黄淮海平原水浇地、旱地不同熟制的气候资源利用

为了合理利用气候资源,提高土地生产力,探索适合我国国情与黄淮海平原的种植制度,1980—1984年期间在平原北部(北京)水浇地上连续进行了五年田间试验,1983年和1984年两年又增加了水浇地与旱地对比,并在平原中部黑龙港地区的北京农业大学曲周试验站及平原南部属黄淮平原的河南省淮阳县增加了两个点。试验设水浇地和旱地两部分,各有一年一熟(冬小麦、春玉米和春大豆)和一年两熟(冬小麦复播玉米、冬小麦套播玉米和冬小麦复播大豆)。栽培管理按当地中上水平进行。     

湖北省平原岗区地下水环境背景值初步研究

地下水背景值是衡量地下水是否遭受污染的重要依据,确定区域内地下水背景值是评价该地区地下水可持续发展的重要标尺。依据湖北省平原岗区(江汉平原、南襄盆地、汉江夹道)地形地貌、水文地质条件,划分了6个水环境单元,并选取低洼平原孔隙承压水环境单元(I₁)、冲湖积平原孔隙承压水环境单元(I₂)、岗地平原裂隙水环境单元(I₃)3个水环境单元作为研究对象,运用数理统计方法确定其地下水环境背景值。结果表明:(1)区内地下水中较为丰富的阴阳离子为HCO₃^-、Ca²⁺和Mg²⁺,其水化学类型主要为HCO₃-Ca(Mg)型水;(2)整体来看,低洼平原孔隙承压水环境单元(I₁)地下水组分环境背景值最高,冲湖积平原孔隙承压水环境单元(I₂)次之,岗地平原裂隙水环境单元(I₃)最低,地下水各组分环境背景值具有明显的空间差异性;(3)地下水中TDS、SO₄...     

秋冬季节京津渤地区局地环流特征及气溶胶分布规律

在平稳天气条件下,京津渤地区受燕山山脉地形影响,形成地形局地环流。地形环流的高度一般在1700m左右,平均水平范围约100—200km。平原中,北京、天津等大城市的作用,又使局地环流流场产生扰动,城市环流的高度约450m,水平范围约30—40km。城市环流的水平辐合可达5×10~(-4)sec~(-1)。在平原增热明显的日子里,渤海湾沿岸出现向岸风,海风深入内陆的距离约30—40km,厚度约300多米,海风与陆上西南风造成辐合,其辐合量达×10~(-4)sec~(-1)。 当京津渤地区在典型的局地环流控制时,如有城市环流和海风环流相迭加,可以出现严重的污染状况,大气气溶胶浓度可比平常情况下高一个量级。     

内蒙古退耕还林区植被恢复状况的遥感分析

基于14年的SPOT NDVI影像,分析了内蒙古1998-2011年生长季NDVI变化,在大尺度上对退耕还林(草)工程效果进行了初步检验。结果表明:(1)在内蒙古东南部的通辽市东南部及赤峰南部,中西部的土默特平原、河套地区和鄂尔多斯东部等区域的退耕还林(草)工程区,植被持续增加,植被恢复显著;(2)植被显著恢复的主要是农用地/自然植被镶嵌、草地和稀疏灌丛和稀疏植被区,工程使局部生态环境得到改善;(3)在内蒙古东南部的赤峰和通辽南部、土默特平原、鄂尔多斯市和河套地区等工程区,植被的改善与生态工程建设有关,规模和效益成正比,在中西部的乌兰察布市效果不明显,整体上植被没有较大的改善。研究在较大尺度上证明了内蒙古部分旗县实施退耕还林(草)工程后局部生态环境得到改善。     

北京平原区城乡结合部燃煤散烧及污染物排放量估算

利用2013年秋季(8─10月)多景镶嵌的高分辨率遥感卫星数据,解译得到2013年北京市平原区居住平房的空间分布及面积,并结合典型区实地调查,细化平房面积. 在此基础上,利用调查统计数据(包括平房面积、散煤与蜂窝煤用量等指标)估算了居住平房区散煤和蜂窝煤用量,并结合相关文献调研的无烟煤排放因子,测算北京平原区平房燃煤PM、SO₂、NO_x、PAHs、BC(黑碳)和OC(有机碳)的排放量. 结果表明:2013年在北京城市发展新区,居住平房分布较为集中,并且燃煤总量最大,达到225.3×104 t,特别是房山、顺义和通州,三者均在3.5×105 t以上;在城市拓展区,居住平房密度相对较小,但燃煤总量相对较大,为79.4×104 t. 北京市平原区(不包括核心区)居住平房燃煤消耗共排放PM、SO₂、NO_x、BC、OC、PAHs分别为 4 882.1、14 200.0、7 614.9、18.0、132.3和0.5 t. 位于北京西南、东南部的房山、大兴和通州等地大气污染排放水平较高,其中房山区的PM和NO_x排放量最高,分别达到760.5和1 162.6 t. 针对城市发展新区和生态涵养区每年高达3.0×106 t的高用煤量和3 000 t以上颗粒物的高排放量,应加快煤改气和集中供热建设,进一步推广清洁能源.      

