城市低影响开发面源污染治理措施研究进展与展望

城市面源污染是指通过降水淋洗大气和冲刷地表而形成携带多种污染物的地表径流,以地表污染物溶解、扩散的形式污染城市受纳水体。近年来,随着中国城市化进程加快,城市面源污染逐渐成为中国城市水体水质的重要影响因素,是城市水环境治理的一大难题。优化并推广城市低影响开发(LID)面源污染治理措施是当前缓解城市面源污染问题的有效途径,因此文本综述了城市LID治理措施相关研究进展。在高流量城市区域,机动车排放等人类活动和大气沉降是氮磷污染物、有机物污染物、重金属污染物、生物性污染物等几种城市面源污染物的主要来源。城市主要通过工程措施与非工程措施相结合的方式治理城市面源污染,而工程措施分别从源头、迁移与终端3个过程控制面源污染,以生物滞留系统、绿色覆盖、透水铺装以及人工湿地系统4主要的LID工程治理措施为例。文章综述了这4种LID工程治理措施的基础结构、对几种污染物的去除效果以及采用改进方式后去污效果。治理措施的治理效果常因填料基质堵塞、温度变化、植物腐烂与设施材料耐受性下降等问题而受到影响,因此文章同时讨论了这些工程措施存在的问题。最后,文章针对治理措施存在的问题提出了几点改进展望,如选择吸收能力稳定的植物与搭配方式、采用简易的辅助性措施缓解填料基质堵塞以及探索新的促渗能力与耐受性强的材料等。     

天津市高架点源对城区空气质量影响分析

从典型高架点源到城市众多高架源的污染进行综合分析，阐述了高架点源的污染分布特征和对城市空气质量的影响，高架点源对天津市污染物排放贡献率为45％，但对城市空气质量影响为12％。     

城市空气颗粒物开放源理论与治理技术研究进展

城市空气颗粒物开放源已成为大气颗粒物的主要来源之一，它对改善我国城市空气环境质量具有重要意义。开放源是一种复合源类，具有源强不确定和排放不连续等特点。其所排放的主要污染物是扬尘。但目前只有少数的开放源类起尘量可以进行估算。国内外一般对城市空气颗粒物开放源的防治对策有生态环境综合整治或生态修复治理、湿法防尘、将堆放物用覆盖物覆盖或封闭储存等。     

植物排放的羰基化合物及其与大气的交换

综述了植物来源的羰基化合物的研究结果,并着重总结了植物与大气之间羰基化合物的交换研究.羰基化合物在植物与大气之间的交换包括植物本身排放羰基化合物、羰基化合物沉降到植物叶片以及植物对羰基化合物的吸收和代谢3个过程.在植物周围空气中羰基化合物的浓度与交换补偿点的关系决定交换的方向:羰基化合物是被植物排放到大气中,还是沉降到植物叶面.当其在空气中的浓度低于补偿点时,植物排放羰基化合物;而当其在空气中的浓度高于补偿点时,羰基化合物沉降到植物叶面.作者还提出,与人类生活密切相关的景观植物的排放应受到格外的重视.利用植物代谢有害污染物的能力来净化空气,是植物修复技术在大气污染环境中的应用.筛选吸收、代谢污染物强的植物种类,科学搭配种类组成,建立不同类型的人工植物群落,以实现最佳植物净化效果.将环境科学与生态学、遗传学等多学科结合起来,探索更为理想的植物修复方法是未来的主要研究方向.     

硫氮沉降下西北荒漠煤矿区周边土壤性质的变化特点

近年来中国大部分区域大气硫、氮沉降速率趋于平稳甚至下降,但西北地区煤炭行业的快速发展使得硫、氮沉降速率加快.燃煤电厂作为酸前体物的主要排放源之一,在其周围开展硫、氮沉降效应研究,可为合理评价煤矿区大气污染物控制措施的实施效果提供数据支撑.该文以宁东能源化工基地3个燃煤电厂为采样点,研究了电厂周围土壤化学和生物学性质的变...     

