城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态

城市园林植被中街道常绿灌木受工业排放、机动车尾气和道路扬尘等多重污染影响,其叶片生长高度恰好接近人体呼吸带,叶片受污染程度可反映人体污染暴露水平,是良好的环境质量代用指标。对于北方城市环境而言,常绿植被叶片的滞尘效应尤其重要。作者选择大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,对北方地区园林常用灌木植物大叶黄杨叶片的滞尘效应进行了研究。在石市4条主交通干道两旁样点首先对选定的大叶黄杨叶片进行冲洗,5日后取回载尘叶片进行滞尘量测量,重复进行5次,获得5个周期内叶片滞尘量数据;并对叶片表面滞尘颗粒物形态进行扫描电镜观察。结果表明,晴朗微风天气条件下,大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.8614g·m-2·d-1,单叶最大饱和滞尘量为11.6197g·m-2,累积达到叶片饱和滞尘量的时间是15日。大叶黄杨叶片滞尘量大于同时期环境监测的大气降尘量,差额来自机动车排放和道路扬尘影响,这种影响约占叶片全部滞尘量的34.7%。大叶黄杨叶片表面滞尘为粒径小于10μm的颗粒物,深度清洗后叶片表面仍滞留粒径小于5μm的颗粒物,说明大叶黄杨叶片可以固定有害悬浮颗粒物并使之从大气环境中清除。本研究表明大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。     

石家庄大叶黄杨叶片滞尘量及滞尘颗粒物的粒度

大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。以大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,选取石家庄裕华路北部市区为研究范围,对大叶黄杨叶片的滞尘效应及滞尘颗粒物粒度特征进行了研究。结果表明,在晴朗或多云微风天气条件下,30个取样点的大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.356g/(m2.d),颗粒物的平均粒度值为1.91μm。大叶黄杨叶片滞尘量在石家庄市不同地区的差异排序为:北二环地区>体育大街与东二环地区>中华大街与西二环地区>西郊>东郊>火车站附近地区>博物馆周边地区。因此,石家庄市大气环境治理应针对不同地段的污染情况采取不同的治理方法。     

城市道路植物圆柏叶片重金属含量及其与滞尘的关系

为研究植物叶片重金属含量与滞尘之间的关系,对青岛市区道路绿化树种——圆柏（Sabinachinensis）叶片中Pb、zn、Cu、Cd4种重金属含量及其滞尘特征进行了系统分析,并在此基础上探讨了两者之间的关系。结果表明：不同距离和高度处的叶片Pb、Zn含量差异显著,与距离和高度呈负相关关系;叶片Cu含量与高度负相关,与距离相关性不显著;Cd含量则与距离和高度均没有显著相关关系。距离和高度对滞尘量有显著影响,而两者的交互作用对滞尘量的影响不显著,随着距离和高度的增加滞尘量逐渐减少。叶面尘中Pb、Zn含量空间分布差异较大,而Cu、Cd含量分布差异不显著。叶片重金属含量与相对应的叶面尘重金属含量之间具有显著正相关关系,除Cd以外叶片重金属含量与滞尘量之间也表现出不同程度的正相关关系。     

南京市15种树木叶片对铅锌的吸收吸附能力

运用ICP仪对南京市15种主要绿化树木的叶片吸收吸附铅、锌的能力进行了研究。结果表明:15种树木叶片对铅、锌具有一定的吸收净化能力,并依污染物和树种的不同差异明显。在被研究的15个树种中,对铅吸收量较高的树种是雪松和圆柏,对锌吸收量较高的树种是杨树。对铅吸附能力强的树种是雪松,对锌吸附能力强的树种是海桐。叶片吸收和吸附铅的能力强的树种是雪松,叶片吸收和吸附锌的能力强的树种是杨树。最后,通过综合分析得出,杨树和雪松叶片中重金属铅和锌的累积量,可作为铅锌污染监测和评价的重要依据。     

