西安市空气污染特征及其与气象因子的关系

本文应用西安市2009年12月—2012年12月SO2、NO2和PM10等3种大气污染物监测数据以及同时期的常规气象观测资料,分析了3种污染物的时空分布特征及其与气象因子的关系.结果表明:西安市污染物在季节变化上表现为冷月高、暖月低的分布特征,且不同监测点之间也有细微的差别;3种污染物浓度的变化受多种气象要素变化的影响.     

广西南部地区坡地桉树生长与气象因子的关系

采用偏相关、典型相关分析等方法,对广西南部地区2.5万hm2 2～8 a生桉树(Eucalyptus)的平均胸径、平均树高、单位蓄积量等生长指标与该地区的气象因子的关系进行分析,研究制约坡地桉树生长的主要因素.结果表明:(1)该地区桉树生长与气候因子间存在着较密切的相关关系,其中成年桉树的树高和单位蓄积量生长主要受最冷月平均气温、年平均气温和年降雨量的影响;(2)胸径生长受气象因子的影响较小;(3)4 a生桉树受最冷月气温、年平均气温影响较大;(4)2 a生桉树幼林平均胸径与最冷月平均气温呈极显著正相关,而与年平均气温、年降雨量呈显著正相关关系; (5)尽管降水量丰富,但由于坡地特殊的地形,年降水量仍然是制约广西南部坡地桉树人工林的主要限制因子;(6)广西南部地区太阳辐射较大,不是制约桉树生长的主要因素,故在采用3-PG模型预测桉树生长状况时,太阳辐射不是关键参数.     

武夷山市臭氧分布特征及其与气象要素关系分析

武夷山是著名的旅游胜地,同时地理环境复杂,气候资源丰富,也是东亚季风影响敏感区。为科学认识清洁区域的臭氧分布特征及污染的天气学成因,也为进一步开展臭氧污染预警预报和科学治理提供技术支撑,利用2015—2019年武夷山市逐小时污染物浓度监测数据和地面常规气象观测资料,采用统计分析和SPSS相关性分析等方法,对近年来武夷山市臭氧分布特征及其与气象要素的关系进行研究。结果表明,2015—2019年武夷山市臭氧的年评价值(MDA8-90)由110μg·m~(-3)增长至133μg·m~(-3),ρ(O_3–8 h)超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值的天数从0 d上升到9 d,O_3作为首要污染物占比从48.5%上升为85.1%;同时,首要污染物为PM_(2.5)的天数呈逐年递减趋势,PM_(2.5)的首要污染物天数从2015年的36 d下降到2019年的8 d。春末(4—5月)和初秋(9—10月)是臭氧污染最为严重的季节,80.0%的臭氧超标日集中在这4个月。武夷山市ρ(O_3)小时均值分布均呈现单峰型分布,最高值出现在14:00,而后开始下降,最低值出现在07:00。ρ_((O_3–8 h))与日最高气温、平均风速、太阳日总辐射和日照时数呈显著正相关,相关系数分别为0.370**,0.402**,0.564**,0.565**;与相对湿度呈显著负相关(相关系数为-0.646**),并呈现先升后降的趋势。一些气象要素如高温度和低相对湿度等有助于该区域臭氧浓度的升高,当环境温度25℃、相对湿度70%时,都有利于对流层空气中臭氧的生成,更容易造成O_3浓度超标。此外当风速≤2.0 m·s-1时,随着风速的增加,ρ_((O_3–8 h))增大,而当风速2.0 m·s-1时,ρ_((O_3–8 h))随风速的增加呈显著下降趋势。     

