区域空气质量模拟中查表法的应用研究

在自行开发完善的区域空气质量模式系统RegSRRMS中应用查表法,模拟中国典型城市群对流层大气主要污染物的浓度变化,评估该方法在大气复合污染事件预测和控制中的有效性.首先,利用具有国际先进水平的空气质量模式WRF-CHEM中的化学模块建立了包含完善气相化学、气溶胶过程的箱模式WRFBOX.其次,利用WRFBOX进行化学反应敏感性分析,基于影响污染物的重要因子分别建立了臭氧(O3)及其前体物、无机盐气溶胶和二次有机气溶胶(SOA)查算表数据库,并检验其有效性.最后,将此查算表数据库引入RegSRRMS,建立简化的查表算法.利用直接耦合机制法和查表法对2000年3月珠三角地区污染个例中主要大气污染物浓度进行模拟.通过比较2种方法的模拟结果,显示查表法计算效率提高了57%,能够反映大气光化学反应的非线性特征、气溶胶及其前体物的平衡关系,具有高分辨率、高时效性,能够方便快捷地给出源和受体之间的响应关系,结果可靠.在区域空气质量模式中应用查表法有利于大气污染事件的快速预测以及大气污染控制的快速决策.     

胶州湾及邻近海域表层海水中一氧化氮浓度分布及其影响因素探讨

2011年2～3月利用化学发光法对胶州湾及邻近海域表层海水中一氧化氮(NO)浓度进行了监测.结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料,对该海域NO浓度分布及其影响因素进行了探讨.结果表明,胶州湾内表层海水中NO浓度为0.080～0.493 nmol.L-1,平均值为(0.292±0.146)nmol.L-1,胶州湾外NO浓度为未检出～0.435 nmol.L-1,平均值为(0.160±0.130)nmol.L-1.总体来说,胶州湾表层海水中NO浓度呈现出自湾内向湾外递降的分布趋势,陆地径流和人为活动可能对NO浓度的分布造成一定程度的影响.胶州湾及邻近海域表层海水中NO浓度比开阔大洋高1个数量级.周日变化研究表明,NO浓度具有一定的变化特征,最大值出现在15:00,这可能主要受光照的影响.影响NO浓度分布的因素比较复杂,可能主要受亚硝酸盐、光强和pH等因素的影响.结果表明,2011年春季胶州湾及邻近海域表层海水是大气NO的源,通量约为1.09×10-15 mol.(cm2.s)-1.     

中国环境科学研究院大气环境研究所主持公益项目 《重污染城市空气质量达标策略与关键支撑技术研究》取得阶段性进展 并顺利通过环境保护部中期考核

2011年1月1日,以中国环境科学研究院为主持单位,南开大学、中国科学院大气物理所、兰州市环境监测站、包头市环境科学研究院和太原市环境科学研究设计院为协作单位,共同申请的环保公益性行业专项《重污染城市空气质量达标策略与关键支撑技术研究》正式启动。     

社区应急教育效能影响因素研究

为解决社区应急教育效能的问题,从社区居民风险认知水平、社区应急教育活动组织能力、应急教育理论环节设计水平、应急教育演练环节设计水平、社区居民自身条件限制、居民参与社区应急教育决策6个维度提取应急教育效能的影响因素,构建涵盖7个潜变量、34个测量变量的社区应急教育效能结构方程模型.研究表明:社区应急教育活动组织能力、风险认知水平、演练环节设计水平和理论环节设计水平对应急教育效能具有正向影响;居民自身的时间和空间限制对于应急教育效能有负向影响.为此,应明确应急教育活动主体职责、建立完善组织制度,全面开展动员工作;加强培训人员的专业素养、演练实践环节设计的科学性;提高理论知识体系设计与被教育者需求的契合度,以及提升应急教育内容设计的直观易懂性.     

基于CF与LR模型的泥石流危险性评价

泥石流危险性评价是泥石流防灾减灾工作不可或缺的部分.以帕隆藏布流域为研究区,以多元遥感数据和实地调查数据为数据源,从致灾因子和孕灾环境入手,选取年均降雨量、地层岩性、距断层距离、NDVI、土地利用类型等8个影响因子,利用CF模型和LR模型确定各因子及其分类级别的权重,采用Pearson相关系数法进行因子间的独立性检验,运用ROC曲线对评价结果进行验证.结果表明:1)泥石流危险性的影响因子权重从大到小依次为土地利用类型、年均降雨量、距断层距离、土壤类型、归一化植被指数、地层岩性、坡度、地形起伏度;2)高危险区面积占研究区总面积的17.11％,其泥石流数占研究区泥石流总数的43.62％,表明泥石流发育集中,与实际情况相符;3)模型精度验证AUC为0.903,表明模型评价精度较高,评价结果理想,可为帕隆藏布流域泥石流防治提供辅助决策.     