安徽六安市表层土壤有机碳的空间分布及尺度变异分析

利用第2次全国土壤普查所获得的8 236个实测样本资料,分析了安徽六安市不同空间尺度水平表土有机碳含量及其变异.结果表明,供试市域表土有机碳含量在不同空间尺度水平存在明显差异,总体范围4.58～60.38 g·kg-1,其变化基本符合正态分布.空间变异性表现为县级尺度最大,而乡镇尺度、市域尺度相对较小,说明空间尺度对表层土壤有机碳含量及其估算有重要影响.在不同土地利用类型中,表土有机碳含量均为非耕地土壤[(13.99±2.19)g·kg-1]＞水田土壤[(10.39±1.58)g·kg-1]＞旱地土壤[(8.44±0.92)g·kg-1],其中非耕地土壤的空间变异性最大,变异系数达45.15%,水田土壤变异系数最小,为17.19%.在不同的地貌类型上表土有机碳平均含量表现为山地＞丘陵＞岗地＞平原,变异系数表现为丘陵＞山地＞平原＞岗地,显示出人类扰动对表土有机碳含量的明显影响.     

空间统计学模拟方法在城市重金属污染分析中的应用

城市土壤重金属污染是城市化后噬待解决的一个重要问题.传统的土壤重金属污染分析方法--克里格方法,通过满足未采样点局部方差最小而获得土壤污染状况预测结果,算法本身会给估值结果带来光滑作用,并只能提供未采样点的局部不确定性.文章提出利用空间统计学的模拟方法,对土壤重金属污染状况进行研究,通过获取多幅模拟结果之间的差异来揭示研究区域土壤重金属污染的整体空间分布形态.文章以上海某区域6种重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As)为研究对象,利用空间统计学模拟方法对其空间分布予以研究,给出每种重金属宅间分布模拟结果.最后,文章以研究区域上壤环境背景上限值为标准,给出研究区域不同土壤重金属空间分布相应级别的不确定性分析结果.     

滨海城市不同粒径大气颗粒物中水溶性离子的分布特征

选取东南滨海城市厦门的城区（厦门大学,仙岳小区）、郊区（集美大学城）、工业区（鹭联宾馆）和背景区（汀溪水库）5个站点为研究对象,于2008年10月至2009年9月对厦门市大气PM2.5、PM2.5-10和PM10-100分4个季节进行了采集工作,用离子色谱对其中的水溶性离子进行测定。研究结果表明,厦门市不同粒径颗粒物中水溶性离子具有明显的时空分布特征,且主要以富集在细颗粒物（PM2.5）上为主。SO42-、NO3-和NH4＋是PM2.5中主要的水溶性离子,占PM2.5中水溶性离子总质量浓度的64.59%～93.17%。PM2.5-10和PM10-100的水溶性离子则以Na＋、C1-和Ca2＋这些粒径较大的颗粒为主。滨海城市厦门PM2.5、PM10和TSP的SO2转化率（SOR）和NO2的转化率（NOR）年平均值分别为：0.35、0.39、0.41和0.04、0.08、0.09,较高的SOR和相对较低的NOR比值均说明厦门存在来自于SO2和NO2转化的二次污染物SO42-和NO3-。     

