基于TM影像的兰州市热岛效应及预测分析

近些年来随着城市建设的高速发展,热岛效应越来越被人们所重视。采用2007年的TM遥感影像,分析了兰州市热岛效应热场强度的分布规律,并应用灰色模型对其未来发展趋势进行了预测。研究发现：兰州市热岛效应明显且稳定存在,热岛中心主要分布在城关区、七里河区人口密度大以及西固区工业聚集的地方;植被和水体有减弱热岛效应的作用。灰色关联度分析表明：人为因素对兰州城市热岛强度效应的影响相对突出;其次,在气象因子中,风速对城市热岛效应的形成和加重也起到重要的作用。灰色预测结果表明：兰州市热岛强度将会持续波动上升,2012年将达到3.826℃。     

长春市城区土壤重金属污染趋势预测预警

在分析了长春市土壤重金属污染历史基础上,估算了重金属累积现速率和加速度,建立了污染超标年限预测模型,并分别在匀速累积模式和加速累积模式下对表层土壤重金属污染趋势进行了预测预警。结果表明：在匀速累积模式下,长春市城市表层土壤中As、Cr、Pb累积速率相对缓慢,在未来50年内不会出现大面积超警戒线的情况,同时,分别将有约50%左右的表层土壤中的Hg、Cu、Zn和Cd含量在20～50年内超警戒线;在加速累积模式下,土壤中重金属累积迅速,在20～50年内,分别将有约80%、90%、65%和60%的土壤中Hg、Cu、Zn和Cd含量超过警戒线。值得注意的是10年内受As污染的土壤面积将从目前不足1%迅速上升到11.65%,在20～50年内,约58%的土壤中As含量超过警戒线。Cr和Pb在50年内不会对表层土壤造成大面积污染,土壤对其尚有较大环境容量。     

乌鲁木齐市冬季典型污染事件气象过程分析

采用数值模拟与观测资料相结合的方式,对乌鲁木齐市2008年1月10—15日的冬季典型重污染气象过程进行了分析.结果表明:乌鲁木齐市存在严重污染且与当地气象条件密切相关,其ρ(PM10)峰值往往对应近地面风场风向转变和低风速情况.边界层及上层大气持续存在的强稳定层结是影响乌鲁木齐市近地面空气ρ(PM10)变化的重要因素.天山山脉、乌鲁木齐河谷、准噶尔盆地及吐鲁番盆地间形成的山谷风局地环流配合辐射逆温,是形成乌鲁木齐市夜间深厚逆温的重要原因.深厚的夜间逆温在减少污染物向上扩散的同时也大大降低了上下动量的交换,造成地面静风频率的增加,减少了大气污染物平流输送的能力.      

合肥市不同下垫面降雨径流水质特征分析

通过对合肥市4种不同类型下垫面27场降雨径流和自然降雨水样中SS、COD、TN和TP水质指标的分析,探讨了草地、屋面、校内路面和校外道路降雨径流污染物历时变化规律及初期冲刷效应,比较了不同类型下垫面降雨径流和自然降雨水样中污染物浓度分布的差异,计算了场次降雨径流污染物的事件平均浓度.结果表明,不同下垫面降雨径流污染物浓度随时间变化的规律相似,且大多存在初期冲刷现象,一般在降雨初期污染物浓度较高,随着降雨历时的延长污染物浓度呈下降趋势,并趋于平稳;不同下垫面降雨径流和自然降雨水样中TN污染负荷较高,大气湿沉降对降雨径流中TN的贡献很大;校外道路降雨径流水样中SS、COD、TN和TP浓度的变化范围冬半年大于夏半年,不同下垫面条件对降雨径流中污染物EMC的影响存在差异.     

