城市土地利用类型与PM2.5浓度相关性研究——以武汉市为例

随着我国工业化的不断发展,在我国的主要经济发展地区的雾霾天气不断爆发,使我国的大气环境日益恶化,严重影响了人们的日常生活和身体健康。PM2.5作为雾霾的重要组成成分,也日渐成为环境领域的研究热点问题。随着全球性变化研究领域逐渐加强了对土地利用与生态环境的相关研究,因此无论从法律和社会经济发展的角度,还是从生态资源保护与环境可持续发展的角度,土地利用与PM2.5的相关研究都显得相当重要。研究目的:分析武汉市各类用地类型与PM2.5浓度的相关性程度。研究方法:使用ENVI与ArcGIS对武汉市2013年MODIS气溶胶产品进行空间分析与插值处理,再应用SPSS将其与武汉市2013年10个观测点的PM2.5浓度数据作相关性分析,以证实MODIS气溶胶厚度与PM2.5浓度的相关性,并建立两者的线性回归方程,然后利用计算后的武汉市整体PM2.5浓度分布与各土地利用类型进行相关性研究。研究结果:武汉市PM2.5浓度有明显的空间分布特征,绿化面积比例与PM2.5浓度呈显著负相关,建设用地面积比例与PM2.5浓度呈显著正相关,未利用地面积比例虽然与PM2.5浓度呈正相关,但相关性较低,而耕地与水体对PM2.5浓度没有显著影响。研究结论:土地利用类型对武汉市PM2.5浓度的分布有显著的影响,其与搭载MODIS传感器的遥感卫星监测方式的结合能成为研究大范围特定区域PM2.5浓度空间格局的新方法,并且增加城市绿化面积,控制建设用地规模能有效减少PM2.5浓度。     

成都市一次重度灰霾期间大气PM2.5的自组织临界特性

2013年1—2月期间,四川省成都市出现大范围、长时间、高浓度的严重霾污染.本文运用频度统计分析和消除趋势波动分析方法,研究了成都市2013年1月25日—2月7日一次典型重度灰霾期间8个监测站点(草堂寺、人民公园、梁家巷、金泉两河、十里店、沙河铺、三瓦窑、灵岩寺)大气PM2.5小时平均浓度序列的时空演化规律.结果表明,各站点大气PM2.5的浓度波动并非随机,而在统计上服从典型的负幂律分布,同时均表现出很强的长期持续性特征.这些特征刻画了灰霾期间大气PM2.5浓度波动的宏观特征.将PM2.5浓度演化与沙堆崩塌进行类比,发现大气PM2.5演化具有自组织临界性复杂系统的基本特征.进一步根据自组织临界(SOC)理论,建立了大气PM2.5数值沙堆模型,模型算法考虑了此次灰霾期间成都市的气象因素和PM2.5的迁移扩散机制.通过对该模型的数值模拟,能够定量阐明此次重度灰霾期间成都市各监测站点大气PM2.5浓度时空波动宏观统计规律的产生根源.同时,深入讨论了该模型的自组织临界特征.模拟结果和实际结果的高度一致表明该模型真正阐明了导致PM2.5浓度时空波动的重要动力机制.SOC内禀机制是控制此次成都市灰霾期间大气PM2.5浓度演化的主要机制之一.本研究可为灰霾期间PM2.5的演化动力学提供新的研究方法.     

城市空气污染影响因素的灰色斜率关联度分析研究

城市空气污染严重影响着城市的发展和人民的健康,为了研究城市空气污染的影响因素对于污染的影响程度和类型,采用了灰色系统理论中灰色关联分析方法的斜率关联度模型.以广州、西安和乌鲁木齐为研究对象,选取了几个具有典型的空气污染因素.结果表明:对于这三个城市而言,燃煤都是空气污染的最主要污染因素,而对于不同的城市,其他污染因素对于不同污染物有着不同的影响,在污染治理的时候要分析城市具体所存在的首要污染物以对症下药.     

基于改进灰色关联分析法在居民环境消费结构中的研究

依据平顶山市2005年-2012年的统计年鉴,平顶山市居民环境人均消费性数据,选取食品、衣着、居住、家庭设备用品及服务、医疗保健、交通和通信、教育文化娱乐服务、杂项商品及服务八大类,将改进的灰色关联度分析方法和综合评价模型相结合,建立灰色关联度分析模型,对平顶山市居民环境结构关系进行分析.结果表明:教育文化娱乐环境服务的关联性最高,食品、交通通信、居住医疗保健、衣着、家庭设备用品及服务、杂项商品和服务环境位居其后.     

