典型城市河网沉积物微塑料时空分布特征

微塑料是近年来广受关注的一类新污染物.淡水系统沉积物作为微塑料重要的汇,能反映出当地微塑料的长期污染水平.为探究典型城市河网沉积物中微塑料的时空分布特征,于2018年12月和2019年6月在望虞河西岸河网区分别采集了17个采样点的沉积物样品,使用体视显微镜和显微傅立叶变换红外光谱仪对微塑料进行形态观察以及成分鉴定.结果表明,微塑料的平均丰度(以dw计)为323.37 n·kg^-1,形状主要为碎片和纤维,颜色以黑色和蓝色为主,粒径主要分布在50～500μm之间,成分以PET、PE、PVE、PS和PP为主.夏季微塑料的丰度低于冬季,河网区上游地区微塑料的丰度高于中游和下游地区,最高丰度出现在污水处理厂的出水口采样点,沉积物中微塑料的丰度与表层水中微塑料的丰度无显著相关性.应用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析微塑料的来源,发现微塑料的主要来源有农用塑料薄膜、生活废水、塑料垃圾以及工业生产.研究可为典型城市河网微塑料污染防控提供支撑.     

长江口微塑料时空分布及风险评价

2017年春季、夏季在长江口附近海域进行采样,并对表层沉积物中微塑料的空间与时间分布规律进行了定性与定量的分析,利用污染负荷指数评价微塑料污染的风险程度.结果表明微塑料的浓度分布在季节变化上表现出明显的差异,在降水量丰富的夏季,微塑料的含量普遍更高;相同季节不同站点之间无明显的浓度分布差异,降水量对海洋微塑料的时空分布具有明显的影响.杭州湾海域在夏季期间微塑料浓度最高,为（39.33±14.34）particles/kg（DW）.微塑料的长度多在0.07~1.0mm之间,颜色丰富,形态主要为纤维状.傅里叶显微红外光谱仪检测出样品中含有的微塑料种类有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺,其中聚乙烯是主要的微塑料多聚物类型.运用污染负荷指数对微塑料的污染程度进行评价,长江口-杭州湾及其邻近海域的微塑料污染较轻.     

乌鲁木齐南部大气及降尘中微塑料的形貌特征

采用体视显微镜、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）等对乌鲁木齐南部大气总悬浮颗粒物（TSP）及降尘样品中微塑料的颜色、成分及形貌等特征进行分析.结果表明,TSP和降尘中存在纤维、碎片和薄膜等多种形状的微塑料,且TSP和降尘中的微塑料分别以纤维状（81.8%和86.2%）和碎片状（56.3%~68.4%）为主;通过FTIR鉴定出TSP和降尘中的塑料成分主要是聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯;SEM发现纤维状微塑料表面较为光滑,有少量的裂痕,上面分布少量碎屑;碎片状微塑料边缘卷曲破碎,形状不规则,破损程度高,表面黏附大量的颗粒物;EDS分析表明微塑料中以C和O元素为主,还包含Si、Na、Zn等元素.结果可为进一步了解乌鲁木齐大气微塑料的污染情况提供基础数据支撑.     

城市湖泊沉积物微塑料污染特征

近年来,出现在环境中的微塑料日益受到重视.本文选择马鞍山市雨山湖和南湖等典型城市湖泊,研究春夏两季沉积物中微塑料的物理形貌特征和时空分布特征,并探究湖泊中微塑料的来源.结果表明,春季沉积物中微塑料平均含量为(0.028 4±0.059 7)g·kg~(-1),平均丰度为(278.9±529.1)n·kg~(-1);夏季微塑料平均含量(0.031 7±0.077 8)g·kg~(-1),平均丰度为(277.1±395.6)n·kg~(-1),利用配对样品T检验法发现春夏两季沉积物中微塑料的含量(N=22,t=-0.269,P=0.791)与丰度(N=22,t=0.035,P=0.973)无明显相关差异性.根据形状将研究区域沉积物中的微塑料分为纤维、薄膜和颗粒这3种类型,相应占比分别为52.9%、 28.9%和18.2%.粒径统计结果表明,绝大部分微塑料的粒径小于1 mm,可占总数量的83.9%,微塑料主要为聚乙烯和聚丙烯且表面严重风化.人流量大、车流量大和水上活动多的区域污染较为严重,揭示了湖泊沉积物微塑料的空间分布与人类活动的密切相关性.大气沉降(纤维类)、地表径流、衣服洗涤(纤维类)、湖内大塑料降解和渔业活动(渔网、发泡类)等为湖泊沉积物中微塑料的主要来源.     