基于CMAQ模式产品的福州市空气质量预报系统

利用CMAQ(Community Multiscale Air Quality Model)模式预报产品和福州市2007年1月至2010年6月大气污染物的观测资料以及常规地面气象观测资料,根据动力-统计相结合的预报方法,通过多元线性逐步回归,建立不同天气系统下CMAQ模式产品和多类预报因子相结合的日污染物浓度预报模型.结果表明,影响福州市的天气系统共分为大陆高压、副热带高压、切变、暖区辐合、高空槽、台风和热带辐合带7类天气型.在暖区辐合、高空槽和大陆高压控制下,福州市的空气质量较差,而副热带高压和台风系统影响时,福州市的空气质量最好.日污染物浓度预报方程置信度均为P=0.000,模型有统计学意义.利用模型对2010年7~12月福州市各污染物浓度进行预报效果回代检验,模型对PM10的污染指数等级预报正确率达到了71.3%,对SO2和NO2的级别预报正确率达到了100%,日预报综合评分平均达88.8分.     

铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险评估

以典型有色金属矿山城市铜陵市为对象,从工业用地、居住用地、商贸用地、文教用地、交通用地和城市广场等6种主要用地类型中,选择64个采样点位,采集表土和不透水地面灰尘样.在对Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、As和Cd含量分析测试的基础上,利用美国国家环保局(US EPA)推荐的健康风险评价模型,就儿童和成人群体在不同功能用地、不同暴露途径下的重金属致癌和非致癌风险进行分析和评估,并对表土与灰尘的健康风险效应进行比较.结果表明:铜陵市表土与灰尘重金属含量显著高于该市土壤背景值,意味着铜陵城区土壤和地表灰尘已遭受较为严重的重金属污染;重金属Cr、Ni、As和Cd的致癌风险均值分别为4.30′10-7、7.18′10-9、4.26′10-4和7.58′10-8,不同功能用地的致癌风险均显著超过US EPA推荐的可接受风险阈值范围10-6~10-4和国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险值5.0′10-5;表土与灰尘的儿童非致癌风险分别高达5.20和16.58,灰尘对成人的非致癌风险达2.80,都远高于安全阈值1.0,表明铜陵市表土与地表灰尘已对公众身体健康构成危害;主导致癌与非致癌风险效应的主要污染因子是As,主要暴露途径是手-口摄入途径.     

兰州市某城区冬夏季大气颗粒物及重金属的污染特征

在2010年7月与2011年1月,对兰州市西固区、榆中县的大气颗粒物(TSP、PM10、PM2.5)进行了采集,并对颗粒物浓度及不同粒径颗粒物上的重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn)含量进行了分析.结果显示,夏季TSP的浓度均值均未超过国家标准值,而冬季只有研究区均值超过国家标准值,超标倍数为0.36倍;研究区PM10冬、夏季浓度均值皆高于国家标准值,超标倍数分别为1.18和0.19倍,而在对照区只有冬季均值超过了标准值,超标倍数为0.05倍;冬季PM2.5的浓度均值在研究区和对照区均超过参考标准值,超标倍数分别为1.94倍和1.0倍,而夏季浓度均值只在研究区超标,超标倍数为0.31倍.颗粒物TSP、PM10及PM2.5的浓度均值呈现的整体特点为冬季高于夏季,且研究区显著高于对照区.应用潜在生态风险指数法评价显示,大气颗粒物中重金属元素的生态危害顺序为:Cd>Cu>Ni>Zn>Pb>Cr,其中Cd的潜在生态危害程度为极强;多种重金属联合的生态风险指数显示,TSP、PM10、PM2.5的重金属生态风险程度均为极强,其中PM2.5的潜在生态风险指数最高.     

