近2年上海市夏季降水地球化学特征研究

在连续监测采样分析基础上运用相关性分析、主成分分析、海盐示踪法和HYSPLIT模型,分析了上海市2008年和2009年夏季降水主要成分的化学特征、来源及酸性降水的成因.近2年夏季降水中,pH平均值分别为4.72和4.68,酸雨频率分别为53.30%和63.30%;离子浓度的大小顺序为SO24-NH 4+NO 3-Cl-Ca2+Na+Mg2+K+,其中SO42-、NH 4+、NO 3-等二次组分在降水中占有较高比例,三者之和分别占降水中离子总量的55.01%和65.97%,表明上海市大气环境中二次污染比较突出;SO42-/NO 3-的当量比分别为3.19和2.13,表明该市夏季酸性降水类型为硫酸和硝酸复合型;可溶性有机碳(DOC)含量变化范围为1.36～10.69 mg/L,平均含量为2.44 mg/L;NH 4+同SO24-(r=0.81)、NO 3-(r=0.58)的相关性分别大于Ca2+同SO24-(r=0.72)、NO 3-(r=0.57)的相关性,且NH 4+/Ca2+的当量比分别为1.31和2.49,说明NH 4+对夏季降水酸性的中和作用大于Ca2+;夏季降水中,SO42-、NH 4+、NO 3-、K+、Ca2+主要是陆源物质输入,Mg2+、Cl-两者海、陆源物质都有贡献且陆源贡献大于海源.后向轨迹分析表明上海市夏季酸性降水不仅与局地污染源有关,还与来自其西南方向的远距离污染物质输入有关.     

上海地区大气水汽氢氧同位素特征及其环境意义

大气水汽作为降水的前体物质,对降水同位素有直接的影响,且水汽同位素研究相对于降水有其独特的优势,因此研究大气水汽的同位素组成对分析本地水汽来源及本地蒸发贡献具有重要的意义.本研究使用低温冷阱法,采集了上海地区2019年冬、春、夏三季的大气水汽,并对水汽氢氧同位素进行测试,分析了D、18O和17O的分布特征,并探讨了环境因素与同位素值的关系.结果表明:上海地区大气水汽氢氧同位素值的季节变化小于降水氢氧同位素;水汽同位素值在冬、春季节与绝对湿度的相关性较好,而在夏季不明显;水汽同位素中δ18O和δD拟合曲线斜率与截距,依次为冬季<春季<夏季,水汽氘盈余(d)值明显高于降水d值,且与相对湿度负相关,相关性冬高夏低;δ18O和δ17O基本符合质量分馏效应,但在冬季略有异常;δD实测值与平衡分馏理论值的差异不大,δ18O的实测值小于理论值,d值实测值明显大于理论值且二者差值与相对湿度有一定的负相关关系.上海地区冬季水汽来源以本地蒸发为主,而夏季受东南及西南季风影响,水汽主要来自海洋输送.     

高能电子沉降对北半球冬季中高层大气活性氮和臭氧影响的数值模拟

高纬度地区平流层臭氧浓度对极地地表生物地球化学过程影响巨大,近年来高能电子沉降对大气臭氧和活性氮的影响成为新的关注点。本工作基于化学-气候耦合模式SOCOL3.0,参考第六次耦合模式比较计划（CMIP6）推荐的低能量电子（LEE）和中能量电子（MEE）的参数化方案构建了SOCOL-EPP-ECNU化学-气候模式,利用该模式对高能电子沉降对中高层大气活性氮（NO_x）和臭氧的影响进行了敏感性试验和评估。结果表明,中高层大气对于LEE效应产生的NO_x通量的上边界条件设定敏感度很高,该设定对模式模拟效果有决定性意义。加入LEE和MEE通量后,模式对北半球冬季平流层中下层NO_x浓度的模拟精度得到提高,同时也使北半球冬季平流层中下层气温的模拟得到改善。模拟结果指示,加入LEE和MEE,进一步完善对高能粒子沉降的模式描述,有助于提高模式对大气化学成分及气候要素模拟的准确度。     

上海地区大气降水中氢氧同位素特征及其环境意义

本研究基于上海地区2016年9月～2017年8月期间采集的大气降水样品,测定并分析了雨水中δD、δ¹⁸O和δ¹⁷O特征,进一步探索氘盈余（d值）和¹⁷O盈余的环境意义。结果显示：（1）降水同位素年内变化明显,δD、δ¹⁸O和δ¹⁷O同位素比值冬春偏重、夏秋偏轻,单次降水过程中同位素呈不断贫化的趋势;（2）δ¹⁸O存在降雨量效应和反温度效应：大气降水线方程、d值显示上海地区气候整体温和湿润,蒸发作用相对较小;冬春季降水较少,相对湿度较小,同位素较富集;夏秋季降水较多,相对湿度较高,同位素较为贫化;（3）综合分析¹⁷O盈余,发现上海地区大汽降水的水汽处于从海洋向陆地转移的过程当中,在运移过程中受到沿途陆表蒸发,且雨季的大气降水来源主要为海洋气团,干季主要来源于内陆,以本地蒸发为主。     