锡林浩特草原大针茅返青特征及其与气象因子的关系

植被物候被认为是环境条件、季节和年际间变化最直接、最敏感的综合指示器,也是农牧民确定播种、收割、放牧的重要依据,研究植被物候变化与气象因子的关系已成为热点科学问题。为探明典型草原区牧草返青特征及其与气象因子的关系,以典型草原区优势植物种大针茅(Stipa grandis)为研究对象,通过对锡林浩特草原2014-2017年大针茅返青情况的调查,分析了返青期芽、叶的生长特征;并结合气象资料,对大针茅返青与气象因子进行相关性分析,结果表明,(1)锡林浩特草原大针茅返青期主要集中于3月下旬至4月下旬,且返青期芽、叶生长始期缓慢、盛期较快、末期平缓。(2)1971—2017年锡林浩特草原气温呈上升趋势,降水波动较大,呈递减趋势,较历史时期相比平均提前4.2 d·(10 a)~(1)。(3)大针茅返青过程中,气温与降水为主导因子,4月与春季气温、春季降水与大针茅返青显著相关,其中气温为决定性因子,降水为影响性因子。最低气温与平均气温决定了返青的开始,最高气温与春季降水的多少决定了返青的快慢。该文确定的锡林浩特草原大针茅返青时间及其生长特征可为典型草原区物候期的预测提供基础数据资料;得到的影响大针茅返青的关键气象因子对典型草原区农牧业生产具有重要意义与参考价值。     

深圳市臭氧污染特征及其与前体物关系分析

根据深圳市11个国控子站2013—2019年的O_3监测数据,结合2017年8月15—17日、11月1—3日、12月19—21日离线手工采样挥发性有机物(VOCs)及其组分的检测结果,分析深圳市O_3污染特征以及O_3污染形成与前体物变化的关系,以期为深圳市控制O_3污染提供科学参考。结果表明,深圳市O_3浓度总体呈上升趋势,2019年O_3浓度值和超标率都达到了近7年的最高值。月变化趋势上,8—11月O_3浓度较高,峰值常在10月出现,是O_3削峰治理的重点时期;空间分布上呈现西重东轻、北高南低的特点。结合离线采样期间的O_3浓度,将采样时段区分为O_3高污染日(11月1—3日)、中污染日(12月19—21日)、低污染日(8月15—17日)。污染物浓度日变化情况显示,O_3高污染日NO_2 14:00浓度较08:00浓度降低了64%,而O_3低污染日NO_2消耗比例仅为34%;O_3高污染日各类VOCs物种14:00体积分数较08:00浓度的下降比例为58%—75%,而O_3低污染日VOCs体积分数日变化比较平缓,可见采样期间O_3高污染日的光化学反应更强烈,NO_2和VOCs都发生了剧烈消耗。深圳市O_3生成对VOCs更为敏感,O_3高污染日的VOCs体积分数较低污染日升高了168%,而NO_2仅升高了44%;各VOCs物种中含氧挥发性有机物(OVOCs)和烯烃体积分数升高幅度明显高于烷烃和芳香烃,表明O_3生成受OVOCs和烯烃的影响较大。臭氧生成潜势(OFP)分析结果同样表明贡献较大的组分为OVOCs和烯烃,贡献最大的前10个物种共占总OFP的76%,主要为醛类、烯烃和芳香烃,加强机动车、溶剂使用和工业源排放的VOCs控制以及植物排放的异戊二烯控制对改善深圳市O_3污染具有重要作用。     

长沙市夏季大气臭氧生成对前体物的敏感性分析

本文利用长沙市区环境空气质量监测站点在线观测资料,结合罐采样-三级冷阱预浓缩-气相色谱法分析非甲烷烃类化合物和衍生化-高效液相色谱法分析醛酮类化合物,基于观测的光化学模型分析了长沙市区2017年5月和9月部分时段臭氧生成对前体物的敏感性.结果表明,观测期间长沙市区臭氧浓度日变化均呈现典型的单峰特征,峰值浓度出现在15时左右,凌晨高浓度一氧化氮呈现对臭氧明显的滴定效应;5月非甲烷烃浓度和醛酮总浓度较9月高,非甲烷烃主要组成为烷烃和芳香烃类,其次为植物源烃类,而甲醛、乙醛和丙酮为醛酮类化合物主要组分.白天随着光化学过程的发展,非甲烷烃被逐渐消耗,其活性浓度随之降低.模型分析发现:5月份氮氧化物和植物源烃类对长沙市区臭氧生成贡献最大,削减氮氧化物对臭氧控制最为有效;而9月臭氧生成对烯烃和芳香烃最为敏感,削减人为源烯烃和芳香烃对臭氧控制最为有效.     

