在线单颗粒气溶胶质谱SPAMS对细颗粒物中主要组分提取方法的研究

在对美国气溶胶飞行时间质谱仪(aerosol time-of-flight mass spectrometer,ATOFMS)和中国单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)前期研究调研的基础上,总结并比较了国内外飞行时间质谱(time-of-flight mass spectrometry,TOF-MS)研究中含硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳(OC)和元素碳(EC)等5种主要组分颗粒的典型提取条件.结合SPAMS单颗粒谱图的特点,本研究通过限定示踪离子,对5种主要组分的提取方法进行改进,提出了新的SPAMS组分示踪离子提取方法.以北京市2013年1月SPAMS实测数据为例,对不同提取方法的结果进行对比分析.并将本研究方法 SPAMS主要组分结果与离线滤膜样品的实验数据进行对比,验证了本研究所提出的优化方案的合理性.同时指出SPAMS在未来的应用研究中需考虑的因素及进一步深入的研究方向.     

宁波人为源VOC清单及重点工业行业贡献分析

宁波是我国华东地区的重要工业城市,也是长江三角洲南翼的经济中心.近年来,宁波工业活动的VOC排放及其对空气质量和人体健康的不利影响越来越受到关注.通过收集宁波市各类VOC人为源的活动水平数据,采用"自下而上"的估算方法,建立了宁波地区2010年人为源VOC的排放清单,并进一步分析了宁波市排放VOC的重点工业行业及其贡献大小.研究结果表明,宁波市2010年人为源的VOC排放总量为17.6万t,其中工业源、机动车排放源和居民源是宁波市人为排放VOC的主要来源,分别占总排放量的62.0%、17.2%和15.5%.而在工业源中,合成材料制造业、精炼石油产品制造业是宁波市两个重点VOC排放工业行业,其排放量分别占宁波VOC总量的18.6%和13.1%,反映出石油化工企业对宁波市VOC排放的影响程度.     

基于“评价-模拟-优化”的流域环境经济决策模型研究

流域管理是一个具有经济、社会与水环境等多维发展目标的复杂系统,不同目标之间存在复杂的非线性响应关系,如何模拟、协调、优化各种目标,是长期制约流域环境经济优化决策的关键技术瓶颈之一.当前在构建流域模型时往往缺乏全局性和系统性的考虑,采用线性单向建模思路,忽略了流域环境经济问题的复杂性、综合性和整体性,难以实现最优决策.针对这一不足,结合现有流域模型的建模经验与流域量化管理的需求,从系统优化发展的角度出发,基于环境经济协调度模型、系统动力学模拟模型和Powell优化模型提出了流域环境经济优化决策模型(简称ASO模型).该模型弥补了现有流域模型仅能在概念上描述因果反馈关系的不足,在数值模型上实现流域经济-社会-水环境各子系统中反馈回路的闭合,提供了一种对流域系统复杂反馈关系的模拟方法.最后,基于该模型对抚仙湖流域进行了案例研究.     

长三角地区农田肥料总氮地表流失率和流失负荷估算

以长江三角洲为研究区域,利用2002年以来公开发表的文献中188组农田总氮(TN)地表径流试验样本,基于Bayesian递归回归树模型建立了长三角地区农田肥料部分(不包括土壤本底含量)总氮流失估算模型.同时,在ArcGIS平台上,估算了2008年长三角地区"三省一市"(上海、江苏、浙江与安徽)1 km×1 km农田肥料总氮地表流失率和流失负荷.结果表明:基于长三角地区化肥施用量、年降雨量、土地利用现状与水系等数据构建的长三角地区农田肥料TN地表流失率估算模型是有效的,模型校准和验证R2分别达到0.820和0.744,模拟结果相对可靠.长三角地区农田TN流失率具有显著的空间分异性,其中位值为3.36%(R50为3.09%~3.63%),主要影响因素为降雨量、土壤有机质含量、土壤粘粒比重、施N量等;相应地,2008年流失负荷为88.1 Gg·a-1(71.9~104.4 Gg·a-1,以N计).TN流失率较高的区域集中在淮河北部及江苏东部沿海区域,流失负荷贡献最大的市依次为盐城、徐州、阜阳、亳州,共占研究区域农田肥料TN流失负荷的41%.     

滇池水质时间序列变化趋势识别及特征分析

应用STL(Seasonal-Trend Decomposition using LOESS)方法对1998—2010年滇池外海8个监测站点、10个水质指标的时间序列数据进行递归迭代,分解出低频率的趋势项、高频率的周期项及随机残差项.在此基础上计算稳态变化指数(RSI),对水质趋势的时、空变化特征进行识别和判定.结果表明,在分析的13年间,滇池外海8个监测站点各指标变化趋势总体一致;BOD5总体呈下降趋势,高锰酸盐指数(COD Mn)总体趋势显著上升,说明有机物可生化性下降;富营养化状态加剧,总氮(TN)总体趋势上升,并逐渐成为藻类的限制性营养盐,总磷(TP)浓度为劣V类,氨氮在氮元素形态中的主导地位正逐渐降低.研究结果表明,"十二五"期间滇池应重点控制氮磷、兼顾有机物污染.     

