臭氧激光雷达技术及应用研究进展

差分吸收臭氧激光雷达是完善光化学立体监测体系的重要技术,因其高时空分辨率的廓线探测优势而得以迅速发展,目前已被广泛应用于对流层臭氧浓度的遥感探测。阐述了臭氧激光雷达的原理,归纳总结了雷达系统及关键技术的国内外最新研究进展,梳理了臭氧激光雷达在环境领域的应用现状,并基于我国城市臭氧污染问题现状和管理需求,初步探索设计了臭氧激光雷达监测网络业务应用的整体框架。指出了臭氧激光雷达技术及应用中存在厂家众多但缺乏统一的技术规范和行业标准,数据质量及准确性有待提高,与标准分析方法产生数据的可比性较差等不足之处;提出了核心部件国产化,系统小型化、自动化及商用化,多平台以及与其他监测方式联用等发展趋势。     

基于放射性碳分析的多环芳烃源解析:技术进展和准确性评估

化石燃料燃烧和生物质燃烧是污染物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs)的两大来源.放射性碳(14C)分析近年用于评估这两类源对环境中PAHs的相对贡献.此方法基于化石燃料和生物质的14C含量差异,即化石燃料不含14C,而生物质的14C浓度有一个较稳定值.14C的自然丰度极低(约10-12),因此检测PAHs这样的痕量污染物的14C含量一度极具挑战.1990年代中期,加速器质谱的技术突破使得对环境样品PAHs的14C分析具有实用价值.要准确测出PAHs的14C含量,须先从化学成分复杂的环境样品中分离出高纯度的PAHs.制备气相色谱因其出色的分离能力而成为目前环境样品PAHs14C分析必备的工具.本文意在简介基于14C分析的PAHs源解析的基本原理、技术进展,以及评估该方法获得的PAHs源解析结果的准确性.     

Probability distributions of arsenic in soil from brownfield sites in Beijing (China): statistical characterization of the background populations and implications for site assessment studies

A probabilistic analysis was performed on soil arsenic concentration data from 4 brownfield sites at Beijing (Chaoyang and Haidian Districts), involved in environmental assessment studies. The available data sets were processed to provide a statistical characterization of the background populations and differentiate “anomalous data” from the natural range of variation of arsenic concentrations in soil. The site-specific background distributions and the existing wide-scale background values defined for the Beijing area were compared, discussing related implications for the definition of metal contamination soil screening levels (SSLs) in site assessment studies. The statistical analysis of As data sets discriminated site-specific background populations, encompassing 88% to 94% of the sample data, from outliers values, associated with either subsoil natural enrichments or possible anthropogenic releases. Upper Baseline Concentration (UBC) limits (+ 2σ level), including most of the site-specific metal background variability, were derived based on the statistical characterization of the background populations. Sites in the Chaoyang South District area had UBC values in the range 10.4–12.6 mg·kg^-1. These ranges provide meaningful SSL values to be adopted for As in local site assessment studies. Using the wide-scale background value for the Beijing area would have erroneously classified most of the areas in the subject sites as potentially contaminated.     

土地利用方式对土壤动物多样性的影响

为了解不同利用方式下土壤动物多样性状况及其演变,对广州市东部郊区的水稻田、蔬菜地、果园旱地和林地4种土地利用类型0～5、5～10、10～15、15～20cm土层进行了土壤动物取样调查,共获得土壤动物24683只,分别隶属于4门10纲23类。统计分析结果表明,土壤动物多样性受土地利用方式的影响明显。果园旱地和林地的个体数显著高于蔬菜地和水稻田,但果园旱地与林地、蔬菜地与水稻田之间无显著差异;果园旱地和林地的土壤动物类群数显著高于水稻田,但果园旱地与林地、林地与蔬菜地、蔬菜地与水稻田之间的差异不显著;林地和果园旱地的复杂性指数显著高于蔬菜地,但林地与果园旱地和水稻田、水稻田与蔬菜地之间的差异不显著（P〈O．05）。土壤动物的个体数和类群数量随着土壤深度的增加而明显减少,但不同土地利用方式下各层土壤动物的丰富度及其随土层加深而递减的程度则有明显不同,其中,林地和果园旱地的土壤动物在不同土层中较丰富,垂直变化比较和缓,水稻田和蔬菜地的类群数和个体数则随土层的加深而急剧减少。     

