杭州城区空气负离子特征及其与气象因子的关系

以杭州市典型的居民区为研究区域,对空气负离子浓度和其他气象因子进行了连续12个月的定点监测,分析了研究区空气负离子的日变化动态特征,以及空气负离子与气象因子的相关关系。结果表明,研究区的空气负离子浓度平3 3 3均值为241.49个/cm,空气负离子浓度日变化最大值出现在凌晨4:00 307.92个/cm,最小值出现在21:00,为193.06个/cm;空气负离子浓度与温度、水汽压和风速均成正相关,与紫外线强度、湿度和二氧化碳浓度成负相关。     

常见绿化植物角质层对PAHs的吸附作用

为准确预测萘(Naphthalene,Nap)菲(Phenanthrene,Phe)、芴(Fluorene,Fl)和芘(Pyrene,Pyr)在植物叶面的吸附行为,用化学分离法分离得到马尾松(Pinus massoniana)、海桐(Pittosporum.tobira)、桂花(Osmanthus fragrans)叶面角质层,研究了角质层对Nap、Phe、Fl和Pyr的吸附特征及影响因素。结果表明:3种植物角质层吸收Nap、Phe、Fl和Pyr的作用机理是分配作用。根据线性等温吸附曲线斜率K_d值表明,3种植物角质层对Nap的吸附性能非常强,表现为桂花强于海桐和马尾松;马尾松和桂花对Phe的吸附性能相似,略强于海桐;马尾松对的Fl吸附性能强于桂花和海桐,桂花对Pyr的吸附性能强于马尾松和海桐。通过扫描电镜观测发现,马尾松角质层具有丰富的微观形貌,两侧气孔器排列紧密。桂花角质层表面粗糙呈褶皱状,海桐角质层表面平滑,但两者都未观察到气孔器。植物角质层微观结构的不同是导致植物吸附多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)存在种间差异的重要原因。通过傅里叶红外光谱观测显示:海桐、桂花和马尾松在C=O(～1 734 cm~(-1))均有信号,表明其表皮都有明显的酯键吸收峰;3种植物表皮角质层的C-O-C峰(～1 057 cm~(-1))也最为突出,这与其叶片中糖类含量有关。     

杭州地区大气气溶胶光学特性高光谱研究

利用ASD地物光谱仪对杭州地区的气溶胶光学特性进行了观测并结合同步观测的太阳分光光度计CE-318的数据对其精度进行检验.分析表明,在时间演变中.杭州市冬季气溶胶光学厚度值比夏季大,气溶胶光学特性的日进程变化比较明显;从空间分异上,杭州不同区域间的差异也比较显著;杭州地区大气的浑浊度系数和波长指数主要分布在0.02～0.2和0.2～2.6之间.在气溶胶光学厚度、浑浊度系数和波长指数等大气环境重要变量中,气溶胶光学厚度和浑浊度系数之间存在正相关,而气溶胶光学厚度和波长指数之间存在负相关.     

典型城市森林和湿地的小气候效应及人体舒适度影响 ——以杭州市为例

以杭州典型城市森林和城市湿地为研究对象,并选择城市中心区为对照,于2016年6～8月,按照数据采集频率为10 min的间隔对气温、相对湿度、风速等3项指标进行24 h动态监测,以此来分析城市森林和湿地小气候效应及对人体舒适度的影响。结果表明:城市森林和城市湿地具有明显的降温增湿作用,在气温最高的7月降温效益最明显,降温幅度分别达到1.2～3.3℃和1.0～4.1℃,白天城市森林的降温幅度更高,夜间城市湿地的降温幅度更高;在相对湿度最低的8月增湿效益最明显,增湿幅度分别达到5.8%～20.4%和12.6%～27.0%,城市湿地的增湿幅度高于城市森林;6月份城市森林、城市湿地和对照区的综合舒适度指数均较小(S6.95),适合出行。7和8月份城市森林和城市湿地的综合舒适度指数均小于对照区,全天感觉不舒适或极不舒适的时段整体均比市中心对照缩短5 h,人们在早上11∶00之前和傍晚18∶00以后到公园开展游憩活动体感会更加舒适。研究的结果可作为城市森林和湿地生态服务功能评价的一部分,并可为市民休闲出行和城市绿地规划提供理论依据。     