京津冀一体化与区域空气质量管理

大气污染具有区域性与公共性的特征,并从传统煤烟型污染转变为煤烟型和机动车尾气的复合型大气污染,京津冀一体化为区域大气污染联防联控提供契机,同时,区域空气质量的改善与环境管理也有助于区域社会经济一体化的良性发展。文章指出应出重拳强化污染防治,坚决向污染宣战,同时在京津冀区域大气污染防控中强调绿色善治,实现区域污染控制社会成本最小化、减排责任公平化、控制标准一体化、发展权益均等化的区域大气污染治理合作机制。京津冀空气质量管理需构建基于科学认知基础上的多方参与决策的区域整体大气污染控制战略与规划,践行区域"受益者支付/补偿"原则,建立区域基金或者区域财政转移支付激励经济合作、促进区域共赢。     

垃圾衍生燃料焚烧时重金属在气固两态的分布特性

采用自制的实验装置,将垃圾衍生燃料(RDF)在500~900℃焚烧温度下持续加热60 min后,垃圾RDF中的Hg几乎全部挥发到气相中。随着焚烧温度的升高,6种重金属在气相中的浓度显著增加,在残渣中的浓度显著减少。添加5%的氯可使8种重金属元素在气相中的浓度极显著增加,重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd、Hg在残渣中的含量都极显著减少,当有机氯含量增加到一定程度时,难挥发重金属Ni、Cr在气相中的浓度比对照增加了30%左右,添加5%与10%PVC相比,差异不显著。垃圾中水分增加时,Pb、Zn在气相中的浓度减小和在残渣中的增加略明显,但水分变化对Cu的影响较小,而对Hg、Cd、Ni、Cr几乎没有影响。     

基于DPSIR模型的环境友好型社会评价指标体系构建

为评价区域环境友好型社会建设程度,采用DPSIR概念模型,构建起包涵5大类因子指标的评价体系。此体系评价重点在于社会子系统发展对社会所造成的资源、环境、生态压力,居民生活环境状态的改变和在社会结构与居民生活的影响,以及所导致的各项政策响应。并以沈阳市浑南新区为例,选取了包括科技技术贡献率、生态用地比例、公众对生活环境满意度在内的44项指标,构建起针对浑南新区的评价指标体系,可对浑南新区的环境友好型社会建设以及管理决策起到辅助支撑作用。     

基于GIS和L-THIA模型的深圳市观澜河流域非点源污染负荷变化分析

为探明深圳市观澜河流域在快速城市化过程中伴随土地利用变化的非点源污染负荷变化,基于GIS平台,运用L-THIA模型,通过校正其内设参数,模拟流域1996～2008年非点源污染负荷的空间分布及其变化.结果表明,1996～2008年的城市化过程中,TN、TP、COD这3种污染物的负荷总量都有大幅度的增长,其中TP变化最大,在13 a中增加了62.78%,TN和COD分别增加了59.73%和55.40%,TN、TP和COD等污染物高值区面积的空间分布变化在大趋势上基本一致,都是沿河道和主要交通干线向外围逐步扩张,最后连接成片;而SS的负荷总量却下降了7.59%.建设用地的扩张是非点源污染负荷及空间分布变化的主要因素,SS负荷输出最大的用地类型是水土流失严重的开发用地.以非点源污染负荷空间分布为依据,结合不同土地利用方式,可将观澜河分为4类非点源污染防治区,该结果可为流域非点源污染控制提供科学参考.     

布吉河丰水期总细菌和氨氧化细菌的定性和定量研究

河流中微生物的数量和群落结构能在一定程度上反映水环境状况.氨氧化细菌驱动的硝化作用是氮素转化的主要机制,为了解氮素污染河流中氨氧化细菌的群落组成及数量,采用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和Real-time PCR技术分析了布吉河丰水期不同断面水样中总细菌和氨氧化细菌的群落结构以及数量变化.结果表明,水样中总细菌(16S rRNA)和氨氧化细菌(16S rRNA)数量变化范围分别为4.73×1010～3.90×1011copies.L-1和5.44×106～5.96×108copies.L-1.冗余度分析表明影响微生物数量和群落结构的水环境因子不同:对于总细菌,与其数量显著相关的环境因子是硝氮(P<0.05),与其群落结构显著相关的环境因子是氮素(三氮)和金属(Mn和Zn)(P<0.05);对于氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB),与其数量显著相关的是氨氮和Zn(P<0.05),与其群落组成显著相关的是氨氮、Mn和Zn(P<0.05).测序结果表明在布吉河水样中微生物属于变形菌门(Proteobacterium)的Epsilon-Proteobacteria、Gamma-Proteobacteria、Beta-Proteobacteria和Delta-Proteobacteria这4个纲,氨氧化细菌与Nitrosomonas sp.和Nitrosospira sp.属的细菌相似度较高,且Nitrosospira sp.为优势菌属.由于污染影响,布吉河上游和下游微生物群落结构明显不同.