安庆大气颗粒物污染外来输送轨迹及源区研究

在对安庆2015~2016年大气颗粒物变化特征分析的基础上,利用HYSPLIT-4后向轨迹模式,采用气团轨迹聚类分析、潜在源贡献因子法(PSFC)和浓度权重轨迹法(CWT),研究了不同季节安庆地区外源污染物传输的路径及潜在源区。结果表明:(1)安庆市大气颗粒物质量浓度存在显著的季节变化,表现为冬季春季秋季夏季,12月份污染最重,7月份污染最轻。(2)影响安庆地区气流轨迹具有显著性季节性变化特征,夏季主要受来自南方和东南方向海洋气流影响,PM10和PM2.5的平均值较低;冬、春和秋季安庆地区受到海洋性气团和大陆性气团共同影响,且以偏西和西北路径的大陆性气团影响最为明显,受沙尘或人为排放因素的影响,对应PM10和PM2.5的平均值相对较高,颗粒物高污染时段与该2类大陆性气流轨迹输送关系密切。(3)安庆颗粒物冬季PSFC值和CWT值最大,夏季最小。PSFC和CWT值2处高值区主要分布在湖北东部、江西北部和湖南南部等带状地区,以及山西、河南中部、山东南部及安徽北部等带状区域。     

模拟酸雨对巢湖底泥营养盐和重金属释放及其影响

通过降低巢湖上覆水pH值以模拟限定条件的酸雨,旨在探究模拟酸雨对巢湖底泥营养盐和重金属释放的影响,以期预测酸雨或者酸性废水对湖泊生态系统稳定性的影响。结果表明:模拟酸雨过后上覆水的pH值均有回升,但强酸性模拟酸雨(pH 4.0)的恢复力较差;试验期间水体中的DO大小顺序始终为对照组试验组(pH 5.5)试验组(pH 4.0);模拟酸雨促进了底泥中氮和磷的的释放,且试验组(pH 4.0)上覆水中TN和TP含量显著高于试验组(pH 5.5)(p0.05);弱酸性模拟酸雨条件下以Fe/Al-P释放为主,强酸性模拟酸雨作用下以Ca-P释放为主;对照组的微囊藻生物量显著高于模拟酸雨组,说明模拟酸雨抑制微囊藻生长;pH值、TN、TP和Fe/Al-P均与底泥中四种主要重金属Pb、Zn、Cd和Cu含量显著相关(P0.05),说明酸雨和营养盐均是影响底泥中重金属赋存形态和释放性的重要因子。     

1958～2013年武汉市低空风速变化特征分析

采用武汉市1958~2013年逐日探空风资料,利用离差系数、气候倾向率、小波分析、Yamoto突变检验(信噪比指数)等方法,系统揭示该地低空(500、1 000、1 500、2 000 m)年、季、月平均风速的周期性与非周期性变化,通过指数曲线拟合揭示风速随高度变化特征。结果表明:(1)各层月平均风速均为双峰双谷型,7月、3~4月为峰,6月、9~10月为谷,7月达7.0~8.1m/s,谷值仅5.4~5.9m/s,即春夏季风速大,秋季小;(2)风速随高度上升呈线性或指数增加,地面至500m年、季平均风速增加约3.8~4.0m/s(地面仅约2.0m/s),a为0.241~0.294,从500m到2 000m年平均风速从5.9m/s升到6.9m/s,其中冬春季快,秋季慢,风廓线指数a为0.066~0.170;(3)各层年平均风速均呈减小趋势,1 500m、2 000m层达显著,每10a分别减小0.063m/s和0.074m/s,秋季减小显著,夏季减少不明显;(4)月平均风速离差系数为双峰双谷型(500 m为单峰型除外),主峰6~8月离差系数达0.15以上,1月为次峰,这些月风速年际变化大;(5)各层年平均风速周期均有12~30a(2 000m除外)、2~4a,500m层则为7~8a(仅1960’s),前者对应夏秋季,后者对应冬春季;(6)年、季平均风速均在1983~1986年突变上升和1991~1993年突变下降,且突变次数随高度减少,500m层最多,2 000m层除秋季外无突变。深刻认识这些特征可为本地区山区风电场规划、选址、设计、运营提供技术支撑。     