昆明城区大气污染物时空分布特征

利用2013—2020年昆明城区国控点监测数据,分析大气污染物时空分布特征。结果表明：2013—2020年昆明城区O₃年均浓度总体呈上升趋势,其余污染物年均浓度呈下降趋势,O₃增幅为4.1%,SO₂降幅为67.9%,其余污染物降幅为35.0%~55.0%。超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》一级以上标准的首要污染物天数占比显示,O₃已经代替PM_2.5成为昆明市最主要的大气污染物;O₃浓度春季最高,夏季次之,秋季最低;PM₁₀和PM_2.5浓度春、冬季高,夏季最低;SO₂、NO₂、CO浓度冬季最高,夏季最低,但SO₂和NO₂四季变化幅度较其他污染物小。春、夏季的O₃,冬、春季的PM_2.5是昆明市大气污染的防治的重点。O₃浓度日变化呈单峰型分布,CO、NO₂、PM₁₀、PM_2.5浓度呈双峰型分布,但PM₁₀、PM_2.5浓度峰谷变化不明显;NO₂、CO、PM_2.5、PM₁₀浓度峰值出现在早高峰时段,O₃浓度峰值出现在14:00—15:00,SO₂浓度上午高于下午。大气污染物浓度分布具有明显的空间差异性,SO₂、PM_2.5、NO₂、PM₁₀、CO浓度城区西部高于东部,分别高出54.5%、20.0%、17.9%、14.6%和2.4%,O₃浓度则相反,城区东部高于西部,高出9.0%;SO₂、NO₂、O₃浓度东部、西部差异呈逐年减小趋势,不排除上风向安宁工业园区污染传输影响变弱的可能性。

     

2000~2018年我国大气重金属沉降通量时空变化特征

大气沉降物中的重金属对土壤环境的影响不容忽视.为研究我国大气重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）沉降通量现状及时空变化特征,基于中国知网和Web of Science数据库收集了2001~2021年公开发表的大气重金属沉降通量文献99篇,各重金属元素监测点718~1672个.采用Meta-analysis方法计算中国大气重金属沉降通量加权均值,运用亚组分析法研究了2000~2018年不同时期大气沉降通量时空变化,对比分析了农业农村区、城市区和工业区等不同类型区的组间差异.结果表明,我国大气重金属年沉降通量［mg·（m²·a）^-1］为：Zn （96.75）>Pb （23.37）>Cu （12.77）>Cr （11.04）>Ni （6.61）>As （2.97）>Cd （0.48）>Hg （0.05）,2000~2018年沉降通量总体估计值高于1995~1998年英国乡村地区;工业区和城市区的沉降通量显著高于农业农村区,工业区大气重金属污染较为严重;长株潭地区As和Cd的沉降通量较高,东北地区、珠三角和华北平原大气重金属沉降通量较其它区域严重;近20年来Cd的年沉降通量均值在总体均值附近波动,无明显下降趋势;其中,城市区和农业农村区的Cd沉降通量呈增加趋势.本文建议结合区域产业结构特征建立分级分类分区的大气排放精准治理和风险管控措施,针对当前大气Cd沉降通量较大的问题实行更加严格的限制性措施.     

近年南京冬季首要大气污染物时空分布特征

近年来,随着气候变化以及工业化程度的加深,城市的大气污染问题日益突显。作者收集了2013-2018年南京地区首要大气污染物资料,对该地冬季大气污染物的时空分布特征及各污染物之间的相关性进行分析。结果表明:(1)从时间分布来看,除O_3外,南京冬季各污染物浓度均在2月达到最小值,AQI、PM_(10)、SO_2和NO_2浓度均在12月达最大,1月次之。PM_(2.5)、PM_(10)与AQI日变化趋势高度一致,在上午10∶00-11∶00出现峰值,在下午17∶00出现最低值。SO_2日变化呈单峰式变化特征,在上午11∶00出现峰值。NO_2浓度的日变化趋势与O_3正好相反,在下午14∶00-15∶00,NO_2出现低值,而O_3出现峰值。(2)从空间分布来看,南京冬季AQI与PM_(2.5)、SO_2的空间分布特征类似,呈东南高、西北低的分布特点,而PM_(10)呈西南-东北向递增的分布特点。(3)AQI与PM_(2.5)、PM_(10)的相关性最好,与SO_2、NO_2的相关性次之,而AQI与O_3没有明显的相关性,即影响南京冬季空气污染的主要是PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2和NO_2。     