北京城区大气颗粒物与地表土壤金属元素空间关联分析

为研究北京市区大气降尘金属来源及其与表层土壤的关系,在北京市区五环内的典型地段采集落尘与土壤样品。研究中使用电感耦合等离子体原子光谱仪(ICP-AES)测定了9种金属元素Cd、Cu、Zn、Fe、Pb、V、Ti、Mn、Al的质量分数。结果显示,降尘和土壤中Al、Fe两种元素所占比例最大,质量分数分别为16144.8、12881.9μg· g-1和21400.9、815712.2μg· g-1。其次降尘中Zn、Ti和土壤中Ti、Mn居第二位。随后基于灰度关联法对大气降尘与表层土壤的金属元素关系分析可知,大气降尘与表层土壤是高度关联的,关联值均介于0.92~0.95之间,二者间关联较为紧密。其中在空气降尘对表层土壤的影响研究中分析得出,空气降尘对表层土壤的影响与采样点的空间位置变化相关性不强,与风向、风速等自然环境因素的关联度较大。在表层土壤对空气降尘的影响研究中分析得出,表层土壤对空气降尘的影响度随采样点环境变化较大,尤其是北京南站。最后,通过对降尘金属元素进行因子分析得出,第一因子Z1同时与Pb、V、Ti、Mn、Al、Fe、Cu、Cd等元素有较大关系;第二个因子Z2与Cd、Cu等元素有较大的相关性;第三个因子Z3与Zn、Fe等元素有较大相关性,与其它7种元素的相关性不明显。前三因子 Z1、Z2、Z3方差累积贡献率可达97.2%,由此可知,降尘来源主要与风引起的地面扬尘,与塑料制品的焚烧,冶金、化工等工业影响及轮胎磨损有关。     

塔克拉玛干沙漠腹地与北缘城市近地面臭氧质量浓度分布特征

高浓度臭氧对人体健康造成伤害,还会影响植物生长;臭氧也是一种重要的温室气体,影响全球气候变化。本文利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区2010年6月1日至2012年12月31日和北缘城市库尔勒2010年7月1日至2012年12月31日地表臭氧质量浓度连续观测数据,结合PM10和气象资料,对地表臭氧质量浓度的日、周、月、季节与不同天气条件下日变化特征进行了分析,同时探讨了影响臭氧变化的主要因素。结果表明,(1)臭氧质量浓度日变化具有明显的单峰型日变化规律,夜间变化平缓,白天变化剧烈。09:00前后达到最低值,18:00前后达到最高值,出现时间稍迟于沿海城市。(2)臭氧质量浓度变化具有周末效应现象。最高值出现在星期日,最低值出现在星期三;星期一至星期三浓度逐渐降低,星期四又逐渐上升。(3)塔中最高月平均浓度出现在2010年6月,质量浓度为89.6μg·m-3,最低质量浓度出现在2012年12月,为22.1μg·m-3;库尔勒最高月平均质量浓度出现在2010年8月,为82.1μg·m-3,最低为2012年12月的12.5μg·m-3。月平均质量浓度以6月份为中心对称分布,两边月份逐渐降低。(4)春、夏季臭氧质量浓度较高,秋季和冬季明显低于春季和夏季,与沿海大中型城市变化特征基本一致。(5)4种天气中,日变化最剧烈的是晴天,其次为小雨天气,阴天较平缓。沙尘天气出现前,臭氧质量浓度变化较小,沙尘天气开始后质量浓度下降,且下降速度较快。(6)辐射变化具有单峰型日变化规律,臭氧质量浓度变化明显晚于辐射变化,太阳辐射的强弱直接影响光化学反应速度,从而导致臭氧质量浓度的变化;臭氧质量浓度日变化与PM10质量浓度日变化具有相反变化趋势,但在时间变化上有一定的滞后性,臭氧质量浓度变化明显早于PM10的变化。(7)晴天少云的天气情况下臭氧质量浓度明显要高于阴雨(雪)天,气温、相对湿度、风速、风向、日照时数共同影响近地面臭氧质量浓度的变化,臭氧污染的发生是多种因素共同作用的结果。     

排水管道内不同粒径沉积颗粒物冲刷率的分析与计算

为探究和量化在水流冲刷下,排水管道中不同粒径颗粒物冲刷沉积的过程,本文模拟排水管道内沉积颗粒的冲刷过程.冲刷过程中,粒径较小的悬移质颗粒(小于0.1 mm),在管道沿线取样测得水流中悬浮固体质量浓度(SS);粒径较大的推移质颗粒(0.1-2 mm),测得管道沿线不同位置沉积的颗粒质量.并建立两个数学模型分别计算排水管道...     