基于SPOT5影像多辐射校正水平的植被绿量遥感估算

选用南京市SPOT5图像的灰度值(DN)、星上辐射率(SR)、表观反射率(TOA)和地物反射率(PAC)数据,提取了两种植被指数(VI),即归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),并与地面实测的绿量(LVV)进行相关分析,建立了165个关系模型.结果表明,LVV与VI呈极显著的相关关系,其相关系数多以相对均质植被高于植被总体,基于灰度值高于常用的地物反射率为主.LVV-VI关系模型的R~2均值以多元线性回归模型最高(0.821),指数模型最低(0.536),而1～3次多项式模型均接近0.7.每种植被样方优选出一个模型,即阔叶林LVV-7.802 RVI_(PAC)-2.455(R~2=0.827,RMSE=0.498);针阔叶混交林LVV=-15.421 RVI_(TOA)+26.971 RVI_(DN)-8.261(R~2=0.918,RMSE=0.356);灌木LVV=-342.591 NDVI_(DN)~3-20.553 NDVI_(DN)~2+14.013 NDVI_(DN)+1.509(R~2=0.764,RMSE=0.689);草地LVV=2.934 RVI_(PAC)+2.147 RVI_(TOA)-3.193(R2=0.903,RMSE=0.464);总体植被LVV=1.789RVI_(PAC)-6.814NDVIs+4.258NDVI_(PAC)+12.854 NDVI_(DN)-0.342(R~2=0.810,RMSE=0.638).这些优选模犁的自变量包括了4种辐射校正水平下提取的两种植被指数,显示基于不同辐射校正水平的植被指数在植被LVV遥感反演中具有一定的应用潜力.     

退浆废水中聚乙烯醇的分析检测研究

建立了紫外可见分光光度法检测退浆废水中聚乙烯醇(PVA)含量的方法。以硼酸为介质,碘化钾—碘溶液为显色剂,检测波长为680 nm,测定退浆废水中PVA含量的线性方程为Y=0.018 8X+0.003 2,相关系数R2=0.999 3,平均加标回收率为97.6%;方法精密度(RSD=1.5%)、重现性(RSD=1.8%)均较好。该方法操作简单、准确度高、测定快速,适用于测定退浆废水中PVA的含量。     

挥发性有机物污染土壤样品采样方法比较

以苯系物污染土壤样品的采集为例,比较了4种不同采样方法导致样品检测结果的差异。其中,方法 1将样品装填至广口瓶内并压实密封,方法2采用非扰动采样器采集10 g样品后转移至加有10 mL甲醇保护剂的Vial瓶中密封,方法 3用非扰动采样器采集10 g样品后直接将其密封于采样器内,方法 4用Encore采样器采样后将其密封于采样器内。结果表明,方法 2采集样品的检出率最高,其余3种方法的差异不明显,方法 2采集样品的检出结果 71%以上都大于其余3种方法。而且,对于挥发性较强的苯与甲苯,以方法 2采集的样品91%以上都大于其余3种方法,最大及平均检出浓度高出2~3个数量级。5种不同土质样品检测结果表明,对于有机质含量较低的细砂,方法2的最高及平均检出浓度均高于其余3种方法 1~3个数量级,差异随土壤有机质含量的升高而降低。可见,对于苯系物及挥发性强于苯系物的其他挥发性有机物污染土壤样品的采集,方法 2效果最优,可指定为VOCs污染场地土壤样品的采样方法。     

国内外空气污染指数的现状及发展趋势

针对中国目前使用的空气污染指数(Air Pollution Index,API)中存在的问题,通过比较国内外空气污染指数在基本概念、级别限值和等级划分等方面的区别,结合中国的实际情况,提出了增加监测指标、提高发布效率、优化统计模型等改进意见。     

氯化亚锡还原光度法测总磷的改进

通过大量试验,对氯化亚锡还原光度法测定总磷过程中如何延长氯化亚锡、磷酸二氢钾试剂的使用保存期、提高显色的稳定度、降低空白值,提出了切实可行的改进方法。     

煤矿区大气降尘饱和烃分布特征

煤矿区域粉尘较多,大气环境状况较差。应用GC-MS技术鉴定平顶山市石龙区降尘样品中饱和烃组分,分析其样品中正构烷烃的分布特征,并结合生物标志物参数解析其来源。结果表明,降尘样品中共鉴定出nC11～nC35正构烷烃、34种萜类化合物和18种甾烷化合物,还有二环倍半萜烷、烷基环己烷系列和丰富的姥鲛烷和植烷。正构烷烃碳数主要呈三峰态和双峰态分布,其碳优势指数CPI值分布在1.45～3.78之间。生物标志物参数C29甾烷20S/(20S 20R)值范围是0.34～0.40,C31霍烷22S/(22S 22R)值范围是0.54～0.59。由正构烷烃碳数分布特征和植物蜡碳数Cn(wax)分布特征、以及CPI值、甾烷和萜烷标志物参数值等分析认为,石龙区降尘饱和烃具有自然源与人为源双重来源。煤的普遍存在与其开采、加工活动密集是其最大的人为来源,而较明显的生物来源则可能为生物质碎屑或磨脱颗粒,或者是由于粗大的大气颗粒物易富集生物源正构烷烃所致。