酸雨胁迫对缙云山马尾松幼苗光合生理特性的影响

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数据。以缙云山两年生马尾松幼苗为研究对象,通过4个月的盆栽实验的方法对幼苗进行了3种酸雨类型(硫酸型、硝酸型和混合型)和3个酸雨浓度(pH2.5、pH3.5、pH4.5)的处理,并辅以pH值为5.7的蒸馏水作为对照组,对植物的净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率、抗氧化酶活性、叶绿素含量和丙二醛含量进行测定。结果表明:(1)3种酸雨对马尾松的光合生理特性都产生了影响,酸雨浓度越高对光合速率的抑制作用越明显;pH3.5是影响马尾松各指标发生急剧变化的酸度值,pH值为3.5的SAR和NAR酸雨对马尾松的株高增长产生严重抑制,抑制率高达53.49%和54.99%。(2)不同类型酸雨胁迫会抑制马尾松叶片叶绿素的形成主要表现为SAR> NAR> MAR,叶绿素含量随酸雨浓度升高而下降;酸雨能够促进丙二醛含量的增加,pH值越低丙二醛含量越高...     

辽中地区酸雨特征及主控因子研究

近年来,以辽中工业群为代表的北方地区酸雨污染问题备受关注,对区域经济社会发展正在形成越来越明显的影响。为了深入了解辽中工业群地区酸雨污染特征,本研究利用XHARS30C酸雨自动采样仪系统采集了辽中地区2007年2月-2008年1月为期1年的降水样品,通过对降水样品pH值、主要阴阳离子组成的测定,分析了辽中地区酸雨的特征以及影响降水酸度的主要因素。结果表明,观测期间辽中地区降水pH值平均为5.15,酸雨频率为69.4%;雨水的主要离子组成为SO42-、NO3-和NH4+、Ca2+、Mg2+;在降雨过程中5种离子中的SO42-、NO3-、NH4+、Mg2+随降雨增加浓度呈U型变化,而Ca2+无明显规律;SO42-为主导性酸性离子,但NO3-对雨水酸度的影响不可忽视;辽中降水中起主要中和作用的是扬尘中的Mg化合物和与人类活动密切相关的NH3,扬尘中含Ca化合物中和作用相对较小。     

南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素研究

选取2014~2017年南昌市不同时间尺度AQI及主要空气污染物数据,利用GIS技术、神经网络分析、后向轨迹模型及地统计分析方法,分析了南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素。结果表明,南昌市近年来空气质量总体变化不大,空气质量等级以良为主,占全年比例为57%~61%。但首要污染物变化较大,即PM2.5比例显著下降,NO2和O3比例显著上升,PM10变化不大。南昌市空气污染季节变化显著,冬春季空气质量较差,以PM10、PM2.5污染为主,夏季空气质量最好,以O3污染为主。空气污染周变化以周末及周一污染较重、周四污染最轻,说明南昌市空气污染除了与群众出行习惯有关,还存在其他影响因素。南昌市空气质量日变化呈双峰型（9:00~11:00和20:00~22:00）,主要受上、下班高峰期带来的交通尾气影响。南昌市空气污染空间变化呈典型的“郊区-市区”分布,其中AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO值均以市区较高、郊区较低,而O3的空间分布规律正好相反,这主要与城区NOx排放较多,O3易与其迅速反应而消耗有关。后向轨迹聚类分析结果表明,来自本地的短轨迹气团占比高,对PM2.5、PM10、NO2、O3的影响大。气象因素上,PM2.5、PM10、NO2受相对湿度影响较大,O3受温度影响较大。     

厄尔尼诺与华中夏季低温

根据华中地区10个测站1951－1995年7－8月气温资料,采用EOF、遥相关、全盛分析等统计－天气气候学方法,研究了华中夏季温度变化同北太平洋SSTA场的相关结构及北半球500hpa高度场对海温异常的响应。具体描述了ENSO年和Lanina年华中夏季温度距平的差异性。并通过分析冷夏年500hpa高度场的环流特点,探讨海－气间的可能联系及物理机制。结果表明：北太平洋海温与华中夏季温度存在较好的滞后相关关系。ENSO位相对,华中夏季温度偏低,易出现冷夏,拉尼娜年则相反,易出现酷暑。冷夏（酷暑）对应着赤道东太平洋正（负）SSTA,西太平洋副热带海域负（正）SSTA;反映了赤道东太平洋和热带西太平洋之间存在翘翘板效应。海温异常变化超前副高异常变化1－3个月。冷夏年副高主体偏东偏南。     