基于RS和GIS的长沙城市热岛效应与TSP污染耦合关系

城市热岛效应反映了城市化发展对城市环境的影响,是影响城市生态环境的一个重要因素。文章以长沙市为例,利用3S技术与传统技术相结合对大气中总悬浮颗粒物(TSP)在城市热岛中的作用与贡献进行了研究。结果表明,长沙城市热岛效应与TSP污染在空间与时间分布上都具有耦合关系。采用RS和GIS技术可以从空间上对TSP在城市热岛中的贡献进行研究。长沙市TSP污染的分布特征和热岛强度分布状况基本一致,都是由市中心往外逐渐减轻。TSP高值区,城区呈高温区;TSP低值区,城区呈低温区。采用长沙市TSP高值区、TSP低值区的两个监测点2002年逐月TSP监测数据及相应气象统计数据,从时间上对TSP污染与城市热岛效应进行了相关性研究,长沙市TSP污染与热岛强度在年度分布上存在正相关关系。随着长沙城市建设和城市化速度的加快,城市热岛强度有逐年增强的趋势。3S技术与传统技术相结合,使科学研究更客观、准确。3S技术用于中尺度的区域环境质量调查,可实现空间区域的定量表达,而传统技术获取的环境背景数据,则从微观上对空间数据的准确性进行验证。     

浮尘对冬小麦叶片光合作用及细胞膜透性的影响

我国是浮尘发生频繁的国家。浮尘作为一种灾害性天气不仅直接危害作物,而且通过减少直接辐射,减缓冰雪融化,减少河水流量,改变土壤性质等间接影响作物的生长发育。因此,深入研究浮尘对作物的影响具有重要意义。但目前,国内外的学者主要偏重研究人为粉尘和工业污染物对野生植物及绿化植物的影响,较少关注自然降尘对作物的影响;特别是在长期浮尘胁迫下冬小麦叶片的气孔导度、净光合速率、细胞质膜相对透性等生理指标的变化很少有研究。通过模拟降尘和盆栽试验,研究了拔节期和盛花期的降尘对冬小麦叶片温度（Tleaf）、叶绿素含量（Chl）、游离脯氨酸含量（Pro）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、细胞膜透性的影响（MP）。结果表明,降尘使拔节期和盛花期冬小麦的净光合速率分别下降52%和43.9%,差异均显著（P〈0.05）;降尘还增大细胞膜透性,破坏了冬小麦自身调节系统,使拔节期和盛花期的叶绿素含量分别下降14.4%和20.4%,达到极显著差异（P〈0.01）;降尘还使拔节期叶片的气孔导度下降到对照的26.9%（P〈0.05）,同时叶面温度升高,脯氨酸含量增加38.2%。     

Filter feeding by Oikopleura vanhoeffeni: grazing impact on suspended particles in cold ocean waters

Because of the abundance and size of Oikopleura vanhoeffeni its quantitative role as a suspension feeder in cold ocean waters needs to be defined. To minimize the effect of manipulation and containment, and to assess the effect of naturally occurring factors on clearance rate, I used an in situ latex microbead technique in Logy Bay, Newfoundland, from February 1985 to June 1986. Individual clearance rates ranged from 8–944 ml h^-1, increasing exponentially with increasing trunk length. Partial correlation and principal components analysis indicated that trunk length and the concentration of ingestible chlorophyll a accounted for a majority of the variation in clearance rate. At densities of 4–110 m^-3, O. vanhoeffeni populations removed from >1 to 13% of the standing stock of ingestible food particles each day. Grazing by near-surface populations was lowest during the spring diatom bloom (>1.4% of daily particle production removed per day), and was highest in June during the post-bloom crash (4 to 10% of daily production removed). Some populations in mid-depth waters had much higher population clearance rates (ca. 50% of daily production removed) because of a greater proportion of large animals. The median percentage daily ration (g Cxg C^-1xd^-1x100%) of 64% accounted for observed house production rates (1 to 2 d^-1, with each house=23% of body carbon).     

