基于物联网技术的地表水环境自动监控系统构成及应用

随着物联网产业链的迅速发展,物联网技术也被更多的应用于环保领域,环保部门运用物联网技术实行地表水环境自动监控,是物联网较早的一个应用领域。本文概述了物联网和环保物联网的概念,介绍了基于物联网技术的地表水环境自动监控系统的构成以及物联网技术在地表水环境自动监控中的应用。     

不同区域城市空气O3和PM2.5累积速率时序模型

利用2017—2018年全国7个区域10个典型城市环境空气O₃和PM_2.5浓度数据，统计污染物累积速率，进而采用回归方法拟合污染物浓度及其累积速率的时间序列模型，分析不同区域污染物时序变化特征差异。结果表明：不同区域O₃浓度时序曲线拟合程度总体高于PM_2.5，石家庄O₃拟合程度最高，西安PM_2.5拟合程度最高。以07：00、14：00分别作为O₃、PM_2.5模拟起点是24 h中的最优模型。不同城市夏季O₃小时浓度时序变化曲线均为单峰形态，O₃浓度及累积速率峰值出现时间可能由城市所处经度决定，太原O₃累积最快，西安O₃消解最快。各城市间冬季PM_2.5小时浓度及其累积速率时序变化曲线形态差异较大，沈阳PM_2.5累积和消解均最快。与浓度相比，城市环境空气O₃和PM_2.5累积速率与光照、扩散条件等有更好的时间相关性。     

空地协同模式在城市水环境监测中的应用研究

传统水质监测方法耗时且费力，而基于高光谱的水质监测技术可实现对水质的快速、直观、原位监测。以扬州古运河三湾段为研究区域，基于无人机高光谱成像仪与水质走航监测船相配合，采用空地协同模式和偏最小二乘回归算法对总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH₃-N）、高锰酸盐指数（I_Mn）4个水质参数进行定量反演研究。结果表明：该反演模型的决定系数（R²）为91%～97%；拟合效果依次为NH₃-N＞I_Mn＞TN＞TP；各指标反演误差绝对值为0.2%～4%。该方法具有较好的反演效果，可快速、准确地获取城市河道水质分布情况，适用于城市水环境监测。     

淋洗液体系对碱片-离子色谱法测定硫酸盐化速率影响研究

分别用碳酸根淋洗液体系和氢氧根淋洗液体系碱片-离子色谱法对硫酸盐化速率样品进行比对试验。结果表明,2种淋洗液体系在0.00~20.0 mg/L质量浓度范围内线性良好,标准曲线相关系数均> 0.999,检出限、精密度、准确度和测定结果都没有显著性差异,说明这2种淋洗液体系方法是等效的。采用氢氧根淋洗液体系分析硫酸盐化速率,可配备淋洗液发生器,背景更低,实验操作步骤更少,工作效率更高,建议作为首选方法。     

江苏省噪声自动监测现状调查

分析了江苏省噪声自动监测现状，针对存在的发展相对缓慢、系统分布不均衡、仪器设备未得到有效更新和维护、数据利用率不高等问题，建议从资金投入、网络建设、技术规范、人员配备等方面着手，尽快提升全省噪声自动监测水平，更好地服务于环境管理和决策。     

基于TROPOMI的扬州市对流层甲醛和二氧化氮时空分布特征分析

以2020年1月—2021年9月对流层观测仪（TROPOMI）卫星观测资料反演获取的对流层甲醛（HCHO）、二氧化氮（NO₂）柱浓度数据为依据,采用统计方法分析了扬州市HCHO和NO₂柱浓度的时空分布特征。结果表明,扬州市对流层HCHO、NO₂平均柱浓度分别为903.01×10¹³, 633.77×10¹³mole/cm²;受太阳紫外辐射影响,HCHO柱浓度变化特征表现为6月最高、1月最低;受气象条件和人为排放强度影响,NO₂则表现为1月最高、8月最低。2021年1—9月扬州市对流层HCHO、NO₂柱浓度月均值同比2020年分别增长4.0%,40.6%。空间分布特征显示,扬州市对流层HCHO和NO₂浓度高值区主要分布在扬州市南部,且浓度高值区域与重点排污企业分布情况较为一致,多为电力供热、工业锅炉、冶金、石化与化工、表面涂层等行业。相关性分析显示,对流层HCHO与气温、臭氧浓度呈显著正相关,而NO₂与气温、臭氧浓度呈显著负相关。     

江苏省不同营养状况湖泊底栖动物群落结构与多样性比较

为了解江苏省湖泊底栖动物群落结构和多样性并研究其对水环境质量变化的响应,于2012年春秋两季对江苏省16个湖泊51个采样点湖泊底栖动物群落结构与多样性以及湖泊综合营养状态指数进行调查,分析水质指标与底栖动物指数间Pearson相关关系。结果表明,江苏省16个湖泊营养状态指数范围为35.5~66.4,其中约81.2%的湖泊处于轻度-中度富营养状态,表明水质从好到中度污染;湖泊底栖动物优势种为寡毛类的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri),优势度为13.0%;香浓多样性指数(Shannon-Wiener diversity index)范围为0.00~2.20,级别范围由极贫乏到较丰富状态,表明水质污染程度从重度到轻度污染。从全省尺度看,水质评价结果与生物学(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和Biotic Index(BI)指数)评价结果存在一定差异。与历史数据相比,江苏省湖泊底栖动物清洁敏感物种减少甚至消失,总体群落结构趋于小型化。16个湖泊水体总氮和总磷与底栖动物密度呈显著负相关,而综合营养状态指数与底栖动物指数(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和BI指数)间关系不显著。上述研究结果表明综合营养状态指数无法完全客观反映湖泊水生态健康状况,因此需要综合水质、水文、水生生物、生境状况等因素发展新的评价指标体系。     

南京市典型快速路交通噪声监测与影响分布研究

为科学全面地开展城市道路交通噪声影响评估，更精确地服务道路交通噪声污染治理工作，选取南京市具有代表性的道路交通干线，采用手工监测和自动连续监测的方法，进行不同路段噪声污染程度及其随时间、空间变化规律的研究。结果表明，地面快速路段、高架路段以及衔接路段两侧噪声敏感建筑物受道路交通噪声影响较大，夜间均超标；相邻区域要达到2类声环境功能区昼间标准限值要求，需距离地面快速路慢车道约45 m，距离高架路段慢车道约92 m；要达到2类声环境功能区夜间标准限值要求，需距离地面快速路慢车道约175 m，距离高架路段慢车道约172 m；敏感建筑物所受噪声影响随楼层高度升高而增大，同时噪声影响情况与道路两侧建筑物密度、道路车辆行驶速度有关。建议严格道路及噪声敏感建筑物规划控制，采取阻断传声路径、受声建筑物强化保护等措施控制噪声影响。