上海郊区小城镇街道灰尘理化性质及重金属时空分布特征

为了解上海郊区不同类型小城镇街道灰尘的基本理化性质和重金属的时空分布特征,分别于2003年7月（夏季）和2004年4月（春季）在枫泾镇、松江新城和朱家角镇采集街道灰尘样品共计90个,分析了样品的pH、粒度、有机质和重金属的含量。结果表明：3个小城镇街道灰尘的理化性质和重金属时空分布特征具有较好的一致性,pH值为841~1137,呈碱性;有机质的平均含量为3413 g/kg;粒度主要呈单峰和双峰分布特征,粒径平均值为1736 μm,以砂粒为主。各重金属的平均含量均高于上海市土壤环境背景值。Cr和Ni含量夏季高于春季,但区域分异不显著。城镇中心区域和镇级公路Cd、Cu、Pb和Zn含量明显大于乡村。Cr Ni,Cu Pb Zn,Fe Mn之间具有极显著的相关性,有机质是街道灰尘重金属的重要载体     

2008年初湖北省雨雪过程酸雨特征及成因

利用湖北省32个气象酸雨监测站在2008年初雨雪过程中的306次有效降水样品检测资料及相关气象环境资料,分析了此次雨雪过程的酸雨特征及成因,以期对降雪酸沉降的深入研究有所帮助.分析结果表明,全省平均pH值为3.97,酸雨发生频率为89.2%,强酸雨发生频率达到64.4%,均高于历史同期平均水平.32个气象酸雨监测站的降水平均pH值除孝感外均呈酸雨,其中20站酸雨发生频率达到100%.此次雨雪过程酸雨强度大且频发是由多方面原因综合影响所致,首先,强盛的西南气流有利于长江以南重酸雨区污染物的迁移,其次,低温导致燃煤用量增加,引起酸性物质排放的增多,而较强的逆温层又使污染物扩散条件变差,此外,雪花较雨滴更慢的降落速度和更大的比表面积使其能够更充分的捕集和吸收大气中的酸性物质.     

影响临沂酸雨的大气环流特征分析

通过对临沂市2003年1月至2013年12月的酸雨观测资料进行统计分析,得出临沂市近11年的酸雨频率为47.0%,酸雨11年平均PH值为4.84,出现酸雨次数较多。酸雨季节变化特征为秋季和冬季酸雨频率较高,春季和夏季酸雨频率较低。临沂酸雨形成与大气环流密切相关,经分析造成临沂酸雨的天气系统主要是低槽冷锋、切变线、倒槽等影响的降水过程,约占临沂酸雨的92.2%,其它天气系统如江淮气旋、静止锋等造成的酸雨所占比例为7.8%。     

基于AHP和DEA模型的农业生态效率评价——以无锡市为例

农业面源污染已成为我国重要环境污染源之一,但由于农业面源污染具有分散、面广、周期长、随机性等特点,在评价上存在较大难度。根据生态效率理论,结合农业生产的特点,建立了综合考虑经济效益和环境影响的农业生态效率评价指标体系,并以江苏省无锡市为例,选取该市1998~2008年农业生产和面源污染相关数据,运用偏好锥的数据包络分析模型（DEA）对其农业生态效率进行了评价分析。结果显示：1998~2008年,无锡市农业生态效率呈现先下降后上升的趋势,近三年累计上升幅度达22%。表明近年来无锡市农业面源污染治理成效显著,农业可持续发展水平显著提高。提出的农业生态效率评价体系和方法为进一步推进农业面源污染治理工作提供了依据     

天目湖溶解氧分布特征及环境影响因子

在2006年1~12月进行的对天目湖水质监测资料的基础上,探讨了溶解氧的分布特征并对其环境影响因子进行了分析。天目湖溶解氧水平较2001~2002年下降了1~2个等级。全年溶解氧水平符合Ⅱ~Ⅲ类水质,局部符合Ⅳ~Ⅴ类水质,甚至劣Ⅴ类水质。溶解氧的分布特征有明显的季节变化与垂向差异。冬季溶解氧最好,无显著垂向差异;春、秋两季湖体溶解氧垂向差异小,底层溶解氧浓度总体偏低;夏季溶解氧最低,且垂向差异最大,底部出现＜1 mg/L的低氧区。水温、水深、叶绿素、pH对溶解氧都有一定的影响。其中,温度是影响水体溶解氧的关键因素。非夏季月份,温度的升高导致溶解氧浓度降低;在夏季月份,温度分层是影响溶解氧浓度的关键因素,尤其是对中下层水体的影响较大。水深与溶解氧呈负相关关系;叶绿素在夏季对溶解氧的影响最显著,反映出生物活动对水体溶解氧的影响。     

