Relationships of relative humidity with PM<Subscript>2.5</Subscript> and PM<Subscript>10</Subscript> in the Yangtze River Delta,China

Severe particulate matter (PM, including PM_2.5 and PM₁₀) pollution frequently impacts many cities in the Yangtze River Delta (YRD) in China, which has aroused growing concern. In this study, we examined the associations between relative humidity (RH) and PM pollution using the equal step-size statistical method. Our results revealed that RH had an inverted U-shaped relationship with PM_2.5 concentrations (peaking at RH = 45–70%), and an inverted V-shaped relationship (peaking at RH = 40 ± 5%) with PM₁₀, SO₂, and NO₂. The trends of polluted-day number significantly changed at RH = 70%. The very-dry (RH < 45%), dry (RH = 45–60%) and low-humidity (RH = 60–70%) conditions positively affected PM_2.5 and exerted an accumulation effect, while the mid-humidity (RH = 70–80%), high-humidity (RH = 80–90%), and extreme-humidity (RH = 90–100%) conditions played a significant role in reducing particle concentrations. For PM₁₀, the accumulation and reduction effects of RH were split at RH = 45%. Moreover, an upward slope in the PM_2.5/PM₁₀ ratio indicated that the accumulation effects from increasing RH were more intense on PM_2.5 than on PM₁₀, while the opposite was noticed for the reduction effects. Secondary transformations from SO₂ and NO₂ to sulfate and nitrate were mainly responsible for PM_2.5 pollution, and thus, controlling these precursors is effective in mitigating the PM pollution in the YRD, especially during winter. The conclusions in this study will be helpful for regional air-quality management.     

深度学习在裸地扬尘源监测中的应用研究

裸地是扬尘的重要来源,施工建设过程中形成的裸地极易在大风天气作用下造成扬尘污染。因此,快速、有效地定位裸地位置,并确认其管控措施落实情况,对于开展裸地扬尘源监管具有重要意义。基于高分辨率遥感监测数据,结合人工解译裸地扬尘源数据集,以北京市大兴区为例,利用深度学习方法对裸地和防尘网覆盖裸地进行分类识别。同时,利用颜色匹配法对大兴区防尘网覆盖裸地进行识别,横向评估深度学习方法的识别精度。结果显示：深度学习方法对防尘网覆盖裸地的识别精度达97%,对裸地的识别精度达61%;颜色匹配法对防尘网覆盖裸地的识别精度达85%。防尘网覆盖裸地的颜色特征鲜明,深度学习方法和颜色匹配法对防尘网覆盖裸地的识别精度都在85%以上。深度学习方法对于面积大于2 000 m²的图斑有着较好的识别精度。深度学习方法可以提高裸地遥感解译的效率,实现规范化图像识别,可以作为人工判读的辅助手段。在实际应用中,可通过进一步积累样本来增强模型性能。深度学习方法适用于裸地扬尘源线索快速发现、工地防尘网措施落实情况快速检测等场景。     

气体稳定同位素比质谱法分析本底大气CO2的δ13C和δ18O

将商用MAT253稳定同位素比质谱仪、Airtrap高效预浓缩气体捕集阱与自加工16口自动进样器集成,建立了高精度气体稳定同位素比质谱分析系统,用于程序化自动分析本底大气CO2的δ13C和δ18O.气样分析时用工作标气定量并穿插目标气测定,还定期用实验室上一级标气对工作标气和参比气进行标校,以保证分析结果的可靠和可比.结果表明,利用不同稳定同位素比范围的标气重复进样测试,发现该系统对δ13C和δ18O的分析精度分别优于0.03‰和0.06‰,能基本满足本底大气CO2的碳氧稳定同位素比分析需求和WMO/GAW质量目标.     

销毁含多氯联苯废弃物焚烧炉的二噁、类二噁和多氯联苯排放

我国正在研制专用于销毁高浓度多氯联苯（ＰＣＢｓ）的焚烧炉,主要处理废旧的含（ＰＣＢｓ）的电力电容器和变压器,应用可靠准确的监测方法测定了试验性焚烧炉渣、烟灰排气和废水中的二口恶口英（ｄｉｏｘｉｎｓ）,类二口恶口英多氯联苯（ｄｉｏｘｉｎｌｉｋｅＰＣＢｓ）和ＰＣＢｓ含量,结果表明该炉试烧高浓度ＰＣＢｓ时,焚毁率可以达到９９．９９９９％,炉渣中的２,３,７,８ＴＣＤＤ毒性当量为８７．８６ｐｇＴＥＱ／ｇ,烟灰中残留二口恶口英和类二口恶口英的总２,３,７,８ＴＣＤＤ毒性当量为４７．２３ｎｇＴＥＱ／ｇ．     

铅染毒导致小鼠DNA损伤与氧化损伤

为了研究亚急性铅暴露对小鼠的遗传毒性及氧化损伤的诱导,将不同剂量的醋酸铅对小鼠隔日灌胃4周,用彗星实验检测其外周血淋巴细胞DNA损伤,并测定肝组织中活性氧自由基(ROS)的水平和脂质过氧化主要终产物丙二醛(MDA)的含量.结果显示,随染铅剂量的增加,小鼠肝线粒体中的ROS水平明显升高,染铅剂量为500 mg·kg-1组与对照组相比有显著性差异;肝MDA含量以及淋巴细胞尾长和尾相显著增加,染铅剂量为50、100、500 mg·kg-1组与对照组相比均有显著性差异;MDA与尾长和尾相的变化趋势一致.诱导产生自由基并导致脂质过氧化作用增强及DNA损伤是铅引起机体损伤的主要机制之一.     

