气候条件提高了生态环境的质量,但城市生态质量仍面临着极端天气气候事件、城市热岛、低风速以及外来大气污染输送等风险。     

城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究

利用一个耦合了城市冠层模式（UCM）的区域数值模拟系统（WRF／NCAR）,引入由LandsatTM提取的京津冀区域30m分辨率下垫面GIS数据集代替美国USGS地表分类数据,对2009年6月24—25日出现在北京地区的一次超过40℃极端高温天气过程进行了高分辨率数值模拟,用以考察WRF／UCM系统对北京“城市热岛”及城市高温天气的模拟效果,并分析了城市化对北京地区城市高温和地表能量平衡的影响及其日变化特征。结果表明：采用精细化下垫面分类数据集后能更好地模拟出主要高温区的分布特征,并能较好再现夜间的“城市热岛”效应。城市化发展对近地层气温的影响主要表现在会促使城区及其下风向近郊区气温的升高,增幅可达0．5～2℃,这与城市热岛及其下游效应有关。城市下垫面的高粗糙度对近地层风速表现出明显的阻挡效应,表现在模拟的10m风场减弱明显。考虑了城市下垫面属性的敏感性试验更好地再现了城区温度的日变化,其模拟的日间最高温度与实际观测值更为接近,也较好地模拟出了城区具有较高最低温度的特征。通过城区与郊区能量平衡过程差异的分析表明,城市化可以显著改变能量平衡中各项所占的比重。地表对近地层大气热量输送过程的变化表明随着城市下垫面的日愈扩大,会显著增强白天地表对大气的向上感热输送,增大城区日间出现高温的可能。夜间,模式反映出地表能量收入来自土壤热通量的向上输送,同样由于城区的潜热通量小,收入的能量仍主要以感热形式加热大气,夜间城区具有较高的最低温度并表现出较强的热岛特征,主要与夜间感热加热的持续相关。     

Urban fractionation of polycyclic aromatic hydrocarbons from Dalian soils

This report evidences the fractionation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from urban to rural areas, and a higher contribution of coal and wood combustion in rural areas. PAHs are persistent semi-volatile organic pollutants in the environment. PAHs originate from the incompleted combustion of fossil fuel and biomass. Cities are usually considered as primary sources of PAHs. Due to different types and loads of fuel consumption in various functional areas of a city, the levels and composition profiles of PAHs are expected to be different. We, therefore, studied the mechanisms ruling PAH distributions in soils from a major Chinese city. Seventeen soil samples were collected in urban traffic areas, residential and park areas, suburban areas and rural areas of Dalian, northeastern China. PAHs were analyzed using a high-performance liquid chromatography. The composition profiles and seasonal variation of PAHs were investigated. Results show that the proportions of low-weight molecular PAHs to total PAHs increased with urban-suburban-rural gradient. This trend is explained by the “urban fractionation” of PAHs. Furthermore, the spring/autumn ratios of PAH concentrations were higher than 1. Specifically, the spring/autumn ratio was 1.79 for two ring PAHs, 1.42 for three ring PAHs, and lower than 1.20 for five and six ring PAHs. The spring/autumn ratios of phenanthrene were higher than 1 and increased with increasing distance from the urban areas. The results imply that the contribution of coal and wood combustion PAHs increases with the urban-suburban-rural gradient.     

广州市区大气污染特征与影响因子分析

以2000—2004年广州市国控测点的空气环境质量自动监测结果为基础数据,以我国《大气环境质量标准》的日平均质量浓度二级标准为依据计算广州市2000—2004年的各大气污染物的指数及污染负荷率,阐明广州市区主要大气污染物SO2、NO2、PM10、CO的地域分布特征、季节变化特征、年际变化特征以及由于大气中的酸性物质而形成的酸雨的变化特征并提出研究对策。结果表明:各污染物质量浓度存在明显的季节变化规律,除SO2春夏秋季污染最严重,其余几项污染程度由高到低的顺序均为冬季,春季,秋季,夏季。近5年来空气中的一氧化碳呈显著下降趋势,但二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物则呈显著上升趋势,综合污染指数也呈明显上升趋势;酸雨频率呈不显著上升且夏秋季污染大于春冬两季。广州市大气污染分布规律与风向频率以北和东北偏北方向较大,东和东南方向次之的分布基本一致。     

