基于质子转移反应质谱(PTR-MS)对北方冬季大气氨的观测研究

氨是大气中广泛存在的碱性气体,已有的研究表明,氨能够参与包括硫酸/水体系的三元成核过程,进而促进新粒子的形成;同时,氨也是大气二次有机气溶胶（SOA）的重要前体物,对二次有机气溶胶的形成具有不可忽视的影响.了解大气中氨的污染情况,实现对大气中氨的高时间分辨率的在线观测,对于研究大气中氨的时空分布及来源解析,进而加深对气溶胶生成机理及气溶胶在大气辐射平衡与气候变化中作用的认识有重要意义.本研究使用一台自主搭建的质子转移反应质谱仪（PTR-MS）,以丙酮作为反应试剂,由电晕放电离子源产生质子化的丙酮反应试剂离子（（C₃H₆O）_nH⁺）（n=1,2）,与大气中的气态氨及其他碱性气体发生质子转移反应后进行质谱检测.丙酮（C₃H₆O）相较于水（H₂O）和乙醇（C₂H₅OH）,具有更高的质子亲和力（PA=194.1 kcal·mol^-1）,对PA较高的碱基化合物的选择性更好,可减少其他物质对四极杆质谱检测结果的影响.本研究在2017年11月9日—2018年1月10日和2018年11月12日—2019年1月2日华北地区气溶胶生成机理综合研究联合外场观测期间,将PTR-MS部署于山东省德州市平原县气象局观测场内,对大气中的氨气进行实时在线观测.结果表明,两次观测的气态氨平均值分别为（5.89±5.27）ppbv和（2.65±2.41）ppbv,均呈现出一个明显的日变化规律,即上午6：00—7：00出现峰值,随后逐渐下降,在下午大约15：00浓度达到最低值,随后上升.结合正交矩阵因子分解法（Positive Matrix Factorization,PMF）模型对当地近地面大气中氨气进行初步的来源分析,发现当地大气中氨气的来源主要是周边农村在冬季大量使用生物质燃料燃烧取暖造成的生活排放和当地交通源排放.两次冬季观测中当地农村取暖等生活排放分别占到66.0%和55.0%;交通排放在两次观测中分别占到27.0%和36.8%;农田土壤释放、畜牧养殖排放和工业排放等其他来源占比较低,分别是6.2%和7.5%;外部传输来源只占到很少一部分,分别是0.8%和0.7%.2018年的冬季观测相较于2017年,氨气浓度总体出现下降,主要来源还是以当地农村冬季生活和取暖燃烧排放为主,但通过相关政策管控,这一污染来源得到改善.     

模拟酸雨对福州平原水稻田土壤化学结合态有机碳含量的影响

为阐明酸雨对水稻田土壤化学结合态有机碳含量的影响,以福州平原水稻田为研究对象,在早稻和晚稻生长期中,设置对照(CK)、模拟pH=2.5、pH=3.5、pH=4.5酸雨处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤化学结合态有机碳含量进行了测定与分析.结果表明,酸雨作用下早、晚稻土壤有机碳(SOC)含量介于13.40～20.17 g·kg~(-1),与土壤全氮(TN)含量显著正相关(p0.01);各处理下早稻田SOC含量均低于晚稻田,且早稻田土壤各处理间SOC含量差异不显著(p0.05),其中,晚稻CK、pH=2.5和pH=3.5处理的SOC含量与早稻差异显著(p0.05),酸雨处理均高于CK(p0.05).早、晚稻土壤Ca-SOC含量介于0.31～0.42 g·kg~(-1),早稻期间pH=2.5处理中Ca-SOC含量与其他处理差异明显(p0.05).早、晚稻土壤Fe(Al)-SOC含量介于2.90～4.64 g·kg~(-1),早稻各处理间差异不显著(p0.05),而晚稻各处理间差异显著(p0.05).相比之下,晚稻残渣态-SOC含量显著高于早稻(p0.05),酸雨处理显著高于CK(p0.05),且pH=2.5处理含量最高,均值为(15.21±0.37) g·kg~(-1),而早稻各处理残渣态-SOC含量差异不显著(p0.05).此外,早、晚稻SOC与Fe(Al)-SOC、残渣态-SOC之间均具有显著正相关关系(p0.01),早稻残渣态-SOC、晚稻Fe(Al)-SOC与土壤TN显著正相关(p0.01).综上所述,酸雨通过提高晚稻SOC和Fe(Al)-SOC含量,进而增强土壤碳库稳定性,促进有机碳的积累.     

基于统计-FloodArea模型的平原水网区致灾临界雨量研究

论文基于江苏老濉河流域降水、水位和流量观测数据,利用统计-FloodArea模型相结合的方法计算了平原水网区致灾临界雨量。从水位变幅角度构建了流域不同时段累计面雨量-洪水涨幅统计模型,并计算出致灾临界雨量。在修订河道高程的基础上,利用FloodArea模型模拟典型暴雨洪涝事件的动态淹没过程,建立不同时段累计面雨量与模拟水位涨幅之间的幂函数关系,计算出另一组致灾临界雨量。对比发现两组致灾临界雨量基本一致,24 h三个等级致灾临界雨量对应泗洪气象站167 a、17 a和2 a一遇降水量。统计模型能较好地捕捉短时降水与洪水涨幅的关系,FloodArea模型则更好地反映了长历时暴雨洪涝事件的雨洪关系,整合两种方法,可得到更科学的平原水网区暴雨洪涝致灾临界雨量。     