烟台海岸带微塑料的污染特征研究

为揭示近海海岸带微塑料的分布特征与主要来源,本文聚焦烟台海岸带区域,对潮滩、水体、沉积物和河流等不同的环境介质进行了季节性连续调查。结果表明,烟台海岸带微塑料的丰度在不同环境介质中存在差异,并具有显著的季节特征。在形状组成上,水体和沉积物中微塑料检出有纤维和碎片两种形状,以纤维为主;而潮滩沉积物中的微塑料则主要有纤维和发泡类,夏季以发泡类为主,说明微塑料的分布直接受人类养殖活动的影响。调查数据显示微塑料在水体中垂直运动相对复杂,纤维和碎片类微塑料更易于被生物附着而沉降至海底集聚。受河流、大气沉降、水体输运等多种环境因素影响,水体和海底沉积物是近岸海洋微塑料的主要存在介质,大气沉降可能是水体和海底沉积物中纤维类微塑料的重要来源。     

大气微塑料污染的来源、影响及其控制技术研究

随着塑料制品生产和使用、城市垃圾焚烧、农业活动以及交通运输过程中大气微塑料污染的形成,其对于大气环境质量、人体健康以及生态系统产生严重威胁。针对这一问题,提出大气微塑料污染控制策略,包括从由全生命周期到全流程闭环管理实现“塑”源减量,和从基础性研究到寻找关键突破口实现“塑”战速决等。     

城市路面积尘微塑料污染特征

微塑料作为一种新兴污染物,由于其对生态系统具有潜在的负面影响,受到了广泛的关注.但是目前关于其在陆地环境中,尤其是路面积尘中的相关信息相对有限.本文对马鞍山市雨山区路面积尘的微塑料污染特征进行了研究.研究区域内单位面积路面所积累的微塑料丰度为(18.11±32.36)n·m-2,含量为(27.29±72.64)mg·m...     

渤海和黄海北部地区负积温资源的时空分布特征

论文以日平均气温≤-4℃的累积值和日数作为与海冰有关的气候指标,统计了渤海和黄海北部沿岸及其邻近地区52个气象站≤-4℃积温和日数的逐年资料,并根据52个气象站的气候指标值与经度、纬度、海拔高度的相关关系,建立空间分布方程,推算无资料海区中214个网格点的≤-4℃积温和日数,绘制渤海和黄海北部地区≤-4℃积温和日数分布图。研究结果表明:≤-4℃积温的空间分布呈现南北差异大、东西变化小的特征,-100℃等值线与渤海和黄海北部常年冰情分布范围大致相当;冰情较重的偏重低温年、严重低温年的≤-4℃积温保证率在黄海北部和辽东湾不超过40%,在渤海湾和莱州湾只有20%以下。     

基于GIS的我国渤海1952~2016年赤潮时空分布

收集了渤海海域自1952年有赤潮发生记录以来长达65a的相关资料,采用地理信息系统（GIS）技术研究了该海域赤潮发生的时空分布特征,并对其危害程度进行了评估.研究结果表明,渤海赤潮发生最频繁的区域为渤海湾北部、辽东湾西部和东部的海域;渤海共发生赤潮189次,其中影响面积超过1000km²的有21次;2000年以后,赤潮发生频率在明显增加;在6、7和8月份赤潮发生次数最多,分别占总次数的26%、22%和21%;由夜光藻、中肋骨条藻和原甲藻引发的赤潮次数分别为65、11和10次;发生在渤海湾西部、辽东湾西部以及黄河口海域的赤潮对海洋生态危害最大.首次以可视化的方法全方位展现和认识了渤海海域65a来赤潮发生的范围、分布与特点,实现了对该地区发生赤潮信息的整合与处理.这一方法对其他海域赤潮研究亦具有借鉴价值.     

