春、冬季长江口颗粒有机碳的时空分布及输运特征

根据2012年2月(冬季)、5月(春季)对长江口2个航次的调查数据,分析了春、冬季长江口颗粒有机碳(POC)的时空分布及影响因素,并探讨其输运特征.结果表明:2012年春季长江口POC的浓度为0.23~31.61mg/L,均值为2.55mg/L;冬季POC的浓度为0.16~5.82mg/L,均值1.42mg/L.春、冬季POC空间分布整体呈现近岸高远岸低、表层低底层高的特征,最高值均出现在口门附近.POC与悬浮物(TSM)呈极显著线性正相关,而与叶绿素a(Chl a)的相关性均较差,表明陆源输入对长江口POC的分布影响很大;POC/Chl a比值测算表明有机碎屑是调查水域POC的主要来源和存在形式,定量估算结果表明浮游植物生物量对春、冬季长江口POC的贡献分别仅1.26%和0.9%,且浮游植物对POC的贡献分别在TSM小于110mg/L和100mg/L时才能表现出来.春、冬季长江口TSM分别在大于117mg/L和335mg/L时,有机碳入海以颗粒态为主,反之则以溶解态为主.长江输送至河口的悬浮物中POC的百分含量(POC%)在春、冬季分别为0.9%和0.4%.春、冬季长江口最大浑浊带对POC的过滤效率分别达89%和69%,大量POC随泥沙在最大浑浊带发生了沉降.     

降雨过程后北京城区PM2.5日时空变化研究

随着人类环境意识的增强,人们对城市雾霾天气的忧虑与日俱增,PM2.5的时空变化和对人体健康的影响已成为关注的焦点。以往的研究多集中在不同季节或年际的变化,本文通过统计环保局发布的位于北京城区13个逐时浓度监测点降雨前后PM2.5质量浓度,并在城区布设14个采样点昼夜连续监测一次降雨后72 h内PM2.5质量浓度变化情况,研究北京市城区降雨后PM2.5日变化规律及空间分布特征,由此分析降雨对PM2.5日变化规律的影响。同时对比PM2.5与同步气象数据（温度、相对湿度）和交通数据（车辆量、车速）最值频率分布情况,进而对PM2.5日变化特征进行成因分析。随后利用GIS空间分析方法,分析了PM2.5的日空间分布特征。结果表明,降雨对颗粒物的去除作用明显,一次降雨可使PM2.5质量浓度平均下降56.3%。雨后72 h内PM2.5质量浓度均小于60μg·m-3,降雨后1 h内PM2.5质量浓度处于稳定状态,在随后的12 h内PM2.5浓度值都处于下降状态。降雨过程只降低PM2.5的质量浓度值,并不影响其日变化规律。PM2.5的日变化规律以19时为界,表现出明显的昼夜差异。白天的变化规律呈现凹型,夜间的变化规律呈现拱型。PM2.5质量浓度峰值多出现在23时或0时,谷值多出现在下午15时,该特征受气象因素影响较大,受交通源的影响作用不明显。早高峰期间,PM2.5质量浓度变化主要受交通源的影响;晚高峰期间,交通源和气象因素共同影响PM2.5质量浓度。研究区PM2.5日空间分布特征同样存在明显的昼夜差异。白天PM2.5空间分布特征为南部高北部低;PM2.5在夜间的空间分布特征则多表现为四周高、中心低,三环外围区域多为高值区。     

洪泽湖底栖动物群落结构及水质季节变化分析

为阐明洪泽湖底栖动物的群落结构及水质变化状况,采用生物多样性指数法、综合污染指数、CCA分析等方法,对洪泽湖的底栖动物群落结构空间布局及其水质状况进行了季度调查,探究环境因子对底栖动物生长的影响规律。结果表明:(1)底栖动物种类以甲壳纲、多毛纲、双壳纲为主;(2)CPI分析表明,TN、TP是洪泽湖主要的超地表水Ⅲ类水环境标准的项目,入湖过水区域水质污染高于其他区域,且春冬TN超标为主,夏秋TP超标为主;(3)典范对应分析显示,氨氮、透明度、叶绿素a是影响底栖动物分布的主要环境因素。研究表明洪泽湖底栖动物群落组成优势种主导格局显著,生物多样性不高,群落组成和水质状况受过水水体影响极大,生态系统保护和修复需加强对周边水域生态系统的关注,尤其是淮河水系。     

基于人居尺度的中国城市热岛强度时空变化及其驱动因子解析

全球变暖的大背景下城市地表热环境的日趋恶化是全球现代城市共同面临的生态环境问题之一,对城市地区居民的身心健康、空气质量改善以及植被生长发育等诸多方面造成不利影响.本文利用2001~2018年时间序列MODIS地表温度数据产品,基于一致性方法对我国1232个主要城镇人居斑块（面积>10 km²）的热岛强度及其时空变化模式进行了定量测度,并应用随机森林回归模型（RF）试图揭示人类活动、城市形态、地形、植被以及气象因素对我国城市热岛强度的非线性驱动机制.结果表明,在人居尺度上,我国超过90%的城镇存在显著的昼夜热岛现象;昼夜城市热岛强度分别达到（0.75±0.6）℃和（0.81±0.53）℃,且夏季日间热岛强度显著高于冬季,冬夏季节夜间热岛强度差异不大.2001~2018年间我国白天热岛强度呈现逐年轻微下降趋势,而冬季夜间热岛显著增加,在夏季和年均尺度上则无显著变化.在空间分布上,我国东部沿海省份的白天热岛强度显著高于西北和高原省份,而夜间热岛分布模式正好与之相反.RF回归结果表明,城镇的气候背景（年均降雨量）和地理位置（纬度）是我国昼夜城市热岛的最为重要的两个主控因子.此外,缩小城乡绿色植被覆被差异对白天热岛的减缓将起到一定作用,而优化调控中小型城镇建成区规模与人口密度对缓解我国夜间热岛的持续升高也将起到积极作用.     