城市交通与机动车排放控制

论述了随着城市机动车保有量的急剧增长,机动车排放污染物对城市大气环境的影响也越来越大。分析了城市机动车排放污染的状况及影响因素,特别重点讨论了机动车车型和汽车城市道路运行工况对机动车排放污染物的影响。为了改善城市大气环境,推动城市全面、协调、可持续发展,提出了若干措施,供城市规划、城市交通管理部门参考。     

土壤污染物来源及前沿问题

人类活动对土壤系统的影响日趋严重。土壤污染物主要来自污染的大气沉降，废水和污水灌溉，工业废渣和城市垃圾，以及农药施用等。土壤污染对环境和人体健康造成极大的危害。文章通过计算得出了大气汞沉降和酸沉降在中国的累积沉降量，并通过调查分析中国各项污染物来源的最新资料，详细论述了各主要污染因素对土壤系统的影响。文章阐述了污染物在土壤系统中主要的物理化学行为，主要包括污染物在土壤生态系统中的吸附、迁移和扩散、酸沉降对土壤系统的影响等三个方面。最后回顾了该领域的研究现状和主要的前沿问题，并对进一步的深入研究提出了建议。     

城市大气污染物来源特征

以北京市为案例，介绍一种包括污染物排放清单建立、环境空气质量模拟及区域环境影响分析等方法在内的城市大气污染物来源特征分析的整体技术方法，从而确定城市大气污染物的排放分布及浓度分布特征、行业排放分担率及浓度贡献、地区排放分担率及浓度贡献以及区域污染对城市环境空气质量影响等多方面特征，为城市大气污染的控制决策提供必要的理论支持。对北京市的研究结果表明：对PM10，扬尘和工业为主要当地污染源；对SO2，采暖和工业为主要当地污染源；对NOx，交通和工业为主要当地污染源；对3种主要大气污染物，石景山、朝阳南等工业区以及老城区对北京市的大气环境造成重要影响，为需要优先控制的地区；北京市周边污染源对北京环境气质量有较大影响，其中RM10的影响最大(高达47．3％)，北京市应同时加强对局地污染与区域污染的控制。     

青岛近岸区域典型海陆人为交互作用下酸雨的化学特征

作为我国北方地区酸雨最为严重的城市之一,青岛及其近岸区域酸雨的研究对揭示典型海陆人为交互作用下酸雨形成机理具有典型的示范性.本文从酸雨的现状及变化、酸雨形成机制及影响因素、雨水中致酸/碱性成分的来源入手,系统总结了青岛近岸区域酸雨的化学特征.结果表明,青岛近岸区域自1981年以来酸雨状况有所减轻,但2006年以来又有加重的趋势,并由"硫酸型"酸雨向"硫-硝混合型"酸雨转变.局地人为源SO2和NOx的排放、区域外污染物的输送以及海上浮游生物释放的二甲基硫(DMS)是该地区大气致酸物质的3条重要输入途径.大气中致酸成分前体物的浓度和排放强度、气溶胶中酸化缓冲/碱性物质的含量以及复杂多变的气象条件是该区域酸雨形成的主要控制因素.人为源和地壳源分别是大气中致酸成分和碱性成分的主要来源,海盐源硫酸盐气溶胶会对降水酸性产生一定的稀释作用.今后的研究应特别重视:(1)降水p H的动态变化及与大气颗粒物的相互作用;(2)低分子有机弱酸、重金属及与污染有机物的复合污染作用机制对酸雨的影响;(3)优化酸沉降模型,精确量化解析不同来源对雨水酸性成分的贡献;(4)雾、露、霜等其它形式的酸沉降及沉降通量.深入研究青岛近岸区域酸雨的地球化学特征,不但有助于加深对海陆人为交互作用下我国东部沿海经济发达地区大气污染与酸沉降形成机理及其生态效应的认识,还可为科学制定酸雨防控对策提供理论依据.     