不同环境场所夏季空气负离子浓度分布特征及其与环境因子的关系

大气离子是由许多自然和人为的原因产生,并且它们的浓度在不同环境场所下差别很大。以我国南部沿海某省份作为研究区域,挑选了近10处有代表性的环境场所进行为期一周的实测和研究,收集了空气正、负离子浓度、风速、空气温度、相对湿度等数据。研究显示,空气负离子浓度与风速、水、植物、相对湿度等有较为密切的关系,其中最主要的影响因素是水,其次是风,最小的是气温。为了改善城市生态环境,建议在城市规划建设中采取有效措施以提高空气负离子浓度。     

陕西省城市化与生态环境系统耦合关系

采用层次分析法(AHP)和系统科学的理论构建了城市化与生态环境系统的评价指标体系和耦合模型,并将这个耦合系统的演化周期分为低级共生、协调发展等4个阶段,根据耦合度为45°时,耦合效果最佳的理论又可将协调发展阶段分为相对协调、最佳协调、低度协调3个状态.1990-2008年陕西省的城市化综合指数呈现直线上升的趋势,生态环...     

大气臭氧被动监测方法适用性及影响因子相关性分析

尽管臭氧(O3)被动监测方法在国内外已经有较长的开发和应用历史,但对其长期使用效果还存在一些疑问.于2012-2017年在北京城市生态系统研究站的3个空气质量监测点,对O3被动采样分析监测方法和O3分析仪在线主动监测方法进行了对比研究,得到了以下结论.被动监测和在线主动监测方法得到的O3平均浓度具有很高的线性相关性(r...     

基于情景分析的珠三角臭氧与前体物排放关系研究

珠三角在全国主要城市群中率先在2015年实现PM2.5达标,但区域O_3上升的势头并没有得到遏制。为深化珠三角空气质量精细化管理,有效遏制区域O_3上升和促进空气质量改善,应用三维空气质量模型对珠三角秋季典型O_3污染进行了40种情景的模拟分析,定量研究了珠三角重污染季节O_3与前体物排放的关系。结果表明,秋季珠三角大部分点位O_3与前体物排放的关系表现出高度非线性的规律。对于江门、中山和珠海等下风向站点,NO_x的减排对O_3污染的控制有强烈的不利效应,若NO_x减排30%,则O_3浓度上升24%～41%,当NO_x削减量在60%以上时,O_3浓度随着NO_x削减而下降;区域VOCs的减排可以有效降低O_3浓度,若NO_x排放不变,VOCs减排30%,则O_3浓度可以下降20%～26%。对于惠州、深圳和东莞等上风向的站点,NO_x减排对O_3污染的不利效应较弱,当NO_x削减量在30%以上时,O_3浓度随着NO_x削减而下降。若NO_x减排比例为12%,VOCs减排比例为50%,珠三角西部O_3浓度下降幅度可达20%以上,其他地区O_3浓度普遍下降10%～16%。若NO_x减排比例为8%,VOCs减排比例为30%,中山、江门与珠海的O_3峰值浓度将下降15%左右,但其他地区的O_3污染改善不明显,广州、东莞、肇庆等地的O_3改善幅度在10%以内。在2017年广东省的臭氧专项行动中,实际的O_3前体物削减力度远未达到建议方案的程度,而且气象条件可能有利于O_3污染加剧,导致O_3控制效果不如预期。要缓解珠三角秋季的O_3污染,珠三角及其邻近地区应该加大VOCs的控制力度,减少NO_x的减排力度。     

