利用修正的Hargreaves公式计算青海湖流域参考作物潜在腾发量

根据青海湖流域刚察气象站1958—2006年的逐日气象资料,分别采用Penman-Monteith公式和Hargreaves公式对参考作物潜在腾发量进行了计算并对两种方法的计算结果进行了对比分析,发现两种方法的计算结果存在较大差异。为了提高Hargreaves公式在该地区的适用性,引入平均相对湿度因子对Hargreaves公式进行了修正,并利用刚察气象站2007—2012年的逐日气象资料对Hargreaves公式修正式的计算结果进行了验证,发现对Hargreaves公式的修正结果非常好,在青海湖流域可以作为计算参考作物潜在腾发量的一种计算方法而使用。     

春夏转换期青藏高原南侧对流层大气经向温度梯度逆转与亚洲夏季风建立及降水变化的联系

利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)提供的1979—2014年逐日对流层大气再分析资料和美国气候预测中心(CPC)整理的同期逐日格点降水资料,分析了春夏季节转换期间青藏高原南侧对流层大气经向温度梯度逆转时间与亚洲季风建立及降水变化的关系。结果表明,从春到夏高原南侧对流层中上层(600~200 hPa)不同层次经向温度梯度逆转的时间不同,逆转时间最晚的400 hPa温度梯度逆转可作为青藏高原上空整层气柱变暖和亚洲夏季风全面建立的标志。36年的合成分析发现,随着400 hPa温度梯度的逆转,850 hPa上大于6 m·s~(-1)的强西南季风从10°N以南扩大到20°N以北并进入印度中部,东亚地区偏南气流也明显增强北进且在长江中下游形成稳定的辐合区,从而导致南亚和东亚季风区的核心地区降水急剧增加,温度梯度逆转后25天较前25天在印度中部和长江中下游地区的降水量分别增加220 mm和140 mm以上,对应印度季风突然爆发和江淮流域迅速进入梅雨期。     

黄土高原水蚀风蚀交错带不同植被类型下土壤水分动态特征

为掌握黄土高原水蚀风蚀交错带不同植被类型下0~500 cm土壤含水量的时空变化特征及其剖面变异规律,采用定位观测和经典统计学相结合的方法,本文研究了陕西神木六道沟小流域老爷满渠4种不同植被类型(杏树、杨树、沙蒿以及柠条)下的土壤水分状况。结果表明:在气象、地形、地貌、土壤等立地条件基本一致的情况下,同种植被下土壤含水量的变化趋势具有较高一致性,表层(0~40 cm)土壤含水量在雨季显著大于旱季,并且上层土壤水分(0~40 cm)的变异程度大于下层(40~500 cm);不同植被类型间,杏树地土壤含水量在垂向的变化趋势最稳定,杨树地和沙蒿地次之,柠条地最剧烈。不同植被类型下的土壤水分动态特征与剖面分布具有明显差异。     

植物叶蜡正构烷烃分子分布特征与植被类型的关系

<正>构烷烃是自然界中广泛分布的生物标志化合物,其链长及主峰碳常被用来指示古气候和古植被变化。我们测定了贡嘎山、太白山和黄土高原地区65个植物样品叶蜡正构烷烃的分子分布特征,并对1232个木本和草本植物(包括本实验的65个样品)的正构烷烃比值进行统计。研究表明:木本和草本植物正构烷烃中C_(29)和C_(31)含量基本均较高,其相对丰度变化很大,其中木本植物主峰碳为C_(27)或C_(29)的占61.9%,草本植物主峰碳为C_(31)的占65.2%。三元相图分析也表明,木本和草本植物C_(27)、C_(29)和C_(31)的相对丰度重叠部分较大,而以C_(27)、C_(29)和C_(31)为标准对木本和草本植物进行判别分析的准确度为69.5%。研究结果表明C_(27)、C_(29)和C_(31)主峰碳丰度不能作为区分木本和草本植物的有效指标。同样,利用C_(31)/C_(29)或C_(31)/C_(27)也不能够区分木本和草本植物。我们发现以C_(33)/(C_(33)十C_(29))=0.30为标准对木本和草本植物进行判别分析的准确度为81.5%,而以C_(33)/(C_(33)+C_(27))=0.20为标准对灌木和草本植物进行判别分析的准确度为85.7%,表明某些正构烷烃比值可能具有区分木本和草本植物的潜力,但结合1232个木本和草本植物数据统计发现,正构烷烃比值不能有效区分木本和草本植物。因此,应谨慎利用正构烷烃主峰碳及比值进行植被恢复,这可能为古气候和古植被重建提供必要的参考。     

大气颗粒物中类腐殖酸的研究进展

类腐殖酸(HULIS)是一类广泛存在于云、雾、雨水和大气气溶胶颗粒中的大分子有机物.HULIS既可通过吸收和散射太阳辐射直接影响大气热平衡,又能参与云凝结核的形成间接影响全球气候,加之其重要的环境和健康效应,近年来引起科学界的广泛关注.本文综述了大气颗粒物中类腐殖酸的研究成果,主要包括HULIS的分离、提取和分析方法,HULIS的主要理化性质、浓度和季节变化,以及HULIS的来源和国内外研究现状,并对该领域的研究前景进行了分析和展望.     