城市面源污染特征及排放负荷研究——以内江市为例

城市面源污染已引起国内外的重视,研究城市面源污染特征及排放负荷,为城市面源防治提供借鉴有重要意义。在内江市将城市下垫面按照水文效应和面源污染特性不同划分为屋面,庭院,交通道路,城市水环境四类,每类下垫面中选取一定数量的点进行监测,根据选取的典型点位的监测结果,研究城市面源污染特征及污染物负荷,结果表明:(1)各类下垫面中,交通干道污染质量浓度普遍较高,屋面污染物质量浓度相对较低,交通干道COD、悬浮物、总磷、氨氮、总氮平均质量浓度分别为215.31 mg·L-1、280.20 mg·L-1、0.35 mg·L-1、2.29 mg·L-1、4.06 mg·L-1;屋面COD、悬浮物、总磷、氨氮、总氮平均质量浓度分别为85.56 mg·L-1、117.25 mg·L-1、0.13 mg·L-1、2.03 mg·L-1、3.63 mg·L-1。(2)不同材质屋面中,沥青屋面的污染物质量浓度普遍较高,陶瓦屋面的污染物质量浓度相对较低。沥青屋面COD、悬浮物、总磷、氨氮、总氮平均质量浓度分别为73.4 mg·L-1、56.0 mg·L-1、0.181 mg·L-1、2.529 mg·L-1、5.254 mg·L-1;陶瓦屋面COD、悬浮物、总磷、氨氮、总氮平均质量浓度分别为30.8 mg·L-1、45.4 mg·L-1、0.106 mg·L-1、2.099 mg·L-1、4.167 mg·L-1。(3)单次降雨COD污染负荷在34.6~73.7 t之间,相当于整个城区城镇生活污水不加处理排放1天;根据3次降雨监测结果估算全年COD、悬浮物、总磷、氨氮、总氮排放量分别为2177.1 t、2778.3 t、3.855 t、41.410 t、69.133 t,城市面源COD污染负荷是城镇生活源的近20%。(4)各类下垫面中,屋面的污染物排放负荷贡献率最大,其次为庭院、交通干道、一般道路、城市水环境,一次典型降雨中,屋面对COD污染负荷的贡献率为30.9%,庭院为28.7%,交通干道为24.7%,一般道路为14.9%,城市水环境仅为0.8%。(5)各类下垫面中,交通干道的初始冲刷效应最明显,其次为一般道路、庭院、屋面。根据分析得出结论:城市面源中COD、悬浮物的污染不容忽视;不同下垫面呈现不同的污染特征,屋面的污染物质量浓度较低,但由于面积贡献率大,污染物负荷贡献率较高,均在25%以上,交通干道、一般道路五类污染物由于质量浓度较高,各污染物负荷贡献率均超过其面积贡献率,可作为城市面源防治的重点;截留和处理城市降雨初期径流对于城市面源污染处理非常重要。     

Daytime air pollution transport mechanisms in stable atmospheres of narrow versus wide urban valleys

Transport of air pollutants emitted from urban valleys can be strongly restricted by interactions between static and dynamic factors including topographic forcing, low-level atmospheric stability related to temperature inversions, and urban heat island-induced circulations. Interplay between these processes has a complex and dynamic nature, and is determinant for the evolution of different ventilation mechanisms and the associated impacts on air quality. Here we investigate these transport mechanisms through large eddy simulations using EULAG, an established model for multiscale flows, to simulate an idealized atmospheric environment in narrow versus wide urban valleys during critical conditions for air quality (high atmospheric stability). Our results show how the ventilation of valleys depends on a dynamic (variable during the daytime) balance between interacting and sometimes competing processes related to thermally-driven slope flows, urban heat island-induced flows, and the trapping effect of atmospheric stability; and how valley width affects this balance. Particularly important is that the time-space distribution of pollutants (a passive tracer) varies greatly between both valleys despite having the same urban area and emission rates. These variations lead to pollutants being mostly concentrated in different areas of the narrow and wide valleys. We discuss the mechanisms behind these results and their potential implications for real urban valleys. Further understanding of these mechanisms is crucial for explaining the occurrence of severe air pollution episodes and informing related decision-making processes in urban valleys.

     

城市带状绿地空气负离子水平及其影响因子

以北京市西四环旁侧城市带状绿地作为研究对象,采用小尺度测定的方法,分析城市带状绿地空气负离子水平及其影响因子。结果表明：城市带状绿地空气负离子浓度的日变化与季节变化均较明显;清晨时段负离子浓度较高,中午时段空气负离子浓度较低;7月空气负离子浓度最高,12月最低;空气负离子浓度与温度分别呈显著负相关（4、7月）、显著正相关（12月）,与相对湿度呈显著正相关,与空气含菌量呈显著负相关（P〈0.05）。     

Air pollutant levels are 12 times higher than guidelines in Varanasi,India. Sources and transfer

Air quality in an urban atmosphere is regulated by both local and distant emission sources. For air quality management in urban areas, identification of sources and their relationships with local meteorology and air pollutants are essential. The critical condition of air quality in Indo-Gangetic plain is well known, but lack of data on both local and distant emission sources limits the scope of improving air quality in this region. Concentrations of particulate matter of size lower than 10 μm (PM₁₀) were assessed in the highly urbanized Varanasi city situated in middle Indo-Gangetic plain of India from 2014 to 2017, to identify the distant air pollution sources based on trajectory statistical models and local sources by conditional bivariate probability function. Modifying effects of meteorology and air pollutants on PM₁₀ were also explored. Mean PM₁₀ concentration for the study period was 244.8 ± 135.8 μg m^?3, which was 12 times higher than the WHO annual guideline. Several distinct sources of traffic as the major source of PM₁₀ were identified in the city. Trajectory statistical models like cluster analysis, potential source contribution function and concentration-weighted trajectory showed significant contributions from north-west and eastern directions in the transport of polluted air masses to the city. Dew point, wind speed, temperature and ventilation coefficient are the major factors in PM₁₀ formation and dispersion.     