近50a江西省旱、涝变化趋势及驱动因素研究

基于江西省5个气象站(赣县、吉安、南城、南昌、景德镇)近50 a(1961~2010年)平均气温、最高、最低平均气温、相对湿度、风速、日照时数、降雨量等逐月平均资料,计算江西省干旱侦测指数(Reconnaissance drought index,RDI),分析旱情、涝情变化趋势。同时,运用多元回归法分析主要驱动因素。研究结果表明,1961~2010年江西省年及四个季节的降雨量、平均相对湿度与RDIst值均呈现极显著的正相关关系(p0.01),而日照时数则与RDIst值呈现极显著的负相关关系(p0.01)。降雨量对江西省旱、涝变化的贡献率最大,为42%~58%;其次是平均气温和相对湿度,分别为11%~19%和7%~19%;平均风速和日照时数对江西省旱、涝变化的贡献率较小。降雨量、相对湿度的增加,日照时数的减少共同导致了1961~2010年江西省年际尺度和春季RDIst值的增加,表明江西省总体从偏旱向偏涝转变。1961~2010年江西省夏季、秋季和冬季RDIst没有明显的增长或降低趋势。     

近50年来鄱阳湖流域降雨多时间尺度变化规律研究

利用鄱阳湖流域16个气象站1960~2008年共49 a的月降雨资料,采用Morlet小波函数,对该流域降雨季节变化、年际和年代际时间序列进行小波分析,揭示了流域降雨变化的多时间尺度特征,分析了不同时间尺度下降雨序列变化的周期和突变点。研究表明：①1960~1990年,年降雨量呈明显年际和代际振荡,并无显著趋势;进入90年代以后,年降雨呈现显著上升趋势;进入21世纪,尤其从2002年开始,年降雨量开始减少;②流域季节降雨和年降雨都存在多时间尺度特征,夏季降雨、冬季降雨和年降雨都存在18 a的第一主周期;春季、冬季和年降雨存在6 a次主周期;此外,春季、秋季、冬季和年降雨均存在3 a次主周期;③夏季降雨在18 a时间尺度上与年降雨变化具有相同的趋势和相位,春季降雨在3 a和6 a时间尺度上与年降雨变化具有相似趋势和相位变化     

南京地区7Be沉降特征

7Be是研究大气科学与地球化学的核元素之一,对研究短期过程的地表土壤颗粒迁移具有较大价值。为了解南京地区利用7Be进行土壤侵蚀示踪研究的合适时机,于2010年1月~2011年12月收集南京地区各月的7Be沉降样品,经实验室化学实验处理和γ谱仪测量,计算7Be沉降通量,并分析7Be大气沉降的季节性变化趋势。结果表明：南京地区平均7Be沉降量为1 62178 Bq/（m2·a）,沉降通量为066～1449 Bq/（m2·d）,平均沉降通量为444 Bq/（m2·d）;7Be沉降通量的季节变化呈现双峰型趋势,冬末春初和夏季是两个高值区;7Be沉降的а值冬春季较大,夏季最低;降雨量大小与沉降量存在明显的正相关     

澳洲冷空气活动与长江中下游降水的联系分析

利用澳洲范围700 hPa温度场的再分析资料和长江中下游降水资料,通过谱分析方法,试析了澳洲冷空气活动对我国长江中下游主汛期降水的影响,并进一步分析了西太平洋副热带高压在此中起的作用。研究结果表明：在我国夏季,澳洲变温与涝年长江中下游主汛期的降水都具有77 d的周期,两者存在着77 d周期的遥相关,同时在77 d的周期两者呈现同位相振荡。也就表明在77 d的周期澳洲冷高压变动时经73 d后影响长江中下游降水。同时也得出澳洲冷高压强时,西太平洋副热带高压北移,长江中下游受西太平洋副热带高压控制,晴天少雨;澳洲冷高压弱时,西太平洋副热带高压南落,长江中下游处西太平洋副热带高压边缘,多降水天气。以上结论对长江中下游降水预报有一定的指示意义。     

临安区域本底站大气甲烷浓度变化特征

通过分析2006年8月～2009年7月临安区域大气本底站Flask瓶采样获得的CH4浓度特征,结合地面风向、后向轨迹、排放清单,研究了CH4浓度变化特征和长三角地区排放源对CH4浓度的影响作用。结果表明,临安区域大气本底站的CH4浓度分布在1 7584×10-9~1 9700×10-9,具有较明显的季节波动变化特征,浓度季节变化幅度为737×10-9;CH4浓度平均年增幅达176×10-9,增速较快。东北风和东南风时,CH4浓度较高;西南风时CH4浓度较低。导致CH4高浓度分布的气团主要来自临安站的东北、偏东方向;导致CH4低浓度分布的气团集中在西南 偏南     