城市绿化植物对不同粒径大气颗粒物的吸附特征研究

为研究常见绿化植物吸附大气颗粒物的能力,在南京市城区、城郊区和远郊区选择红叶石楠(Photinia serrulata)、海桐(Pittosporum tobira)、桂花(Osmanthus fragrans)和二球悬铃木(Platanus orientalis)进行研究,测定4种植物叶片吸附大气中不同粒径颗粒物的质量及数量特征。结果表明:植物叶片对不同颗粒物的吸附量存在显著的区域差异和种间差异,区域差异表现为城区城郊区远郊区;种间差异表现为二球悬铃木吸附能力最强,红叶石楠和海桐吸附能力相近,桂花吸附能力最弱。植物叶片对不同粒径颗粒物吸附特征为大颗粒物(粒径10.0μm)质量分数最大,细颗粒物(0.2μm粒径≤2.5μm)在数量上占一定优势。植物叶片上下表面微结构分析表明,植物叶片上表面吸附颗粒物的能力明显强于下表面,细颗粒物或更小粒径颗粒物主要被吸附在绒毛和深浅不一的沟槽处。     

模拟氮沉降对干旱半干旱温带草原土壤细菌群落结构的影响

随着社会经济发展,活性氮源随人为活动逐年递增,导致氮沉降相应增加,由此带来的生态环境问题也日益严重.本研究基于细菌16S rRNA基因高通量测序技术,分析长期人工模拟氮沉降氮输入量为0、1、4、8、32 g·(m~2·a)~(-1)对干旱半干旱区草原土壤微生物群落结构的影响.结果表明,模拟氮沉降7 a增加了土壤中可利用氮含量,引起草原土壤酸化.高通量测序结果表明,细菌OTU(operational taxonomy unit)数量随氮输入量的增加呈现增加的趋势,高氮处理[8 g·(m~2·a)~(-1)和32g·(m~2·a)~(-1)]显著高于低氮和对照处理;细菌α多样性指数呈现先增加后降低的趋势.不同氮输入水平下土壤细菌群落结构差异显著,且与土壤p H和氮的有效性显著相关.不同细菌相对丰度在纲的水平对氮输入的响应趋势不同.氮的长期大量输入可直接或间接通过改变土壤性状而影响草地土壤细菌群落结构和多样性.     

典型山核桃产区土壤重金属空间异质性及其风险评价

山核桃(Carya cathayensis)是我国特有的高档干果和木本油料植物,目前关于山核桃林地土壤重金属污染研究鲜有报道.本研究以典型山核桃产区临安为研究区,系统采集了188个山核桃土壤样品,采用地统计学以及Moran's I等空间分析方法研究土壤重金属的空间异质性,并对山核桃林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明,重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr平均含量分别为0.37、40.76、87.61、30.10、28.33、56.57 mg·kg-1,其中Cd、Cu平均值分别是背景值的1.33和2.87倍.单因子污染指数、内梅罗污染指数及潜在生态风险评价结果显示研究区土壤重金属均有样点超过土壤背景值,且Cd、Cu、Zn、Pb、Ni有部分样点超过土壤环境质量二级标准,表明研究区土壤已具有Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr不同程度的累积特征,局部土壤已受到Cd、Cu、Zn、Pb、Ni的污染,其中Cd最为严重,达到了强生态危害程度,Cu次之,总体上重金属呈中等生态危害程度.基于半方差函数分析得出,Cd、Cu、Pb、Ni、Cr具有强烈的空间自相关,而Zn属于中等空间相关性.Moran's I指数以及克里格插值结果揭示重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr均存在明显的空间分布格局和局部空间聚集现象,高值主要集中在太阳、岛石、清凉峰、河桥以及湍口几个乡镇,且以重金属Cd、Cu污染风险概率较高.土壤Cd、Cu、Zn、Ni、Cr高值分布主要与矿区开采有关,而Pb与钾肥的施用密切相关.可见,研究区重金属空间分布特征受人为活动影响明显.