Coexisting sediments and suspended particles change the sorption of lindane and ciprofloxacin in waters

The real behavior of water organic contaminants such as pesticides and pharmaceuticals is not well known because research experiments usually simplify the conditions by studying the sorption of a pure compound on a single solid. However, in natural waters, biofilms, suspended particles, and sediments are solid substances that coexist, and thus may change the contaminant fate. Therefore, we studied here the sorption of lindane and ciprofloxacin by three single-solid and three double-solid sorbents using batch experiments. We also compared the effect of dissolved organic matter (DOM) between single- and double-solid sorption systems. Results show that the sorption quantity of lindane to the double-solid system of suspended particles and sediments is lower, of 0.99 L/g, than the sum of sorption quantity in the single-solid system, of 1.39 L/g. The sorption quantity of ciprofloxacin is higher, of 2.70 L/g, than the sum of sorption quantity in the single-solid system, of 1.90 L/g. These findings are explained by changes in DOM that suppress or promote sorption. To our best knowledge, this is the first study to present evidence that coexisting river solids modify lindane and ciprofloxacin sorption.     

采暖对天津近地层PM2．5污染特征的影响

为探讨天津城区冬季采暖对近地层颗粒物污染特征的影响,于2006年11月采用TEOM系列RP1400a环境颗粒物监测仪观测PM2.5质量浓度,并使用DX-120离子色谱仪分析水溶性无机离子.结果表明:天津城区PM2.5污染较为严重,其垂直分布特征为120m处PM2.5质量浓度最高,40m处次之,220m处最低,显示出与北京气象塔观测实验的明显差异.PM2.5质量浓度采暖期明显高于非采暖期,非采暖期逐时变化呈单峰态,与人类活动密切相关,采暖期呈现多峰态,可能足取暖燃煤(油)的24 h连续排放与人为源叠加所致.气象条件对PM2.5质量浓度的影响显著,低风速,高相对湿度有助于PM2.5质量浓度的增大.水溶性离子的浓度水平和分布特征显示,采暖期存在明显的二次离子生成特征,SO42-、NO3-和NH4 三种离子所占比例显著高于非采暖期.     

不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究——以成都经济区为例

将不同地貌单元和城市不同功能区的近地表大气尘机械筛分,分析其粒度组成和化学组成特征及其相互关系,以探讨元素在不同粒径大气尘颗粒中的分配规律。研究结果表明:近地表大气尘颗粒粒径主要集中在300~400目(38.5~54μm),其中城市和丘陵地区质量分数最高,达56.596%~68.493%。化学组成上,人为扰动重金属元素,除Pb本底值比较高外,总体上城市高于丘陵和山区;Al2O3、Na2O、SiO2、Ti、Zr等稳定元素总体上,随粒径的减小,元素含量逐渐增大;Mn、P、S等元素,总体上随粒径的减小,元素含量逐渐减小。Pb、Zn、Cr等人为扰动元素,大粒径近地表大气尘元素含量稍大于小粒径元素含量,但小粒径元素含量总体上仍呈现随粒径的减小而逐渐增大的趋势。     

Theoretical modeling of suspended grain-size distribution in fluvial environment by stratification and secondary current approaches

Here we propose a theoretical model to compute the suspended grain-size distribution in fluvial environment. We derive the model based on the Reynolds averaged Navier–Stokes equation and the continuity equation of sediment phase. The model includes the effects of secondary current and stratification which are the cause of complex interaction between turbulence and grain-size distribution in the sediment-laden flow. Due to an immense importance of particle–particle and particle-turbulence interactions near the channel bed, we include their impacts in the boundary condition of the model. The present model has noteworthy contribution to demonstrate the phenomena of suspended grain-size distribution in the real world. Reported experimental data in literature shows well agreement with the numerical solution computed from the suggested model. The better computational accuracy of the present model is ascertained when the upper bound of calculated error between observed experimental data and computed values is found to be lowest for our model in comparison to a large number of existing models developed from different mathematical viewpoints.     