武汉市城区大气PM2．5的碳组分与源解析

大气细颗粒物（PM2．5）和碳组分（OC,EC）是影响大气能见度、气候变化以及人体健康的重要污染物,研究大气颗粒物及其中碳组分的污染特征及各类典型污染源对大气细颗粒物及碳组分的贡献,对于认识区域和城市大气污染状况,控制细颗粒物的污染,具有重要意义。2011年7月至2012年2月,利用大流量PM2．5采样器采集武汉市大气细颗粒物样品并对其碳组分进行测定。武汉市城区大气中PM215、OC和EC的质量浓度平均值分别为（127±48．7）、（19．4±10．5）和（2．9±1．48）μg·m-3。其PM2．5的浓度处于我国主要城市的中等偏高水平,而OC、EC的浓度则属中等偏下水平,但均高于国外城市。武汉市大气PM2,质量浓度的季节性变化呈现出秋季〉冬季〉夏季的趋势,是气象因素和污染源排放综合影响的结果。OC浓度和EC浓度具有较好的相关性（r2=0．69）,表明二者存在来源联系。OC／EC的比值为6．7,指示武汉市大气中OC和EC的来源受汽车尾气排放和生物质燃烧的共同影响。SOA的平均质量浓度值为12．5μg·m-3约占PM2．5平均质量浓度的9．8％,表明SOA对武汉市城区大气PM2．5具有重要贡献。结合PM2．5所含的水溶性离子、微量元素组成,利用正矩阵因子分析（PMF）模型对武汉市城区大气PM2．5来源进行解析,结果表明,其主要来源及贡献率分别为机动车源（27．1％）、二次硫酸盐和硝酸盐（26．8％）、工厂排放（26．4％）和生物质燃烧（19．6％）。     

城市大气污染治理规划方法

本文介绍了用于治理发展中国家城市大气污染的规划方法。它通过对城市大气污染的现状进行定量分析，确定主要污染分担源。用基础削减量、平权削减量、源强和经济优化削减量综合确定城市削减排放总量以及分配排放量的削减方案和筹集削减排放量的经费。     

城市绿化树木碳氧平衡效应研究

本文通过实测广州市内几种常见绿化树木的光合强度和呼吸强度以及叶面积指数，计算城市绿地吸收二氧化碳和释放氧气的能力。得出各种树木的叶片光合强度。由于各树木的叶面积指数不同，绿地的吸碳放氧能力也不同。据此，从人类呼吸的基本需要考虑，探讨了城市地定额指标问题。     

A building-based data capture and data mining technique for air quality assessment

Recently, a building-based air quality model system which can predict air quality in front of individual buildings along both sides of a road has been developed. Using the Macau Peninsula as a case study, this paper shows the advantages of building-based model system in data capture and data mining. Compared with the traditional grid-based model systems with input/output spatial resolutions of 1–2 km, the building-based approach can extract the street configuration and traffic data building by building and therefore, can capture the complex spatial variation of traffic emission, urban geometry, and air pollution. The non-homogeneous distribution of air pollution in the Macau Peninsula was modeled in a high-spatial resolution of 319 receptors·km^-2. The spatial relationship among air quality, traffic flow, and urban geometry in the historic urban area is investigated. The study shows that the building-based approach may open an innovative methodology in data mining of urban spatial data for environmental assessment. The results are particularly useful to urban planners when they need to consider the influences of urban form on street environment.     

北京城近郊区园林绿地多目标规划

北京市城近郊区人口密集,经济活动频繁,作为改善城市空气质量的重要环境资源之一,园林绿地提供了不可或缺的生态服务功能。针对研究区降尘大、SO_2浓度高以及生产生活耗氧量大等主要环境问题,以满足城市居民环境质量基本要求为目标,通过一系列决策变量与约束条件的设定,建立起北京城近郊区园林绿地多目标线性规划模型。应用Lingo 8．0软件对规划模型求解,结果表明,规划期(2020年)不同种类园林绿地面积分配较基期(2000年)更为合理,强调通过乔灌草相结合提高园林绿地整体生态服务功能,为北京建设生态城市提供了规划依据。