麦秸焚烧导致的北京市大气污染时空分布和化学组成特征分析

为了全面评价农田秸秆焚烧产生的污染事件,并为制定有效的管理措施提供依据,于2006年6月20日监测了西南风下北京南部农田麦秸焚烧产生的污染物向北京传输的过程.获得了SO2、CO、NOx以及可吸入颗粒物(PM10)质量浓度的数据.颗粒物的化学组分数据.数据分析结果表明,污染输送对北京市西南部地区空气质量影响最大(PM10小时浓度超过600μg·m-3),对北部山区影响较小(PM10浓度峰值在110μg·m-3).高浓度污染在市区持续时间最长.麦秸焚烧通过输送增加了PM10(尤其是PM1)、CO、NO2以及NMHC等污染物质,这使得与前一日相比污染物之间的相关关系发生了变化:SO2与其它污染物的相关性不显著,而CO与NO2、CH4与NO显著相关.因子分析进一步揭示,气象条件对污染物浓度变化具有主导作用,而由麦秸焚烧所产生的外来污染源属于次要地位.污染输送过程中,PM25中的硝酸盐类和有机碳、碳黑质量浓度增大.麦秸焚烧所输送的气态污染物和细小颗粒物对人体健康存在威胁,在不利扩散的气象条件下在大气中存留时间加长.研究结果表明,气象条件不利于污染扩散时必须禁止农田秸秆焚烧.     

北京大气PM2.5遥感监测业务化方法探讨

为探索卫星遥感监测大气ρ(PM_2.5)业务化方法,以北京为例,利用2013年MODIS卫星资料和北京35个地面自动监测站(下称自动站)的实时观测数据,以目前国内外应用最广泛的3种卫星反演大气气溶胶的方法——AOD(气溶胶光学厚度)、K_drya,0(气溶胶干消光系数)和R_a(气溶胶表观反照率)反演地面ρ(PM_2.5)的方法(分别称为AOD法、K_drya,0法和R_a法)为基础,结合地面ρ(PM_2.5)实测数据,建立了气溶胶反演参数与ρ(PM_2.5)统计关系,进一步测算了全市区域ρ(PM_2.5)的分布情况.结果表明:3种方法都具有较高的反演精度,其获取的全年ρ(PM_2.5)与地面实测数据的相关系数分别达到0.80、0.81和0.85,其中R_a法结果精度最高.从季节来看,R_a法在除夏季外的其他季节与地面监测数据相关系数都在0.70以上,优于其他2种方法.建议在春、秋、冬三季以R_a法,夏季以AOD法或K_drya,0法为基础进行北京PM_2.5业务化遥感监测.基于R_a法探讨了在2013年11月20—23日区域性大气重污染过程中北京PM_2.5区域分布特征和变化过程,卫星反演结果相对误差低于20%,直观地反映了区域大气颗粒物污染的时空分布规律.研究显示,三者都可以用来反演北京地区ρ(PM_2.5),其中R_a法最简便易行,尤其适用于业务化遥感监测.      

镉胁迫对满江红-鱼腥藻共生体供氮能力的影响

在实验室条件下,以土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量变化为指标,研究了镉胁迫下满江红-鱼腥藻共生体对稻田供氮能力的影响.当土壤中镉浓度为0.3 mg·kg-1时,满江红-鱼腥藻共生体对镉的蓄积量较少,土壤中铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量与对照组无显著差异.当土壤中镉浓度≥1.0 mg·kg-1时,随土壤中镉浓度的增加和处理时间的推移,满江红-鱼腥藻共生体体内的镉含量逐渐增加,土壤中硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量先上升后下降.研究结果表明高浓度的镉胁迫导致满江红-鱼腥藻共生体对土壤的供氮能力显著下降.     

Effects of Duststorms on the Air Pollution in Beijing

The objective of this study was to investigate the air pollutionin Beijing before, during, and after duststorms occur. There aretwo different phenomena of air pollution in Beijing during a duststorm; one being related to the concentration of particulatematter and the second related to gaseous chemical pollutant concentrations. In this study, the concentrations of the chemicalpollutants, such as SO₂, NO_x and CO, were high prior to the occurrence of the duststorms. At the beginning of the two duststorms studied, the air quality related to these chemicalconstituents was improved due to a strong wind blowing away the chemical pollutants, which caused a decrease in the concentrations of SO₂, CO and NO_x. During the duststorm, the concentration of particulate matter, quantified by PM₁₀, wasobserved to increase and the atmospheric visibility decreased.     

我国森林环境修复的探讨

通过对我国森林环境现状的分析,提出了森林业当前存在的主要问题,并结合我国的国情与林情,对适合我国森林环境修复的对策与途径进行了深入的探讨.