景天三七主要活性成分与土壤、气象因子的相关性

以3个引种区12个试验点的景天三七(Sedumaizoon)的茎叶为研究对象,探究景天三七活性成分与生态因子间的相关性,通过冗余分析(RDA)研究了9个土壤因子和14个地理气候因子与景天三七主要活性成分的关系,确定影响景天庚糖、谷甾醇、总黄酮和生物碱的主要生态因子,为景天三七的引种栽培提供技术依据。结果表明,景天三七各活性成分均存在明显的地域性差异,大荔引种区景天庚糖和谷甾醇的含量显著高于鄠邑和洛南引种区,洛南引种区的总黄酮含量又显著高于其他引种区。景天庚糖含量与谷甾醇之间呈极显著正相关(r=0.751),与生物碱和总黄酮呈负相关。土壤中铜(F=16.81,P=0.002)、钙(F=7.49,P=0.006)、铁(F=4.03,P=0.030)的含量及日温差(F=53.44,P=0.002)、平均气温(F=31.04,P=0.002)是造成景天三七活性成分差异的主要生态因子。景天庚糖和谷甾醇累积效应与土壤中钙含量、平均气温呈显著正相关,与速效钾、镁、锰、锌及温度因子呈正相关,与降水量呈负相关;生物碱含量对生态因子的响应与谷甾醇和景天庚糖总体相反;景天三七中总黄酮含量与日温差呈显著正相关,与土壤中锰、锌、有效磷、镁、钙、降雨量呈正相关,与温度因子呈负相关。产地的地理位置和生态因子是影响景天三七活性成分分化和形成的重要因素,关中东部大荔引种区土壤中钙含量高、气温较高,降水较少,有利于景天三七的活性成分的形成与累积,尤其以景天庚糖和谷甾醇含量增加最为明显,是景天三七适宜引种区。     

乳山湾外海夏季大型底栖动物分布与环境因子的典范对应分析

应用典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)研究了乳山湾外海21个样点中的32种大型底栖动物与包括化学耗氧量、溶解氧等在内的11个沉积物和底层水体环境因子间的相关关系.作出种类分布与环境因子关系的二维排序图,排序图直观地反映了主要大型底栖动物种类分布与环境因子间的关系.排序图中环境因子与前两个排序轴的相关系数大小表明,总氮、溶解氧、盐度、pH、水深和总磷是影响乳山湾外海大型底栖动物群落分布的主导因素.排序图还揭示了大型底栖动物物种对生态环境的需求以及它们在不同资源维上的生态分化现象,不同生境中大型底栖动物分布的种类不同.根据对环境因子的生态需求不同,32种大型底栖动物可分为6组:组Ⅰ,8种,分布在高总氮生境;组Ⅱ,4种,分布在高溶解氧、高盐度、低总氮生境;组Ⅲ,10种,分布在水浅、高pH生境;组Ⅳ,4种,分布在水深、低pH生境;组Ⅴ,仅1种,分布在高总磷生境;组Ⅵ,5种,分布在水深、低总磷生境.图2表5参29     

多沙河流夏季浮游植物群落结构变化及水环境因子影响分析

目前,有关多沙河流中浮游植物群落特征与环境因子关系的研究报道极少。以黄河内蒙古河段为研究对象,研究多沙河流中浮游植物特征及其与环境因子之间的关系。从该河段上游至下游共设置了12个采样点进行浮游植物调查,并同步开展水温、溶解氧、总磷等水质因子的监测。在采用多样性指数、相似性指数等方法分析浮游植物群落特征的同时,也采用了非度量多维尺度法(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)研究了浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。研究结果表明:内蒙古河段从上游至下游,浮游植物种类组成以硅藻门和绿藻门为主;浮游植物生物量以硅藻门占优,而密度以蓝藻门占优;浮游植物物种数、密度与生物量沿程空间变化明显,呈现出两端低中间高的变化趋势。NMDS分析则进一步显示上下游两端的采样点与河段中间采样点浮游植物群落结构存在显著差异,结合水环境因子分析可知浊度(NTU)、悬浮物(SS)、COD对浮游植物群落结构存在显著影响,而总磷(TP)等营养盐因素影响较弱,这可能与黄河内蒙古河段河道地势及“水少沙多”的特征密切相关。     