风化壳中氧化-还原垂直分带作为表生条件下铀的控矿因素

<正> 铁、锰、铝土矿、高岭土,稀有金属砂矿等工业矿床的形成,均与风化壳的形成过程有关。在风化壳内也富集铀。风化壳可分出若干相类型:山地的高(分割开的)准平原、低准平原(丘陵平原)和洼地平原。风化壳相类型的形成,受岩石风化时期的岩石成因类型和地形条件所制约。     

北京平原区平房冬季燃煤量及污染物排放估算

利用2015年8月1.5m级高分辨率遥感影像,对北京市平原区居住平房类型、面积和分布进行遥感监测,获取居住平房斑块,并利用平房采暖面积调查、燃煤量现场抽样调查等技术手段,估算了北京市平原区主要区居住平房冬季燃煤总量,同时结合相关文献调研的无烟煤排放因子,测算北京平原区主要区平房燃煤PM、SO_2、CO、NO_x、黑碳(BC)和有机碳(OC)的排放量,为北京市原煤散烧管控及大气污染防治提供基础数据.结果表明:北京市平原通州区平房燃煤量最大,达到97.4万t,其次是顺义和大兴区,均超过60万t,昌平区和房山区则接近50万t.从空间分布来看,燃煤散烧量由西北向东南呈现增加趋势,燃煤量主要集中在城市发展新区,压减燃煤的工作重点仍集中在六环内外的区,但城市拓展区中朝阳和海淀山后区域均是散煤控制的重点区域,应引起相关部门的重视.2015年北京市平原区居住平房燃煤消耗中,各区居住平房燃煤所产生的大气污染物排污量差别明显,其中通州区的SO_2和NO_x排放量最高,分别为3534.4,2514.0t.     

燃烧对SF6扩散影响的示踪试验研究

根据2010年9月,在北京某试验场开展的一系列SF6示踪扩散试验,以及获取的SF6浓度空间分布数据,以高斯模式和计算机拟合为基础,计算出SF6浓度分布在水平和垂直方向的扩散标准差、地面峰值浓度等参数,分析、总结出了在典型地理(山区和平原连接处)和边界层条件下燃烧对SF6扩散的影响。通过试验及分析可知,燃油对试验区域气流产生了明显扰动,但具体原理有待于进一步分析。     

区域农地整理质量评价及其时空配置研究——以山东省青州市为例

根据土地整理措施对农地质量的影响,评定土地质量整理等级,确定区域农地整理时空配置,可以为科学的区域农地整理规划提供依据。文章以山东省青州市为例,在深入分析农地整理特点和青州市自然、社会条件的基础上,构建了农地整理质量评价指标体系和评价模型;运用综合指数法和GIS技术取得各评价单元综合得分,在此基础上进行了区域农地整理时空配置。研究结果表明,青州市一级(近期)土地质量整理区分布于东部平原,整理面积106.21km₂,占整理总面积的8.85%,二级(中期)整理区分布于中部平原和西部丘陵区,整理面积234.04km₂,占19.51%,三级(远期)整理区分布在西部平原和中部丘陵,整理面积559.36km₂,占46.63%,四级(暂不整理)区分布在北部平原和南部丘陵,占25.01%。研究结果为青州土地整理规划和实施提供了科学依据。     

北京市不同区位耕作土壤中重金属总量与形态分布特征

采集北京市不同区位(中心城区、近郊平原、远郊平原)的代表性耕作土壤-麦粒匹配样品23组,分析不同人类活动强度影响下耕作土壤中重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)全量、赋存形态以及生物有效性,并探讨其来源差异与健康风险.结果表明:①频繁的交通活动与工业释放致使中心城区(Pb平均含量为35.59 mg·kg-1)土壤呈现出较为明显的Pb富集特征,而长期污水灌溉等农业活动导致了近郊平原局部土壤重金属的明显积累.②土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态(35%～75%)与有机结合态(23%～53%)形式存在,其次是铁锰氧化态(1%～19%),而碳酸盐结合态(n.d.～5%)与离子交换态(n.d.～2%)含量非常少.Pb、Zn和Cu的生物可利用性从中心城区到近郊平原、远郊平原逐渐下降,Cd则呈相反的趋势.近远郊土壤中Cd的离子交换态(13%～31%)与碳酸盐结合态(11%～27%)占有相当高的比例,在4种重金属中生物可利用性最高.③Cd与Zn在麦粒中的含量与土壤中金属的铁锰氧化态含量正相关(P<0.05,r为0.43～0.57);④种植于中心城区与近郊土壤上的小麦籽粒中部分Zn、Pb含量超出了WHO限值,对当地居民健康构成潜在风险.     