全球变暖背景下长江三角洲夏季高温时空演变研究

基于国家气候中心提供的2000站逐日地面气温资料,运用高温日数、平均高温度数以及日最高气温这3个指标刻画1961~2015年长江三角洲（简称长三角）地区的夏季高温时空演变,并在对上述指标进行突变检测的基础上,比较其转折前后的夏季高温空间分布特征。结果表明：（1）长三角夏季高温指标在2000年左右存在气候突变,2000年以后夏季高温日数和强度出现显著上升;（2）较之2000年前,2000年后的高温度日数的分布型更为集中,前三个EOF模态解释方差均有所上升,EOF1分布较为相似,EOF2不再呈现带状分布,EOF3局地性特征减弱;（3）2000年后的长三角夏季高温日数增长明显,年平均高温日数达到20 d以上的区域向北扩展至32°N附近,向东扩展至往浙江东部沿海;年平均高温日数达到30 d以上的区域更扩展至31°N以南、121°E以西所有地区,高温日数最多可达近50 d;（4）2000年后高温度日数呈明显增加,从2000年前的10~20℃·d增加到20~50℃·d,以30~31°N一带增长最为显著。浙江中部和南部地区在2000年后高温日数增长明显,但高温强度增长较弱;安徽东部、浙江北部和上海地区高温日数和强度均增长明显。     

重庆缙云山地区森林土壤酸化特征

通过在2010～2012年8月份对重庆缙云山4种典型林分土壤进行野外取样和室内分析,研究了酸沉降对研究地森林土壤酸化的影响,并从多角度深入分析了4种林分土壤在时间和空间上的酸化机理。结果表明：（1）在常年酸沉降的影响下,缙云山森林土壤酸化现象非常严重,pH值较低,表层土壤pH值为387~447,4种林分土壤pH值都随土层加深递增;（2）4种林分有机质含量相差较大,灌木林最高（377 g/kg）,毛竹林最低（1144 g/kg）,且随土层增加而降低,这主要是受枯落物类型和来源的影响;（3）由于长期酸雨淋溶作用,4种林分土壤CEC含量均较低为1276~1973 cmol/kg,表层含量最高,随土层加深递减;（4）4种林分Al3+含量均较高,阔叶林（4097 mmol/kg）>灌木林（3132 mmol/kg）>针阔混交林（3006 mmol/kg）>毛竹林（2615 mmol/kg）。Al3+含量与土壤pH值呈显著负相关关系     

长江中游洪湖至宜昌江段鱼类空间分布特征的水声学研究

为了解长江中游洪湖至宜昌江段鱼类时空分布变化,于2014~2015年的秋季、春季和夏季,使用Simrad EY60鱼探仪对该江段的鱼类时空分布特征进行了3次水声学调查。结果表明:鱼探仪探测获得的鱼类回波信号与湖底反射信号的图像均比较清晰,且图像的背景噪声较小,长江干流的鱼类多以个体形式进行活动,探测时未发现鱼群。夏季鱼类目标强度(TS值)最高(–47.2±8.6)d B,春季鱼类TS值最低(–60.0±6.4)d B,非参数检验结果显示,3个季节的鱼类TS值差异极其显著(P0.01);3个季节该江段鱼类资源水平分布不均匀,鱼类最大密度分别为63.7 ind./1 000 m3(秋季)、141.4 ind./1 000 m3(春季)和266 ind./1 000 m3(夏季),且3个季节鱼类水平分布差异极显著(F=151.08,P0.01);垂直水层方向上,3个季节的鱼类密度均表现出相同的分布特征,即表层中层底层,各水层3个季节之间的鱼类密度存在极显著性差异(df=2,P0.01);在方差齐性下,采用LSD方法对3个季节各水层之间鱼类密度进行多重比较,结果显示秋季仅表层与底层之间鱼类密度均存在显著性差异(P0.05);春季表层与中层、中层与底层之间鱼类密度均存在显著性差异(P0.05);夏季表层、中层和底层两两之间鱼类密度均存在显著性差异(P0.05)。该江段鱼类时空分布差异与鱼类的越冬、索饵、产卵等因素有关。