基于两种样品前处理方法对比研究小冬克玛底冰川雪坑中痕量元素

通过对唐古拉山小冬克玛底冰川雪坑中非季风季节沉积的雪样分别进行酸化处理和消解处理后,利用高分辨扇形磁场等离子体质谱仪(ICP-SFMS)测试了样品中19种痕量元素(Ba、U、Sr、Rb、Tl、Mo、Cs、Pb、Sb、V、Cr、Mn、Fe、Co、Al、Cu、Ti、Li、As)的酸化浓度和总浓度.研究结果表明,痕量元素浓度的变化范围较大,元素Al的最大/最小浓度比为326(酸化浓度)和465(总浓度),元素Pb相应比值为27和48.雪冰中痕量元素的总浓度一般大于该元素的酸化浓度,其中,元素Pb、Fe、Sb、Ba、Al、Ti的酸化浓度占总浓度的平均比值分别为91%、76%、60%、52%、33%和21%.一般地,样品中不溶微粒含量越大,酸化浓度占总浓度的比值越小;不溶微粒含量越小,则相反.对痕量元素的富集系数(EF)分析表明,各元素总浓度EF均值小于酸化浓度EF均值,揭示了用酸化浓度计算EF存在对痕量元素人为来源影响的高估.人类排放是小冬克玛底冰川中痕量元素的来源之一,对于元素Mo和Sb,人类排放估计是主要来源.利用后向轨迹模型模拟出小冬克玛底冰川雪冰中痕量元素在非季风季节主要来源于青藏高原西部及中亚中东地区.     

Fenton法和类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸

本文对Fenton法与类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinic acid,DPAA)进行了研究.考察了H2O2投加量和催化剂种类(Fe2+/Fe3+)对红壤及黑土中DPAA降解效果的影响,并采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS/MS)对降解中间产物进行了初步鉴定.结果显示,针对红壤与黑土分别采用类Fenton法与Fenton法,在H2O2投加浓度为1 mol·L-1,含铁催化剂浓度为0.25 mol·L-1,土水比为1∶3,反应时间为1h的条件下,红壤及黑土中DPAA的降解率均可达到65%以上.HPLC-MS/MS的分析结果表明,DPAA可脱苯环形成降解产物苯砷酸(phenylarsinic acid,PAA),而PAA进一步氧化生成无机砷,这可能是Fenton/类Fenton法降解DPAA的途径之一.     

药品和个人护理用品在固体基底中的检测方法和分布现状

药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)在环境中广泛存在,威胁生态环境和人类健康,受到越来越多的关注.本文综述了固体基底中PPCPs的检测方法,总结了国内外污泥、土壤、沉积物等基底中PPCPs的污染现状,并对PPCPs的进一步研究进行了展望.结果表明,PPCPs的检测方法朝多样化和趋优化的方向发展.污泥样品中PPCPs种类多、浓度高(μg·kg-1—mg·kg-1),土壤和沉积物中虽然浓度不高,但是总量不可小觑.目前,固体基底中的PPCPs还需要更全面和更广泛的研究.     

被动加标在水生生态风险评价中的应用——以多氯联苯分配系数的测定为例

准确的水生生态风险评价需要可靠的毒性数据,而其获取要求在一定时间范围内,水体中污染物的浓度保持恒定。对疏水性有机污染物进行水体生物毒性测试时,通常采用有机溶剂加标,然而该方式可能因为污染物的挥发和降解、容器壁吸附、生物摄取等问题,水体中污染物浓度持续下降,导致污染物的浓度-效应关系难以明确。近期为了克服这些问题,被动加标用于替代溶剂加标,通过污染物在加标体系中平衡分配来维持精确和恒定的水体浓度,同时还可通过测定加标聚合物中污染物的浓度来监测水体浓度。首先介绍了被动加标方法及其材料选择,讨论了该方法在生态风险评价中的主要应用,包括分配系数的测定、体外细胞测试、体内生物积累及毒性测试,以及沉积物毒性评价等。然后,以测定代表污染物多氯联苯在聚二甲基硅氧烷与水间的分配系数为例,详细说明被动加标的操作流程。最后,讨论了被动加标方法的优缺点,并对其在水生生态风险中的应用前景进行了展望。     

我国城市冬季PM2.5空间特征及其人为影响因子

以我国114个城市冬季(2013年12月-2014年2月)公布的PM25数据为基础,结合其他相关数据,运用空间自相关分析、克里格插值法和逐步回归分析法,研究我国冬季PM2.5浓度空间分布差异及其影响因素.结果显示,研究期间PM2.5在空间分布上具有高值集聚、低值集聚和高值邻域的低值集聚的变化特征,全局自相关系数Moran's I为0.27.PM2.5浓度分布由北到南、从内陆到沿海具有先升高后逐渐降低的变化趋势,高浓度区域主要集中在华北平原、长江中下游平原和陕西关中平原等地区,这些区域的冬季PM2.5平均质量浓度都达到150 μg·m-3以上,最高达250 μg·m-3.多因子逐步回归分析结果表明,人为活动对我国高浓度PM25(＞150μg·m-3)分布影响显著,对低浓度PM2.5(≤75μg·m-3)分布影响不显著.市辖区人口密度和第二产业GDP是显著影响我国高浓度PM2.5分布的主要人为影响因子.市辖区建成区面积、全市年末总人口和市辖区道路面积等是影响我国城市间PM2.5浓度分布差异的主要人为影响因子.