长江口及邻近海域富营养化趋势分析及与环境因子关系

依据2007-2009年春、夏季在长江口及邻近海域（包括长江口、杭州湾和舟山渔场）的调查监测资料,采用富营养指数法、潜在性富营养化法和有机污染指数法对该海域的富营养化状况、时空分布特征及与环境因子的关系进行了分析评价。富营养指数法计算结果表明：富营养化覆盖比例很高,达到70%以上;在春季,该海域的富营养化程度呈现上升趋势,所占比例从2007年的77.0%上升到2009年的89.8%,在夏季最低达到89.3%,最高到100.0%。3年来,富营养化在春、夏2季基本上处于逐年增加趋势,富营养化趋势越来越明显。在春季富营养指数平面分布呈由近岸向远海逐渐递减的趋势,梯度分布明显,其中,杭州湾富营养化情况较严重;夏季其平面分布与春季类似,但长江口和杭州湾两个水域的富营养指数的等值线都比较密集,夏季的富营养化情况较为严重。潜在性富营养化法计算结果表明：该海域富营养级主要集中在III级（富营养）和V P级（磷中等限制潜在性富营养）;春、夏2季时,长江口V P级所占比例均从0.0%增加到66.7%,受磷限制性富营养化程度越来越高。另外,营养盐结构显示,N/P比值从9.1到50.9,营养盐比例明显不平衡,势必影响浮游生物的生长。有机污染指数法计算结果表明：该海域有机污染指数主要处于5级（重污染）,水质污染严重;长江口春、夏2季5级的比例均从50.0%分别上升到83.3%和100.0%,杭州湾分别从60.0%和80.0%均上升到100.0%;舟山渔场分别从22.2%和66.7上升到66.7%和77.7%,说明受污染程度逐年上升。另外,3年来春、夏2季长江口有机污染指数达5级的占50%以上,杭州湾60%以上,舟山渔场20%以上,杭州湾受污染情况最为严重,其次是长江口,舟山渔场最小。在春、夏2季有机污染平面分布表现为污染程度从西向东、从北向南逐渐降低?     

城市空气质量的EOF展开及其与气象因子的CCA分析——以南京市为例

以南京市城区夏季情况为例,利用1996—1998年SO2、NOx、TSP日平均浓度资料,从空气污染物超标率原始序列出发进行EOF(经验正交函数)展开,分析了南京市大气污染静态状况及动态演变特征。还采用各测站SO2浓度与同期气象资料进行CCA(典型相关分析)的方法,比较了各气象因子对污染物浓度的影响大小。     

退化高寒草甸植物功能群与土壤因子关系的冗余分析

在退化高寒草甸设置研究样地,观测植物群落特征,采集土样并分析理化性质,利用植物功能群与土壤因子数据矩阵进行冗余分析,探讨退化高寒草甸植物功能群与土壤因子间的关系。结果表明:随退化程度加剧,植物功能群中莎草科、禾本科重要值减小,杂类草重要值增大,植物功能群由莎草科、禾本科向豆科、杂类草演替;随退化程度加剧,土壤有机碳、氮含量等下降,土壤温度、容重等增大;冗余分析第1、第2排序轴解释了97.1%的植物功能群变化和99.6%的植物功能群与土壤因子关系;土壤含水量、全氮含量等与第1排序轴正相关,土壤容重、土壤温度等与第1排序轴负相关,不同土壤因子的边际作用不同,土壤含水量、全氮含量等对植物功能群分布的影响极显著(P0.01);莎草科重要值与土壤全氮含量、含水量等的相关系数为0.960、0.959(P0.01),禾本科重要值与土壤含水量、有机碳含量等的相关系数为0.937、0.929(P0.01);豆科、杂类草受土壤容重、含水量等影响更大。退化高寒草甸植物功能群与土壤因子间存在相关关系,不同土壤因子对植物功能群的影响不同,植物功能群对土壤全氮含量、土壤含水量等因子的变化更敏感。     

贵阳市大气臭氧生成过程与敏感性初步分析

为研究贵阳市大气臭氧的光化学生成特征,于2016年选取大气臭氧浓度较高的时段,在城区和郊区环境空气质量监测点对贵阳非甲烷烃类的环境浓度进行了观测.并利用基于观测的光化学模型分析了贵阳近地面大气臭氧生成的典型光化学过程和敏感性.通过在臭氧浓度较高时段,对比分析城区和郊区臭氧和臭氧前体物、模拟的主要自由基和光化学链反应终止产物的变化特征,发现贵阳城区与郊区的臭氧生成特征不同.通过分析臭氧主要前体物的相对增量反应活性,进一步发现城区臭氧生成主要受VOCs控制,郊区主要受NOx控制.控制人为源的烯烃和芳香烃对于控制城区臭氧污染最为有效.