排土场稳定性影响因素显著性研究

为提升排土场稳定性,以某露天煤矿排土场为例,结合正交试验和强度折减法,开展排土场稳定性影响因素显著性研究。通过分析资料与野外调研,厘定典型排土场稳定性诱发因素,构建排土场真三维地质模型,反演验证和分析排土场的岩土体参数和变形规律特征,得出排土场边坡内部应力和位移的变化特征以及塑性破坏区分布范围;以真三维网格模型中最危险截面为依据构建理想模型,设计正交试验模拟方案并开展数值模拟,对模拟结果进行方差分析,寻求显著影响因素。研究结果表明:台阶数量、台阶高度、气象水文和台阶角度等对排土场稳定性的影响为极显著;台阶宽度对排土场稳定性的影响为显著。     

阳泉煤炭开采对区域植被影响范围的3S识别

通过遥感解译识别煤矿区矿地的空间分布,利用G IS的空间分析,以遥感植被指数为基础,对山西省阳泉市煤炭开采活动对矿区植被的影响范围进行了研究。结果表明,煤矿区周边的植被指数随着与矿区距离的增加而增大,增大的幅度与距离呈现对数曲线关系,并在400~500 m的距离开始趋于稳定。从植被条件来看,阳泉地区煤炭开采活动的影响范围是在煤矿生产区边缘往外500 m的空间区域。煤矿区的生态恢复和环境治理工作不应仅限于煤矿生产区,还应往外扩展至其对周边生态和环境产生强烈影响的空间范围。     

白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析

作为海河流域重要湖泊湿地,白洋淀的水环境直接影响着流域生态健康和环境安全.综合运用灰色聚类法、综合污染指数和单因子污染指数法探讨白洋淀水质时空变化规律及关键影响因子.在时间序列上,白洋淀水质1973～2007年年际变化总体呈现出恶化趋势,劣于Ⅲ类水水质,由20世纪70年代的14.3%上升到2000年以后的83%,水质恶化严重;2006年内水质变化综合污染指数春(52.9)夏(11.4)冬(9.81)秋(8.88),且TP的综合污染指数最高达到14.86,BOD5综合污染指数最低为7.67.空间分布上,以南刘庄为核心的西北部区域污染最为严重,其次为白洋淀东北部区域的烧车淀、王家寨、光淀张庄、枣林庄和圈头;采蒲台和端村的东南和西南区域污染最轻.通过对自然和社会影响因素的比较分析,结果表明,影响白洋淀水质的关键自然因子是入淀水量,从1973～2007年,历年入淀水量远达不到淀区最小需水量.社会因子包括产业和产业结构两方面因子,产业因子有保定市第一产业、安新县第二产业和保定市第三产业,相关系数分别为0.771、0.708和0.624;产业结构因子有安新县工业和安新县渔业和保定市农业的发展,相关系数分别为0.746、0.734和0.661.此外,安新县和保定市人口增长与水质的相关系数也分别达到0.731和0.690.建议:①控制入淀水质、淀区面源和内源污染;②空间上分区管理,可分为污染控制区、综合改善区和生态恢复区;③加强生态的监测和预警,完善白洋淀流域环境公共政策和产业环境管理.     

亚运时段广州大气污染物来源数值模拟研究

利用嵌套网格空气质量预报模式系统(Nested Air Quality Prediction Model System,NAQPMS)研究2006年亚运时段广州的空气质量状况,同时结合污染源追踪方法,分析珠三角各城市的源排放对广州全市、广州二环以内市区、广州6个亚运加强观测站的污染物浓度贡献.结果表明,NAQPMS模式能较好地反映广州各污染物(NO2、SO2、PM10)浓度的变化;广州全市、广州市区、6个亚运加强观测站的污染物最主要来源于本地排放,而周边城市以东莞的贡献最大.3个源受体中,广州市区受本地排放的影响最显著,来自本地的NO2、SO2、PM10的月均贡献率分别为89.5%、75.4%、86.7%;东莞则对6个亚运加强观测站的影响最为突出,其NO2、SO2、PM10的月均贡献率达9.3%、23.8%、21.7%,而日最大贡献率高达19.3%、40.2%、48.7%.因此在大力削减广州本地污染排放的同时,对周边城市特别是东莞实施区域联防联控,将能有效改善亚运场馆附近的空气质量.     

Forecasting the e ects of EU policy measures on the nitrate pollution of groundwater and surface waters

We used the interdisciplinary model network REGFLUD to predict the actual mean nitrate concentration in percolation water at the scale of the Weser river basin (Germany) using an area di erentiated (100 m 100 m) approach. REGFLUD combines the agro-economic model RAUMIS for estimating nitrogen surpluses and the hydrological models GROWA/DENUZ for assessing the nitrate leaching from the soil. For areas showing predicted nitrate concentrations in percolation water above the European Union (EU) groundwater quality standard of 50 mg NO3-N/L, e ective agri-environmental reduction measures need to be derived and implemented to improve groundwater and surface water quality by 2015. The e ects of already implemented agricultural policy are quantified by a baseline scenario projecting the N-surpluses from agricultural sector to 2015. The REGFLUD model is used to estimate the e ects of this scenario concerning groundwater and surface water pollution by nitrate. From the results of the model analysis the needs for additional measures can be derived in terms of required additional N-surplus reduction and in terms of regional prioritization of measures. Research work will therefore directly support the implementation of the Water Framework Directive of the European Union in the Weser basin.