春季黄、渤海中异戊二烯的浓度空间分布与海-气通量

利用吹扫捕集-气质联用方法测定了2014年5月黄海、渤海所取海水样品中异戊二烯的含量,探讨了其分布特征、海-气通量及影响因素.研究结果表明：春季黄海、渤海海域表层海水中异戊二烯的浓度范围为6.02~32.91pmol/L,（平均值±标准偏差）为（15.39±4.98）pmol/L,在黄海中部海域出现浓度高值;表层海水中异戊二烯与叶绿素a（Chl-a）浓度有一定的正相关性（R²=0.2529,n=49,P < 0.001）,说明浮游植物生物量在异戊二烯生产和分布中发挥重要作用;春季黄海、渤海异戊二烯海-气通量的变化范围为0.78~192.43nmol/（m²·d）,（平均值±标准偏差）为（24.08±30.11）nmol/（m²·d）,表明我国陆架海区是大气异戊二烯重要的源.     

环渤海西部地区表层土壤中的多环芳烃

利用加速溶剂提取和GC-MS分析技术,测定了采自环渤海西部地区302个表层土壤样品中16种多环芳烃的含量.结果表明,区域表土中16种多环芳烃的浓度范围为(546±854)ng·g-1.16种多环芳烃表现出典型的土壤谱分布形式,即三、四环化合物含量较高.高浓度样点多分布在京、津、唐地区,河北省西部包括邯郸西部、邢台西部、石家庄西部、张家口南部,以及山东省的济南和淄博;而浓度低值点-般位于河北省北部包括张家口和承德北部地区以及山东西北部的冲积平原地带.这些分布特征与区域排放源分布相关.低分子量多环芳烃在土壤中的浓度变异幅度小于高分子量组份.     

黄海、东海颗粒有机碳的时空分布特征

分析研究了2007年秋季黄海、东海海域颗粒有机碳(POC)的时空分布情况,结果表明:POC的浓度为7.25～766.00μg/L,平均浓度为(97.37±86.35)μg/L,其平面分布呈现近岸高、远岸低的特征,近岸POC的等值线与海岸线平行;垂直分布呈现除底层外随着深度增加逐渐降低的趋势。海水中POC浓度与浊度呈显著正相关,而与叶绿素a无显著相关关系,这表明POC主要来自于陆源输入。对不同海区POC的垂直分布和周日变化的研究结果表明,黄海区由于水深较浅,POC的垂直分布比较均匀,POC周日分布除了受到生物周日活动的影响外还受到潮汐作用的影响。长江口附近海区悬浮颗粒物浓度大小是POC浓度和分布的主要控制因素,垂直分布上表现出表层低底层高的特征。东海陆架区POC的垂直分布和周日变化均受到生物活动和水文条件等因素的共同作用,受黑潮影响的海域POC的浓度都相对较低。     

秋季黄海与渤海异戊二烯含量的分布及海-气通量

为深入研究我国近海异戊二烯的生物地球化学过程及气候效应,于2013年11月6—23日(秋季)在黄海、渤海海域设25个采样点采集海水样品,其中在A断面4个采样点采集不同深度海水样品,运用吹扫捕集-气质联用法对海水中c(异戊二烯)进行分析,研究其分布规律及影响因素,并对异戊二烯的海-气通量进行了探讨. 结果表明:①表层海水中c(异戊二烯)的范围为10.76~48.67 pmol/L,平均值为(22.85±10.52)pmol/L,其水平分布呈北高南低的特征;②c(异戊二烯)与ρ(Chla)(Chla为叶绿素a)呈正相关(R=0.643 4,n=25,P<0.000 4),说明浮游植物生物量是影响研究海域内c(异戊二烯)水平分布与变化规律的重要因素;③调查期间c(异戊二烯)在A断面上的垂直分布较为均匀且没有出现明显分层现象;④表层海水中异戊二烯处于过饱和状态,其海-气释放通量范围为6.26~449.81 nmol/(m2·d),平均值为(91.62±109.75)nmol/(m2·d). 研究显示,我国陆架海区可能是全球海洋、大气异戊二烯重要的源,相关的调查研究工作亟需展开.      