北京市秋季大气颗粒物的污染特征研究

大气颗粒物是造成城市空气污染的重要原因之一,并已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染。为了分析北京市大气细颗粒物的污染水平及其影响因素,以大气中的PM10和PM2.5为研究对象,于2005年秋季在北京市设立了9个采样点进行采样监测,通过对所采集到的PM10和PM2.5质量浓度的对比来分析大气颗粒物的空间分布和时间变化特征,并建立起PM10和PM2.5质量浓度与风力、温度、湿度等气象条件的对应关系来分析各种气象因素对大气细颗粒物污染水平的影响。结果表明:北京市不同区域的PM10和PM2.5的质量浓度差异较大,同时,值得注意的是通过对同一地点同一采样时间大气颗粒物质量浓度的对比发现PM2.5质量浓度的空间分布并不完全同于PM10,这主要是与采样点所处的环境中不同污染源影响的强弱有关;气象条件稳定时,PM10和PM2.5质量浓度的日变化表现出一定的规律性,这种时间变化的特征主要取决于所在环境中排放的污染物变化情况;气象条件是影响PM10和PM2.5污染程度的重要因素,在一定的范围内,颗粒物质量浓度随着温度的上升而下降,随着相对湿度的升高而增大,随着风力的增强而减小。     

人发铅、锌含量的研究

从山西省临汾市及其效区，收集了1518份健康人的头发样品（年龄从新生儿到70岁），用原子吸收光谱法测定其锌（Zn)和铅（Pb）的含量，结果表明：女性头发中锌的含量高于男性，而男性头发中铅的含量高于女性，从婴儿组（＜1岁）到青春发育组（15－19岁），发锌含量随着年龄的增长而增加，从青春发育组到老年组（61－70岁），发锌含量随着年龄的增长而降低，新生儿头发中含铅量量低，从新生儿到幼儿期91－2岁），发铅含量随着年龄的增长而增加，从幼儿期开始，随着年龄增长，发铅含量不断下降，这些结果意味着，人体中铅与锌可能是相互拮抗的，结果还表明，城市居民（除新生儿外）的发铅含量高于郊区居民的发铅含量，然而，城市和郊区居民的发锌含量未见差异。     

Physical modeling of complex airflows developing above rural terrains

The rural atmospheric boundary layer (ABL) flow was reproduced in a wind tunnel at three different simulation length scales to investigate possible effects of the simulation length scale on flow characteristics. Performance of truncated vortex generators developed for part-depth ABL wind-tunnel simulations was tested in rural terrain exposure against the full-size Counihan vortex generators. A procedure to design the ABL developing above rural type terrain has been described. The 1:395 and 1:236 simulations were created as full-depth simulations, i.e., wind characteristics throughout an entire ABL were reproduced in the wind tunnel. The 1:208 simulation was a part-depth simulation, i.e., only a lower 70% of the ABL was experimentally modelled. The projected scaled-up ABL thicknesses are 395, 354, and 416 m full-scale in the 1:395, 1:236, and 1:208 simulations, respectively. Experimental results show similar trends in all three configurations not depending on the simulation length scale factor. This clearly indicates a possibility to physically, in the wind tunnel, reproduce the same rural atmospheric airflows at different simulation length scales.     

Ökotoxikologische Bioindikation

Atmospheric heavy metals, (Pb, Cd, Cu, Zn), PAHs, and PCBs, depositions were monitored in scots pine needles during a monitoring network programme (Monitoring Programme Natural Budget Berlin and Environs) in 1991 in the city of Berlin, and the surrounding rural areas of Brandenburg (Germany). The total area of the network covered 3,000 km². The passive monitoring technique is based on the fact that the concentrations of heavy metals, PAH’s and PCB’s in the needles are closely correlated to atmospheric depositions/emissions. The objectives of the project were to characterize qualitatively and quantitatively the regional atmospheric deposition patterns of heavy metals, PAH’s and PCB’s in rural and polluted urban areas of Berlin and Brandenburg. The indication of the locations which could be characterized as heavy metals, PAH and PCB pollution sources was also targetted in this investigation. After conclusion, comparison with similar studies conducted in different parts of Germany and Europe would be possible. The regional background deposition levels showed different distribution patterns. The lead and PAH concentrations in the pine needles were closely correlated to the locations of combustion sources petrol, oil, brown coal and heavy traffic activities. The PCB and cadmium concentration levels in the pine needles represented a more ubiquitous distribution pattern.     

Characterization and source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air (Tehran,Iran)

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous in the urban atmosphere and the atmospheric pollutants to be identified as the most suspected carcinogens. In early measurements of urban PAH concentrations in Tehran area, the correlation between concentrations of different species indicated that automobiles were the predominant source of emission of PAHs in this city. From the diagnostic ratios, the results indicated that PAHs in the ambient air in Tehran originate primarily from diesel and gasoline engines, but contribution of the related diesel emission is apparently higher, or dominant, at the sampling sites and therefore considered as the major emission of PAHs in the ambient air.