北京市PM_(2.5)分布的不均匀现象

对北京若干居住区进行了持续监测,并收集了北京环境监测中心、北京市气象台的相关数据并进行了分析,指出北京这一特大城市在PM2.5分布中存在着多维度上的不均匀现象。这一不均匀现象表现为:(1)在多种尺度下其质量浓度分布不均匀;(2)全年时段内PM2.5已成为首要污染物;(3)霾主要发生在微静风天气中;(4)不同风向条件下,均存在着明显的最高值、最低值的监测点。据此得出,北京这一特大城市的PM2.5分布具有以下特征:(1)PM2.5主要来源于城市内部;(2)风环境等对PM2.5分布具有重要作用;(3)城市格局对PM2.5分布具有重要影响。     

中国民用燃煤排放细颗粒物中水溶性离子清单及减排启示

基于稀释通道采样系统和室内模拟燃烧实验,实测采集两种民用燃煤(蜂窝煤和块煤)燃烧排放的细颗粒物(PM_(2.5)),利用离子色谱分析样品中的Na~+、NH_4~+、Mg~(2+)、K~+、Ca~(2+)、F~-、Cl~-、NO_3~-和SO_4~(2-)等9种水溶性离子,计算得到相关排放因子,并结合能源统计年鉴,基于"自上而下"方法获得2013年全国(除港、澳、台地区)民用燃煤排放PM_(2.5)中水溶性离子的排放总量,以人口密度数据作为空间分布权重因子,建立全国1km×1km的网格化清单.结果表明,除Ca~(2+)和Mg~(2+)以外,蜂窝煤燃烧排放水溶性离子排放因子普遍高于块煤燃烧排放,因而需对块煤加工成蜂窝煤的多种有害组分的减排效果进行系统评估.9种水溶性离子中SO_4~(2-)离子排放因子远高于其他水溶性离子的排放因子;对于蜂窝煤和块煤,分别为494mg/kg和105mg/kg.从阴阳离子当量浓度之比(2.0~2.5)来看,民用燃煤排放一次颗粒物呈酸性.民用燃煤水溶性离子人均排放量最多的省份是山东、河北和北京,分别为520.2,401.1,362.7g/人;单位面积排放强度最高的是山东、北京和上海,分别为323.9,287.3,197.9kg/km~2.从民用燃煤离子单位面积排放强度和人均排放量来看,北京和山东均需要对该类源减排引起足够重视.高分辨率空间分布显示民用燃煤排放水溶性离子分布有以下几个特点:(1)东部高于西部;(2)平原、盆地多;山地、高原少;(3)受到自然地理环境因素和经济发展水平制约,主要集中分布于平原、盆地及河谷地区人口密布,从应对冬季大气重污染过程的角度,需加大对民用燃煤排放水溶性离子及其气态前体物的管控力度.     

我国生态环保专家发出警告——三分之二城市被垃圾包围

这是一个触目惊心的数字:全世界每年产生的4.9亿吨垃圾中,中国城市就占到1.3亿吨。仅北京市,日产生活垃圾总量就达 2.09万吨,相当于两座半景山的体积,而每年运送这些垃圾就耗去北京市财政 6.8亿元。 近10年来,我国城市垃圾产生量以平均每年6.98％的速度增长,少数城市如北京的增长率更是达到     

北京城近郊地下水中微量元素含量及其分布(上)

北京是我国首都,地下水是北京的主要水源。我们用中子活化分析调查了北京城近郊地下水中微量元素的含量和分布,研究了环境污染对地下水微量元素含量的影响,为防治和保护地下水源提供了宝贵资料。一、实验方法北京城近郊系永定河洪积冲积扇平原,地     

国内典型城市降雨径流初期累积特征分析

提出以携带50%污染物负荷的径流定义初期雨水,选取累积50%污染物负荷的历时(T50)及对应累积径流深度(D50)两个参数,总结分析典型山地城市、平原城市、河网城市等6个城市17场降雨径流污染物累积特征.进一步以山地城市和平原城市为例,探讨了不同降雨强度、区域环境径流污染物累积特征及相互影响.结果表明,径流污染物累积趋势完全一致但特征不同,山地城市、河网城市、高原城市和河口城市表现为初期累积,平原城市则表现为中期累积.随着雨强增大,污染物D50骤增,T50锐减.相比平原城市,山地城市不同类型污染物D50更大、T50更小,山地城市和平原城市分别截留初期7.4mm和5.2mm径流可以控制50%污染物负荷.     