Separating habitat invasibility by alien plants from the actual level of invasion

Habitats vary considerably in the level of invasion (number or proportion of alien plant species they contain), which depends on local habitat properties, propagule pressure, and climate. To determine the invasibility (susceptibility to invasions) of different habitats, it is necessary to factor out the effects of any confounding variables such as propagule pressure and climate on the level of invasion. We used 20 468 vegetation plots from 32 habitats in the Czech Republic to compare the invasibility of different habitats. Using regression trees, the proportion of alien plants, including archaeophytes (prehistoric to medieval invaders) and neophytes (recent invaders), was related to variables representing habitat properties, propagule pressure, and climate. The propagule pressure was expressed as the proportion of surrounding urban and industrial or agricultural land, human population density, distance from a river, and history of human colonization in the region. Urban and industrial land use had a positive effect on the proportion of both archaeophytes and neophytes. Agricultural land use, higher population density, and longer history of human impact positively affected the proportion of archaeophytes. Disturbed human-made habitats with herbaceous vegetation were most invaded by both groups of aliens. Neophytes were also relatively common in disturbed woody vegetation, such as broad-leaved plantations, forest clearings, and riverine scrub. These habitats also had the highest proportion of aliens after removing the effect of propagule pressure and climate, indicating that they are not only the most invaded, but also most invasible. These habitats experience recurrent disturbances and are rich, at least temporarily, in available nutrients, which supports the hypothesis that fluctuating resources are the major cause of habitat invasibility. The least invaded habitats were mires and alpine-subalpine grasslands and scrub. After removing the effect of propagule pressure and climate, some habitats actually invaded at an intermediate level had very low proportions of aliens. This indicates that these habitats (e.g., dry, wet, and saline grasslands, base-rich fens, and broad-leaved deciduous woodlands) are resistant to invasion.     

城市大气颗粒物表面半醌自由基的测定及特征分析

采集上海市城区和郊区两个典型站位的大气颗粒物样品,通过二氯甲烷萃取分离并利用电子自旋共振波谱技术(ESR)分析测定吸附在颗粒物表面的稳定自由基.结果显示,测试样品的波谱特征表现为显著的三重信号峰,且g因子值均在2.00379—2.00395范围内,通过与醌类标准物质图谱比对,可以判断颗粒物表面至少吸附1种邻位半醌自由基.对自由基分布特征研究发现,自由基浓度的时空变化和粒径分布特征显著:闵行采样点的半醌自由基浓度远高于普陀采样点;在季节变化上表现为夏秋季半醌自由基浓度低于冬春季,其中春季最高,夏季最低;半醌自由基在不同粒径颗粒上的分布,呈现PM2.5>PM10>TSP的变化规律,说明自由基更容易富集在细颗粒上.     

Evidence for a mutual effect of biofilms, suspended particles and sediments on DDT sorption

This report shows that biofilms and suspended particles double DDT sorption capacity on surface sediments. Sorption of pollutants by solid materials, such as biofilms, suspended particles and sediments, is a major process controlling the fate of hydrophobic pollutants in natural waters. Most previous studies focused on the sorption of hydrophobic pollutants by single-solid material, whereas few studies considered the mutual effect of different solids on the sorption. Various solid materials often interact with each other when they coexist in the same system. Therefore, pollutants sorption could be different from that in the single-solid sorption system. Here we studied the mutual effect of biofilms, suspended particles and surface sediments on the sorption of dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT). Results showed that biofilms and suspended particles double DDT sorption capacity on surface sediments. The different effects were mainly determined by distinct components and structures of the three solid materials, particularly by organic components. Here we show the mutual effect of biofilms, suspended particles and sediments on DDT sorption.