南京市不同天气过程下颗粒物中水溶性离子分布特征及其来源解析

于2018年11月16~28日使用在线气体组分及气溶胶监测系统MARGA ADI 2080观测了南京市颗粒物中的水溶性无机离子和一些痕量气体,结合气象要素和探空数据,分析了霾、雾、清洁和降水这4类过程中污染物及水溶性离子的分布特征及其昼夜差异.结果表明,在4类过程中PM_2.5平均浓度（μg·m^-3）在26.9（降水）~96.4（霾）,而总水溶性离子浓度（μg·m^-3）在23.7（降水）~89.7（霾）.在霾和雾过程中离子浓度大小排序为NO₃^- > NH₄⁺ > SO₄^2- > Cl^- > K⁺ > Ca²⁺ > Na⁺ > Mg²⁺,而在清洁和降水过程中为NO₃^- > SO₄^2- > NH₄⁺ > Cl^- > Ca²⁺ > K⁺ > Na⁺ > Mg²⁺.水溶性离子的昼夜分布特征在4类过程中差异较大,但昼夜间SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺（SNA）均呈现出在霾>雾>清洁>降水过程中的特征.由PMF源解析结果分析得到,二次源是影响霾的主导因素,二次源、海盐及燃烧源是雾过程的主要污染来源,降水过程对燃煤源和二次源的清除作用较清洁过程更明显.     

太原市城乡居民区采暖季室内灰尘中重金属的污染特征及其生态风险评价

室内灰尘中的重金属元素会对人体造成不利影响.为了解采暖季太原市城乡居民区室内灰尘中重金属的污染特征,对太原市城区和农村居民区室内灰尘样品中11种重金属元素的含量水平进行分析,用地累积指数和污染载荷指数法评价室内灰尘中重金属的污染特征,用富集因子和主成分分析法探讨了重金属的来源,利用潜在生态危害指数对室内灰尘中的重金属的潜在生态风险进行了评价.结果表明：①除Co、Mn和V外,室内灰尘中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、As、Zn和Hg含量均超过了山西省土壤背景值;Co、Cr、Cu、Mn、Ni和Hg含量在城乡之间存在显著差异（P<0.05）.②整体上室内灰尘中重金属表现为城区中度污染,农村轻度污染.城区居民区室内灰尘中Co、Mn和V未受到污染,As、Ni和Hg受到轻度污染,Cd、Cr、Cu、Pb和Zn为偏中度污染;农村室内灰尘中除Hg和V外,其余9种元素的污染程度都低于城区.③太原市城区和农村居民区室内灰尘中As、Cd、Cu、Pb、Zn和Hg含量主要受人为源的影响.城区主要来自于交通污染源和重工业污染源,而农村主要来自于燃煤和吸烟产生的烟尘和煤灰沉积;太原市城区和农村居民区室内灰尘中的Co、Cr、Mn、Ni和V含量主要受自然源的影响.④太原市城区和农村居民区室内灰尘重金属污染处于较高生态风险水平,综合生态风险指数分别为359.43和471.02,Cd和Hg贡献率最大.     

基于光化学指标法的邯郸市臭氧生成敏感性

邯郸市近年来O₃污染状况越发严峻,2018年夏季（6~8月）,邯郸市O₃日最大8 h平均浓度为175μg·m^-3,超标天数达54 d,超标率59%,最高浓度达257μg·m^-3.本研究应用WRF-CMAQ模式系统和光化学指标法对邯郸市夏季O₃生成敏感性特征进行分析.结果表明,用H₂O₂/HNO₃表征O₃生成敏感性较其他指标在理论和模拟效果方面均更合适.基于精细化的源清单和网格分辨率,CMAQ对H₂O₂和HNO₃有较好的模拟效果.对H₂O₂/HNO₃的模拟结果显示,邯郸市VOCs控制区范围逐月减少,6月协同控制区范围占比最大,7月和8月以NO_x控制区为主.邯郸市各区县VOCs和NO_x排放量比值显著的空间差异,是O₃生成敏感性差别的主要原因.VOCs/NO_x<1.7的区域,其O₃生成趋向于受VOCs控制,邯郸南部VOCs/NO_x>6.9的区域,NO_x是O₃生成的主控因子,1.7x<6.9的区域更易受到VOCs和NO_x的协同控制.当HCHO/NO₂、O₃/HNO₃和O₃/NO_x过渡范围分别为0.35~0.6、20~35和10~25时,可以得到与H₂O₂/HNO₃较为一致的敏感性空间分布,H₂O₂/（O₃+NO₂）不能指示出与其他指标一致的结果,表明该指标可能不适用于邯郸市.