基于灰色关联度的平顶山市耕地面积变化与经济增长关系分析研究

依据平顶山市1988年－2012年公布的耕地面积与经济增长关系数据,选取平顶山市耕地面积,人均生产总值,第一产业在生产总值中的比重,第二产业在生产总值中的比重,第三产业在生产总值中的比重作为分析因子,将灰色关联度分析方法和综合评价模型相结合,建立灰色关联度分析模型,对平顶山市耕地面积变化与经济增长关系分析。结果显示：第三产业最为影响耕地面积的变化,第二产业次之,第一产业再次之,人均GDP最小。能为区域土地利用的长期战略和短期规划提供依据。     

含氯化工废水TOC和COD的相关性研究

COD和TOC均是表征水体有机污染程度的综合性指标,选取含氯有机化工废水和含氯有机无机混合化工废水2种废水,通过准确测定水样的COD与TOC数值,采用一元线性回归方程对所得数据进行拟合,判定高氯废水中COD与TOC的相关性,建立COD对TOC的转换方程.数据表明,样本水样的TOC与COD之间可以建立相应的线性回归方程,TOC与COD之间存在显著的相关性,证明采用TOC值对COD进行转换是可行的.定量关系验证结果表明,TOC对COD的转换系数是可以准确测定的,确定转换系数后,结果是可靠的.     

Application of an odd/even predominance of n-alkanes in oil–source rock correlation: taking the lower Paleozoic strata of the Tarim Basin as an example

The composition and distribution of n-alkanes carbon numbers reflect the source of kerogenic organic matter, sedimentary environment, and maturity of the rocks. The comparison results of the n-alkanes GC (gas chromatography) chromatograms in the Tazhong Low Uplift show that the n-alkanes of the source rocks in Upper Ordovician display an odd carbon number predominance. At the same time, Cambrian–Lower Ordovician exhibit an even carbon number predominance. The correlation between oil and source rock illustrates that crude oils in the fields of well TZ10-12 and well TZ24 stem from the Upper Ordovician source rocks. The origins of the crude oils in the fields of well TZ161-162 and well TZ45 are Cambrian–Lower Ordovician. The strata corresponding to the crude oils with odd/even carbon number predominance match the oil–source rock correlation. Thus, the characteristics of odd/even carbon number predominance in n-alkane compounds are effective for oil–source rock correlation in the Tazhong Low Uplift, Tarim Basin.     

北京市MODIS气溶胶光学厚度与PM_(10)质量浓度的相关性分析

利用北京地区2012年1—12月NASA MODIS气溶胶光学厚度(AOD)和通过空气污染指数(API)转换得到的PM10质量浓度进行了相关性分析.结果发现,二者的直接相关程度较低,在引入季节变化的气溶胶标高且考虑了气溶胶的垂直分布后,进行标高订正,二者的相关系数有所提高;在考虑了湿度影响因子后,进行湿度订正,二者的相关系数显著提高;引入平均风速、平均气温和平均气压等气象因素,进行多元回归分析,相关系数进一步提高.证实了卫星遥感气溶胶光学厚度在经过垂直和湿度订正并考虑气象因素的情况下,可以作为监测北京地区颗粒物污染物地面分布的一个有效手段.     

长株潭城市环境空气中PM2.5和O3质量浓度的相关性研究

PM2.5与O3均为导致城市环境空气质量恶化的主要污染物,采用自动设备监测湖南省长沙、株洲、湘潭3市商业区和郊区空气中的PM2.5和O3质量浓度,并对数据进行相关性分析.结果表明:PM2.5和O3质量浓度的季节性变化大,其中O3质量浓度夏、秋2季高,春、冬2季低;PM2.5则秋、冬2季高,春、夏2季低;O3质量浓度峰值一般出现在当天午后,PM2.5质量浓度峰值一般出现在上午;空间分布上,O3质量浓度在郊区站点相对较高,而PM2.5质量浓度在商业区站点较高.PM2.5与O3质量浓度变化以负相关为主,即PM2.5质量浓度高时,O3质量浓度则低,反之亦然,二者一般不产生叠加污染.总体上,夏、秋季节应主要防O3污染,春、冬季节则主要防PM25污染.     

北京城6区大气颗粒物质量浓度变化规律研究

为较好地了解当前北京城6区大气颗粒物PM2.5和PM10质量浓度的污染水平及变化规律,根据2013年3月11日至2014年2月28日城6区12个空气质量实时监测点连续、实时的监测结果,构建多点位、完整时间序列的颗粒物质量浓度数据资料.应用数理统计分析手段,对当前北京城6区大气颗粒物质量浓度的频数分布、相关性和逐时变化特征进行分析,并结合全年实际气象特征,对引起大气颗粒物质量浓度变化的因素进行了初步探讨.结果表明,2013年3月至2014年2月北京城6区大气颗粒物污染较为严重,且PM2.5和PM10质量浓度具有特别显著的线性相关关系,全年相关系数达0.9,10年间无显著变化;二者年均值达91.7 μg/m3和116.9 μg/m3,分别超标162％和67％;二者质量浓度比达78.4％,10年间同比增长约20％.颗粒物质量浓度逐时变化受季节变化影响明显,总体呈现夜间最高、白天最低的趋势,变化周期为7～9h.研究表明,影响颗粒物质量浓度变化的因素包括春季的大风和生物粒子、夏季的湿热和降雨、秋季和冬季的逆温现象和降雪等气象因素及规律性的人为源因素.