北京常见绿化树种叶片富集重金属能力研究

以北京地区常见绿化树种为研究对象,测定叶片和土壤重金属含量,对其季节变化规律和污染程度的相关性进行分析,探究植物叶片对土壤中重金属的富集能力.结果表明:①植物叶片中重金属Cu、Pb、Zn含量随季节变化(由春到冬)呈先下降后升高再下降的变化趋势;Cr含量变化呈先升高后下降的趋势,秋季达最高值;春、夏、秋这3季对Cu富集能力较强的为柳树和国槐,冬季为油松;对Cr、Pb富集能力较强的是国槐和侧柏,冬季为侧柏和白皮松;对Zn富集能力较强的为柳树和白皮松,冬季为侧柏;②由市中心至远郊,4种重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)污染程度为:景山(C=2.48,C为污染系数)>奥林(C=1.27)>松山(C=1.20)>水关(C=1.18);③水关长城景区植物叶片中重金属含量变化较大,其它3个研究区域重金属含量排序为:景山>奥林>松山;同一树种叶片对不同重金属富集能力排序均为:Zn>Cu>Pb>Cr,且Zn含量与Cr含量差异极显著(P<0.01);④植物叶片中重金属含量与土壤中相应重金属元素污染程度呈二次多项式关系,除Cu元素外,其余3种重金属元素含量与土壤中重金属污染程度相关性较强,且相关系数均达0.9以上.     

京津冀地区气溶胶季节变化及与云量的关系

利用2000年3月—2008年2月中分辨率成像光谱仪(MODIS)的卫星资料,分析了京津冀平原地区大气气溶胶光学厚度(AOD)和气溶胶细粒子组分比率(FMF)的时空分布特征. 结果表明:通过AOD与FMF的组合特征可判别气溶胶季节变化特征.冬、春季以粗粒子为主,但冬季AOD偏小,而在春季急剧增大;夏、秋季均以细粒子为主,但夏季AOD达到最大,秋季较小. 大气环流和气流后向轨迹分析表明,冬季到达北京的气流以西北冷空气为主,西北路径的气流轨迹占冬季气流轨迹总数的67%;春季主要受偏西、西北及偏北气流影响,这3类对沙尘天气有贡献的气流轨迹占春季气流轨迹总数比例之和达到60%;夏季主要以偏南气流和局地环流占优,这2类气流轨迹分别占夏季气流轨迹总数的52%和34%;秋季气流轨迹与春季的相似,但途经沙源的气流传输速度较春季慢.京津冀平原地区夏季AOD与云量(CF)呈正相关,AOD增加,特别是细粒子增加可能导致局地云量增多.      

三维空气污染物系统的多元多重分形分析

运用最新提出的多元多重分形去趋势波动分析法(MV-MFDFA)研究北京和上海两地的三维空气污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2)浓度指数系统的非线性波动特征及动态复杂性。实证结果表明,两地污染物系统及其分量序列均存在长程相关性和时变的多重分形特征,相比较而言,北京污染物系统序列的多重分形强度更大,而上海污染物系统的长程相关性更强。此外,两地污染物系统在不同时间标度下呈现出不同的多重分形特征。最后,研究了两地污染物系统序列具有多重分形性的原因,指出胖尾概率分布和长程相关性是导致序列多重分形性的共同原因,且胖尾概率分布的贡献更大。     

中国西北干旱区的地下水资源及其特征

分析了中国西北干旱区自然地理环境、水资源形成和分布及其利用状况,重点讨论了该区地下水资源分布的地区差异与赋存特征。该区平原地下水资源是山区水资源(包括降水和雪冰融水)在平原区内的转化;山区水资源是内陆河流和平原地下水的惟一补给来源;盆地平原地下水和地表水构成一个统一的水资源系统、独立的水文单元和完整的水生态体系。充分了解干旱区降水-地表水-地下水资源链的特征,正确认识干旱区“三水”转化自然规律,合理利用“三水”,对该区域社会经济持续发展具有重要意义。     

北京几种典型景观夏季霾天气的PM_(2.5)监测分析

近年来,北京等特大城市在夏季也频发霾天气,在2013年7月的10 d 240 h中发生了3次完整的灰霾过程。基于逐时完整的131组3 023个PM_(2.5)浓度数据,与相关的气象资料进行关联分析,提出北京在夏季霾天气中PM_(2.5)浓度分布存在以下特征:(1)PM_(2.5)的浓度值分布不均匀;(2)在灰霾发生、持续及消散阶段,均存在着若干监测点,这些监测点的PM_(2.5)浓度值显著高于(或低于)其他监测点;(3)降雨对PM_(2.5)浓度值的降低具有明显作用;(4)微风、静风条件下,PM_(2.5)浓度较高。