兰州市高分辨率人为源排放清单建立及在WRF-Chem中应用评估

城市尺度高分辨率人为源大气污染物排放清单是城市空气质量预报预警、污染成因分析和减排措施制定的重要基础数据,目前我国西部地区城市尺度的人为源排放清单研究仍然相对薄弱,能对接于空气质量模式的排放清单更为缺乏.本文整合已发表的清单文献,建立了可对接于空气质量模式的2016年兰州市城市尺度的人为源清单模型（HEI-LZ16）,将之应用于WRF-Chem模式,评估HEI-LZ16的准确性和适用性.结果表明：兰州市2016年人为源排放的SO₂、NO_x、CO、NH₃、VOCs、PM₁₀、PM_2.5、BC和OC总量分别为25642、53998、319003、10475、35289、49250、19822、2476和1482 t·a^-1.在模拟时间内,HEI-LZ16相比于MEIC,O₃和PM_2.5的NME值分别减小了140.2%和28.8%,HEI-LZ16更加准确适用.分析了HEI-LZ16情景下模拟的PM_2.5和O₃时空分布,兰州市臭氧MDA8呈现冬春季城区低而郊区高,夏秋季河谷城区西部及其下风向地区高的分布特征,夏秋季高浓度区的分布受偏东风和光化学反应的共同影响,冬季城区O₃浓度受NO_x排放的抑制作用浓度反而降低.PM_2.5浓度的高值区主要集中在黄河河谷盆地,本研究表明沿白银—兰州黄河河谷盆地走向的西侧存在一个污染物传输通道,其对兰州市环境空气质量具有较大的影响.     

乌梁素海流域地表水中全氟化合物分布、来源及其生态风险

全氟化合物（polyfluoroalkyl substances,PFASs）在长期生产和使用过程中会通过多介质扩散和远距离迁移等方式进入环境中.本研究分析了乌梁素海流域丰水期及枯水期采集的地表水样品中17种PFASs,探讨了该地区PFASs的时空分布特征、潜在来源及生态风险.结果表明,PFASs在所有地表水样品中均有检出,浓度范围为4.00~263.45 ng·L^-1;研究区地表水中PFASs空间分布格局受当地人类活动影响明显,在空间上表现为两个主要特征：一是PFASs浓度较低的黄河水和干渠水,以全氟丁酸（PFBA）为主要组分;二为接纳了河套灌区的工业、农业和生活等废水的总排干水和湖区水,PFASs浓度较高并以全氟辛酸（PFOA）为主要组分.受到短链PFASs产量增加与引黄河水量变化影响,枯水期水样中PFASs含量较高于丰水期的样品.PFOS/PFOA、PFOA/PFNA和PFHpA/PFOA结果表明,研究区PFASs为大气沉降与点源污染混合来源.风险评价结果显示,研究区目前PFOA与全氟辛基磺酸（PFOS）的风险值均较低,但由于全氟化合物的累积特性和长距离传输能力,其长期的累积效应依然不容忽视.     

武陵山片区旅游经济时空差异与影响因素研究

以武陵山片区县域为研究尺度,基于标准差、变异系数和旅游经济发展水平梯度探析了旅游经济发展水平的差异特征与演变规律,并借助GWR模型对旅游经济空间分异的影响因素进行了分析。结果表明:(1)武陵山片区71个县域旅游经济发展水平在时间上呈绝对差异逐年上升,而相对差异波动下降的演变趋势。(2)2014—2018年间旅游经济发展水平欠发达区数量下降,并呈西北和东北部明显高于其他区域的空间分布格局。(3)人均GDP、第三产业占GDP比重、3A级以上景点数、国家级非物质文化遗产数、公路密度、3星级以上宾馆数是影响武陵山片区旅游经济发展水平的主要因素。     

长荡湖围网养殖区长时序时空演变遥感监测

根据长荡湖地区1983-2020年共38景遥感影像中围网养殖区的光谱信息与纹理信息,借助ENVI和Arc GIS软件,通过人机交互目视解译的方法,提取了长荡湖的围网养殖区,分析其38 a的连续时空变化。结果表明,长荡湖围网养殖经历了无围网期(1983-1986年)、增长期(1987-1999年)、巅峰期(2000-2004年)、下降期(2005-2011年)、增长期(2012-2013年)、下降期(2014-2017年)、稳定期(2018-2020年) 7个阶段,围网面积最高达到64.84 km^(2)。1983-1999年,长荡湖围网养殖区逐渐从湖边向湖中心扩展,面积增加了64.84 km^(2),占整个湖泊面积的76.3%;2000-2004年,除湖中心外,围网遍布全湖,平均面积约为62 km^(2);2005-2011年,围网养殖区逐渐缩小,面积共减少32.33 km^(2),减幅为38.0%;2012-2013年,围网养殖区面积增加12.65 km^(2),增幅为14.8%;2014-2017年,围网养殖区进一步缩小,面积减少33.3 km^(2),减幅为39.2%;2018-2020年,围网养殖区面积稳定在8.5 km^(2)左右,主要分布在湖泊南部。     

PO43-和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO₄^3-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol·L^-),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.