福建省红树林分布时空变化与驱动因素分析

为了研究福建省红树林分布时空变化,应用多种规则相结合的专家系统方法,对福建省沿海地区的3个时相(1989年、1993年和2001年)的TM/ETM+影像进行分类,提取3个时相TM/ETM+影像中的红树林信息,同时,借助2003年SPOT影像以及辅助资料通过分辨率粗化后对影像进行目视判读,提取红树林信息,将两种方法得到的红树林数据用于分析1989年～2003年福建省红树林分布变化。结果表明,从1989年～2003年福建省红树林的整体面积呈现先减少后增长的趋势,从1989年的134.52hm2减少到1993年的128.14hm2,而到2001年增加到199.20hm2,到2003年面积达213.2hm2,但其中增加的面积是人工林,原生的红树林破坏严重,红树林资源质量呈现退化的趋势。通过收集历史资料与相关研究文献总结影响福建省红树林分布的主要因素,并针对福建省红树林资源面临的问题提出相应的解决对策与建议。     

江苏南通表土、地面灰重金属污染及潜在生态风险评价

选取南通市不同功能区表土、地面灰为对象,测试重金属元素Pb、Zn、Cu、Ni、Cr含量,并评价重金属污染水平和潜在生态风险程度.结果表明,表土、地面灰中Pb、Zn、Cu含量较高,污染较为严重,Ni、Cr含量较低,污染较轻.重金属污染顺序为工业区〉商业区〉交通区〉文教区〉住宅区.表土与地面灰重金属物质来源相似,一部分主要来自地壳物质,一部分受人为污染干扰.地面灰的重金属污染水平及潜在风险程度均高于表土,且崇川区工业区、商业区潜在生态风险程度较高,其余地区潜在生态风险程度较低.该项研究可为重金属污染防治提供科学参考.     

苏州河市郊段底泥中CODCr和NH3-N的空间分布特征

对苏州河截流区外河段（城郊段）东大盈河口－北新泾，按河道形态，支流与城镇分布等因素，沿程采集２４个底泥柱样，测定其不同部位不同深度底泥中ＣＯＤｃｒ和ＮＨ３－Ｎ含量，分析ＣＯＤｃｒ和ＮＨ３－Ｎ在沿程和垂向上的分布特征及其成因，结果表明，底泥中污染沿程分布呈不规则波状起伏，东大盈河、蕴藻浜、盐铁塘、封浜、华漕港、新槎浦等支流口浮泥层中ＮＨ３－Ｎ含量达２５０ｍｇ／ｋｇ，超过背景值３部。在垂向分布上，底泥     

上海市公园绿地树叶对大气重金属污染的磁学响应

为探究城市公园绿地树叶对大气重金属污染的磁学响应,按照上海市年均主导风设置纵横两个采样断面,采集城郊区公园绿地中广泛分布的香樟树叶,进行岩石磁学和重金属元素分析.结果表明,样品磁性矿物以亚铁磁性矿物为主导,磁性颗粒物的含量和粒径由典型工业区沿冬季风方向逐级递减.对叶片进行超声清洗后磁化率下降63%~90%,即样品的磁性特征主要取决于叶表附尘.树叶重金属元素Fe、Mn、Zn、Cu、Cr、V、Pb含量与磁参数显著相关(0.442≤R≤0.799,P0.05),说明城市公园绿地树叶磁参数可以作为大气重金属污染的替代指标.运用多元统计分析方法表明,研究区树叶磁性矿物及重金属含量主要受工业活动和交通道路污染的复合影响.     

上海郊区罗店旱地氮素的淋溶研究

渗漏流失是旱地农田氮素流失的主要途径之一,也是引起地下水污染的重要原因。上海市郊大面积旱地农田,雨季渗漏流失较为严重。基于氮素渗漏基本理论和当地农田管理习惯方式,为了研究不同施肥方式处理下氮素流失规律,对实验地进行3种不同方式处理：常规施肥、减量15％施肥、不施肥。结果表明,不同深度不同形态氮浓度随施肥时间递减,并且其递减幅度有所差异,递减幅度大致为30>50>70>120 cm。在垂直方向上,氮素在50 cm处有富集的趋势。硝态氮占总氮流失比例较大,各种不同处理方式下其所占比例均超过70％,是氮素流失的主要形态;铵态氮和亚硝态氮占总氮的比值很低,铵态氮主要分布在表层,并受施肥的影响较大。减量施肥能够减小土壤渗漏水氮素的浓度,提高肥料的利用率。     

温州温瑞塘上游调水河段底泥重金属分布及污染评价

为了揭示温州温瑞塘河调水上游仙门河主要过境河段表层底泥的重金属分布特征和污染程度,在仙门河郭溪段设置7个样点采集沉积物样品,对其Pb、Zn、Cu、Cr以及Hg含量的垂向和沿程分布特征开展了研究,并进行污染评价。结果表明,除Cu和Zn(含量分别为212.38±119.76 mg/kg和274.35±91.88 mg/kg)外,其他重金属的含量均符合《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准。表层底泥重金属含量的垂向分布呈现"三段式"结构,而沿程分布表现为从上游到下游,先增后减。风险评价结果表明,Cu的富集程度最高,Cr富集程度最低。Hg的潜在危害指数大于其他金属,Hg和Cu是郭溪底泥中重金属潜在生态风险增加的主要原因。底泥重金属的潜在生态风险空间差异依次为太阴宫河头大渡桥B仙庄A鹇湖桥B河头大渡桥A仙庄B鹇湖桥A,小工业区的近源污染对底泥重金属污染影响较大。