渤海湾大气金属元素沉降和来源解析研究

干湿沉降是污染物从大气进入到地表生态环境的主要途径.渤海湾临近大气污染严重的京津冀地区,同时受航运交通排放影响,但渤海湾大气金属元素沉降量及其来源并不十分清楚.本研究于2016年11月—2017年10月在渤海西岸采集了大气沉降样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中25种金属元素的含量进行了测定分析,估算了大气金属沉降量并进行了源解析.结果表明:沉降样品中25种元素的浓度变化范围为2458.8μg·L~(-1)(Ca)～9.9 ng·L~(-1)(Th),年沉降量变化为1229.9 mg·m~(-2)·a~(-1)(Ca)～5.0μg·m~(-2)·a~(-1)(Th).受降水量季节分布的影响,多数金属元素的沉降量在夏季最高,春秋季较低.除Be、Fe、Ni、Cr、Al、Th和U等元素外,其余18种元素都有不同程度的富集,特别是Cd、Ag、Se和Sb等元素已高度富集.燃煤(12.8%)、扬尘(25.9%)、工业(33.1%)和航运(28.2%)是渤海湾沉降样品中金属元素的主要来源,尤其是航运排放对海湾大气Sb、Cd和Mo沉降具有显著贡献.研究结果可为京津冀区域海陆协同发展和环境质量改善提供科学参考.     

秋季黄渤海C2~C5非甲烷烃海-气通量与大气反应活性

分别运用吹扫捕集和三级低温预浓缩系统与气-质联用的方法,测定了2014年11月黄渤海表层海水和大气中主要的C₂~C₅非甲烷烃（NMHCs）的浓度,研究其分布特征及海-气通量,并评价了它们的大气化学反应活性.海水中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和异戊二烯的浓度平均值分别为53.0,49.4,26.4,29.2,186,62.7,35.6,89.9,42.4pmol/L.大气中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和异戊二烯的体积分数平均值分别为0.043,21,0.36,6.7,7.5,0.71,0.12,0.16,0.085×10^-9.大气中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯和异丁烯具有较好的相关性,均与异戊二烯没有相关性.海-气通量的计算结果表明,近岸陆架海域可能是大气中C₂~C₅NMHCs重要的源.通过计算C₂~C₅NMHCs的臭氧生成潜势和OH·消耗速率,表明乙烯、丙烯、丙烷和正丁烷是黄渤海大气C₂~C₅NMHCs的关键活性组分.     

渤海表层沉积物中DDTs、PCBs及酞酸酯的空间分布特征

利用第2次全国海洋污染基线调查数据,研究渤海表层沉积物中DDTs、PCBs和酞酸酯的空间分布特征．结果表明：DDTs和PCBs的高值样点主要分布于秦皇岛近岸、辽东湾近岸和渤海湾近岸海区;酞酸酯的最高值和次高值样点分别出现在莱州湾近岸和辽东湾近岸,而秦皇岛近岸海区的平均水平高于其它海区．目前,渤海表层沉积物中PCBs和酞酸酯的含量相对较低,对周边底栖生物尚未构成威胁．另一方面,DDTs组成的比值关系显示秦皇岛近岸、渤海湾近岸和辽东湾近岸海区近期出现DDTs的输入,并且DDTs含量已超出相应的生态效应低值区间的标志水平,具有一定的生态风险．在渤海海区大多数样点,DDTs的主要代谢产物为厌氧条件下的DDD．     

黄渤海气溶胶中砷的分布特征和季节变化

于2017~2018年冬、春和夏季,在黄渤海海域走航采样,采集总悬浮颗粒物（TSP）样品,分析总砷（As）、As （Ⅴ）、As （Ⅲ）以及水溶性离子,讨论了As在黄渤海气溶胶中浓度、空间分布以及季节变化,估算了As的干沉降通量.气溶胶中As含量冬季（6.6 ng·m^-3） > 夏季（5.5 ng·m^-3） > 春季（4.4 ng·m^-3）,渤海和北黄海远大于南黄海.冬、夏季As（Ⅲ）/As（Ⅴ）比值分别为0.41和0.21.冬、春和夏季As/TSP平均值分别为95.4、83.9和81.4 μg·g^-1,冬季明显高于春季和夏季.冬季在冬季风主导下,携带了环渤海地区排放的污染物导致砷含量最高,夏季受东南季风携带的东部沿海地区污染物的影响也较大,而春季受西伯利亚陆地气团和东南远海海洋性气团的共同影响,浓度最小.冬季K⁺/TSP与As/TSP存在显著正相关（r=0.78,P<0.05）,说明受陆地生物质燃烧排放的As的影响明显,而夏季两者相关性不显著,说明来源不同.冬、春和夏季黄渤海大气气溶胶As的干沉降通量分别为1.15、0.77和0.97 μg·（m²·d）^-1,年平均为0.95 μg·（m²·d）^-1.