淮北平原太阳总辐射的估算及时空特征分析

利用合肥、固始辐射站太阳总辐射资料和淮北平原境内6个气象站气象观测资料，基于ngstrm模型推算出淮北平原1959~2015年太阳总辐射。应用线性倾向率和Kriging空间插值法分析地区57 a来太阳总辐射趋势变化及空间分布特征，综合采用累计距平、Mann-Kendall检验以及滑动T检验法以准确判断太阳总辐射突变年份，同时结合Morlet小波进行太阳总辐射的周期变化分析。结果表明：全年与四季，淮北平原太阳总辐射均呈现出北部辐射强，南部弱的分布差异，年太阳总辐射变化范围为 4 600~5 020 MJ·m-2，南北间年辐射平均差值为200~400 MJ·m-2；趋势与突变呈现东西分布差异，淮北平原西部太阳总辐射57 a来的减少趋势明显，均通过0.01水平的显著性检验，夏季辐射减少幅度最大。太阳总辐射的减少突变主要集中在平原西部于1980年前后发生，且突变均至少通过0.05水平的显著性检验；平原东部辐射变化幅度较小，只有夏季辐射呈显著减少趋势，其他时间段变化不显著，东部代表区域宿州在全年和四季均无突变发生；淮北平原全区存在29 a的第一主周期以及17 a的第二主周期，西部地区以27～30 a的长周期振荡为主，东部地区以9~17 a 中长周期振荡为主，西部周期振荡强度高于东部。总体淮北平原北部地区太阳总辐射资源丰富且稳定。分析表明，日照百分率的下降是导致太阳总辐射减少的主要气象因素，日照百分率还随着风速的降低而减少。 关键词： 太阳总辐射; 趋势系数; 突变点；小波分析；淮北平原     

甬江流域河网水利计算模型研究及应用

针对平原感潮河网的水文和水力学特性,结合甬江流域实际,建立了平原河网水利计算混合模型,采用Preissmann四点隐式格式,合理选定权重系数,并运用河网最优节点编码法的3级解法进行求解;利用2000年桑美台风暴雨洪水对模型进行验证计算,结果表明模型是可靠适用的.考虑不同重现期暴雨和潮位的组合情况,采用研究建立的河网水利计算模型对规划防洪工程全面实施后甬江流域河网节点水位进行了合理计算.     

数学规划在水网络优化设计中的应用进展

综述了数学规划在连续过程水网络优化设计中的应用进展。分析了树搜索、线性规划、非线性规划、混合整数非线性规划、基于数学规划的复合方法等方法设计水网络的特点、求解策略及应用情况，探讨了模型求解的优化算法。     

数字

558件 环境保护部有关负责人9日向媒体通报，2013年2月下旬至3月，环境保护部组织北京、天津、河北、山西、山东、河南六省（市）环保厅（局），全面排查华北平原地区工业企业废水排放去向和污染物达标排放情况，查处污染地下水的环境违法行为。这位负责人说，环保部门检查涉水排污企业25875家，查处各类环境违法行为558件。     

浙江温黄平原地下水控采后地面沉降效应分析

通过收集整理相关检测数据,分析浙江温黄平原地下水控采后的地面沉降特征及发展趋势。结果表明,随地下水大幅减采,地下水位回升明显,地面沉降同步快速减缓,由区域性沉降转变为局部工程性沉降,认为工程性沉降监测防治是今后温黄平原地面沉降防治工作的重点。     

Arsenic fractionation and contamination assessment in sediments of thirteen lakes from the East Plain and Yungui Plateau Ecoregions, China

Arsenic（As） fractions in the sediments of seven lakes from East Plain Ecoregion and six lakes from Yungui Plateau Ecoregion, China, were investigated. Results indicated that the total As concentrations in sediment samples of lakes of the East Plain Lake Ecoregion are higher than those of Yungui Plateau Lake Ecoregion. Residual As is the main fraction in sediment samples of lakes from both ecoregions, followed by reducible As and soluble or oxidizable As. The total As is correlated to oxidizable As and residual As in sediment samples from both lake ecoregions. As distribution in sediment samples of lakes of the East Plain Ecoregion appears to be affected by human activity, while the As origin mainly comes from natural sources in sediment samples of lakes in the Yungui Plateau Ecoregion. The potential ecological risk index and geoaccumulation index values suggest ＂low to moderate＂ risk degree and ＂unpolluted to moderately polluted＂ for As in the studied lake sediments.     

秦皇岛洋-戴河滨海平原海水入侵过程水文化学识别

为了查明洋-戴河滨海平原地下水咸化的主要因素和海水入侵机理,本文采集了不同类型水样(河水、浅层淡水、微咸水、雨水、海水和深层水),通过对该地区不同水体的水化学特征、离子比、吉布斯图、氚氧同位素组成以及矿物相平衡状态进行分析,研究了洋-戴河滨海平原海水入侵区不同水体的水文地球化学作用过程。结果表明:洋-戴河滨海平原河水和浅层淡水的演化主要以岩土风化-溶滤作用为主,在此过程中也受到了蒸发浓缩作用的影响;微咸水的形成主要受浅层淡水与海水的混合作用和浅层淡水的蒸发浓缩作用控制;局地地下水咸化可能受到了深部地下热水的溢流补给(Q06水样),部分深层地下水也受到了海水混入(Q35水样);基于海水的混入比例和矿物饱和指数SI分析,揭示了浅层淡水与海水的混合作用过程中最高海水混入比例为4.35%,期间主要发生了Ca、Na离子交换;不同水体中,方解石、白云石基本处于饱和状态,石膏、无水石膏和岩盐均未达到饱和状态。